現(xiàn)代高性能混凝土的研究與發(fā)展

【摘要】在當前我國大多數(shù)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(wěn)定性都比較高，因此得到了人們的廣泛應(yīng)用。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，人們也將一些新型的生產(chǎn)工藝應(yīng)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(yōu)化，使其適用范圍更加的廣泛。本文通過對現(xiàn)代高性能混凝土研究的相關(guān)內(nèi)容進行介紹，討論了我國高性能混凝土的發(fā)展現(xiàn)狀，以供參考。

【關(guān)鍵詞】高性能混凝土；耐久性；穩(wěn)定性；發(fā)展

在工程項目建設(shè)施工中，混凝土作為主要的施工材料已經(jīng)得到人們的廣泛應(yīng)用。但是，由于在不同的工程項目中，其混凝土工程施工的環(huán)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(xiàn)許多問題，這就使整個混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性受到嚴重的影響。然而，高性能混凝土的應(yīng)用，不僅使得混凝土結(jié)構(gòu)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(zhì)量得到進一步的提升。下面我們就對現(xiàn)代高性能混凝土研究和發(fā)展的相關(guān)內(nèi)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(yīng)的施工處理，并且根據(jù)工程施工的實際情況，來對混凝土的質(zhì)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(dǎo)致整個混凝土結(jié)構(gòu)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(zhì)地比較堅硬，符合普通混凝土施工的相關(guān)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(jù)工程施工的實際情況，來對材料的質(zhì)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?yōu)榱耸沟谜麄€混凝土結(jié)構(gòu)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(zhì)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(jù)工程施工的實際情況和相關(guān)要求，來對外加劑進行選用。

二、配合比設(shè)計的基本原則和控制要點

1.設(shè)計思路有很大區(qū)別

在對高性能混凝土配合比方案進行設(shè)計的過程中，技術(shù)人員首先就要根據(jù)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(guān)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(shè)計的過程中，施工人員還要對周圍的外界環(huán)境進行考慮，并且在其中加入適當?shù)耐饧觿M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(shù)設(shè)計時，為保證混凝土的耐久性，混凝土中膠凝材料總量應(yīng)處在一個適宜范圍內(nèi)，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(qū)別之一?？瓦\專線規(guī)定，即使配制非抗凍混凝土時，含氣量也應(yīng)不小于2%，并且作為施工質(zhì)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(guī)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?jié)B性;抗?jié)B性又與混凝土中的水泥石密實度和界面結(jié)構(gòu)有關(guān)。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(zhì)超細粉后，混凝土中骨料與水泥石之間的界面過渡區(qū)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(xué)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(jié)構(gòu)的密實性和均勻性，對于某些結(jié)構(gòu)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(jié)約施工能耗。

（三）高強及體積穩(wěn)定性

高性能混凝土的體積穩(wěn)定性表現(xiàn)在其優(yōu)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(yǎng)護，避免太陽光照射和風吹，防止混凝土的水分蒸發(fā)，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(xué)性能，且具有較高的強度和體積穩(wěn)定性。

四、高性能混凝土的發(fā)展

(1)高強高性能混凝土技術(shù)在房屋建筑工程上應(yīng)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(yīng)用實例。它不僅在結(jié)構(gòu)造價上取得了明顯的節(jié)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(shù)在橋梁工程上應(yīng)用

橋梁的發(fā)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?？缍仍龃蟛粌H可以有效節(jié)省建筑資源也符合現(xiàn)在交通發(fā)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(shè)過程中應(yīng)用到高強高性能的混凝土，這也為高強高性能混凝土技術(shù)的發(fā)展提供了空間，也加大了施工的技術(shù)難度，不過事實證明應(yīng)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(wěn)定性和耐久性，在經(jīng)濟方面與傳統(tǒng)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(yīng)用

工廠成批生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土制品是高強高性能混凝土應(yīng)用的一個主要領(lǐng)域之一。除應(yīng)用于橋梁預(yù)制構(gòu)件外，還有預(yù)制管樁、電桿、管道、軌枕、路面板、護壁、欄桿等。在很多特定環(huán)境中高強高性能混凝土的表現(xiàn)也比傳統(tǒng)混凝土更具有優(yōu)勢，不僅延長了橋梁構(gòu)件的使用壽命，也極大的提高了建設(shè)施工的效率，大大縮短了施工工期、在構(gòu)建運輸?shù)倪^程中降低了損耗，節(jié)省了成本。

五、結(jié)束語

總而言之，在當前我國社會主義市場經(jīng)濟建設(shè)的過程中，高性能混凝土已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在各個領(lǐng)域到其中，這就有效的促進了我國國民經(jīng)濟的增長。而且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們也將許多先進的科學(xué)技術(shù)和管理理念應(yīng)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。

參考文獻

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