【正文】 構(gòu)耐久性設(shè)計方法成為土木工程領(lǐng)域中的研究重點。 二、高性能混凝土的性能研究和應(yīng)用分析 （一）高性能混凝土的概念 高性能混凝土 是近 20余年發(fā)展起來的一種新型混凝土。坍落度是評價混凝土工作性的主要指標(biāo)， HPC的坍落度控制功能好，在振搗的過程中， 高性能混凝土 粘性大，粗骨料的下沉速度慢，在相同振動時間內(nèi)，下沉距離短，穩(wěn)定性和均勻性好。 高性能混凝土 較高的強度、良好的耐久性和工藝性都能使其具有良好的經(jīng)濟性。 三、高性能混凝土質(zhì)量與施工控制 （一）高性能混凝土原材料及其選用 。最大粒徑不應(yīng)大于 25mm,以 10mm～ 20mm為佳 ,這是因為 ,較小粒徑的粗集料 ,其內(nèi)部產(chǎn)生缺陷的幾率減小 ,與砂漿的粘結(jié)面積增大 ,且界面受力較均 勻。粉煤灰是火電廠燃煤鍋爐排出的煙道灰 ,它能有效提高混凝土的抗?jié)B性 ,顯著改善混凝土拌合物的工作性 ,大摻量粉煤灰混凝土還對環(huán)境保護和節(jié)約資源有重要意義。因大部分高性能混凝土施工時采用泵送 ,故摻減水劑后混凝土拌合物的坍落度損失不能太快太大 ,否則影響泵送。⑤可減小混凝土溫度開裂的危險 ,同時由于 加快了火山灰反應(yīng) ,還可提高 28d 強度。③提高了混凝土的耐久性。 在進行配合比參數(shù)設(shè)計時，為保證混凝土的耐久性，混凝土中膠凝材料總量應(yīng)處在一個適宜范圍內(nèi)，不僅有最低限要求，同時，對于 C30及以下混凝土，膠凝材料總量不宜高于 400kg/m3， C35～ C40不宜高于 450kg/m3。因此，客運專線規(guī)定，即使配制非抗凍混凝土?xí)r，含氣量也應(yīng)不小于 2%，并且作為施工質(zhì)量控制的必檢項目之一。 混凝土原材料應(yīng)嚴(yán)格按照施工配合比要求進行準(zhǔn)確稱量 ,稱量最大允許偏差應(yīng)符合下列規(guī)定 (按重量計 ):膠凝材料 (水泥、摻合料等 )177。 。（ 4）新澆混凝土與鄰接的己硬化混凝土或巖土介質(zhì)間澆筑時的溫差不得大于 15℃。 高性能混凝土早期強度增長較快 ,一般 3天達到設(shè)計強度的 60%,7天達到設(shè)計強度的 80%,因而 ,混凝土早期養(yǎng)護特別重要。由于高性能混凝土摻加了高效減水劑 ,其水膠比很低 (≤ 0138),水泥全部水化后 ,混凝土沒有多余的毛細水 ,孔隙細化 ,最可幾孔徑很小 , 總孔隙率低 。 含氣量的要求也是客運專線高性能混凝土與普通混凝土的重要區(qū)別之一。這正是用電通量指標(biāo)取代抗?jié)B標(biāo)號作為混凝土 耐久性控制的主要原因。應(yīng)采用臥軸式、行星式或逆流式強制攪拌機攪拌混凝土 ,采用電子計量系統(tǒng)計量原材料。 (1)混凝土入模前 ,應(yīng)采用專用設(shè)備測定混凝土的溫度、坍落度、含氣量、水膠比及泌水率等工作性能；只有拌合物性能符合設(shè)計或配合比要求的混凝土方可入模澆筑。每點的振搗時間以表面 泛漿或不冒大氣泡為準(zhǔn) ,一般不宜超過 30s,避免過振。硬化混凝土：標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護試件抗壓強度、同條件養(yǎng)護試件抗壓強度、抗?jié)B性、電通量等。高性能混凝土的高韌性要求其具有能較好地抵抗地震荷載、疲勞荷載及沖擊荷載的能力 ,混凝土的韌性可通過在混凝土摻加引氣劑或采用高性能纖維混凝土等措施得到提高。 1994年 ,美國聯(lián)邦政府 16個機構(gòu)聯(lián)合提出了一個在基礎(chǔ)設(shè)施施工中應(yīng)用高性能混凝土的決議 ,并決定在 10年投資 2億美元進行研究。 1991年美國在提交國會《國家公路與橋梁現(xiàn)狀》的報告中指出 ,為了修理或更換現(xiàn)已存在缺陷的橋梁 ,需投資 91 億美元如拖延維護進程 ,費用將增至 1310億美元 ,美國每年用于混凝土維修的費用大約300億美元。人類已經(jīng)進入 21世紀(jì) ,混凝土應(yīng)該更多地摻加工業(yè)廢渣摻和料 ,更多地節(jié)約水泥 ,有更高的強度和耐久性。因此 ,傳統(tǒng)的 GHPC的應(yīng)用范圍可以進一步擴大 ,可以將歐美對HPC強度的低限 50MPa降低到 C30左右 ,原則是只要不損害混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如孔結(jié)構(gòu)、水化物結(jié)構(gòu)與界面結(jié)構(gòu)等 ,保證混凝土具有良好的耐久性與體積穩(wěn)定性。2)不破壞環(huán)境 ,更有利于 環(huán)境 。 如今我國 HPC發(fā)展形勢一片良好，但是要使 HPC 在建筑工程中推廣使用還需一個認識和實踐的過程 。 基于上述特點 ,高性能混凝土成為我國近期混凝土技術(shù)的主要發(fā)展方向。大力開展綠色高性能混凝土的研究和應(yīng)用高性能混凝土具有普通混凝土無法比擬的優(yōu)良性能 ,對混凝土的發(fā)展將起重要作用 , 并為 HPC的發(fā)展指明了非常明確的方向。綠色高性能混凝土已被廣泛應(yīng)用于市政工程、民用建筑和工業(yè)建筑 ,與普通混凝土相比 ,高性能混凝土具有更好的施工性能和耐久性 ,同時可以更多地利用工業(yè)廢渣及其它廢棄物 ,有良好的經(jīng)濟指標(biāo)和環(huán)保意義 ,因此 ,綠色 高性能混凝土是混凝土的發(fā)展方向。(2)更多地摻加工業(yè)廢料為主的細摻料 。 （二）綠色高性能混 凝土的可行性 綠色高性能混凝土是混凝土發(fā)展的方向 ,是我國國情的需要 ,是建筑工程發(fā)展的需要 ,是為了子孫后代造福的需要 , 2021年建設(shè)部發(fā)布了《關(guān)于進一步做好 建筑業(yè) 10項新技術(shù)推廣應(yīng)用的通知》 (建質(zhì)〔 2021〕 )26號 )文件中第 2項既是“高性能混凝土技術(shù)”。國外有位學(xué)者寫一篇綜述 ,題為“昨天和今天的水泥 ,明天的混凝土” ,文中指出 21世紀(jì)水泥工業(yè)應(yīng)改名為水硬性膠凝材料工業(yè) ,而且應(yīng)是一種綠色工業(yè)。雖然高性能混凝土的水灰比比較低 , 但是如果將新型高效減水劑和增粘劑一起使用 , 盡可能地降低單方用水量 , 防止離析 ,澆筑振實后立 即用濕布或濕草簾加以覆蓋養(yǎng)護 , 避免太陽光照射和風(fēng)吹 , 防止混凝土的水分蒸發(fā) , 這樣高性能混凝土早期開裂就會得到有效的抑制。抗?jié)B性又與混凝土中的水泥石密實度和界面結(jié)構(gòu)有關(guān)。 。（ 3）混凝土的澆筑應(yīng)采用分層連續(xù)推移的方式進行 ,間隙時間不得超過 90min,不得隨意留置施工縫。炎熱季節(jié)或寒冷季節(jié)攪拌混凝土?xí)r ,必須采取有效措施控制原材料溫度 ,以保證混凝土的入模溫度滿足規(guī)定。 （ 二 ）高性能混凝土的施工控制 。實際上，混凝土中適量的引氣，不僅能改善抗凍性，同時可顯著減輕混凝土的泌水性，使水在拌合物中的懸浮狀態(tài)更加穩(wěn)定，從而提高混凝土材料的均勻性和穩(wěn)定性。以上 這些措施對于混凝土的抗凍融、抗中性化、抗堿 集料反應(yīng)、抗硫酸鹽腐蝕 ,以及其它酸性和鹽類侵蝕等性能都能得到有效的提高。養(yǎng)護時間不少于 14天?？刹捎貌迦胧秸駝影?、附著式平板振搗器、表面平板振搗器等振搗設(shè)備振搗混凝土。應(yīng)對運輸設(shè)備采取保溫隔熱措施 ,防止局部混凝土溫度 升高 (夏季 )或受凍 (冬季 )。1%；骨料177。 該指標(biāo)是客運專線對混凝 土耐久性最重要、最具體的指標(biāo)。使用粉煤灰等礦物摻和料，并不是單純地考慮降低混凝土成本，首先是為了混凝土耐久性的需要，特別是可以有效改善混凝土抵抗化學(xué)侵蝕的能力（包括氯化物侵蝕、硫酸鹽侵蝕、堿骨料反應(yīng)等）。在選擇減水劑時 ,應(yīng)使之與所用的水泥具有相容性 ,否則 ,容易影響混凝土的工作性能。當(dāng)粉煤灰摻量較低時 ,只會對水泥早期水化熱有影響 ,但對 7d 齡期的水化熱幾乎沒有影響。 (1)粉煤灰 ,粉煤灰是燃燒煤粉的鍋爐煙氣中收集到的細微粉末 ,又稱“飛灰” (Fly Ash),其顆粒多呈球形 ,表面光滑。礦渣是高爐煉鐵排出的熔融礦渣在高溫狀態(tài)下迅速水淬冷卻而成的 ,用于高性能混凝土的磨細礦渣細度大于水泥 ,能提高混凝土的工作性和耐久性。粗集料的線膨脹系數(shù)要盡可能小 ,這樣能大大減小溫度應(yīng)力 ,從而提高混凝土的體積穩(wěn)定性。砂的粗細程度對混凝土強度有明顯的影響 ,一般情況下 ,砂子越粗 ,混凝土的強度越高。前蘇聯(lián)學(xué)者研究 發(fā)現(xiàn)用 C110~C137 的 高性能混凝土 替代 C40~C60 的混凝土，可以節(jié)約15%~25%的鋼材和 30%~70%的水泥。 。雖然在不同的國家，不同的學(xué)者或工程技術(shù)人員，對 HPC的理解有所不同。目前，高性能混凝土的發(fā)展有以下幾個方向： (1)綠色高性能混凝土 水泥混凝土是當(dāng)代最大宗的人造材料，對資源、能源的消耗和對環(huán)境的破 壞十分巨大，與可持續(xù)發(fā)展的要求背道而馳。另一方面，由于混凝土過早劣化，如何處置費舊工程拆除后的混凝土垃圾也給環(huán)境帶來威脅。處在惡劣環(huán)境下既有建筑不斷劣化、退化導(dǎo)致過早失效、退役甚至出現(xiàn)惡性事故造成巨大損失的嚴(yán)重后果 。 關(guān)鍵詞 ：高性能混凝土；耐久性；體積穩(wěn)定性 目 錄 引 言 ............................................................................. 3 一、高性能混凝土產(chǎn)生的背景和研究現(xiàn)狀 ............................................... 3 （一）背景 .................................................................... 3 （二）研究 現(xiàn)狀及發(fā)展方向 ....................................................... 4 二、高性能混凝土的性能研究和應(yīng)用分析 .................................