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【摘 要】 高性能混凝土是一种新型高技术混凝土采用现代混凝土技术制作，具有多样性和可持续发展性，并对原材料也有新的要求。高性能混凝土通过十几年的探索和实践，在对其技术指标和总体要求上得到了统一，在进一步研究和实际探索中还存在很多等待解决的问题。
【关键词】 高性能混凝土；特点；存在问题
我国水泥生产量现已占世界总量的1/3以上，但生产工艺落后对环境造成较大污染，现生产Lt熟料的燃料可生成400kg的CO2，由CaCO3分解可生成490kg的CO2，再加上发电而排放的CO2，则生产Lt熟料将排放约Lt的CO2大力推广高性能混凝土，大量使用矿物细掺料，即是提高混凝土性能的需要，又是减少对水泥熟料的要求；进而减轻温室气体的排放，又因大量利用粉煤灰、矿渣及其他工业废料有利于保护环境和高性能混凝土的可持续发展。因此，高性能混凝土的发展前景是广阔的，需要进一步加强认识、研究和推广。
1、高性能混凝土的特点
1.1高性能混凝土的多样性。高性能混凝土是一种新型的高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。它以耐久性作为设计的主要指标，针对不同用途要求，高性能混凝土对耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性、经济型等性能有重点的得以保证。为此高性能混凝土在配置上体现出低水灰比，选用优质原材料，并除水泥，水集料外，必须掺加矿物细掺料和高效外加剂的特点。
由于现代建筑工程的不断发展，采用机械化和自动化趋势加强，对混凝土要求不断提高，在保证混土的耐久性的基础上产生了不同性能的高性能混凝土。高性能混凝土的技术要求在不同的使用环境中，对其要求是有重点变化的。例如：用于公路中满足水胶比不大于0.35，耐久性指数大于80%；4h抗压强度高于1.72Mpa，或28天抗压强度高于68.9Mpa；高于高层建筑要求混凝土具有高强度，高弹性模量，轻质，低徐变，较高的工作性；用于重要水工工程（包括大体积混凝土工程）对抗渗与体积稳定性有很高要求而对强度和早期强度要求不高。用于为避免施工噪声和无法振捣的结构，应采用自流平混凝土解决成型的密实问题。
1.2高性能混凝土的可持续发展性。高性能混凝土不僅对传统混凝土的重大突破，且在节能、节才、工程经济、劳动保护以及环境等方面都有重要意义，是一种环保型、集约型具有可持续发展的新型建材。在使用推广过程中，不应仅看到单位价格的提高带来的质量、强度的提高，应从减轻施工强度、环保和持续发展的高度衡量，全面的、长远的考虑经济效益和社会效益。混凝土的可持续发展的出路在于应用现代混凝土的科学技术增加混凝土的使用寿命，尽量减少因修补或拆除而造成的浪费和建筑垃圾，大量利用优质的工业废料和矿石，尽量减少自然资源和能源的消耗，减少对环境的污染。
1.3高性能混凝土原材料的特点。高性能混凝土与普通混凝土在原材料使用上的区别在于：普遍混凝土采用水泥、粗骨料、细骨料、水四大组成部分为原材料，根据情况，简单使用和不使用单一品种的外加剂和矿物细掺料作为辅助配料。而高性能混凝土除了提高了对四大组成部分的要求外、广泛地大量地使用外加剂和矿物细掺料，外加剂的使用已不是单一品种，已向着复掺、复合型的方向发展，因此，外加剂和矿物细掺料已被提高性能混凝土确定为必不可缺的第五组成部分和第六组成部分。外加剂和矿物细掺料的广泛结构，对提高混凝土的性能有着积极的作用。并对常规的四大组成部分在使用中也提出来新的要求：
1）水泥在达到一定标号的基础上，需考虑与外加剂的相容性，与矿物细掺料在水化过程的互补性。进一步提高水泥的利用效率，降低单位体积水泥用量。
2）粗骨料的选择上，根据要求控制其粒径范围、外形和使用量。
3）在细骨料选择时，应考虑矿物细掺料的取代作用，提高细骨料的细度模量和选择、控制最优砂率。
4）在用水量方面由于大量地使用矿物细掺料，在合易性的控制上，不采用水灰比，而采用水胶比来衡量。
2、高性能混凝土存在的问题
高性能混凝土通过几十年的探索和实践，在对其技术指标和总体要求上得到了统一，在进一步的研究和实践中，还存在以下需待解决的问题：
1）水泥基材料的组成结构和性能的关系。由于第五、第六组成部分的大量增加，改变了混凝土的物化机理和内在结构，必须对材料组成部分的颗粒尺寸、级配、孔结构、集料界面区机构以致组成部分之间的相互作用、物理力学、热学性质的差别等加强研究。
2）超塑化剂与复合外加剂。由于高性能混凝土的低水胶比、低用水量与工作性质之间的矛盾。应研究新型的超塑化剂和复合外加剂，并考虑与水泥、矿物细掺料之间，超塑化剂与复合外加剂之间的相容性。
3）矿物细掺料。由于矿物细掺料不仅有利于混凝土的水化作用，增加材料强度、密实度、减低孔隙率，改善孔结构和工作性，而且提高抵抗侵蚀和延缓性能退化都有积极作用。因此，应加强矿物细掺料的应用范围，加大力度研究其科学分类和标准建设，推进工业化、规模化生产。
4）复合化超叠加效应。高性能混凝土是一种多组成部分复合材料，各个组成部分性能的叠加甚至超叠加效应表现得十分明显，所以必须在复合化原理的基础上，采用现代研究手段和方法，个学科协同进行研究。充分体现高性能混凝土的技术优势。
5）加强对高性能混凝土韧性的研究。随着混凝土强度的提高，其韧性降低，结构的延性降低，抗震性能降低。因此，需要加强在使用普通混凝土的原材料和制作工艺配制高性能混凝土过程中，如何减少成本，提高抗裂能、极限压变等方面的研究，使高性能混凝土成为具有一定弹性和韧性的建筑材料。
6）配合比选择和施工质量控制的计算机化。高性能混凝土对原材料质量和管理水平都比普通混凝土更为敏感，应采用计算机这一现代化手段来控制配合比选择和施工管理，建立数学模型和可靠而易操作的系统进行现代化管理。对提高工程质量和管理水平，降低劳动强度有着积极作用。
7）标准、规范、规程等的制订与完善。现在高性能混凝土的标准、规范、规程等还局限在普通混凝土的框架中，这样制约了高性能混凝土的发展，对高性能混凝土的推广是不利的。因此，应尽快制定适用高性能混凝土的标准和规程，并不断完善。
3、结语
高性能混凝土具有多样性和可持续发展的特点，并对原材料提出更高的要求。以耐久性作为设计的主要指标，在保证混凝土耐久性的基础上产生不懂性能的高性能混凝土，针对不同用途要求，高性能混凝土对耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性、经济型等性能有重点予以保证。高性能混凝土的发展具有广阔的前景，需要进一步加强认识、研究和推广。高性能混凝土在对其技术指标和总体要求上得到统一，在进一步研究实际中还存在着很多等待解决的问题。
【关键词】 高性能混凝土；特点；存在问题
我国水泥生产量现已占世界总量的1/3以上，但生产工艺落后对环境造成较大污染，现生产Lt熟料的燃料可生成400kg的CO2，由CaCO3分解可生成490kg的CO2，再加上发电而排放的CO2，则生产Lt熟料将排放约Lt的CO2大力推广高性能混凝土，大量使用矿物细掺料，即是提高混凝土性能的需要，又是减少对水泥熟料的要求；进而减轻温室气体的排放，又因大量利用粉煤灰、矿渣及其他工业废料有利于保护环境和高性能混凝土的可持续发展。因此，高性能混凝土的发展前景是广阔的，需要进一步加强认识、研究和推广。
1、高性能混凝土的特点
1.1高性能混凝土的多样性。高性能混凝土是一种新型的高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。它以耐久性作为设计的主要指标，针对不同用途要求，高性能混凝土对耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性、经济型等性能有重点的得以保证。为此高性能混凝土在配置上体现出低水灰比，选用优质原材料，并除水泥，水集料外，必须掺加矿物细掺料和高效外加剂的特点。
由于现代建筑工程的不断发展，采用机械化和自动化趋势加强，对混凝土要求不断提高，在保证混土的耐久性的基础上产生了不同性能的高性能混凝土。高性能混凝土的技术要求在不同的使用环境中，对其要求是有重点变化的。例如：用于公路中满足水胶比不大于0.35，耐久性指数大于80%；4h抗压强度高于1.72Mpa，或28天抗压强度高于68.9Mpa；高于高层建筑要求混凝土具有高强度，高弹性模量，轻质，低徐变，较高的工作性；用于重要水工工程（包括大体积混凝土工程）对抗渗与体积稳定性有很高要求而对强度和早期强度要求不高。用于为避免施工噪声和无法振捣的结构，应采用自流平混凝土解决成型的密实问题。
1.2高性能混凝土的可持续发展性。高性能混凝土不僅对传统混凝土的重大突破，且在节能、节才、工程经济、劳动保护以及环境等方面都有重要意义，是一种环保型、集约型具有可持续发展的新型建材。在使用推广过程中，不应仅看到单位价格的提高带来的质量、强度的提高，应从减轻施工强度、环保和持续发展的高度衡量，全面的、长远的考虑经济效益和社会效益。混凝土的可持续发展的出路在于应用现代混凝土的科学技术增加混凝土的使用寿命，尽量减少因修补或拆除而造成的浪费和建筑垃圾，大量利用优质的工业废料和矿石，尽量减少自然资源和能源的消耗，减少对环境的污染。
1.3高性能混凝土原材料的特点。高性能混凝土与普通混凝土在原材料使用上的区别在于：普遍混凝土采用水泥、粗骨料、细骨料、水四大组成部分为原材料，根据情况，简单使用和不使用单一品种的外加剂和矿物细掺料作为辅助配料。而高性能混凝土除了提高了对四大组成部分的要求外、广泛地大量地使用外加剂和矿物细掺料，外加剂的使用已不是单一品种，已向着复掺、复合型的方向发展，因此，外加剂和矿物细掺料已被提高性能混凝土确定为必不可缺的第五组成部分和第六组成部分。外加剂和矿物细掺料的广泛结构，对提高混凝土的性能有着积极的作用。并对常规的四大组成部分在使用中也提出来新的要求：
1）水泥在达到一定标号的基础上，需考虑与外加剂的相容性，与矿物细掺料在水化过程的互补性。进一步提高水泥的利用效率，降低单位体积水泥用量。
2）粗骨料的选择上，根据要求控制其粒径范围、外形和使用量。
3）在细骨料选择时，应考虑矿物细掺料的取代作用，提高细骨料的细度模量和选择、控制最优砂率。
4）在用水量方面由于大量地使用矿物细掺料，在合易性的控制上，不采用水灰比，而采用水胶比来衡量。
2、高性能混凝土存在的问题
高性能混凝土通过几十年的探索和实践，在对其技术指标和总体要求上得到了统一，在进一步的研究和实践中，还存在以下需待解决的问题：
1）水泥基材料的组成结构和性能的关系。由于第五、第六组成部分的大量增加，改变了混凝土的物化机理和内在结构，必须对材料组成部分的颗粒尺寸、级配、孔结构、集料界面区机构以致组成部分之间的相互作用、物理力学、热学性质的差别等加强研究。
2）超塑化剂与复合外加剂。由于高性能混凝土的低水胶比、低用水量与工作性质之间的矛盾。应研究新型的超塑化剂和复合外加剂，并考虑与水泥、矿物细掺料之间，超塑化剂与复合外加剂之间的相容性。
3）矿物细掺料。由于矿物细掺料不仅有利于混凝土的水化作用，增加材料强度、密实度、减低孔隙率，改善孔结构和工作性，而且提高抵抗侵蚀和延缓性能退化都有积极作用。因此，应加强矿物细掺料的应用范围，加大力度研究其科学分类和标准建设，推进工业化、规模化生产。
4）复合化超叠加效应。高性能混凝土是一种多组成部分复合材料，各个组成部分性能的叠加甚至超叠加效应表现得十分明显，所以必须在复合化原理的基础上，采用现代研究手段和方法，个学科协同进行研究。充分体现高性能混凝土的技术优势。
5）加强对高性能混凝土韧性的研究。随着混凝土强度的提高，其韧性降低，结构的延性降低，抗震性能降低。因此，需要加强在使用普通混凝土的原材料和制作工艺配制高性能混凝土过程中，如何减少成本，提高抗裂能、极限压变等方面的研究，使高性能混凝土成为具有一定弹性和韧性的建筑材料。
6）配合比选择和施工质量控制的计算机化。高性能混凝土对原材料质量和管理水平都比普通混凝土更为敏感，应采用计算机这一现代化手段来控制配合比选择和施工管理，建立数学模型和可靠而易操作的系统进行现代化管理。对提高工程质量和管理水平，降低劳动强度有着积极作用。
7）标准、规范、规程等的制订与完善。现在高性能混凝土的标准、规范、规程等还局限在普通混凝土的框架中，这样制约了高性能混凝土的发展，对高性能混凝土的推广是不利的。因此，应尽快制定适用高性能混凝土的标准和规程，并不断完善。
3、结语
高性能混凝土具有多样性和可持续发展的特点，并对原材料提出更高的要求。以耐久性作为设计的主要指标，在保证混凝土耐久性的基础上产生不懂性能的高性能混凝土，针对不同用途要求，高性能混凝土对耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性、经济型等性能有重点予以保证。高性能混凝土的发展具有广阔的前景，需要进一步加强认识、研究和推广。高性能混凝土在对其技术指标和总体要求上得到统一，在进一步研究实际中还存在着很多等待解决的问题。