現代高性能混凝土的研究與發展

陶文娟馬玉柱

1.黑龍江農墾建工有限公司直屬第三分公司 2.哈爾濱德誠智房地產開發有限責任公司

現代高性能混凝土的研究與發展

陶文娟1馬玉柱2

1.黑龍江農墾建工有限公司直屬第三分公司 2.哈爾濱德誠智房地產開發有限責任公司

在當前我國大多數工程項目施工中，高性能混凝土由于有著較高的耐久性，而且其自身強度和穩定性都比較高，因此得到了人們的廣泛應用。但是，隨著科學技術的不斷進步，人們也將一些新型的生產工藝應用到其中，這就使得高性能混凝土的性能得到了進一步的優化，使其適用范圍更加的廣泛。本文通過對現代高性能混凝土研究的相關內容進行介紹，討論了我國高性能混凝土的發展現狀，以供參考。

高性能混凝土；耐久性；穩定性；發展

在工程項目建設施工中，混凝土作為主要的施工材料已經得到人們的廣泛應用。但是，由于在不同的工程項目中，其混凝土工程施工的環境也存在一定的差異，這就使得混凝土澆筑施工中，容易出現許多問題，這就使整個混凝土結構的穩定性和可靠性受到嚴重的影響。然而，高性能混凝土的應用，不僅使得混凝土結構的性能得到很好的增強，還滿足了當前工程施工的要求，使得整個工程施工的質量得到進一步的提升。下面我們就對現代高性能混凝土研究和發展的相關內容進行介紹。

一、高性能混凝土原材料及其選用

1.水泥

在高性能混凝土澆筑施工的過程中，水泥是主要的材料之一。通常情況下，我們都是采用的普通硅酸鹽水泥，來對其進行相應的施工處理，并且根據工程施工的實際情況，來對混凝土的質量和使用量進行有效的控制，以避免在高性能混凝土施工中，水化熱量過大，而導致整個混凝土結構的強度受到嚴重。

2.骨料

在混凝土工程施工中，所采用的骨料有細集料和粗集料之分。其中細集料由于自身的質地比較堅硬，符合普通混凝土施工的相關要求。而粗集料主要是一些吸水率比較低，級配較好的材料，這些材料是用于高性能混凝土施工，而且施工人員也可以根據工程施工的實際情況，來對材料的質量進行合理的選取。

3.細摻合料

在高性能混凝土施工的過程中，人們為了使得整個混凝土結構的工作性能得到進一步的改善，就像其中摻入適量的活性細摻合料，從而使得高性能混凝土強度的質量得到很好的提升。

4.外加劑

而外加劑的使用，主要是對高性能混凝土起到一個改性的作用，因此我們在對高性能混凝土進行澆筑施工時，就要根據工程施工的實際情況和相關要求，來對外加劑進行選用。

二、配合比設計的基本原則和控制要點

1.設計思路有很大區別

在對高性能混凝土配合比方案進行設計的過程中，技術人員首先就要根據工程施工的實際情況，對混凝土的強度等級進行要求，再按照相關的強度要求，來對水泥的水灰比進行計算。不過我們在對高性能混凝土配合比進行設計的過程中，施工人員還要對周圍的外界環境進行考慮，并且在其中加入適當的外加劑，進而使得整個混凝土的強度得到大幅度的提升。

2.膠凝材料用量及粉煤灰所占比例

在進行配合比參數設計時，為保證混凝土的耐久性，混凝土中膠凝材料總量應處在一個適宜范圍內，不僅有最低限要求，同時，對于C30及以下混凝土，膠凝材料總量不宜高于400kg/m3，C35～C40不宜高于450kg/m3。鐵路客運專線大力提倡使用粉煤灰、礦渣粉等礦物摻和料，與普通硅酸鹽水泥一起作為膠凝材料。

3.含氣量的要求

含氣量的要求也是客運專線高性能混凝土與普通混凝土的重要區別之一。客運專線規定，即使配制非抗凍混凝土時，含氣量也應不小于2%，并且作為施工質量控制的必檢項目之一。

4.電通量指標

混凝土的電通量主要取決于水膠比，通過大量試驗得到規律，一般水膠比小于0．5時基本可滿足電通量小于2000的要求，水膠比小于0．45時基本可滿足電通量小于1500的要求。

三、高性能混凝土的特點

（一）高耐久性能

高性能混凝土的重要特點是具有高耐久性， 而耐久性則取決于抗滲性；抗滲性又與混凝土中的水泥石密實度和界面結構有關。由于高性能混凝土摻加了高效減水劑，其水膠比很低(≤0．38)，水泥全部水化后，混凝土沒有多余的毛細水，孔隙細化，最可幾孔徑很小，總孔隙率低；再者高性能混凝土中摻加礦物質超細粉后，混凝土中骨料與水泥石之間的界面過渡區孔隙能得到明顯的降低。

（二）高工作性能

高性能混凝土具有良好的流變學性能，高流動性，不泌水，不離析，能在正常施工條件下保證混凝土結構的密實性和均勻性，對于某些結構特殊部位(如梁柱接頭等鋼筋密集處)還可采用自流密實成型混凝土，從而保證該部位的密實性，這樣可以減輕施工勞動強度，節約施工能耗。

（三）高強及體積穩定性

高性能混凝土的體積穩定性表現在其優良的抗初期開裂性，低的溫度變形、低徐變及低的自收縮變形。雖然高性能混凝土的水灰比比較低，但是如果將新型高效減水劑和增粘劑一起使用，盡可能地降低單方用水量，防止離析，澆筑振實后立即用濕布或濕草簾加以覆蓋養護，避免太陽光照射和風吹，防止混凝土的水分蒸發，這樣高性能混凝土早期開裂就會得到有效的抑制。高性能混凝土有著良好的物理力學性能，且具有較高的強度和體積穩定性。

四、高性能混凝土的發展

(1)高強高性能混凝土技術在房屋建筑工程上應用

高強高性能混凝土是高層建筑底部柱子和剪力墻的理想材料，在美國、加拿大和澳大利亞都有非常成功的應用實例。它不僅在結構造價上取得了明顯的節約效果，更重要的是由于柱子尺寸減小，使建筑使用面積增加，并滿足建筑美觀的要求。

(2)高強高性能混凝土技術在橋梁工程上應用

橋梁的發展正朝著高性能、高強度的方向邁進，在我國近些年修建的橋梁中普遍特點主要集中在跨度大、承載能力強這兩方面。跨度增大不僅可以有效節省建筑資源也符合現在交通發展需要，跨度大可以有效縮減橋身的受力面積，避免因為風和水的危害，但是因為跨度增加和強度提升，就需要在橋梁建設過程中應用到高強高性能的混凝土，這也為高強高性能混凝土技術的發展提供了空間，也加大了施工的技術難度，不過事實證明應用了高強高性能混凝土的橋梁維修和維護費用將普遍大幅度降低，且具有更好的穩定性和耐久性，在經濟方面與傳統橋梁相比有了明顯的進步。

(3)高強高性能混凝土在制品方面的應用

工廠成批生產的預應力混凝土制品是高強高性能混凝土應用的一個主要領域之一。除應用于橋梁預制構件外，還有預制管樁、電桿、管道、軌枕、路面板、護壁、欄桿等。在很多特定環境中高強高性能混凝土的表現也比傳統混凝土更具有優勢，不僅延長了橋梁構件的使用壽命，也極大的提高了建設施工的效率，大大縮短了施工工期、在構建運輸的過程中降低了損耗，節省了成本。

五、結束語

總而言之，在當前我國社會主義市場經濟建設的過程中，高性能混凝土已經廣泛的應用在各個領域到其中，這就有效的促進了我國國民經濟的增長。而且隨著科學技術的不斷發展，人們也將許多先進的科學技術和管理理念應用到其中，這就使得高性能混凝土的使用功能得到進一步的加強。

[1]馮乃謙.高性能混凝土的耐久性與超高耐久性混凝土的開發應用[J].混凝土，1998(02)

[2]李淑進，萬小梅，趙鐵軍.粉煤灰高性能混凝土[J].混凝土，2000(08)