論高性能混凝土發(fā)展現(xiàn)狀與社會趨勢

韋橋 彭伯倫 黎漢杰 覃堅鵬

引言：在上世紀(jì)90年代初建筑行業(yè)混凝土有了全新的定義即高性能混凝土，結(jié)構(gòu)的使用質(zhì)量有了進(jìn)一步的要求，它以耐久性為首要設(shè)計指標(biāo)，區(qū)別于傳統(tǒng)混凝土它具有更久的使用壽命，百年工程將會是常規(guī)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(wěn)定性、高工作性和高強(qiáng)度等許多優(yōu)良特性，在工程安全使用性、環(huán)境條件的適應(yīng)性、經(jīng)濟(jì)合理性等方面產(chǎn)生了明顯的效益，被認(rèn)為是今后混凝土技術(shù)的發(fā)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(yōu)越性。本文根據(jù)目前在建的地鐵5號線施工的實際經(jīng)驗，談高性能混凝土的發(fā)展現(xiàn)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(tǒng)一的定義，一般認(rèn)為高性能混凝土是指用常規(guī)的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥、砂石等做原材料，使用常規(guī)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(chǎn)

高性能混凝土一般采用商品混凝土供應(yīng)的方式，由商品混凝土公司控制原材料的各項指標(biāo)，生產(chǎn)過程規(guī)范化，再到運(yùn)輸至工地現(xiàn)場施工的合理控制，成品后的保護(hù)等措施。從而使混凝土具有良好的物理力學(xué)性能，有較高的強(qiáng)度和體積穩(wěn)定性，達(dá)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(shù)

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(qiáng)度等級的前提下，應(yīng)以混凝土密實性、抗?jié)B透性、抗裂性能和抗碳化性能為主要控制指標(biāo)。

4.水泥宜選用強(qiáng)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(biāo)符合相關(guān)規(guī)范要求。

5.選擇高質(zhì)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(yán)格的要求，要求細(xì)骨料應(yīng)選用潔凈的砂子，不得使用海砂、山砂、石灰?guī)r屬性人工砂及風(fēng)化嚴(yán)重的多孔砂。粗骨料應(yīng)是高強(qiáng)、低吸水性的碎石，要求級配良好，碎石、卵石的壓碎指標(biāo)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?jié)B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(zhì)量控制的關(guān)鍵在于保證原材料和拌合物質(zhì)量的穩(wěn)定，結(jié)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(cè)墻的混凝土澆筑施工更是嚴(yán)格。對車站高性能混凝土的耐久性各項指標(biāo)也有了更高的要求。施工時應(yīng)按照配合比、高性能混凝土施工方案，同時應(yīng)充分考慮施工過程中可能出現(xiàn)的各種情況，制定充分的預(yù)防措施，合理設(shè)置原材料和拌合物的質(zhì)量是否穩(wěn)定的控制點。

1.拌合物中水溶性氯離子最大含量有相應(yīng)的要求，混凝土坍落度宜控制在20mm左右，擴(kuò)展度應(yīng)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(fā)生漲模、漏漿現(xiàn)象，同已施工段的混凝土連續(xù)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(yǎng)護(hù)應(yīng)按相關(guān)制度進(jìn)行，澆筑成型后，采用塑料薄膜覆蓋及時養(yǎng)護(hù)，混凝土養(yǎng)護(hù)要注意濕度和溫度兩個方面。養(yǎng)護(hù)不僅是澆水保濕，還要注意控制混凝土的溫度變化。在濕養(yǎng)護(hù)的同時，應(yīng)該保證混凝土表面溫度與內(nèi)部溫度和所接觸的大氣溫度之間不出現(xiàn)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(huán)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(jié)構(gòu)材料，關(guān)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(dān)歷史的責(zé)任。高性能混凝土能更多的節(jié)約水泥熟料，更有效地減少環(huán)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(yè)廢渣為主的細(xì)摻料，改善環(huán)境，減少二次污染;能更大地發(fā)揮高性能混凝土的優(yōu)勢，盡量減少水泥與混凝土的用量，達(dá)到節(jié)省資源、能源與改善環(huán)境的目的

（作者單位：中國建筑第八工程局有限公司）