探討高強高性能混凝土的使用和發展現狀

摘要：近年來，混凝土的應用越來越廣泛，混凝土的強度不斷提高，某些工程根據自身特點需要，在提出高強度的同時，也提出耐久性和施工和易性的要求。

關鍵詞：高性能混凝土 耐久性 施工應用 高抗滲能力

高性能混凝土是20世紀80年代末90年代初，一些發達國家基于混凝土結構耐久性設計提出的一種全新概念的混凝土，它以耐久性為首要設計指標，這種混凝土有可能為基礎設施工程提供100年以上的使用壽命。區別于傳統混凝土，高性能混凝土由于具有高耐久性、高工作性、高強度和高體積穩定性等許多優良特性，被認為是目前全世界性能最為全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用。特別是在橋梁、高層建筑、海港建筑等工程中顯示出其獨特的優越性。在工程安全使用期、經濟合理性、環境條件的適應性等方面產生了明顯的效益。

1.高強高性能混凝土主要的優缺點

（1）高強混凝土的早期強度高，但后期強度增長速度比普通混凝土要慢得多。

（2）高強混凝土由于強度高，故抗滲、抗凍、抗碳化、抗腐蝕等耐久性指標比普通混凝土都要高，從而可以大大地提高建筑物的使用年限。

（3）由于高強混凝土強度高，因此，構件截面尺寸可大大縮小，從而可以改變“梁柱肥大”而不美觀的問題，既可以減輕建筑物的自重，還可以增加建筑物的使用面積。

（4）由于高強混凝土的密實度好，抗滲、抗凍、抗壓等耐久性指標均優于普通混凝土，因此，高強混凝土除高層建筑工程和大跨度工程外，還可以廣泛用在鐵路、公路、橋梁（隧道）、海港、碼頭工程，它耐海水侵蝕和沖刷的能力也大大高于普通混凝土，可以延長使用年限。

（5）高強混凝土強度比較高，由于水泥用量大而產生的水化熱急劇加大，使混凝土內外溫差過高，容易產生裂縫，其次強度越高，干縮也較大，混凝土易脆、易開裂。

（6）高強混凝土在低水灰比的情況下，坍落度很小，有時甚至沒有坍落度，其成型和振搗特別困難，特別是C80等級以上混凝土，無法在現澆混凝土施工中廣泛運用。

（7）絕大部分建筑工地離混凝土攪拌站距離很遠，要把混凝土從攪拌站運送到工地上需要很長時間。混凝土在運輸的過程中，其坍落度隨時間的增加而減小，如何保證坍落度是發展和使用高強高性能混凝土的一個障礙。

（8）高強度混凝土的可泵性比普通混凝土要差。

（9）高強度混凝土的養護時間要比普通養護要長一些，最好7~14天。

2.高性能混凝土的配合比

（1）高性能混凝土的配備原則

①水泥：52.5Mpa級硅酸鹽水泥，實測28d強度為59.1Mpa。

②細骨料：河砂，級配良好，表觀密度2.62/om³，堆積密度1490kg/m³，細度模數2.85，含泥量0.9%。

③粗骨料：花崗巖碎石，最大粒徑DM分別為10.0mm和31.5mm，均為連續級配，表觀密度2.63g/cm³，含泥量分別為0.36%和0.31%。

④復合超細粉：粉煤灰60%+礦渣40%，比面7250cm²/g。

⑤外加劑：緩凝劑為葡萄糖酸鈉；高效減水劑，減水率為25%-30%。

（2）高性能混凝土的應用范圍

隨著材料科學的不斷發展，耐久性、養護的難易程度以及建設的經濟性已成為工程建設的目標。高性能混凝土具有易于澆注、搗實而不離析、高超的、能長期保持的力學性能，早期強度高，韌性高和體積穩定性好，在惡劣的使用條件下壽命長、高強度、高流動性與優異的耐久性。高強混凝土的配制技術要求較嚴格，對各種原材料質量和用量均有較嚴格要求。

（3）要想獲得優質的高強混凝土，首先必須對原材料進行優選。其次，一些在普通情況下不太敏感的因素，在低水灰比的情況下變得相當敏感，必須對各種原材料及外加劑的用量應合理選取、仔細計算。最后，設計結果一定要進行試拌驗證，確保在實際施工時拌和物的工作上滿足實際要求。目前，高性能混凝土廣泛用于很多離岸結構物和長大跨橋梁的建造，包括長大跨橋梁所用的拌和物。它們主要用于主梁、墩部和墩基，硅粉混合水泥。

（4）另外，由于高性能混凝土可以顯著降低結構的重量、提高受彎構件剛度，在預應力結構中則可施加更高的預應力值，并可利用早強特點提高張拉。并且，高性能混凝土還具有較強的抵抗大氣環境作用和化學物質侵蝕的能力以及耐磨能力，可以廣泛應用于露天工程或地下工程以及道路橋梁工程當中。

3.結束語

隨著我國國民經濟的不斷發展，大力推廣和發展高強高性能混凝土是建設工程發展的必然趨勢，對有效降低工程成本、縮短建設工程工期、提高建筑物的使用年限等有著重要的意義。

利用高強混凝土密度大、強度高的特點，可用作建造承受沖擊和爆炸荷載的建（構）筑物，如原子能反應堆基礎等。利用高強混凝土抗滲性能強和抗腐蝕性能強的特點，建造具有高抗滲和高抗腐要求的工業用水池等。高強高性能混凝土逐步將在建筑工程、市政工程、鐵路工程、公路工程、港口、機場、大跨度及預應力結構、水利等工程中的應用將越來越廣泛，隨著混凝土強度等級的不斷提高，我相信在不久的將來高強混凝土C60-C80一定將會普遍得到使用，而C80以上的混凝土將在一定的范圍內可以得到使用。

參考文獻：

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