浅谈高性能混凝土的应用与发展现状

浅谈高性能混凝土的应用与发展现状

发表时间：2019-05-06T08:56:58.743Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年1期作者：姚琪

[导读] 对高性能混凝土技术的研究会越来越深人，高性能混凝土将会得到更进一步的发展。

临沂天元混凝土工程有限公司山东临沂 276000

摘要：高性能混凝土是近20多年发展起来的一种新型混凝土，是混凝土发展的重要里程碑，能够节约更多的资源与能源，减少对环境的污染，且高性能混凝土具有优良的经济性能、力学性能和耐久性能等，是混凝土发展的必然趋势，也是混凝土未来发展的方向。研究高性能混凝土的发展与应用，对今后建筑的安全性和稳定性有着不可忽视的作用，随着社会生产生活的发展和需要，对高性能混凝土技术的研究会越来越深人，高性能混凝土将会得到更进一步的发展。

关键词：高性能；混凝土；发展；应用

一、前言

随着现代化进程的不断加快，我国的建设规模日益扩大，混凝土作为当今世界使用量最大、使用面最广的建筑材料之一，其性能倍受人们的重视。高性能混凝土是近20多年发展起来的一种新型混凝土，由于具有高耐久性、高强度、高体积稳定性和高工作性等许多优良特性，被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土[1]。高性能混凝土技术正在快速发展并且被运用到更多工程项目中，研究高性能混凝土的发展与应用，对今后建筑的安全性和稳定性有着不可忽视的作用，高性能混凝土的理念和技术体系将有助于提升我国混凝土技术水平，同时提升混凝土工程质量[2]。

二、高性能混凝土的性能

1、耐久性能

高性能混凝土通过掺入高效减水剂和矿物质超细粉，有效的降低了水胶比，减少混凝土内部的空隙，确保混凝土结构可持续，使混凝土结构能够安全可靠地工作 50 年以上。

2、工作性能

高性能混凝土因其掺入了高效减水剂及活性矿物超细粉，混凝土的和易性得到很好的改善，更有利于工程的施工。因高性能混凝土粘聚性、保水性好，基本不会出现泌水、离析等现象，混凝土具有更好的稳定性和均匀性。

3、力学性能

高性能混凝土因水胶比低，内部比普通混凝土更均匀稳定，所以具有更好的力学性能，现阶段的超高性能混凝土得抗压强度可高达300MPa。

4、体积稳定性

高性能混凝土的体积变化比较小，具有较高的体积稳定性，因为混凝土在硬化早期水化热较低，硬化后期具有较小的收缩变形，更好的保证了工程质量，不会因收缩变形引起挤压造成工程质量问题。

5、经济性

高性能混凝土因其具有较高的强度，良好的耐久性，使得结构使用寿命大大的提高，维修费用也相应减少。同条件下，还可以减少构件尺寸，减小自重，增加使用空间，具有很好的经济性。

三、高性能混凝土的配比要求

1、细集料

高性能混凝土的细骨料宜选用质地坚硬、洁净、级配良好的天然中、粗河砂。河砂越精细，强度越低，超过 2.3 细度模数的中砂，能够达到 C50-C80的硬度要求；而超过 2.6 细度模数的中砂或者粗砂能够达到 C80-C100的硬度要求[3]。

2、粗集料

高性能混凝土必须选用强度高、吸水率低、级配良好的粗骨料，宜选择表面粗糙、外形有棱角、针片状含量低的硬质碎石。粗骨料的压碎指标控制在10%以内，粒径在 10~20mm 为宜，最大不能超过 25mm，含泥量控制在 1%以内。混凝土体积的稳固性与线膨胀系数有直接的关系，系数越小，带来的温度效应力则越小[4]。

3、掺合料

矿物掺和料对混凝土具有减水、活化、致密、润滑、免疫、填充的作用，它能延缓水泥水化过程中水化粒子的凝聚，减轻坍落度损失。高性能混凝土中常用的活性细掺合料有硅粉、磨细矿渣粉、粉煤灰、天然沸石粉等，掺入活性细掺合料可以有效改善水泥浆的流动性，空隙得到充分填充，硬化后的水泥石具有更高的强度，还可以改善混凝土中水泥石与骨料的界面结构，使混凝土的强度、抗渗性与耐久性均得到提高[5]。

4、减水剂

外加剂与水泥相适应性、减水率、流动性、含气量、掺量都将影响混凝土的工作性，高性能混凝土具有较高的强度，较好和易性以及低水灰比，必须使用减水率在20%以上的高效减水剂，现使用较多的聚羧酸减水剂，其减水率能达到 30%左右，具有掺量低、减水率高、收缩小、不含氯离子等特点。

四、高性能混凝土的研究现状与可持续发展

近年来，行业内对高性能混凝土在减少水泥用量、提高混凝土工程耐久性和服役寿命、促进绿色生产和绿色施工、促进节能减排、延长建筑物全生命周期、经济和环境效益最大化等方面已具有普遍认同，推广应用高性能混凝土已成为混凝土行业现阶段的重要课题。高性能混凝土由于具有高体积稳定性、高工作性能、高强、高耐久性和安全性等优良性能，具有十分广阔的发展前景，是未来混凝土产业发展的方向和必然趋势。随着社会的不断发展，节能、环保等关系人类生存和发展的重大课题已逐渐大家所重视，因此，“绿色混凝土”必将是高性能混凝土的方向发展。绿色高性能混凝土是现代混凝土技术发展的必然结果，具有以下特点：

（１）节约熟料水泥，减少环境污染。

（２）掺加以工业废渣为主的细掺料，提高工业废渣的利用率。

（３）发挥高性能优势，节约混凝土的用量，提高混凝土的使用寿命。

（４）进一步完善高性能混凝土耐久性的评价技术和方法。

（５）更多地提高技术含量，适应环境保护和可持续发展的需要。

（６）提高混凝土拌合物的早期抗裂性能、降低混凝土的早期收缩。

五、结语

高性能混凝土，其性能与所处时代的发展相适应，高性能混凝土的推广应用是我国混凝土技术发展的必然趋势。以满足工程需求为目标、以优质常规原材料应用为基础、以绿色生产为途径、以生产与施工全过程控制为保障、以量化评价指标体系为准绳、以实现性能全面优异为导向，是高性能混凝土被赋予的新内涵，高性能混凝土的研究与开发应用，对传统混凝土的技术来说是一个重大的突破，随着社会生产生活的发展和需要，对高性能混凝土技术的研究会越来越深人，高性能混凝土将会得到更进一步的发展。

参考文献

[1]冯乃谦.高性能混凝土的发展与应用[J].施工技术，2003，32（4）：1-6.

[2]曹跃明.高性能混凝土发展趋势及在建筑工程中的应用[J].中小企业管理与科技，2010（6）：163-164.

[3]程振坤.高性能混凝土配合比优化分析[J].江西建材，2016（07）：90-93.

[4]董方园.高性能混凝土研究进展I：原材料和配合比设计方法[J].材料导报，2018.

[5]白鹏宇.大吸水率粗集料高性能海工混凝土配合比设计研究[J].新型建筑材料，2018，45（2）：5-8.