论高性能混凝土发展现状与社会趋势

韦桥 彭伯伦 黎汉杰 覃坚鹏

引言：在上世纪90年代初建筑行业混凝土有了全新的定义即高性能混凝土，结构的使用质量有了进一步的要求，它以耐久性为首要设计指标，区别于传统混凝土它具有更久的使用寿命，百年工程将会是常规话题。高性能混凝土受如此高的评价，在于其本身具有高耐久性、高稳定性、高工作性和高强度等许多优良特性，在工程安全使用性、环境条件的适应性、经济合理性等方面产生了明显的效益，被认为是今后混凝土技术的发展方向。特别是在桥梁、高层建筑、地铁等重要工程中彰显其独特的优越性。本文根据目前在建的地铁5号线施工的实际经验，谈高性能混凝土的发展现状与未来趋势。

一、什么是高性能混凝土

高性能混凝土到目前为止还没有统一的定义，一般认为高性能混凝土是指用常规的硅酸盐或普通硅酸盐水泥、砂石等做原材料，使用常规制作工艺，主要依靠高效减水剂和活性矿物掺合料配制的水泥混凝土。

二、高性能混凝土的生产

高性能混凝土一般采用商品混凝土供应的方式，由商品混凝土公司控制原材料的各项指标，生产过程规范化，再到运输至工地现场施工的合理控制，成品后的保护等措施。从而使混凝土具有良好的物理力学性能，有较高的强度和体积稳定性，达到长期的耐久性等各项要求。

三、高性能混凝土主要控制参数

1.保证混凝土工作性的情况下尽可能减少水的用量，降低水胶比。

2.混凝土原材料（水泥、矿物掺合料、集料、外加剂、拌合水等）中引入的氯离子总量，不超过胶凝材料占比。

3.在满足施工和易性、强度等级的前提下，应以混凝土密实性、抗渗透性、抗裂性能和抗碳化性能为主要控制指标。

4.水泥宜选用强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥，碱含量、比表面积等主要指标符合相关规范要求。

5.选择高质量的骨料，高性能混凝土对骨料的颗粒级配和粒径有着更严格的要求，要求细骨料应选用洁净的砂子，不得使用海砂、山砂、石灰岩属性人工砂及风化严重的多孔砂。粗骨料应是高强、低吸水性的碎石，要求级配良好，碎石、卵石的压碎指标也有了更高的要求。

6.掺入活性矿物材料可以带来很多益处，可以改善新拌混凝土的工作流动性，降低混凝土硬化初期的水化热，减少了温度裂缝，提高混凝土抗渗性，提高混凝土的耐久性。

四、高性能混凝土施工控制

高性能混凝土質量控制的关键在于保证原材料和拌合物质量的稳定，结合地铁车站百年工程，深基坑跨度大，地下防水要求极高，对车站的底板、侧墙的混凝土浇筑施工更是严格。对车站高性能混凝土的耐久性各项指标也有了更高的要求。施工时应按照配合比、高性能混凝土施工方案，同时应充分考虑施工过程中可能出现的各种情况，制定充分的预防措施，合理设置原材料和拌合物的质量是否稳定的控制点。

1.拌合物中水溶性氯离子最大含量有相应的要求，混凝土坍落度宜控制在20mm左右，扩展度应不低于500mm。

2.混凝土入模温度不高于35℃，也不低于5℃，浇筑过程中振捣密实，未发生涨模、漏浆现象，同已施工段的混凝土连续浇筑，并在下一层混凝土初凝前将上一层混凝土浇筑完毕。

3.混凝土的养护应按相关制度进行，浇筑成型后，采用塑料薄膜覆盖及时养护，混凝土养护要注意湿度和温度两个方面。养护不仅是浇水保湿，还要注意控制混凝土的温度变化。在湿养护的同时，应该保证混凝土表面温度与内部温度和所接触的大气温度之间不出现过大的差异。采取保温和散热的综合措施，可以防止温降和温差过大。

五、高性能混凝土的社会趋势

在绿色环保日益深入人心的今天，混凝土能否长期作为最主要的工程结构材料，关键在于能否成为绿色建筑材料，于是高性能混凝土便将承担历史的责任。高性能混凝土能更多的节约水泥熟料，更有效地减少环境污染，同时也能大量降低材料损耗与能源损耗;能更多的掺加以工业废渣为主的细掺料，改善环境，减少二次污染;能更大地发挥高性能混凝土的优势，尽量减少水泥与混凝土的用量，达到节省资源、能源与改善环境的目的

（作者单位：中国建筑第八工程局有限公司）