摘 要：文章介紹了高性能混凝土的研究背景、定義、主要組成，并論述了高性能混凝土良好的耐久性、工作性、體積穩(wěn)定性等性能，提出了高性能混凝土發(fā)展中存在的若干問(wèn)題，并由此分析了高性能混凝土的發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞：高性能混凝土；發(fā)展趨勢(shì)
1 高性能混凝土的研究背景
混凝土結(jié)構(gòu)自19世紀(jì)中期開(kāi)始應(yīng)用以來(lái)，憑借其材料利用合理，整體性好等優(yōu)點(diǎn)已成為世界各國(guó)占主導(dǎo)地位的結(jié)構(gòu)，相應(yīng)地，混凝土也已成為房屋建筑，道路橋梁等工程結(jié)構(gòu)的首選材料。隨著近些年來(lái)工業(yè)化，城市化的發(fā)展，為了滿足現(xiàn)代生活的需要，工程結(jié)構(gòu)正逐漸向超高層，大跨度，結(jié)構(gòu)輕質(zhì)化方向發(fā)展，高性能混凝土應(yīng)運(yùn)而生。
在上個(gè)世紀(jì)九十年代初，美國(guó)首先公開(kāi)定義了高性能混凝土。它由高強(qiáng)混凝土逐漸發(fā)展過(guò)來(lái)，更加強(qiáng)調(diào)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，是一種全新的混凝土類型，在工程經(jīng)濟(jì)，節(jié)能環(huán)保等方面有重大意義。
2 高性能混凝土的定義
各國(guó)各學(xué)派對(duì)高性能混凝土研究的側(cè)重點(diǎn)不同，提出的高性能混凝土的定義也有差異。美國(guó)一些學(xué)者認(rèn)為具有易于澆筑，早期強(qiáng)度高，耐久性好，使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)的混凝土即可稱之為高性能混凝土。這種混凝土一般用于對(duì)材料要求較為嚴(yán)格的工程結(jié)構(gòu)；日本一些學(xué)者認(rèn)為高強(qiáng)，超高強(qiáng)和高流態(tài)是高性能混凝土的最大特點(diǎn)。還有學(xué)派則強(qiáng)調(diào)高性能混凝土須自流平，免振自密實(shí)；中國(guó)的馮乃謙教授強(qiáng)調(diào)高性能混凝土的耐久性，能保證混凝土結(jié)構(gòu)有較長(zhǎng)的設(shè)計(jì)使用壽命。吳中偉院士則認(rèn)為高性能混凝土最大特點(diǎn)是采用了新型高效減水劑和礦物質(zhì)超細(xì)粉，并且對(duì)原材料采用了嚴(yán)格的控制，大大地提高了普通混凝土的性能。
3 高性能混凝土的主要組成
3.1 高性能水泥
主要是硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。另外國(guó)內(nèi)外也出現(xiàn)了各種需水量低，但仍能保持一定的坍落度的新型水泥，如球狀水泥，活化水泥等。
3.2 礦物質(zhì)超細(xì)粉
包括硅粉、超細(xì)礦渣、超細(xì)粉煤灰等，能改善混凝土的流動(dòng)性，提高強(qiáng)度和耐久性，是高性能混凝土不可或缺的組成成分。
3.3 新型高效減水劑
如氨基磺酸系高效減水劑和多羧酸系高效減水劑。不同于一般的萘系高效減水劑，它們能更好的控制混凝土的坍落度損失。
3.4 骨料
一般選用花崗巖、石灰?guī)r等骨料。要求級(jí)配和物理力學(xué)性能良好，且是無(wú)堿活性骨料。
4 高性能混凝土的性能
4.1 耐久性
高效減水劑和超細(xì)粉摻料的運(yùn)用，使高性能混凝土結(jié)構(gòu)致密，有害介質(zhì)不宜侵入，使高性能混凝土具有很長(zhǎng)的使用壽命。
4.2 工作性
高性能混凝土用水量低，粘聚保水性好，很少發(fā)生離析，具有高流態(tài)和自密實(shí)性，坍落度損失小，施工質(zhì)量易于保證。
4.3 力學(xué)性能
由于高效減水劑和超細(xì)礦物粉的使用，提高了混凝土的均勻致密性，而且高性能混凝土的水灰比小，高性能混凝土強(qiáng)度高。
4.4 體積穩(wěn)定性
高性能混凝土選用了高彈性模量和高強(qiáng)度的骨料，且水化熱較小，硬化后收縮變形小，體積穩(wěn)定性好。
4.5 經(jīng)濟(jì)性
較高的抗壓強(qiáng)度，能夠減輕結(jié)構(gòu)自重，降低工程造價(jià)，從而獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益；可靠的耐久性大大地減少了工程結(jié)構(gòu)后期的維護(hù)修理費(fèi)用，增加結(jié)構(gòu)的使用年限；良好的可泵性和自密實(shí)性有效地加快了施工速度，縮短了工期，減少了巨額費(fèi)用。
5 高性能混凝土發(fā)展中存在的問(wèn)題
雖然高性能混凝土具有優(yōu)良的性能，但至今主要以試驗(yàn)研究為主，尚未在我國(guó)普遍使用。主要存在一下幾個(gè)問(wèn)題：（1）高性能混凝土特別是高強(qiáng)度混凝土早期的收縮變形很大，造成早期混凝土開(kāi)裂現(xiàn)象嚴(yán)重，影響了高性能混凝土耐久性。（2）高性能混凝土在后期階段其強(qiáng)度增長(zhǎng)很小，而且脆性較大。（3）高性能混凝土對(duì)材料組成要求高，而國(guó)內(nèi)水泥質(zhì)量參差不齊，對(duì)骨料限制要求也不高，使得實(shí)際的混凝土性能不理想。（4）高性能混凝土中高效減水劑與水泥的相容性不理想，隨著水泥的水化，水泥漿體的流動(dòng)損失過(guò)快。
6 高性能混凝土的發(fā)展趨勢(shì)
6.1 綠色高性能混凝土
綠色混凝土強(qiáng)調(diào)了混凝土的可持續(xù)發(fā)展，它采用綠色環(huán)保水泥，最大限度減少耗能，充分利用工業(yè)廢渣，最終達(dá)到節(jié)約資源，改善環(huán)境的目的。
6.2 清水混凝土
清水混凝土一次澆筑成型，無(wú)須剔鑿修補(bǔ)，減少了大量建筑垃圾，而且直接采用現(xiàn)澆混凝土表面作為裝飾面，無(wú)需使用涂料、飾面等化工產(chǎn)品，有利于環(huán)保。
6.3 普通混凝土高性能化
目前國(guó)內(nèi)常用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為20～50N/mm2，而高性能混凝土強(qiáng)度一般較高，許多優(yōu)越性能無(wú)法發(fā)揮，這大大地限制了高性能混凝土在工程中的應(yīng)用。隨著混凝土技術(shù)的發(fā)展，高性能混凝土強(qiáng)度下限應(yīng)調(diào)低，充分利用高性能混凝土的良好性能，以解決混凝土耐久性不足的問(wèn)題。
7 結(jié)語(yǔ)
高性能混凝土是一種全新的混凝土，是未來(lái)混凝土發(fā)展的一個(gè)重要方向。
高性能混凝土利用再生骨料，經(jīng)濟(jì)合理，節(jié)能環(huán)保，改善環(huán)境，有利于混凝土的可持續(xù)發(fā)展，符合國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，是普通混凝土發(fā)展的必然趨勢(shì)。
繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)高性能混凝土各組成成分的研究，發(fā)展新品種，新技術(shù)，促進(jìn)高性能混凝土在實(shí)際工程中的應(yīng)用。
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