【正文】 、深施工、水下施工等特殊要求混凝土澆注技術(shù)難題，同時(shí)消除了噪音，提高了施工速度和質(zhì)量。免振自密實(shí)GHPC拌合物具有很高的流動(dòng)性，可以自流平而充滿模型，并且不泌水、不離析，成型后質(zhì)量均勻，不會(huì)產(chǎn)生普通混凝土那樣由于振搗不當(dāng)而造成的蜂窩、麻面和內(nèi)部空洞等質(zhì)量缺陷。免振自密實(shí)混凝土是在澆注時(shí)僅靠混凝土自身的重力而不需要任何搗實(shí)外力而達(dá)到自密實(shí)、自流平的一種混凝土。免振自密實(shí)混凝土應(yīng)具有三個(gè)特征:(1) 流動(dòng)性。 (2) 良好的穩(wěn)定性——不離析。 (3) 鋼筋和模板中的任何間隙,具有良好的通過能力,不產(chǎn)生阻塞。2．優(yōu)良的工作性GHPC因其原材料顆粒級(jí)配良好，加水量適宜，配合比合理，使用了高效外加劑(減水率高達(dá)20%30%)，摻加了足夠量礦物細(xì)摻料(如粉煤灰等)來改善粒子級(jí)配，從而具有以下的優(yōu)良性能：良好的流動(dòng)性，有利于輸送和播料(以坍落度計(jì)可高到20cm以上)；良好的充填性，能填充密布的鋼筋間隙和模板的角隅；良好的黏聚性，各組分不分離、不泌水，并能粘裹鋼筋和預(yù)埋件。3．高耐久性GHPC的結(jié)構(gòu)決定了其高耐久性，能有效地抵抗如下因素引起的破壞力：凍融循環(huán)作用、鋼筋銹蝕作用、碳酸鹽化的作用、淡水溶蝕作用、鹽類侵蝕作用、堿集料反應(yīng)、酸堿腐蝕作用、沖擊，磨損等機(jī)械破壞作用等。4．體積穩(wěn)定性保證大體積混凝土穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素是具有高的彈性模量，低的干縮、徐變與溫度變形。用天然材料雖然不難生產(chǎn)出強(qiáng)度60－100Mpa的混凝土，但彈性模量不能與強(qiáng)度成比例增加。常規(guī)混凝土的彈性模量是20－25GPa，而采用適宜材料與配合比的GHPC彈性模量可以達(dá)到40－45GPa。一般混凝土的徐變與干縮變形常高達(dá)0. 08%，而GHPC通過降低混凝土中水泥漿的含量，采用高彈性模量、高強(qiáng)度粗骨料以及合理的配合比，可使混凝土干縮值低于0. 04%。5．長久的使用壽命據(jù)清華大學(xué)趙鐵軍、童良等學(xué)者的研究成果顯示，GHPC可保證下列安全使用期(以混凝土材質(zhì)變化為主要因素)：正常環(huán)境中：200年；重要建筑物在不利環(huán)境中：100年(英國海港―油田平臺(tái)、明石大橋)；特殊用途：300年(法國核廢料貯罐設(shè)計(jì))；鋼筋混凝土預(yù)期可能：500年(日本正在研究中，完全可能)。6．顯著的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益、社會(huì)效益(1)更多地節(jié)約熟料水泥,減少環(huán)境污染(2)更多地?fù)郊右怨I(yè)廢渣為主的活性細(xì)摻料更多地?fù)郊右怨I(yè)廢渣為主的活性細(xì)摻料對(duì)改善環(huán)境，節(jié)約土地與石灰石資源，節(jié)約能源，效果十分明顯。(3)更大地發(fā)揮高性能優(yōu)勢,減少水泥和混凝土的用量利用HPC的高強(qiáng)早強(qiáng)來減小截面，降低自重，節(jié)省模板與工時(shí)，在高層建筑與大跨橋梁中已收到很大效益；減少材料生產(chǎn)與運(yùn)輸能耗，保證和延長安全使用期，經(jīng)濟(jì)效益更大；減少水泥與混凝土的用量是從根本上減少環(huán)境負(fù)擔(dān)。（五）綠色高性能混凝土的應(yīng)用綠色高性能混凝土可分為兩類：減輕環(huán)境負(fù)荷型混凝土、生態(tài)友好型混凝土。1．減輕環(huán)境負(fù)荷型混凝土所謂減輕環(huán)境負(fù)荷型混凝土，是指在混凝土的生產(chǎn)、使用直到解體全過程中，能夠減輕給地球環(huán)境造成的負(fù)擔(dān)。常見的此類混凝土如下：使用免燒水泥、混合材料的混凝土、利廢環(huán)保型混凝土、免振自密實(shí)混凝土、高耐久性混凝土、人造輕骨料混凝土。本文著重介紹利廢環(huán)保型混凝土，此類混凝土常見的有：生態(tài)混凝土、再生混凝土。(1)生態(tài)混凝土生態(tài)混凝土是以城市垃圾焚燒灰或污泥及石灰石為主要原料，通過燒成及粉磨而獲得的水硬性膠凝材料。，而且以每年9%的速度遞增，全國666座城市中有200多座已陷入垃圾包圍之中。我國城市水泥企業(yè)利用城市垃圾生產(chǎn)生態(tài)水泥不僅是必要的，也是可行的。我國最終要實(shí)現(xiàn)城市垃圾處理的無害化、資源化、減量化、社會(huì)化和產(chǎn)業(yè)化，發(fā)展生態(tài)水泥是實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，是將各大城市建成生態(tài)化城市必不可少的重要環(huán)節(jié)。 實(shí)踐證明生態(tài)混凝土可以徹底解決城市垃圾和污泥問題，是保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)零污染最為有效的途徑。 生態(tài)水泥中由于含1%左右的Cl，有理由擔(dān)心在鋼筋混凝土中使用時(shí)，易引起鋼筋銹蝕。因此，一般都用于素混凝土中。而施工中,除了摻入緩凝劑外，還可以與普通水泥混合使用。具體應(yīng)用有：① 道路混凝土；② 水壩用混凝土；③ 消波塊、魚礁塊等海洋混凝土；④ 空心砌塊、密實(shí)砌塊等；⑤ 木片水泥板等纖維制品。濕地、沼地等軟弱地基改良中,可使用生態(tài)水泥為固化劑。實(shí)踐證明：處理過的土壤,其早期強(qiáng)度發(fā)展良好，可以認(rèn)為生態(tài)水泥完全適用于軟土壤的加固中。(2)再生混凝土再生混凝土把廢棄混凝土塊經(jīng)過破碎、分級(jí)并按一定的比例混合后形成的骨料稱為再生骨料(recycled aggregate)，而把利用再生骨料作為部分或全部骨料配制的混凝土，稱為再生混凝土(recycled concrete)。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。越來越多廢舊建筑物需要拆除，這樣就會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄混凝土塊，既帶來環(huán)境污染，又造成資源浪費(fèi)。利用廢棄混凝土塊生產(chǎn)再生骨料代替天然砂石骨料配制再生混凝土的技術(shù)，采用再生粗骨料和天然砂組合，或再生粗骨料和部分再生細(xì)骨料、部分天然砂組合，制成的再生混凝土強(qiáng)度較高，具有明顯的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。2．生態(tài)友好型混凝土生態(tài)友好型混凝土即能夠適應(yīng)生物生長、對(duì)調(diào)節(jié)生態(tài)平衡、美化環(huán)境景觀、實(shí)現(xiàn)人類與自然的協(xié)調(diào)具有積極作用的混凝土材料。常見的有以下幾種：植被混凝上、透水性混凝土、綠化景觀混凝土。目前研究開發(fā)的生態(tài)友好型混凝土的功能有污水處理、降低噪音、防菌殺菌、吸收去除NOx，阻擋電磁波以及植草固砂，修筑岸坡等。國外應(yīng)用于水環(huán)境治理處理的生態(tài)混凝土通常為大孔混凝土(Porous Concrete)。由于在混凝土內(nèi)具有大量的連通孔，因此透水性好，并可通過其物理、化學(xué)、物理化學(xué)以及生化作用來凈化污水。并且由于其透水透氣，可以用于修復(fù)天然水域的生態(tài)環(huán)境。（六）綠色高性能混凝土的發(fā)展1997年3月的“高強(qiáng)與高性能混凝土”會(huì)議上,吳中偉院士首次出“綠色高性能混凝土(GHPC) ”的概念,并指出: GHPC是混凝土的發(fā)展方向,更是混凝土的未來。提高混凝土的綠色度,可以節(jié)約更多的資源與能源,將對(duì)環(huán)境的破壞減到最小。人類已經(jīng)進(jìn)入21世紀(jì),混凝土應(yīng)該更多地?fù)郊庸I(yè)廢渣摻和料,更多地節(jié)約水泥,有更高的強(qiáng)度和耐久性。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。(2)更多地?fù)郊庸I(yè)廢料為主的細(xì)摻料。(3)更大地發(fā)揮混凝土的高性能優(yōu)勢,減少水泥與混凝土的用量。因此,高性能混凝土本身就可成為綠色混凝土。事實(shí)上,許多工程如大體積水工建筑、基礎(chǔ)等對(duì)強(qiáng)度要求不高,但對(duì)耐久性、工作性、體積穩(wěn)定性、低水化熱等有很高要求,都應(yīng)采用HPC。例如日本跨海明石大橋基墩混凝土(50萬m3)要求高耐久性、高抗沖刷性與低升溫,而強(qiáng)度只要求20MPa,使用的就是摻加了復(fù)合外加劑與復(fù)合細(xì)摻料的HPC。由此可見,高性能混凝土并不一定強(qiáng)調(diào)高強(qiáng),我國目前也己完成了普通混凝土的高性能化的研究和應(yīng)用。因此,傳統(tǒng)的GHPC的應(yīng)用范圍可以進(jìn)一步擴(kuò)大,可以將歐美對(duì)HPC強(qiáng)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。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。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(shí)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(jì)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。六、高性能混凝土的發(fā)展前景隨著HPC的開發(fā)和應(yīng)用, 建筑對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響正引起社會(huì)的關(guān)注。建筑物在建造和運(yùn)行的過程中需消耗大量的自然資源和能源,并對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不同程度的影響。有專家指出, 作為建筑工業(yè)主要原料的水泥,實(shí)際上是一種不可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)品。因此,高性能混凝土的技術(shù)核心是在限制水泥用量以獲得混凝土高性能的同時(shí),堅(jiān)持其可持續(xù)性的發(fā)展原則。21世紀(jì)前后, 吳中偉等提出了綠色混凝土的概念,在高性能混凝土的基礎(chǔ)上增加了三個(gè)含義:1)節(jié)約資源、能源。2)不破壞環(huán)境,更有利于環(huán)境。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。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(duì)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?；炷聊芊耖L期作為主要的建筑結(jié)構(gòu)材料,關(guān)鍵在于能否成為綠色材料。因此提出“綠色高性能混凝土”,是高性能混凝土的發(fā)展方向,也是混凝土的未來。提高高性能混凝土的綠色含量,加大其綠色度,更多地?fù)郊庸I(yè)廢渣為主的細(xì)摻料,不僅能節(jié)約水泥熟料,還能改善環(huán)境減少二次污染。目前我國的工藝設(shè)備還不能滿足要求,廢料利用率還比較低。為此我們必須系統(tǒng)地研究廢料的超細(xì)磨工藝和設(shè)備。據(jù)預(yù)測,如果解決了這個(gè)問題,高性能混凝土用廢料代替水泥熟料最多可達(dá)60%～80%,將來的綠色高性能混凝土中,最大的膠凝組分是磨細(xì)工業(yè)廢渣而不是熟料水泥。應(yīng)用大摻量粉煤灰混凝土和大摻量礦渣混凝土發(fā)展HPC是最可行的途徑,因?yàn)樗粌H能夠提高混凝土的品質(zhì),還能有效地降低生產(chǎn)成本。在人們對(duì)發(fā)展HPC取得共識(shí)的基礎(chǔ)上,注重骨料品質(zhì)的提高,并將大摻量粉煤灰混凝土和大摻量礦渣混凝土恰當(dāng)?shù)赜糜谖覈幕A(chǔ)設(shè)施建設(shè),這不僅有利于混凝土業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,同時(shí)對(duì)整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展都會(huì)發(fā)揮一定的促進(jìn)作用。高性能混凝土的研究與開發(fā)應(yīng)用,對(duì)傳統(tǒng)混凝土技術(shù)性能有了重大的突破,對(duì)節(jié)能、工程質(zhì)量、工程經(jīng)濟(jì)、環(huán)境與勞動(dòng)保護(hù)等方面都具有重大的意義?？梢灶A(yù)期,高性能混凝土在工程上的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒀杆贁U(kuò)大,并取得更大、更多的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。從目前的研究開發(fā)現(xiàn)狀來看,還值得進(jìn)一步深入研究的內(nèi)容是:礦物細(xì)摻合料的科學(xué)分類和品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及其與混凝土外加劑之間的相容性；高性能混凝土多組分復(fù)合材料的復(fù)合化超疊加效應(yīng)；高強(qiáng)度高性能混凝土的韌性等問題。相信在今后研究取得的成就必將使高性能混凝土的性能得到進(jìn)一步的提高和改善。七、結(jié) 論探討了高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本要求和技術(shù)途徑，主要從原材料的選擇、配合比參數(shù)的合理確定等方面進(jìn)行了闡述。通過摻入礦物微細(xì)粉和高性能化學(xué)外加劑的技術(shù)途徑來配制高性能混凝土，既可改善混凝土的性能，又能降低生產(chǎn)成本，有利于高性能混凝土的推廣應(yīng)用。文中提出的設(shè)計(jì)方法具有準(zhǔn)確、簡捷、適用范圍廣及程序化的特點(diǎn)，采用此方法配制的混凝土具有良好的工作性、力學(xué)性及耐久性。通過對(duì)高性能混凝土抗凍性能試驗(yàn)研究可得出以下結(jié)論,混凝土的抗凍性主要與所引入的空氣含量、氣泡的質(zhì)量、混凝土強(qiáng)度和水膠比等因素密切相關(guān)，高性能混凝土的含氣量宜為2%～4%，這樣配制的混凝土具有200次以上的抗凍性能。高性能混凝土的抗凍性能與外加劑密切相關(guān)，外加劑的摻量存在一個(gè)最優(yōu)值，%～%之間。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(gè)認(rèn)識(shí)和實(shí)踐的過程。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?；谏鲜鎏攸c(diǎn),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?，F(xiàn)在, 我國各地都在加緊高性能混凝土的推廣應(yīng)用, 在科技界高性能混凝土已成研究的熱點(diǎn)?；钚约?xì)粉混凝土也稱超高強(qiáng)混凝土、鋼纖維混凝土、免振搗混凝土、碾壓混凝土、內(nèi)養(yǎng)混凝土、防爆裂混凝土及智能檢測混凝土等概念也被相繼提出, 高性能混凝土將朝著環(huán)保、智能、優(yōu)質(zhì)方向發(fā)展, 其研究應(yīng)用前景十分廣闊。參考文獻(xiàn)[1] [J].低溫建筑技術(shù)，2007.[2] 吳中偉,[M].北京:中國鐵道出版社，1999.[3] [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.[4] [J].陜西建筑，2009.[5] [M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2004.[6] 卞春麗,[J].山西建筑 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