分析高性能混凝土在建筑工程中的應用及設計要點

王振新

摘要：隨著社會經濟的不斷發展和文明程度的提高，高層與特高層樓房工程項目也不斷涌現，普通混凝土已經很難適應特殊 工程的需要，在此情況下，高性能混凝土應運而生。本文旨在分析高性能混凝土在建筑工程中的應用及設計要點。希望通過 本文研究能為相關從業人士提供一定的參考意見。

關鍵詞：高性能混凝土；建筑工程；應用；設計要點

中圖分類號：F426.92 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）19-0047-01

引言

隨著城市的發展，混凝土使用量越來越多，這給環境帶來了很

多負面影響，為了解決這一問題，綠色高性能混凝土應運而生。與 普通混凝土相比，綠色高性能混凝土具備更強的工作性能和更多的 功能性，最為關鍵的是它能夠有效地節約資源和能源、改善生態環 境，為城市建設提供更多的選擇，因此有必要對綠色高性能混凝土 進行梳理，明確其材料、技術的特點，以便挖掘出發展綠色高性能 混凝土的有效途徑，為城市建設、資源節約、生態改善提供更多的 幫助。

1 高性能混凝土產生的背景及研究現狀

1.1 概念及產生背景

不同的專業部門，由于對混凝土的性質需求不同對高性能混凝 土的定義是不一同的。美國一些科研團隊指出高性能混凝土是以高 耐久性為主的一種建筑材料，具體包括較高的體積穩定性、低滲透 性和高工作性，而不僅僅是高強度。而日本學者則強調高性能混凝 土是具有良好的工作性能的一種建筑材料。我國學者也明確給出了 高性能混凝土的定義：“高性能混凝土是通過選用優質原材料，除 水泥、水、集料外，必須摻加足夠數量的活性細摻料和高效外加劑 的，在很大程度上提高了傳統普通混凝土性能的基礎上，采用現代 混凝土制作技術制作而成的一種新型高技術混凝土?！备咝阅芑炷?土之所以能出現并迅速發展，是因為在目前常見的房屋、橋梁、隧 道、海洋工程及軍事工程中，使用普通混凝土不能達到設計要求， 或者在施工或使用階段出現損害，導致工程危機、財物損失、人員 傷亡。

1.2 研究現狀

在 20 世紀 80 年代，以美國為首的發達國家出現了“高性能混

凝土”，緊接著以具有良好耐久性為重心的高性能混凝土就成為土 木工程領域的研究重點?，F如今，高性能混凝土在國際上已經分化 出綠色高性能混凝土、超高性能混凝土、智能混凝土幾個方向。在 中國，推廣最多的是綠色高性能混凝土，尤其是習近平總書記提出 “綠水青山就是金山銀山”的理念，全國各行業都在響應，建筑行 業自然不會落后，而且綠色高性能混凝土的應用提高了生活環境的 清潔度，保護了動植物的生存環境，也直接或間接地減少了人類疾 病的發生。

2 高性能機制砂混凝土的性能

2.1 高性能機制砂混凝土的力學性能

評判混凝土質量的好壞，首先就要評估混凝土的力學性能?；?凝土的力學性能主要指的是抵抗壓力、拉力、彎曲的能力、以及彈 性模量、粘合力度等特性。機制砂多采用的是較硬的巖石粉碎而成， 因此高性能機制砂相比于自然界中的天然砂質地更堅硬，具有更強 的抵抗壓力、抵抗彎曲、抵抗拉力等優異力學性能。另一方面，高 性能機制砂由于是在機器中粉碎而成，所以形成的機制砂表面更粗 糙。粗糙的界面可以大大提高界面的粘結能力，所以高性能機制砂 具有很強的粘合力度。最終用這種高性能機制砂做出來的混凝土相 比于天然砂混凝土具有更強的抵抗壓力、拉力、彎曲，同時具有更 強的粘合力度。

2.2 高性能機制砂混凝土的耐久性能

在工程建設中，建筑材料需要抵抗自身以及自然環境雙重因素

的長期作用，所以混凝土的耐久性也就決定了建設質量?；炷恋?耐久性指的是能夠有效抵抗低溫、高溫交替變化情況；能夠有效抵 抗酸堿物理化學腐蝕；能夠有效抵抗光熱效應；能夠有效抵抗流水 沖刷等情況。根據現階段的研究表明，高性能機制砂相比于天然砂 由于其結構上空隙更小，所以大幅提高了混凝土的密實度。正是因 為高性能機制砂混凝土相比于天然砂混凝土具有較高的密實度，因 此更具耐久性，用機制砂混凝土制作的構件、結構以及建筑的質量 和使用壽命也就更有保證。

1 高性能混凝土在建筑工程中的應用

2 3.1 高性能混凝土攪拌系統

A.使用強制混合器混合高性能混凝土。根據常規的實際操作，

將進料按順序混合，該方法的添加應由試驗確定，采用后拌法減水 劑。進料順序：粗骨料、細骨料、噴霧加水→水泥→混合材料→剩余 水→減水劑→出（每個步驟間隔 30s）.B.混凝土原材料按重量計算，

允許偏差為：水泥和外加劑土 1%、水和外加劑 1%粗、細聚合 2%.C. 準備高性能混凝土必須準確控制用水量。應及時確定砂、石的含水 量，并根據測量結果調整水耗量和砂石用量。嚴禁在攪拌后加水的 機器，必要時可以適當添加減水劑。D.高性能混凝土混合料通過時 間損耗迅速下降，通過時間損耗控制坍落度，除選用和水泥相容性 高的高效減水劑外，還可在攪拌延遲的情況下加入一些高效減水劑 或澆場攪拌機在調整減水劑外加劑。

3.2 高性能混凝土的運輸

高性能混凝土的運輸設備應根據混凝土施工的結構特點和工程

規模和道路氣候條件考慮。保持混凝土的均勻性，確保交貨位置不 分層，不離析，不滲漏泥漿，并具有所需的坍落度和氣體含量等工 作特性。運輸設備采取隔熱措施，防止局部混凝土溫度升高或結冰。 在運輸過程中嚴禁在混凝土中加水。減少混凝土的數量和運輸時間，

確?；炷翆嶋H使用性能不會受到各項因素的影響，尤其是要保證 攪拌機卸料至混凝土澆筑整個流程處于標準時間范圍內?；炷恋?輸送一般依靠混凝土泵來實現，應在混凝土攪拌后將 60min 在泵內 完成，并在 1/2 初始凝固時間前泵，在第一次澆注完成后，由于各 種原因導致超過 15min，每個4-5min 每次打開水泵一次，使水泵機 器的運動方向呈正向負，同時啟動料斗攪拌機，防止桶內混凝土離 析。

3.3 高性能混凝土的維護

混凝土的標準固化條件為溫度（20±3）℃，相對濕度仍然為90%

上一時間 28d。在實際工程中，不能保證標準養護條件，只有采取 措施在經濟和實際條件下達到最佳的養護效果。A.澆混凝土必須蓋 上保暖或防雨。完成后的整理工作或混凝土初始凝固后立即進行維 護，首先采用蓄水維護方法，持續維護?；炷翝仓?～2d，應確 ?；炷撂幱谕耆珴櫇駹顟B，應嚴格遵守國家標準的養護年限.B. 對于大面積板工程，當使用維護劑進行維護時，可將少量白色顏料 混合在固化劑中，使白色固化劑的形成能反映太陽，減少吸熱，抑 制混凝土溫升。C.如果在指定的維護時間完成后刪除模具，則建議 為曲面提供潮濕覆蓋.D.大體積混凝土由于內部溫度高，表面失水快，

需要補充水分。微膨脹劑在阻尼條件下，僅具有補償收縮的功能， 減少了裂紋出現的可能性。

結束語

綠色高性能混凝土本身對生態環境的改善和資源能源的節約有

著很大幫助，在其具體的應用時，更要注重可持續發展的理念，要 在城市垃圾、工程殘渣等廢物利用的基礎上注重對整體流程的優化， 讓混凝土的生產、使用和維護實現資源循環的無縫連接，將資源能 源的節約和生態改善的效果發揮到最大。

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