我国混凝土迈入_高性能_时代_张红

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1、中国建材报/2013年/6月/14日/第002版核心报道我国混凝土迈入“高性能”时代——兼议高性能混凝土加快发展的两大机遇原中国建材报社高级记者现中国混凝土与水泥制品工业年鉴副编辑张红中国建材规划院工程师王思博混凝土是世界上最大宗的建筑材料，也是最主要的建筑结构材料之一，混凝土质量对建筑结构质量起着根本和决定性的作用。中国是世界上混凝土生产和消费量最大的国家。目前，我国预制混凝土与预拌混凝土的销售额占建材工业的18%左右，是仅次于水泥的建材第二大产业。如果说现代化是以城市化和工业化为具体体现，那混凝土正是城市和工业的骨胳，它对全球人文和自然环境都产生了深刻和持久的影响。现代社会中，城市中的各

2、类建筑物与构筑物都是用混凝土堆积起来的，按照结构体积计算，80%以上材料都由混凝土构成，混凝土已经在宏观与细节上，深入影响着每一个人的生活。混凝土以其良好的抗水性、优越的可塑性、优良的耐火性以及最具竞争力的经济性而成为目前全世界用量最大和使用范围最广的人造材料。在今后几十年以及可以预见的将来，它仍将会是最重要的工程结构材料之一，尤其对于处在转型期的当代中国而言，工业化加速推进、城市化方兴未艾，基建规模将以高于世界平均水平的速度发展，可以说中国混凝土产业的历史大戏正渐入佳境。高性能混凝土越来越受关注正是因为混凝土体大量多，普通混凝土的缺陷在环境、生态、空气等危机普遍加重的今天已经不可言状地显露

3、了出来，而高性能混凝土(HighperformanceConcrete简写为HPC)以其优异的性能和与环境的协调性正在受到越来越多的关注。普通混凝土存在的问题：一是资源消耗大。混凝土的主要组成材料是水泥，水泥的生产过程中需要大量的骨料，而且消耗大量的煤炭和电力。混凝土是人类对自然界物质和能量消费较大的一种材料。如果包括钢筋，则能量的消耗还将大幅度增加。二是对环境的负面影响大。水泥生产被普遍视为一种污染源，其产生的大量有害气体和微尘对环境都有危害。其中二氧化碳排放量相当大，不仅来自燃料燃烧，而且来自燃烧过程原材料的分解。二氧化碳是地球温室效应的主要原因，生产水泥排出的二氧化碳量约占全世界排放量

4、的1/10，是产生温室效应的大户。三是混凝土的耐久性欠佳。混凝土材料本身耐久性问题也是影响可持续发展的另一重要方面。目前国内外混凝土因耐久性不良引起破坏的数量很多。日本目前每年仅用于房屋结构维修的费用即达400亿日元以上，日本引以自豪的新干线使用不到10年就出现面积混凝土开裂、剥蚀现象。我国已建的一些工程也有类似令人堪忧的状况，有不少混凝土工程使用寿命远低于设计要求。建设部科技发展司曾组织调查组对北京、西宁、贵阳等地的一些建筑物进行调查，结果表明，建国初期的建筑均已达到必须大修的状态，现有大多数工业建筑不能满足安全使用50年的要求，一般使用25年～30年就需大修和加固。我国在20世纪50年代

5、兴建的大坝有许多已经成为陷入危境的病坝。高等级水泥混凝土道路设计耐久寿命一般为30～50年，而实际上我国现有很多水泥混凝土路面在通车5～10年后，就出现严重的断裂和破损，不适合继续行车，造成资源、能源及建设费用的极大浪费。第1页共6页另据统计，我国现有建筑面积50亿平方米,其中约23亿平方米,需分期分批进行鉴定加固，近10亿平方米亟须维修加固。这些混凝土工程的过早破坏，其原因不是由于强度不足，而是由于混凝土耐久性的不良。建筑物的使用寿命涉及我们期盼的百年大计，而当前混凝土建筑物的现状令人堪忧。因此，在建筑上普遍应用高性能、高耐久性的混凝土已是迫在眉睫。何谓“高性能混凝土”？资料显示，1990

6、年5月，美国国家标准与技术研究所和美国混凝土协会在马里兰州盖瑟斯堡召开的会议上首先正式提出“高性能混凝土”这一名词。实际上，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强混凝土。日本、欧洲、美国、加拿大都认为高性能混凝土是一种跨世纪的新材料，在严酷环境中使用高性能混凝土具有显著的经济效益。这些国家在高强高性能混凝土配制方法、耐久性能检验方法和提高混凝土耐久性技术途径方面进行了大量研究，并在桥梁、码头等易腐蚀结构中成功应用了外掺活性掺合料的高性能混凝土。中国工程院院士吴中伟是国内最早（1992年6月）提到HPC的人。综合国内外权威部门及专家对“高性能混凝土”的诠释及界定，我们不难看出，高

7、性能混凝土并不是一个混凝土的品种，而是强调混凝土的“性能”或者质量、状态、水平等表现等。同时还应该认识到高性能混凝土是整个工程全部环节协调、配合共同得到的耐久的可持续发展的混凝土，不是仅有配合比就能生产出来的，而是通过原材料的控制、拌和物生产制备与整个施工过程来实现。准确地说，高性能混凝土是一个概念，是一个高标准的技术集成系统，是具有优异性能混凝土的集合体，而并非一种产品。提高耐久性能是高性能混凝土最重要的要