高性能混凝土知識(shí)（上）

發(fā)布時(shí)間：2018-12-13 09:42:22 作者：新型建機(jī)

什么是高性能混凝土？

高性能混凝土（high performance concrete，HPC）是一種以耐久性為目標(biāo)，兼顧高強(qiáng)度、高工作性和高耐久性的新型的高技術(shù)混凝土。它可以大幅度提高普通混凝土性能，是針對不同用途要求，采用現(xiàn)代技術(shù)制作的低水膠比的混凝土。高性能混凝土對下列性能重點(diǎn)予以保證：耐久性、工作性、實(shí)用性、體積穩(wěn)定性、強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)型。為此，高性能混凝土在配置上的特點(diǎn)是水膠比低，選用優(yōu)質(zhì)原材料，并除水泥、水、集料外，必須摻加足夠數(shù)量的礦物外加劑和化學(xué)外加劑。高性能混凝土在節(jié)能、節(jié)料、工程經(jīng)濟(jì)、勞動(dòng)保護(hù)以及環(huán)境保護(hù)扥各方面都具有重要意義，是一種環(huán)保型、集約型的新型材料，亦被稱為“綠色混凝土”。

 

高性能混凝土的概念是20世紀(jì)90年代初提出的（1990年5月），美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所（NIST）和美國混凝土協(xié)會(huì)（ACI）在美國馬里蘭州蓋瑟斯堡召開的會(huì)議上首先正式提出高性能混凝土這一名詞的定義。實(shí)際上，此前的一些重要工程中已采用了高工作性和高耐久性的高強(qiáng)混凝土。在近的十多年中，高性能混凝土很快地被各國工程界所接受。這主要是因?yàn)楦咝阅芑炷恋氖褂脤τ诟鞣蕉季哂忻黠@的效益：對于業(yè)主或用戶來說，混凝土的耐久性好，安全使用期長，可減少維修費(fèi)，保證安全；對于社會(huì)來說，高性能混凝土降低能耗、料耗、利用工業(yè)廢渣，減少噪聲污染，對環(huán)境有利，并消除不安全感；對于施工者來說，高性能混凝土操作方便，改善勞動(dòng)條件，加快進(jìn)度，減少模板和勞力，可提前交工；對于設(shè)計(jì)者來說，高性能混凝土減小斷面，減輕自身質(zhì)量，增加使用空間，取得明顯的節(jié)約效果，還能幫助人們實(shí)現(xiàn)建筑的藝術(shù)性和靈活性。高性能混凝土在不少工程中得以推廣應(yīng)用，如高層建筑、海上石油鉆采平臺(tái)、橋梁工程、大型結(jié)構(gòu)、隧洞襯砌、放射性廢物貯罐等。而且隨著人們逐漸重視工程質(zhì)量，強(qiáng)調(diào)安全和環(huán)境保護(hù)，高性能混凝土真正進(jìn)入推廣應(yīng)用時(shí)期。

 

日前，不同國家、地區(qū)以及不同學(xué)者對高性能混凝土的涵義的理解和見解還不統(tǒng)一。多數(shù)人認(rèn)為，高性能混凝土必須具有高強(qiáng)度，這就限制了高性能混凝土的應(yīng)用范圍，不可能形成混凝土的發(fā)展方向。我國已故的吳中偉院士指出：“實(shí)現(xiàn)中低強(qiáng)度等級混凝土的高性能化，高性能混凝土的發(fā)展才具有廣泛的現(xiàn)實(shí)意義。”法國科學(xué)家已經(jīng)提出，即使從結(jié)構(gòu)角度上不要求用高強(qiáng)度的混凝土，但要求長期耐久性的一切工程必須采用高性能混凝土。這些觀點(diǎn)是全面的，是符合發(fā)展方向的。

 

高性能混凝土針對混凝土結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境特點(diǎn)而進(jìn)行相應(yīng)的性能設(shè)計(jì)，并通過施工過程控制使得相應(yīng)性能得到保證，能更好地滿足結(jié)構(gòu)功能要求和施工工藝要求，能限度地延長混凝土結(jié)構(gòu)使用年限，降低工程造價(jià)。因此，高性能混凝土是混凝土結(jié)構(gòu)耐久性得以保證的重要措施和必要措施之一。

什么是高性能混凝土的體積穩(wěn)定性？

混凝土的體積穩(wěn)定性主要與混凝土的收縮性能有關(guān)。混凝土的收縮是指由于混凝土中所含水分的變化、化學(xué)反應(yīng)及溫度變化等因素引起的體積縮小。混凝土的收縮按作用機(jī)理可分為自收縮、塑性收縮、硬化混凝土的干燥收縮、溫度變化引起的收縮變形及碳化收縮變形五種。混凝土由于各種收縮而引起的開裂問題一直是混凝土結(jié)構(gòu)物裂縫控制的重點(diǎn)和難點(diǎn)。