高性能混凝土技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

黃海練

摘要：高性能混凝土技術(shù)和傳統(tǒng)的混凝土有著較大的差別，具有“高耐久性、高工作性、高強(qiáng)度和高體積穩(wěn)定性”等優(yōu)良特點(diǎn)，目前在世界上被認(rèn)為是性能最為全面的混凝土，已經(jīng)被許多重要工程重視并得到了廣泛地應(yīng)用。高性能混凝土技術(shù)尤其是在橋梁、高層建筑、新建建筑等工程表現(xiàn)出了獨(dú)特的優(yōu)越性，有利于準(zhǔn)確把握工程的安全使用期，提升其在工程中的經(jīng)濟(jì)合理性與環(huán)境條件的適應(yīng)性等，從而為工程帶來(lái)了明顯的效益，這也被認(rèn)為是混凝土技術(shù)的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：高性能混凝土技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展

中圖分類號(hào)：TU528文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-3024（2017）08-0188-01

引言

混凝土技術(shù)已經(jīng)步入高科技發(fā)展的時(shí)代，現(xiàn)代建筑功能不斷擴(kuò)大，對(duì)混凝土提出了更高和更新的要求，需要向強(qiáng)度更高、工作性能和耐久性更高的高性能方向應(yīng)用和發(fā)展。因此，要以合理應(yīng)用資源為基礎(chǔ)確保能源的節(jié)約和生態(tài)的平衡，在一定程度上“綠色商性能混凝土”和新建建筑是今后高性能混凝土的發(fā)展方向。尤其是混凝土中開發(fā)和應(yīng)用了多種的“新型膠凝材料、礦物摻合料、新型高效減水劑及其它外加劑”，增強(qiáng)了制作的工作性能、力學(xué)性能和耐久性能，形成了高性能混凝土。高性能混凝土的研究和應(yīng)用，受到了國(guó)內(nèi)外土木工程界的廣泛關(guān)注。

1.高性能混凝土的研究

高性能混凝土具有“易于澆注搗實(shí)而不離析、力學(xué)性能好、韌性好、體積穩(wěn)定性好、早期強(qiáng)度高和勻質(zhì)性好”的特性，在惡劣的條件下它的使用壽命和時(shí)間比較長(zhǎng)。根據(jù)相關(guān)研究表明：“高性能混凝土是在現(xiàn)代高強(qiáng)混凝土的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，使用新型的高效減水劑和礦物摻和料，是使混凝土達(dá)到高性能的主要技術(shù)措施，前者能降低混凝土的水膠比，增大坍落度，控制坍落度損失，提高混凝土的密實(shí)性和工作性；后者能填充膠凝材料的孔隙，參與膠凝材料的水化，除提高混凝土的密實(shí)度外，還改善混凝土的界面結(jié)構(gòu)，提高混凝土的強(qiáng)度和耐久性”。高性能混凝土，在一定程度上改善了普通混凝土的技術(shù)性能，強(qiáng)調(diào)資源和能源的節(jié)約，要求在有效利用工業(yè)廢料的基礎(chǔ)上來(lái)實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的目的，從綠色出發(fā)商性能混凝土在新建建筑等方面得到了廣泛的應(yīng)用，也促進(jìn)了商性能混凝土技術(shù)的健康發(fā)展。但是，目前國(guó)內(nèi)外土工界都在深入研究和分析高性能混凝土，不同學(xué)者強(qiáng)調(diào)混凝土的不同性能，很難具有一個(gè)統(tǒng)一的定義，比如在美國(guó)加拿大等以Mehta等為代表的學(xué)者重點(diǎn)研究和指出了高性能混凝土的高強(qiáng)度和高耐久性，應(yīng)用高性能混凝土技術(shù)可以防治所建造結(jié)構(gòu)物的腐蝕，因?yàn)樯绦阅芑炷辆哂休^好的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，具有一些勻質(zhì)性和密實(shí)度，整體上具有較好的工作性和穩(wěn)定性。而在日本學(xué)者主要強(qiáng)調(diào)高性能混凝土的高強(qiáng)、超高強(qiáng)與高流態(tài)，因?yàn)槿毡救狈ㄔO(shè)施工人員，人工費(fèi)總體上來(lái)說(shuō)比較昂貴，混凝土施工振搗的過(guò)程中會(huì)增強(qiáng)對(duì)混凝土質(zhì)量的波動(dòng)性，為了減少這種波動(dòng)性與施工噪音污染、實(shí)現(xiàn)節(jié)省能耗、環(huán)境保護(hù)等目的，強(qiáng)調(diào)高性能混凝土的流動(dòng)性與施工的密實(shí)性。

2.高性能混凝土的屬性

商性能混凝土在超高層建筑、橋梁、公路、新建建筑等方面的應(yīng)用愈來(lái)愈多，自清華大學(xué)引進(jìn)和介紹高性能混凝土技術(shù)以來(lái)，高性能混凝土在我國(guó)得到了空前的重視、研究與應(yīng)用，包括活性細(xì)粉混凝土、機(jī)敏型高性能混凝土、纖維混凝土和免振自密實(shí)混凝土等，增強(qiáng)了混凝土的填充性、密實(shí)性和均勻性，在具體在工程上應(yīng)用高性能混凝土技術(shù)可以有效地“提高混凝土的質(zhì)量、改善混凝上施工操作、養(yǎng)活施工噪音以及提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、加快施工進(jìn)度、降低工程費(fèi)用等”。

3.高性能混凝土技術(shù)的發(fā)展分析

普通混凝土過(guò)早劣化，在20世紀(jì)80年代中期以發(fā)達(dá)國(guó)家為主開展了“以改善混凝土材料耐久性”為主要方向的研究，從耐久性設(shè)計(jì)出發(fā)規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從強(qiáng)度和耐久性并重，后來(lái)混凝土設(shè)計(jì)方法成為了國(guó)內(nèi)外土木工程學(xué)者的研究重點(diǎn)，以減少不同環(huán)境下的侵蝕為目的來(lái)強(qiáng)化混凝土耐久性研究與使用壽命的設(shè)計(jì)。目前高性能混凝土在超高層建筑、新建建筑、橋梁、公路等方面的應(yīng)用日益增多。以新建建筑為例，高性能混凝土技術(shù)應(yīng)用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，因?yàn)楫?dāng)代新建建筑主要以高層建筑為主，這種新建建筑物柱子下面的三分之一的部分如果應(yīng)用普通混凝土?xí)龃髷嗝?，?yīng)用高性能混凝土技術(shù)可以有效地節(jié)省材料的費(fèi)用，采用混凝土結(jié)構(gòu)有利于加快整個(gè)工程的施工速度。再者，商性能混凝土的研究、開發(fā)和應(yīng)用，也突破了傳統(tǒng)混凝土技術(shù)的局限性，在“節(jié)能、工程質(zhì)量、工程經(jīng)濟(jì)、環(huán)境與勞動(dòng)保護(hù)等”方面具有積極的促進(jìn)作用，在未來(lái)商性能混凝土技術(shù)在建筑工程上的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒃絹?lái)越廣泛，也會(huì)取得更多的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，但是還需要深入研究和分析“礦物細(xì)摻合料的科學(xué)分類和品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及其與混凝土外加劑之間的相容性、高性能混凝土多組分復(fù)合材料的復(fù)合化超疊加效應(yīng)、高強(qiáng)度高性能混凝土的韌性等”等，切實(shí)從材料本質(zhì)出發(fā)增強(qiáng)混凝土的性能，積極向綠色高性能混凝土技術(shù)方向發(fā)展。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，“易于澆注搗實(shí)而不離析、力學(xué)性能好、韌性好、體積穩(wěn)定性好、早期強(qiáng)度高和勻質(zhì)性好”的高性能混凝土技術(shù)在惡劣的條件下使用壽命長(zhǎng)，在超高層建筑、橋梁、公路、新建建筑等方面的應(yīng)用愈來(lái)愈多，關(guān)于高性能混凝土的研究需要在我國(guó)得到深入的研究，從而確保綠色、節(jié)能生態(tài)的高性能混凝土技術(shù)的發(fā)展。