高性能混凝土发展现状探究

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1、高性能混凝土发展现状探究摘要：高性能混凝土由于具有高耐久性、髙工作性、高强度和髙体积稳定性等许多优良特性，被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用。本文主要介绍了高性能混凝土发展的历史背景及目前国内外的研究现状，阐明了高性能混凝土的特性，并对其发展趋势作出展望。随着我国建筑向高层化、大型化、现代化的发展,高性能混凝土必将成为新世纪的重要建筑工程材料。关键词：高性能混凝土耐久性高体积稳定性中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：前言高性能混凝土是20世纪80年代末90年代初，一些发达国家基于混凝土结构耐久性设计

2、提出的一种全新概念的混凝土，它以耐久性为首要设计指标，这种混凝土有可能为基础设施工程提供100年以上的使用寿命。区别于传统混凝土，高性能混凝土由于具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性，被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特别是在高铁客运专线桥梁、高层建筑、海港建筑等工程中显示出其独特的优越性，在工程安全使用期、经济合理性、环境条件的适应性等方面产生了明显的效益，因此被各国学者所接受，被认为是今后混凝土技术的发展方向。一、研究现状及发展方向针对混凝土的过早劣化，发达国家在20世纪80年代

3、中期掀起了一个以改善混凝土材料耐久性为主要目标的'‘高性能混凝土”开发研究的高潮，并得到了各国政府的重视。从20世纪80年代开始，各国混凝土结构设计规范中逐渐突出了耐久设计的考虑，从只重视强度设计向强度与耐久性并重。进入20世纪90后代以后，混凝土结构耐久性设计方法成为土木工程领域中的研究重点。针对不同环境类别的侵蚀作用，提出材料性能劣化的理论或经验模式，并据此估算结构的使用寿命，成为发展和研究耐久性设计方法的主流。目前，高性能混凝土的发展有以下几个方向：1、绿色高性能混凝土水泥混凝土是当代最大宗的人造材料，对资源、能源的消耗和对环境的破坏

4、十分巨大，与可持续发展的要求背道而驰。绿色高性能混凝土研究和应用较多的是粉煤灰混凝土，粉煤灰混凝土与基准混凝土相比，大大提高了新拌混凝土的工作性能，明显降低混凝土硬化阶段的水化热，提高混凝土强度特别是后期强度。而且，节约水泥，减少环境污染，成为绿色高性能混凝土的代表性材料。2、超高性能混凝土超高性能混凝土，如活性粉末混凝土（ReactivePowdercon-crete,RPC），其特点是高强度,抗压强度高达300MPa,且具有高密实性，已在军事、核电站等特殊工程中成功应用。3、智能混凝土智能混凝土是在混凝土原有的组分基础上复合智能型组分，

5、使混凝土材料具有自感知、自适应、自修复特性的多功能材料，对环境变化具有感知和控制的功能。随着损伤自诊断混凝土、温度自调节混凝土、仿生自愈合混凝土等一系列机敏混凝土的出现，为智能混凝土的研究、发展和智能混凝土结构的研究应用奠定了基础。二、高性能混凝土的特点1、高耐久性高性能混凝土的重要特点是具有高耐久性，而耐久性则取决于抗渗性；抗渗性又与混凝土中的水泥石密实度和界面结构有关。由于高性能｝昆凝土掺加了高效减水剂，其水胶比很低（W0138）,水泥全部水化后，混凝土没有多余的毛细水，孔隙细化，最可几孔径很小，总孔隙率低；再者高性能混凝土中掺加矿物质

6、超细粉后，混凝土中骨料与水泥石之间的界面过渡区孔隙能得到明显的降低，而且矿物质超细粉的掺加还能改善水泥石的孔结构，使其^lOOum的孔含量得到明显减少，矿物质超细粉的掺加也使得混凝土的早期抗裂性能得到了大大的提高。以上这些措施对于混凝土的抗冻融、抗中性化、抗碱一集料反应、抗硫酸盐腐蚀，以及其它酸性和盐类侵蚀等性能都能得到有效的提高。2、高工作性高性能混凝土具有良好的流变学性能，高流动性，不泌水，不离析，能在正常施工条件下保证混凝土结构的密实性和均匀性，对于某些结构的特殊部位（如梁柱接头等钢筋密集处）还可采用自流密实成型混凝土，从而保证该部位

7、的密实性这样就可以减轻滋工劳动强度，节约施工能耗。3、其它高性能混凝土具有较高的韧性、良好体积稳定性和长期的力学性能稳定性。高性能混凝土的高韧性要求其具有能较好地抵抗地震荷载、疲劳荷载及冲击荷载的能力，混凝土的韧性可通过在混凝土掺加引气剂或采用商性能纤维混凝土等措施得到提高。高性能混凝土的体积稳定性表现在其优良的抗初期开裂性，低的温度变形、低徐变及低的自收缩变形。虽然高性能混凝土的水灰比比较低，但是如果将新型高效减水剂和增粘剂一起使用，尽可能地降低单方用水量，防止离析，浇筑振实后立即用湿布或湿草帘加以覆盖养护，避免太阳光照射和风吹，防止混凝

8、土的水分蒸发，这样高性能混凝土早期开裂就会得到有效的抑制。高性能混凝土掺加了粉的普通混凝土都得到了显著降低，这对于大体积混凝土的温控和防裂十分有利。国内已有研究表明，对于外掺加4