高性能混凝土知識（上）

發布時間：2018-12-13 09:42:22 作者：新型建機

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，兼顧高強度、高工作性和高耐久性的新型的高技術混凝土。它可以大幅度提高普通混凝土性能，是針對不同用途要求，采用現代技術制作的低水膠比的混凝土。高性能混凝土對下列性能重點予以保證：耐久性、工作性、實用性、體積穩定性、強度、經濟型。為此，高性能混凝土在配置上的特點是水膠比低，選用優質原材料，并除水泥、水、集料外，必須摻加足夠數量的礦物外加劑和化學外加劑。高性能混凝土在節能、節料、工程經濟、勞動保護以及環境保護扥各方面都具有重要意義，是一種環保型、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90年代初提出的（1990年5月），美國國家標準與技術研究所（NIST）和美國混凝土協會（ACI）在美國馬里蘭州蓋瑟斯堡召開的會議上首先正式提出高性能混凝土這一名詞的定義。實際上，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。這主要是因為高性能混凝土的使用對于各方都具有明顯的效益：對于業主或用戶來說，混凝土的耐久性好，安全使用期長，可減少維修費，保證安全；對于社會來說，高性能混凝土降低能耗、料耗、利用工業廢渣，減少噪聲污染，對環境有利，并消除不安全感；對于施工者來說，高性能混凝土操作方便，改善勞動條件，加快進度，減少模板和勞力，可提前交工；對于設計者來說，高性能混凝土減小斷面，減輕自身質量，增加使用空間，取得明顯的節約效果，還能幫助人們實現建筑的藝術性和靈活性。高性能混凝土在不少工程中得以推廣應用，如高層建筑、海上石油鉆采平臺、橋梁工程、大型結構、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量，強調安全和環境保護，高性能混凝土真正進入推廣應用時期。

 

日前，不同國家、地區以及不同學者對高性能混凝土的涵義的理解和見解還不統一。多數人認為，高性能混凝土必須具有高強度，這就限制了高性能混凝土的應用范圍，不可能形成混凝土的發展方向。我國已故的吳中偉院士指出：“實現中低強度等級混凝土的高性能化，高性能混凝土的發展才具有廣泛的現實意義。”法國科學家已經提出，即使從結構角度上不要求用高強度的混凝土，但要求長期耐久性的一切工程必須采用高性能混凝土。這些觀點是全面的，是符合發展方向的。

 

高性能混凝土針對混凝土結構所處的環境特點而進行相應的性能設計，并通過施工過程控制使得相應性能得到保證，能更好地滿足結構功能要求和施工工藝要求，能限度地延長混凝土結構使用年限，降低工程造價。因此，高性能混凝土是混凝土結構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定性？

混凝土的體積穩定性主要與混凝土的收縮性能有關。混凝土的收縮是指由于混凝土中所含水分的變化、化學反應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構物裂縫控制的重點和難點。