【正文】 、深施工、水下施工等特殊要求混凝土澆注技術難題，同時消除了噪音，提高了施工速度和質量。免振自密實GHPC拌合物具有很高的流動性，可以自流平而充滿模型，并且不泌水、不離析，成型后質量均勻，不會產(chǎn)生普通混凝土那樣由于振搗不當而造成的蜂窩、麻面和內(nèi)部空洞等質量缺陷。免振自密實混凝土是在澆注時僅靠混凝土自身的重力而不需要任何搗實外力而達到自密實、自流平的一種混凝土。免振自密實混凝土應具有三個特征:(1) 流動性。 (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20%30%)，摻加了足夠量礦物細摻料(如粉煤灰等)來改善粒子級配，從而具有以下的優(yōu)良性能：良好的流動性，有利于輸送和播料(以坍落度計可高到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，并能粘裹鋼筋和預埋件。3．高耐久性GHPC的結構決定了其高耐久性，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、酸堿腐蝕作用、沖擊，磨損等機械破壞作用等。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)出強度60－100Mpa的混凝土，但彈性模量不能與強度成比例增加。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彈性模量可以達到40－45GPa。一般混凝土的徐變與干縮變形常高達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)清華大學趙鐵軍、童良等學者的研究成果顯示，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、明石大橋)；特殊用途：300年(法國核廢料貯罐設計)；鋼筋混凝土預期可能：500年(日本正在研究中，完全可能)。6．顯著的經(jīng)濟效益、環(huán)保效益、社會效益(1)更多地節(jié)約熟料水泥,減少環(huán)境污染(2)更多地摻加以工業(yè)廢渣為主的活性細摻料更多地摻加以工業(yè)廢渣為主的活性細摻料對改善環(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的高強早強來減小截面，降低自重，節(jié)省模板與工時，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)與運輸能耗，保證和延長安全使用期，經(jīng)濟效益更大；減少水泥與混凝土的用量是從根本上減少環(huán)境負擔。（五）綠色高性能混凝土的應用綠色高性能混凝土可分為兩類：減輕環(huán)境負荷型混凝土、生態(tài)友好型混凝土。1．減輕環(huán)境負荷型混凝土所謂減輕環(huán)境負荷型混凝土，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)境造成的負擔。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。我國最終要實現(xiàn)城市垃圾處理的無害化、資源化、減量化、社會化和產(chǎn)業(yè)化，發(fā)展生態(tài)水泥是實施可持續(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，是保護生態(tài)環(huán)境，實現(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，有理由擔心在鋼筋混凝土中使用時，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。實踐證明：處理過的土壤,其早期強度發(fā)展良好，可以認為生態(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)濟的發(fā)展。越來越多廢舊建筑物需要拆除，這樣就會產(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。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，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骨料、部分天然砂組合，制成的再生混凝土強度較高，具有明顯的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。2．生態(tài)友好型混凝土生態(tài)友好型混凝土即能夠適應生物生長、對調(diào)節(jié)生態(tài)平衡、美化環(huán)境景觀、實現(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、物理化學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“高強與高性能混凝土”會議上,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,將對環(huán)境的破壞減到最小。人類已經(jīng)進入21世紀,混凝土應該更多地摻加工業(yè)廢渣摻和料,更多地節(jié)約水泥,有更高的強度和耐久性。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)更多地摻加工業(yè)廢料為主的細摻料。(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。事實上,許多工程如大體積水工建筑、基礎等對強度要求不高,但對耐久性、工作性、體積穩(wěn)定性、低水化熱等有很高要求,都應采用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,而強度只要求20MPa,使用的就是摻加了復合外加劑與復合細摻料的HPC。由此可見,高性能混凝土并不一定強調(diào)高強,我國目前也己完成了普通混凝土的高性能化的研究和應用。因此,傳統(tǒng)的GHPC的應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)部結構如孔結構、水化物結構與界面結構等,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)和應用, 建筑對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響正引起社會的關注。建筑物在建造和運行的過程中需消耗大量的自然資源和能源,并對環(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核心是在限制水泥用量以獲得混凝土高性能的同時,堅持其可持續(xù)性的發(fā)展原則。21世紀前后, 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上增加了三個含義: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?；炷聊芊耖L期作為主要的建筑結構材料,關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,更多地摻加工業(yè)廢渣為主的細摻料,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)地研究廢料的超細磨工藝和設備。據(jù)預測,如果解決了這個問題,高性能混凝土用廢料代替水泥熟料最多可達60%～80%,將來的綠色高性能混凝土中,最大的膠凝組分是磨細工業(yè)廢渣而不是熟料水泥。應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,因為它不僅能夠提高混凝土的品質,還能有效地降低生產(chǎn)成本。在人們對發(fā)展HPC取得共識的基礎上,注重骨料品質的提高,并將大摻量粉煤灰混凝土和大摻量礦渣混凝土恰當?shù)赜糜谖覈幕A設施建設,這不僅有利于混凝土業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,同時對整個國民經(jīng)濟建設的可持續(xù)發(fā)展都會發(fā)揮一定的促進作用。高性能混凝土的研究與開發(fā)應用,對傳統(tǒng)混凝土技術性能有了重大的突破,對節(jié)能、工程質量、工程經(jīng)濟、環(huán)境與勞動保護等方面都具有重大的意義。可以預期,高性能混凝土在工程上的應用領域將迅速擴大,并取得更大、更多的技術經(jīng)濟效益。從目前的研究開發(fā)現(xiàn)狀來看,還值得進一步深入研究的內(nèi)容是:礦物細摻合料的科學分類和品質標準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合材料的復合化超疊加效應；高強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一步的提高和改善。七、結 論探討了高性能混凝土配合比設計的基本要求和技術途徑，主要從原材料的選擇、配合比參數(shù)的合理確定等方面進行了闡述。通過摻入礦物微細粉和高性能化學外加劑的技術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用。文中提出的設計方法具有準確、簡捷、適用范圍廣及程序化的特點，采用此方法配制的混凝土具有良好的工作性、力學性及耐久性。通過對高性能混凝土抗凍性能試驗研究可得出以下結論,混凝土的抗凍性主要與所引入的空氣含量、氣泡的質量、混凝土強度和水膠比等因素密切相關，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，外加劑的摻量存在一個最優(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認識和實踐的過程。隨著我國建筑基礎建設的不斷增強，HPC必將成為新世紀的重要建筑工程材料?；谏鲜鎏攸c,高性能混凝土成為我國近期混凝土技術的主要發(fā)展方向。現(xiàn)在, 我國各地都在加緊高性能混凝土的推廣應用, 在科技界高性能混凝土已成研究的熱點。活性細粉混凝土也稱超高強混凝土、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)質方向發(fā)展, 其研究應用前景十分廣闊。參考文獻[1] [J].低溫建筑技術，2007.[2] 吳中偉,[M].北京:中國鐵道出版社，1999.[3] [M].北京:機械工業(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 2007 .[7] [J]廣東土木與建筑, 2000.[8] 裴守宇，徐鵬．水泥工業(yè)的環(huán)境污染與防治[J]．環(huán)境科學與技術，2003.[9] 馮乃謙，邢鋒．生態(tài)水泥及應用[J]．混凝土與水泥制品. 2000.[10] 杜婷，李惠強，覃亞偉等．再生混凝土未來發(fā)展的探討[J]．混凝土，2002.[11] 鐘明峰，柯昌君，蘇達根．環(huán)境混凝土[C]．北京：冶金工業(yè)出版社，2000．致 謝在大學的三年學習生涯即將結束。在此論文的完成之際,首先非常感謝老師的關心與指導。感謝建工系所有老師