摘要：隨著人們對環(huán)境問題的日益關心，可持續(xù)發(fā)展等問題也為我們所逐漸關注。再加上“汶川大地震”，“海地大地震”兩次引起了全球共同震驚和思考的嚴重自然災害，人類對其居住的房屋越來越存在更多的疑問。而目前大家所普遍具有的認識還只是修建房屋的基本材料——鋼筋混凝土。鋼筋混凝土是鋼筋和混凝土兩種材料的完美結合，它在實際建筑運用中主要發(fā)揮著鋼筋受拉和混凝土受壓各自的優(yōu)點。
關鍵詞：高性能混凝土；耐久性；原材料；抗?jié)B性；抗凍性
普通混凝土是當代用量最多的人造材料。但它并不總是耐久的，在正常使用條件下，其使用期限約為50年，而在嚴酷的條件下經20年、10余年或更短時間就遭到了本質的破壞，需要補強，修理甚至重建。正在我們?yōu)槠淠途眯运_之際，現代高性能混凝土（High performance concrete 簡稱HPC）技術為解決該問題開辟了一條新途徑。
高性能混凝土實質上是指具備高施工性，高抗?jié)B性，高體積穩(wěn)定性（即硬化過程中不開裂，收縮徐變�。�，較高強度（C30級以上），并保持其強度持續(xù)增長，最終獲得高耐久性（耐久性提高到200年以上）的一種新型混凝土。
房屋的耐久性就是對混凝土的一種功能要求，它也是節(jié)約天然資源（礦產、砂石），減少建筑垃圾產生，保護自然環(huán)境的需要。大量使用粉煤灰等礦物摻合料，不僅為了改善混凝土的性能，而且使處理利用工業(yè)廢料形成良好的生產循環(huán)。合理降低水泥用量既能提高混凝土的質量，又能減少生產水泥所帶來的能耗與二氧化碳排放量。
一、高性能混凝土的研制需要的主要原材料
水泥（經驗證明：水泥用量較低的HPC 不僅工作性能好，而且混凝土一般不開裂，后期強度持續(xù)增長，耐久性好），除水泥強度等級外，水泥礦物組成和細度都對高性能混凝土的性能有影響。高性能混凝土為確保其高流動性，高強度，高耐久性，水泥必須與所用高效減水劑相容性好，使混凝土拌合物在滿足工作性條件下用水量盡可能的低，坍落度損失小。
外加劑（超塑化劑、泵送劑、膨脹防水劑、引起減水劑或早強防凍劑）。在混凝土中加入外加劑一般可達到的目的是：減少水泥用量，有的還可以改善混凝土的工作性能，降低水化熱，增進后期強度，改善混凝土的內部結構，提高抗?jié)B性和抗腐蝕能力，抑制堿-集料反映。
微集料（主要是粉煤灰、礦渣沸石、增強防水劑），砂石和水。與普通混凝土相比，高性能混凝土強度高，用水較少，集料的性能對混凝土的強度、工作性等將起著極其重要發(fā)熱作用。如摻入粉煤灰可使混凝土的長期性能得到大幅度的改善，對延長結構物的使用壽命有重要意義。粗集料的強度、集料—水泥漿界面粘接強度對高強混凝土的強度影響很大。對于普通混凝土，適當加大粗集料的最大粒徑可在同一坍落度下稍許減少水的用量，對混凝土的工作性和強度有利。但對高性能混凝土來說，加大集料尺寸可使混凝土性能下降。因此，高性能混凝土應使用最大粒徑小的混凝土。
砂石和水。砂石要求級配良好。
在原料基礎上，對于高性能混凝土我們需要按一定的原則進行配合比設計。特別值得注意的是，為提高混凝土的耐久性，改善混凝土的施工性能和抗裂性能，混凝土中宜適量摻加優(yōu)質的粉煤灰、礦渣粉或硅灰等礦物外加劑，其摻量應根據混凝土的性能通過實驗確定。除此之外，化學外加劑的摻量應使混凝土達到規(guī)定的水膠比和工作度，且使用的最高摻量不應對混凝土性能（凝結時間、后期強度等）產生不利影響。
二、高性能混凝土的性能
當由以上原料配制出的高性能混凝土便具有一定的耐久性。而對于混凝土，我們說抗?jié)B性和抗凍性是衡量其耐久性的主要指標，并且抗?jié)B性有是混凝土的第一道防線。所以，我們重要介紹高性能混凝土的以上兩種性能。
混凝土的抗?jié)B性取決于其中大孔及毛細孔所占體積與分布狀況。當混凝土水膠比大于0.4時，水泥石中除了凝膠水外，還存在毛細水，毛細管即是水擴散與滲漏的通道。而HPC水膠比在0.38一下，其連續(xù)的毛細孔可以盡早得到自行封閉；另外HPC中微集料與骨料周邊水化氫氧化鈣作用，改善了界面結構及水泥石孔結構，因此使毛細孔通道被填塞，從而使不透水的小孔增多。這樣就極好地改善了混凝土的抗?jié)B性。實驗表明：當水膠比小于0.38時，其成熟水泥的滲漏系數相當于密致火成巖的滲漏系數，比花崗巖的滲漏系數還要低得多。并且細孔可以盡早得到自行封閉，所以HPC基本不透水。
混凝土的抗凍性是評價其耐久性的又一重要指標�？箖鲂允潜硎净炷恋挚弓h(huán)境介質作用而保持其強度的能力。它在凍融循環(huán)頻繁的地區(qū)尤為重要�；炷恋目癸L化能力受多種因素影響：季節(jié)變化，冷熱交替溫度變化，干濕度變化，水位變動等引起的干縮濕脹�；炷恋目箖鲂钥梢员硎究癸L化性的優(yōu)劣，以保證建筑物的使用壽命。眾所周知，對要求抗凍融的普通混凝土必須加引氣劑。而HPC抗?jié)B性好，如我們前面所討論，孔徑小且分布均勻�？讖叫∮�10至5μm微孔其冰點很低，直至很小凝膠孔的水冰點最低可達-70℃。因此，抗凍性主要取決于混凝土中大孔的體積及其結構。HPC便是由于孔結構和界面結構得到改善，使水不易滲入其內部，使之具有優(yōu)良的抗凍性。同理，因為HPC抗?jié)B性好，水及其它侵蝕性質難以滲入混凝土內部。其抗拉、抗劈裂等性能也大大提高。
三、高性能混凝土的前景
HPC工作性能好，耐久性好，所以其成本與同級高強混凝土相比，直接節(jié)約32—58.8元/每平方米。這個概念就是說按1000萬平方米/年，HPC節(jié)約材料費40元/每平方米，僅節(jié)約材料就達4億元/年。因此高性能混凝土的優(yōu)越性與經濟，使其用途不斷擴大，在不少工程中得以推廣應用。
參考文獻
1、姚燕、王玲、田培著，高性能混凝土，化學工業(yè)出版社，2006年。
2、龔洛書著，混凝土的耐久性及其防護修補，中國建筑工業(yè)出版社，1990。
3、馮乃謙著，高性能混凝土，中國建筑工業(yè)出版社，2002
