論高性能混凝土發展現狀與社會趨勢

韋橋 彭伯倫 黎漢杰 覃堅鵬

引言：在上世紀90年代初建筑行業混凝土有了全新的定義即高性能混凝土，結構的使用質量有了進一步的要求，它以耐久性為首要設計指標，區別于傳統混凝土它具有更久的使用壽命，百年工程將會是常規話題。高性能混凝土受如此高的評價，在于其本身具有高耐久性、高穩定性、高工作性和高強度等許多優良特性，在工程安全使用性、環境條件的適應性、經濟合理性等方面產生了明顯的效益，被認為是今后混凝土技術的發展方向。特別是在橋梁、高層建筑、地鐵等重要工程中彰顯其獨特的優越性。本文根據目前在建的地鐵5號線施工的實際經驗，談高性能混凝土的發展現狀與未來趨勢。

一、什么是高性能混凝土

高性能混凝土到目前為止還沒有統一的定義，一般認為高性能混凝土是指用常規的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥、砂石等做原材料，使用常規制作工藝，主要依靠高效減水劑和活性礦物摻合料配制的水泥混凝土。

二、高性能混凝土的生產

高性能混凝土一般采用商品混凝土供應的方式，由商品混凝土公司控制原材料的各項指標，生產過程規范化，再到運輸至工地現場施工的合理控制，成品后的保護等措施。從而使混凝土具有良好的物理力學性能，有較高的強度和體積穩定性，達到長期的耐久性等各項要求。

三、高性能混凝土主要控制參數

1.保證混凝土工作性的情況下盡可能減少水的用量，降低水膠比。

2.混凝土原材料（水泥、礦物摻合料、集料、外加劑、拌合水等）中引入的氯離子總量，不超過膠凝材料占比。

3.在滿足施工和易性、強度等級的前提下，應以混凝土密實性、抗滲透性、抗裂性能和抗碳化性能為主要控制指標。

4.水泥宜選用強度等級不低于42.5的硅酸鹽水泥或者普通硅酸鹽水泥，堿含量、比表面積等主要指標符合相關規范要求。

5.選擇高質量的骨料，高性能混凝土對骨料的顆粒級配和粒徑有著更嚴格的要求，要求細骨料應選用潔凈的砂子，不得使用海砂、山砂、石灰巖屬性人工砂及風化嚴重的多孔砂。粗骨料應是高強、低吸水性的碎石，要求級配良好，碎石、卵石的壓碎指標也有了更高的要求。

6.摻入活性礦物材料可以帶來很多益處，可以改善新拌混凝土的工作流動性，降低混凝土硬化初期的水化熱，減少了溫度裂縫，提高混凝土抗滲性，提高混凝土的耐久性。

四、高性能混凝土施工控制

高性能混凝土質量控制的關鍵在于保證原材料和拌合物質量的穩定，結合地鐵車站百年工程，深基坑跨度大，地下防水要求極高，對車站的底板、側墻的混凝土澆筑施工更是嚴格。對車站高性能混凝土的耐久性各項指標也有了更高的要求。施工時應按照配合比、高性能混凝土施工方案，同時應充分考慮施工過程中可能出現的各種情況，制定充分的預防措施，合理設置原材料和拌合物的質量是否穩定的控制點。

1.拌合物中水溶性氯離子最大含量有相應的要求，混凝土坍落度宜控制在20mm左右，擴展度應不低于500mm。

2.混凝土入模溫度不高于35℃，也不低于5℃，澆筑過程中振搗密實，未發生漲模、漏漿現象，同已施工段的混凝土連續澆筑，并在下一層混凝土初凝前將上一層混凝土澆筑完畢。

3.混凝土的養護應按相關制度進行，澆筑成型后，采用塑料薄膜覆蓋及時養護，混凝土養護要注意濕度和溫度兩個方面。養護不僅是澆水保濕，還要注意控制混凝土的溫度變化。在濕養護的同時，應該保證混凝土表面溫度與內部溫度和所接觸的大氣溫度之間不出現過大的差異。采取保溫和散熱的綜合措施，可以防止溫降和溫差過大。

五、高性能混凝土的社會趨勢

在綠色環保日益深入人心的今天，混凝土能否長期作為最主要的工程結構材料，關鍵在于能否成為綠色建筑材料，于是高性能混凝土便將承擔歷史的責任。高性能混凝土能更多的節約水泥熟料，更有效地減少環境污染，同時也能大量降低材料損耗與能源損耗;能更多的摻加以工業廢渣為主的細摻料，改善環境，減少二次污染;能更大地發揮高性能混凝土的優勢，盡量減少水泥與混凝土的用量，達到節省資源、能源與改善環境的目的

（作者單位：中國建筑第八工程局有限公司）