高性能混凝土技术的应用与发展

黄海练

摘要：高性能混凝土技术和传统的混凝土有着较大的差别，具有“高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性”等优良特点，目前在世界上被认为是性能最为全面的混凝土，已经被许多重要工程重视并得到了广泛地应用。高性能混凝土技术尤其是在桥梁、高层建筑、新建建筑等工程表现出了独特的优越性，有利于准确把握工程的安全使用期，提升其在工程中的经济合理性与环境条件的适应性等，从而为工程带来了明显的效益，这也被认为是混凝土技术的发展方向。

关键词：高性能混凝土技术；应用；发展

中图分类号：TU528文献标识码：A文章编号：1674-3024（2017）08-0188-01

引言

混凝土技术已经步入高科技发展的时代，现代建筑功能不断扩大，对混凝土提出了更高和更新的要求，需要向强度更高、工作性能和耐久性更高的高性能方向应用和发展。因此，要以合理应用资源为基础确保能源的节约和生态的平衡，在一定程度上“绿色商性能混凝土”和新建建筑是今后高性能混凝土的发展方向。尤其是混凝土中开发和应用了多种的“新型胶凝材料、矿物掺合料、新型高效减水剂及其它外加剂”，增强了制作的工作性能、力学性能和耐久性能，形成了高性能混凝土。高性能混凝土的研究和应用，受到了国内外土木工程界的广泛关注。

1.高性能混凝土的研究

高性能混凝土具有“易于浇注捣实而不离析、力学性能好、韧性好、体积稳定性好、早期强度高和匀质性好”的特性，在恶劣的条件下它的使用寿命和时间比较长。根据相关研究表明：“高性能混凝土是在现代高强混凝土的基础上发展起来的，使用新型的高效减水剂和矿物掺和料，是使混凝土达到高性能的主要技术措施，前者能降低混凝土的水胶比，增大坍落度，控制坍落度损失，提高混凝土的密实性和工作性；后者能填充胶凝材料的孔隙，参与胶凝材料的水化，除提高混凝土的密实度外，还改善混凝土的界面结构，提高混凝土的强度和耐久性”。高性能混凝土，在一定程度上改善了普通混凝土的技术性能，强调资源和能源的节约，要求在有效利用工业废料的基础上来实现环境保护的目的，从绿色出发商性能混凝土在新建建筑等方面得到了广泛的应用，也促进了商性能混凝土技术的健康发展。但是，目前国内外土工界都在深入研究和分析高性能混凝土，不同学者强调混凝土的不同性能，很难具有一个统一的定义，比如在美国加拿大等以Mehta等为代表的学者重点研究和指出了高性能混凝土的高强度和高耐久性，应用高性能混凝土技术可以防治所建造结构物的腐蚀，因为商性能混凝土具有较好的内部结构，具有一些匀质性和密实度，整体上具有较好的工作性和稳定性。而在日本学者主要强调高性能混凝土的高强、超高强与高流态，因为日本缺乏建设施工人员，人工费总体上来说比较昂贵，混凝土施工振捣的过程中会增强对混凝土质量的波动性，为了减少这种波动性与施工噪音污染、实现节省能耗、环境保护等目的，强调高性能混凝土的流动性与施工的密实性。

2.高性能混凝土的属性

商性能混凝土在超高层建筑、桥梁、公路、新建建筑等方面的应用愈来愈多，自清华大学引进和介绍高性能混凝土技术以来，高性能混凝土在我国得到了空前的重视、研究与应用，包括活性細粉混凝土、机敏型高性能混凝土、纤维混凝土和免振自密实混凝土等，增强了混凝土的填充性、密实性和均匀性，在具体在工程上应用高性能混凝土技术可以有效地“提高混凝土的质量、改善混凝上施工操作、养活施工噪音以及提高劳动生产率、加快施工进度、降低工程费用等”。

3.高性能混凝土技术的发展分析

普通混凝土过早劣化，在20世纪80年代中期以发达国家为主开展了“以改善混凝土材料耐久性”为主要方向的研究，从耐久性设计出发规范混凝土结构设计，从强度和耐久性并重，后来混凝土设计方法成为了国内外土木工程学者的研究重点，以减少不同环境下的侵蚀为目的来强化混凝土耐久性研究与使用寿命的设计。目前高性能混凝土在超高层建筑、新建建筑、桥梁、公路等方面的应用日益增多。以新建建筑为例，高性能混凝土技术应用于钢筋混凝土结构，因为当代新建建筑主要以高层建筑为主，这种新建建筑物柱子下面的三分之一的部分如果应用普通混凝土会增大断面，应用高性能混凝土技术可以有效地节省材料的费用，采用混凝土结构有利于加快整个工程的施工速度。再者，商性能混凝土的研究、开发和应用，也突破了传统混凝土技术的局限性，在“节能、工程质量、工程经济、环境与劳动保护等”方面具有积极的促进作用，在未来商性能混凝土技术在建筑工程上的应用领域将越来越广泛，也会取得更多的技术经济效益，但是还需要深入研究和分析“矿物细掺合料的科学分类和品质标准及其与混凝土外加剂之间的相容性、高性能混凝土多组分复合材料的复合化超叠加效应、高强度高性能混凝土的韧性等”等，切实从材料本质出发增强混凝土的性能，积极向绿色高性能混凝土技术方向发展。

4.结束语

综上所述，“易于浇注捣实而不离析、力学性能好、韧性好、体积稳定性好、早期强度高和匀质性好”的高性能混凝土技术在恶劣的条件下使用寿命长，在超高层建筑、桥梁、公路、新建建筑等方面的应用愈来愈多，关于高性能混凝土的研究需要在我国得到深入的研究，从而确保绿色、节能生态的高性能混凝土技术的发展。

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现代物业杂志社

2020-01-31