【正文】 隨著我國建筑基礎(chǔ)建設(shè)的不斷增強(qiáng)， HPC必將成為新世紀(jì)的重要建筑工程材料。3)可持續(xù)發(fā)展 , 既要滿足當(dāng)代人的需求 ,又不危害后代人滿足其需要的能力。納米混凝土、再生混凝土、免振搗自密實(shí)高性能混凝土等都是綠色高性能混凝土。高性能混凝土 (HPC)具有下列特征 :(1)更多地節(jié)約熟料水泥 ,降低能耗與環(huán)境污染 。我國是發(fā)展中國家 ,在工程建設(shè)中基本沒有維修費(fèi)用 ,工程費(fèi)用主要在新建工程 ,建國以來 ,五、六十年代的工程量大 ,經(jīng)過幾十年的使用 ,可以說需維修的工程量肯定也是巨大的 ,費(fèi)用是驚人的 ,因此 ,站在歷史的角度 ,站在發(fā)展的角度 ,研究混凝土高性能的意義巨大。綠色是綠色環(huán)保 ,人類 社會(huì)越發(fā)展 ,對(duì)綠色環(huán)保的要求越迫切。高性能混凝土的體積穩(wěn)定性表現(xiàn)在其優(yōu)良的抗初期開裂性 , 低的溫度變形、低徐變及低的自收縮變形。 五 、高性能混凝土的特點(diǎn) 二 （一）高耐久性能 高性能混凝土的重要特點(diǎn)是具有高耐久性 , 而耐久性則取決于抗?jié)B性 。若需變換振搗棒在混凝土拌合物中的水平位置 ,應(yīng)首先豎向緩慢將振搗棒拔出 ,然后再將振搗棒移至新的位置 ,不得將振搗棒放在拌合物內(nèi)平拖。混凝土的入模溫度一般宜控制 在 5～ 30℃ (2)混凝土澆筑時(shí)的自由傾落高度不得大于 2m當(dāng)大于 2m時(shí) ,應(yīng)采用滑槽、串筒、漏斗等器具輔助輸送混凝土 ,保證混凝土不出現(xiàn)分層離析現(xiàn)象。攪拌時(shí)間不宜少于 2min,也不 宜超過3min?；炷恋碾娡恐饕Q于水膠比，通過大量試驗(yàn)得到規(guī)律，一般水膠比小于 基本可滿足電通量小于 2021 的要求，水膠比小于 1500的要求。以往工程僅在有抗凍要求時(shí)才考慮適當(dāng)提高混凝土的含氣量，這是對(duì)混凝土耐久性的規(guī)律認(rèn)識(shí)不足的表現(xiàn)。再者高性能混凝土中摻加礦物質(zhì)超細(xì)粉后 ,混凝土中骨料與水泥石之間的界面過渡區(qū)孔隙能得到明顯的降低 ,而且礦物質(zhì)超細(xì)粉 的摻加還能改善水泥石的孔結(jié)構(gòu) , 使其≥ 100μ m 的孔含量得到明顯減少 ,礦物質(zhì)超細(xì)粉的摻加也使得混凝土的早期抗裂性能得到了大大的提高。通常在混凝土澆注完畢后采取以帶模養(yǎng)護(hù)為主 ,澆水養(yǎng)護(hù)為輔 ,使混凝土表面保持濕潤(rùn)。 4．振搗。 應(yīng)采取有效措施，保證混凝土在運(yùn)輸過程中保持均勻性及各項(xiàng)工作性能指標(biāo)不發(fā)生明顯波動(dòng)。 1%；外加劑177。為適當(dāng)提高混凝土的含氣量，并獲得較佳的減水和保塑效果，可使用新型聚羧酸鹽減水劑。鐵路客運(yùn)專線大力提倡使用粉煤灰、礦渣粉等礦物摻和料，與普通硅酸鹽水 泥一起作為膠凝材料。另外 ,在配制硅粉混凝土?xí)r必須注意 :①由于硅粉的需水量比水泥大 ,在配制硅粉混凝土?xí)r ,一般要摻加減水劑。值得注意的是 ,粉煤灰的水泥取代率對(duì)強(qiáng)度影響顯著 ,較好的早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度的水泥取代率應(yīng)小于 10%。 。配制高性能混凝土的粉煤灰宜用含碳量低、細(xì)度低、需水量低的優(yōu)質(zhì)粉煤 灰。另外 ,粗集料還應(yīng)注意集料的粒型、級(jí)配和巖石種類 ,一般采取連續(xù)級(jí)配 ,其中尤以級(jí)配良好、表面粗糙的石灰?guī)r碎石為最好。 細(xì)集料宜選用質(zhì)地堅(jiān) 硬、潔凈、級(jí)配良好的天然中、粗河砂 ,其質(zhì)量要求應(yīng)符合普通混凝土用砂石標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。 高性能混凝土 良好的耐久性可以減少結(jié)構(gòu)的維修費(fèi)用，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的使用壽命，收到良好的經(jīng)濟(jì)效益； 高性 能混凝土 的高強(qiáng)度可以減少構(gòu)件尺寸，減小自重，增加使用空間； HPC 良好的工作性可以減少工人工作強(qiáng)度，加快施工速度，減少成本。同時(shí)，由于 高性能混凝土 的水灰比低，自由水少，且摻入超細(xì)粉，基本上無泌水，其水泥漿的粘性大，很少產(chǎn)生離析的現(xiàn)象。歐洲混凝土學(xué)會(huì)和國際預(yù)應(yīng)力混凝土協(xié)會(huì)將 HPC定義為水膠比低于 ；在日本，將高流態(tài)的自密實(shí)混凝土（即 免振混凝土）稱為 HPC；中國土木工程學(xué)會(huì)高強(qiáng)與高性能混凝土委員會(huì)將 HPC定義為以耐久性和可持續(xù)發(fā)展為基本要求并適合工業(yè)化生產(chǎn)與施工的混凝土。針對(duì)不同環(huán)境類別的侵蝕作用，提出材料性能劣化的理論或經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，并?jù)此估算結(jié)構(gòu)的使用壽命，成為發(fā)展和研究耐久性設(shè)計(jì)方法的主流。有些大城市現(xiàn)已難以獲得質(zhì)量合格的砂石。 一、高性能混凝土產(chǎn)生的背景和研究現(xiàn)狀 （一）背景 當(dāng)代大跨、高層、海洋、軍事工程結(jié)構(gòu)的發(fā)展對(duì)混凝土提出的更高的要求 。隨著我國建筑向高層化、大型化、現(xiàn)代化的發(fā)展， HPC 必將成為新世紀(jì)的重要建筑工程材料。尤其中 近年來，一種較新的混凝土技術(shù)正在快速發(fā)展并且運(yùn)用到許多實(shí)際工程項(xiàng)目中，那就是高性能混凝土?；炷聊芊耖L(zhǎng)期作為最主要的建筑結(jié)構(gòu)材料，其本身必須具有高強(qiáng)度、高工作性、高耐久性等性能，因此高性能混凝土是現(xiàn)代混凝土技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，是混凝土的發(fā)展方向。傳統(tǒng)混凝土的原材料都來自天然資源。 （二）研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向 針對(duì)混凝土的過早劣化，發(fā)達(dá)國家在 20 世紀(jì) 80 年代中期掀起了一個(gè)以改善混凝土材料耐久性 為主要目標(biāo)的“高性能混凝土”開發(fā)研究的高潮，并得到了各國政府的重視。 (3)智能混凝土 智能混凝土是在混凝土原有的組分基礎(chǔ)上復(fù)合智能型組分，使混凝土材料具有自感知、自適應(yīng)、自修復(fù)特性的多功能材料，對(duì)環(huán)境變化具有感知和控制的功能。高效減水劑和礦物質(zhì)超細(xì)粉的配合使用，能夠有效的減少用水量，減少混 凝土內(nèi)部的空隙，能夠使混凝土結(jié)構(gòu)安全可靠地工作 50～ 100年以上，是高性能混凝土應(yīng)用的主要目的。 高性能混凝土 具有較高的體積穩(wěn)定性，即混凝土在硬化早期應(yīng)具有較低的水化熱，硬化后期具有較小的收縮變形。在 高性能混凝土 的施工過程中，施工人員的技術(shù)水平有限，養(yǎng)護(hù)措施不到位，使 HPC的密實(shí)性和質(zhì)量不穩(wěn)定；在 高性能混凝土 的耐久性方面，由于 高性能混凝土 微管中水分的蒸發(fā)與凝聚而產(chǎn)生的收縮，使混凝土表面產(chǎn)生裂縫，這對(duì) HPC的抗碳化、抗凍融循環(huán)作用以及抗氯離子擴(kuò)散等都是不利的， 高性能混凝土 的水泥用量高，水灰比低，硬化 后長(zhǎng)期處于水中時(shí)，水分通過微管擴(kuò)散到內(nèi)部，未水化的水泥粒子進(jìn)一步水化，產(chǎn)生微膨脹也會(huì)使混凝土表面產(chǎn)生裂縫，為各種有害介質(zhì)滲透提供通道，給氯離子侵入、堿骨料反應(yīng)的發(fā)生和鋼筋銹蝕創(chuàng)造可能；在 高性能混凝土 的設(shè)計(jì)方面，由于 高性能混凝土 的后期強(qiáng)度增長(zhǎng)不及普通混凝土，而且脆性大，需要特別注意。宜選擇表面粗糙、外形有棱角、針片狀含量低的硬質(zhì)砂巖、石灰?guī)r、花崗巖、玄武巖碎石 ,級(jí)配符合規(guī)范要求?；钚约?xì)摻合料是高性能混凝土必用的組成材料。有時(shí)為減少混凝土坍落度的損失 ,在減水劑內(nèi)還宜摻有緩凝的成份。③粉煤灰和聚集在骨料顆粒周圍的氫氧化鈣結(jié)晶發(fā)生火山灰反應(yīng) ,生成具有膠凝性質(zhì)的產(chǎn)物 ,加強(qiáng)了薄弱的過渡區(qū) ,對(duì)改善混凝土的各項(xiàng)性能有顯著作用 。硅粉的加入 ,對(duì)混凝土的性能的影響主要有 :①改善了新拌混凝土的粘聚性、保水性 ,提高了需水量 。 （二）配合比設(shè)計(jì)控制要點(diǎn) 在以往的配合比設(shè)計(jì)方法中，是按混凝土的強(qiáng)度等級(jí)要求計(jì)算水灰比，而現(xiàn)在則是按耐久性的要求，首先根據(jù)環(huán)境作用等級(jí)確 定電通量指標(biāo)，由此來選擇水膠比、控制膠凝材料最小用量以及摻和料的比例。以往工程僅在有抗凍要求時(shí)才考慮適當(dāng)提高混凝土的含氣量，這是對(duì)混凝土耐久性的規(guī)律認(rèn)識(shí)不足的表現(xiàn)?；炷恋碾娡恐饕Q于水膠比，通過 大量試驗(yàn)得到規(guī)律，一般水膠比小于 基本可滿足電通量小于 2021 的要求，水膠比小于 1500的要求。攪拌時(shí)間不宜少于 2min,也不宜超過3min?；炷恋娜肽囟纫话阋丝刂圃?5～ 30℃ (2)混凝土澆筑時(shí)的自由傾落高度不得大于 2m當(dāng) 大于 2m時(shí) ,應(yīng)采用滑槽、串筒、漏斗等器具輔助輸送混凝土 ,保證混凝土不出現(xiàn)分層離析現(xiàn)象。若需變 換振搗棒在混凝土拌合物中的水平位置 ,應(yīng)首先豎向緩慢將振搗棒拔出 ,然后再將振搗棒移至新的位置 ,不得將振搗棒放在拌合物內(nèi)平拖。 四、高性能混凝土的特點(diǎn) 一 （一）高耐久性能 高性能混凝土的重要特點(diǎn)是具有高耐久性 , 而耐久性則取決于抗?jié)B性 。國內(nèi)外的大量研究表明，粉煤灰的摻量在20%以上時(shí)，改善混凝土耐久性的效果較佳，更有研究資料表明，粉煤灰的最大摻量可達(dá)到 50%左右。目前我國尚無電通量試驗(yàn)的國家標(biāo)準(zhǔn)，鐵路行業(yè)電通量試驗(yàn)方法是以美國 ASTMC1202 快速電量測(cè)定方法為基礎(chǔ)制定的，其所測(cè)指標(biāo)可以最大程度地區(qū)分和評(píng)價(jià)混凝土的密實(shí)度，而密實(shí)度正是影響混凝土耐久性最為關(guān)鍵的因素。 2%；拌合用水177。應(yīng)采取適當(dāng)措施防止水分進(jìn)入運(yùn)輸容器或蒸發(fā)。振搗時(shí)應(yīng)避免碰撞模板、鋼筋及預(yù)埋件。 6．質(zhì)量檢驗(yàn)控制。 （二）高工作性能 高性能混凝土具有良好的流變學(xué)性能 , 高流動(dòng)性 ,不泌水 ,不離析 ,能在正常施工條件下保證混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)性和均勻性 ,對(duì)于某些結(jié)構(gòu)的特殊部位 (如梁柱接頭等鋼筋密集處 )還可采用自流密實(shí)成型混凝土 ,從而 保證該部位的密實(shí)性 ,這樣就可以減輕施工勞動(dòng)強(qiáng)度 ,節(jié)約施工能耗。 六 、綠色高性能混凝土 （一）研發(fā)綠色高性能混凝土的必要性 1990年美國首先提出了高性能混凝土 ,得到了世界各國和專家的認(rèn)可 ,法國政府組織包括政府研究機(jī)構(gòu)、高等院校、建筑公司等單位開展了高性能混凝土的研究。以粉煤灰為例 ,現(xiàn)已研發(fā)與使用的綠色高性能混凝土 ,絕大部分把粉煤灰作主要摻料 ,粉煤灰是工業(yè)廢料 ,如不很好利用 ,會(huì)對(duì)環(huán)境造成