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【摘 要】 高性能混凝土是一种新型的高技术混凝土，是在大幅度提高常规混凝土性能的基础上，采用现代混凝土技术，选用优质原材料，在妥善的质量控制下制成的。本文对高性能混凝土的定义进行了叙述，简要介绍了国内高性能混凝土的研究现状和发展趋势，并分析了各种高性能混凝土在建筑工程中的应用。
【关键词】 建筑工程；高性能混凝土；要点分析
一、前言
高性能混凝土以耐久性设计优先而不以强度设计优先。片面强调混凝土的高强度有可能影响混凝土耐久性能的提高。采用低水胶比和掺加足量的矿物细掺料与高效外加剂等等技术措施是提高混凝土耐久性能的重要手段。要求混凝土具有全面的高性能是不科学的。高性能混凝土的基本性能首先是硬化混凝土的耐久性能和塑性混凝土的工作性能，其次是为了满足人们的特殊需要的某个或某些特殊性能。
二、高性能混凝土的定义
高性能混凝土是一种新型的高技术混凝土，是在大幅度提高常规混凝土性能的基础上，采用现代混凝土技术，选用优质原材料，在妥善的质量控制下制成的。除采用优质水泥、集料和水外，配制高性能混凝土还必须采用低水胶比和掺加足量的矿物细掺料与高效外加剂。高性能混凝土以耐久性设计优先而不以强度设计优先。片面强调混凝土的高强度有可能影响混凝土耐久性能的提高。采用低水胶比和掺加足量的矿物细掺料与高效外加剂等等技术措施是提高混凝土耐久性能的重要手段。要求混凝土具有全面的高性能是不科学的。高性能混凝土的基本性能首先是硬化混凝土的耐久性能和塑性混凝土的工作性能，其次是为了满足人们的特殊需要的某个或某些特殊性能。如：用于水下浇注的混凝土需要的免振捣自密实不分散性能，用于地下车库的混凝土需要的表面耐磨性能等等。
三、国内的发展状况
目前我国规范划分的混凝土最高强度等级为C60，而实际工程中应用的混凝土强度等级一般都在C50以下，C30左右的混凝土最为普遍，由于国内大多使用萘系复合型的减水剂，混凝土坍落度损失没有得到根本解决，再加上各地的技术水平差异和原材料变化较大，往往达不到技术要求。因此高强高性能混凝土尚未在全国完全普及推广使用。而针对我国工程中大量使用的C50及以下强度的普通混凝土在材料使用、施工性能和耐久性存在明显性能缺陷，中建三局总承包公司在清华大学冯乃谦教授的指导下，并结合施工生产，开展了普通混凝土商性能化的研究和应用。其研究成果表明：通过对原材料的优选和质量控制、配合比优化、生产过程的有效控制，使用高效减水剂、掺入矿物超细粉料、尤其是复合矿物超细粉料改善混凝土的微观结构，可以提高普通混凝土的施工性能和耐久性，使普通混凝土高性能化。其研究成果在实际工程中得到了很好的验证，其混凝土质量和施工性能都达到优良，到期试件全部达到强度，并取得了很好的经济效益。
四、高性能混凝土在现代工程中的应用
高性能混凝土技术正在世界各地成功地用于很多离岸结构物和长大跨桥梁的建造，Langley等人叙述了几种加拿大一长大跨桥梁所用的拌合物。它们用于主梁、墩部和墩基，硅粉混合水泥用量为450kg/m3，水153L/m3，引气剂160mL/m3和高效减水剂3L/m3。其坍落度大约在200mm；含气量6.1%；1d、3d、28d抗压强度分别为35、52和82MPa；基础和其他大块混凝土的混合水泥用量为307kg/m3，粉煤灰133Kg/m3，用水量接近，但引气剂和高效减水剂掺量大幅度减小，坍落度约在185mm；含气量7%；1d、3d、28d和90d抗压强度分别为10、20、50和76兆帕斯卡。根据加拿大和美国的透水性与氯离子快速渗透标准方法实验结果表明：两部分混凝土都呈现非常低的渗透性。对高性能混凝土结构的施工，需要非常强调加强现场实验室试验和质量验收。
1、高性能混凝土在高层建筑中的应用。高性能混凝土（>40MPa）首先用于30层以上高层建筑物的钢筋混凝土结构，因为这种建筑物下部三分之一的柱子，在用普通混凝土时断面很大。除节省材料费用外，与钢结构相比，加快施工速度也是采用混凝土结构的重要特点。
2、高性能道面混凝土。隨着对交通运输要求的日益提高，发展“长寿命低维护路面”，采用高性能道面混凝土，提高混凝土的抗折强度与耐久性是当前道面混凝土的发展趋势。1997年召开的第十六届国际混凝土路面会议，提出路面设计不仅要提出平均强度要求，还应提出耐久性要求。在未来发展方向中提出抗拉强度达17MPa的超高强混凝土，用于铺筑连续的混凝土路面。提高混凝土道面表面的致密性、抗渗性都是很重要的，而这是需要通过高性能混凝土来实现的。高性能道面混凝土的重要特征是具有高抗折强度。使用高性能道面混凝土可以显著提高道面的承载能力，延长使用寿命或减薄道面的厚度以降低工程造价。高性能道面混凝土的主要特征是具有足够的耐久性，能够抵抗气候和环境的长期破坏作用，保证在道面的设计使用期限内，混凝土能够正常工作。
五、高性能混凝土在建筑工程中的设计要点分析
1、采用低水胶比，控制混凝土中的水泥用量。其目的是为了降低混凝土的温升，增强硬化混凝土的体积稳定性能，减少硬化混凝土的收缩裂缝。水胶比较大时，混凝土中会留下较多的毛细孔，增加硬化混凝土的收缩。
2、应该根据工程的使用功能与混凝土结构周围环境的具体情况设计混凝土的目标性能。要求混凝土具有全面的高性能是不科学的。这不仅在技术上难以达到，而且也要造成资源上的极大浪费。
3、掺加高效外加剂。高效外加剂是配制高性能混凝土的必备材料。正是由于高效外加剂的发展才使高性能混凝土的制造成为可能。现在已经有了制造各种高性能混凝土的系列外加剂，虽然他们的性能还有待进一步提高。超叠加效应也存在于外加剂与外加剂的复合使用以及外加剂与矿物细掺料的复合使用中。将两种奈系高效减水剂按照一定的比例复合使用，可以使复合后的产品的各组分间的作用相互调节，从而达到发挥其各自的优势的目的，其综合效果超过两种外加剂单独使用的效果的总和，应该通过试验，找出最佳匹配材料与最佳匹配比例。
4、掺加足量的矿物细掺料。使用矿物细掺料是配制高性能混凝土的一个重要手段。其目的是为了抑制混凝土中碱骨料反应的危害。吴中伟教授认为，矿物细掺料是高性能混凝土的主要组成材料之一，它起着根本改变常规混凝土性能的作用。在配制高性能混凝土时，掺入部分活性矿物细掺料可以促进水泥水化生成物的进一步转化。改善硬化混凝土的孔结构，提高混凝土的密实性能。应该注意，矿物细掺料的使用不是简单的对水泥的代替。应该根据具体情况确定矿物细掺料的品种与掺量。研究表明，将两种以上的矿物细掺料复合使用时，其综合效果优于其分别单独使用的总和，这就是所谓的超叠加效应。
5、根据工程的具体情况采取不同的结构形式以赋予混凝土最佳的性能。例如钢纤维增强混凝土、杜拉纤维增强混凝土、钢管混凝土等。
六、结束语
虽然人们已对高性能混凝土从材料的选择到配制、从宏观性能到细观现象分析等已取得了可喜的成果，但随着人们对新型建筑的追求的不断发展，要求人们对高性能混凝土在建筑工程中的应用的研究必须不断创新，不断突破。我们也坚信随着HPC技术的不断发展，我国建筑业的整体水平将得到很大的提高。
参考文献：
[1]池永，史宁.《高性能混凝土的发展与应用[J]》.山西建筑，2005
[2]杨芳.《高性能混凝土的发展及存在的问题》.科技信息（科学教研）.2007（17）
[3]阎红红.《从多角度认识高性能混凝土》.建材技术与应用.2007（06）
【关键词】 建筑工程；高性能混凝土；要点分析
一、前言
高性能混凝土以耐久性设计优先而不以强度设计优先。片面强调混凝土的高强度有可能影响混凝土耐久性能的提高。采用低水胶比和掺加足量的矿物细掺料与高效外加剂等等技术措施是提高混凝土耐久性能的重要手段。要求混凝土具有全面的高性能是不科学的。高性能混凝土的基本性能首先是硬化混凝土的耐久性能和塑性混凝土的工作性能，其次是为了满足人们的特殊需要的某个或某些特殊性能。
二、高性能混凝土的定义
高性能混凝土是一种新型的高技术混凝土，是在大幅度提高常规混凝土性能的基础上，采用现代混凝土技术，选用优质原材料，在妥善的质量控制下制成的。除采用优质水泥、集料和水外，配制高性能混凝土还必须采用低水胶比和掺加足量的矿物细掺料与高效外加剂。高性能混凝土以耐久性设计优先而不以强度设计优先。片面强调混凝土的高强度有可能影响混凝土耐久性能的提高。采用低水胶比和掺加足量的矿物细掺料与高效外加剂等等技术措施是提高混凝土耐久性能的重要手段。要求混凝土具有全面的高性能是不科学的。高性能混凝土的基本性能首先是硬化混凝土的耐久性能和塑性混凝土的工作性能，其次是为了满足人们的特殊需要的某个或某些特殊性能。如：用于水下浇注的混凝土需要的免振捣自密实不分散性能，用于地下车库的混凝土需要的表面耐磨性能等等。
三、国内的发展状况
目前我国规范划分的混凝土最高强度等级为C60，而实际工程中应用的混凝土强度等级一般都在C50以下，C30左右的混凝土最为普遍，由于国内大多使用萘系复合型的减水剂，混凝土坍落度损失没有得到根本解决，再加上各地的技术水平差异和原材料变化较大，往往达不到技术要求。因此高强高性能混凝土尚未在全国完全普及推广使用。而针对我国工程中大量使用的C50及以下强度的普通混凝土在材料使用、施工性能和耐久性存在明显性能缺陷，中建三局总承包公司在清华大学冯乃谦教授的指导下，并结合施工生产，开展了普通混凝土商性能化的研究和应用。其研究成果表明：通过对原材料的优选和质量控制、配合比优化、生产过程的有效控制，使用高效减水剂、掺入矿物超细粉料、尤其是复合矿物超细粉料改善混凝土的微观结构，可以提高普通混凝土的施工性能和耐久性，使普通混凝土高性能化。其研究成果在实际工程中得到了很好的验证，其混凝土质量和施工性能都达到优良，到期试件全部达到强度，并取得了很好的经济效益。
四、高性能混凝土在现代工程中的应用
高性能混凝土技术正在世界各地成功地用于很多离岸结构物和长大跨桥梁的建造，Langley等人叙述了几种加拿大一长大跨桥梁所用的拌合物。它们用于主梁、墩部和墩基，硅粉混合水泥用量为450kg/m3，水153L/m3，引气剂160mL/m3和高效减水剂3L/m3。其坍落度大约在200mm；含气量6.1%；1d、3d、28d抗压强度分别为35、52和82MPa；基础和其他大块混凝土的混合水泥用量为307kg/m3，粉煤灰133Kg/m3，用水量接近，但引气剂和高效减水剂掺量大幅度减小，坍落度约在185mm；含气量7%；1d、3d、28d和90d抗压强度分别为10、20、50和76兆帕斯卡。根据加拿大和美国的透水性与氯离子快速渗透标准方法实验结果表明：两部分混凝土都呈现非常低的渗透性。对高性能混凝土结构的施工，需要非常强调加强现场实验室试验和质量验收。
1、高性能混凝土在高层建筑中的应用。高性能混凝土（>40MPa）首先用于30层以上高层建筑物的钢筋混凝土结构，因为这种建筑物下部三分之一的柱子，在用普通混凝土时断面很大。除节省材料费用外，与钢结构相比，加快施工速度也是采用混凝土结构的重要特点。
2、高性能道面混凝土。隨着对交通运输要求的日益提高，发展“长寿命低维护路面”，采用高性能道面混凝土，提高混凝土的抗折强度与耐久性是当前道面混凝土的发展趋势。1997年召开的第十六届国际混凝土路面会议，提出路面设计不仅要提出平均强度要求，还应提出耐久性要求。在未来发展方向中提出抗拉强度达17MPa的超高强混凝土，用于铺筑连续的混凝土路面。提高混凝土道面表面的致密性、抗渗性都是很重要的，而这是需要通过高性能混凝土来实现的。高性能道面混凝土的重要特征是具有高抗折强度。使用高性能道面混凝土可以显著提高道面的承载能力，延长使用寿命或减薄道面的厚度以降低工程造价。高性能道面混凝土的主要特征是具有足够的耐久性，能够抵抗气候和环境的长期破坏作用，保证在道面的设计使用期限内，混凝土能够正常工作。
五、高性能混凝土在建筑工程中的设计要点分析
1、采用低水胶比，控制混凝土中的水泥用量。其目的是为了降低混凝土的温升，增强硬化混凝土的体积稳定性能，减少硬化混凝土的收缩裂缝。水胶比较大时，混凝土中会留下较多的毛细孔，增加硬化混凝土的收缩。
2、应该根据工程的使用功能与混凝土结构周围环境的具体情况设计混凝土的目标性能。要求混凝土具有全面的高性能是不科学的。这不仅在技术上难以达到，而且也要造成资源上的极大浪费。
3、掺加高效外加剂。高效外加剂是配制高性能混凝土的必备材料。正是由于高效外加剂的发展才使高性能混凝土的制造成为可能。现在已经有了制造各种高性能混凝土的系列外加剂，虽然他们的性能还有待进一步提高。超叠加效应也存在于外加剂与外加剂的复合使用以及外加剂与矿物细掺料的复合使用中。将两种奈系高效减水剂按照一定的比例复合使用，可以使复合后的产品的各组分间的作用相互调节，从而达到发挥其各自的优势的目的，其综合效果超过两种外加剂单独使用的效果的总和，应该通过试验，找出最佳匹配材料与最佳匹配比例。
4、掺加足量的矿物细掺料。使用矿物细掺料是配制高性能混凝土的一个重要手段。其目的是为了抑制混凝土中碱骨料反应的危害。吴中伟教授认为，矿物细掺料是高性能混凝土的主要组成材料之一，它起着根本改变常规混凝土性能的作用。在配制高性能混凝土时，掺入部分活性矿物细掺料可以促进水泥水化生成物的进一步转化。改善硬化混凝土的孔结构，提高混凝土的密实性能。应该注意，矿物细掺料的使用不是简单的对水泥的代替。应该根据具体情况确定矿物细掺料的品种与掺量。研究表明，将两种以上的矿物细掺料复合使用时，其综合效果优于其分别单独使用的总和，这就是所谓的超叠加效应。
5、根据工程的具体情况采取不同的结构形式以赋予混凝土最佳的性能。例如钢纤维增强混凝土、杜拉纤维增强混凝土、钢管混凝土等。
六、结束语
虽然人们已对高性能混凝土从材料的选择到配制、从宏观性能到细观现象分析等已取得了可喜的成果，但随着人们对新型建筑的追求的不断发展，要求人们对高性能混凝土在建筑工程中的应用的研究必须不断创新，不断突破。我们也坚信随着HPC技术的不断发展，我国建筑业的整体水平将得到很大的提高。
参考文献：
[1]池永，史宁.《高性能混凝土的发展与应用[J]》.山西建筑，2005
[2]杨芳.《高性能混凝土的发展及存在的问题》.科技信息（科学教研）.2007（17）
[3]阎红红.《从多角度认识高性能混凝土》.建材技术与应用.2007（06）