【正文】 性能結(jié)合起來，提出“綠色 高性能混凝土”（ GHPC）的概念，并提出 GHPC 應(yīng)具有下列主要特征： ① 更多的節(jié)約熟料水泥，減少環(huán)境污染； ② 更多的摻加工業(yè)廢渣為主的細(xì)摻料； ③ 更大的發(fā)揮高性能的優(yōu)勢，減少水泥與混凝土的用量 ④ 擴(kuò)大 GHPC 的應(yīng)用范圍，收到更大的環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益。即將有可能改寫為：混凝土由膠凝材料、水、粗骨料、細(xì)骨料、外加劑、細(xì)摻料六種材料組成。如重晶石混凝土、鋼屑混凝土等，具有不透 X、γ射線的性能。 ③ 輕質(zhì)混凝土：容重約在 1900kg/m3 以下，分為輕骨料混凝土和多孔混凝土兩種。多孔混凝土（泡沫混凝土、加氣混凝土）容重范圍 900 kg/m3～ 1200 kg/m3。 ④ 特種混凝土，是為滿足不同工程特殊要求而配制成的混凝土。 普通混凝土中碎石起骨架作用，稱為粗骨料；砂用以填充碎石的空隙，稱為細(xì)骨料；水泥與水形成水泥漿包裹在骨料表面并填充其空隙。外加劑改善混凝土的和易性、提高混凝土強(qiáng)度和耐久性、縮短施工工期、節(jié)約水泥。 ? 混凝土的和易性 和易性是指混凝土混合物能保持混凝土成分的均勻，不致發(fā)生離析（混合物分離）現(xiàn)象，而易于施工操作（拌和、運(yùn)輸、澆灌、搗實(shí)）的性能?；炷粱旌衔锉仨毦哂辛己玫暮鸵仔?，以保證良好的澆灌質(zhì)量。 ② 粘聚性是指混凝土混合物在施工過程中材料間有一定的粘聚力，不致產(chǎn)生分層和離析的現(xiàn)象。 和易性通常是測定流動性指標(biāo)，并輔以直觀經(jīng)驗(yàn)評定粘聚性和保水性。試驗(yàn)的同時觀察混合物的粘聚性、保水 性及含砂量，以更全面的評定混凝土的和易性。選擇混凝土的坍落度應(yīng)根據(jù)構(gòu)件截面大小、鋼筋疏密、搗實(shí)方法、澆筑設(shè)備來確定。 坍落度為零的干硬性混凝土一般采用工業(yè)粘度計(jì)測定的工作度（秒）來表示，也可用簡易振動臺測定工作度。 ? 混凝土的強(qiáng)度 ① 混凝土 強(qiáng)度形成機(jī)理 混凝土在 硬化過程中，水泥水化造成的化學(xué)和 物理收縮引起混凝土中砂漿體積的變化，在與粗骨料的界面形成分布雜亂的裂縫；混凝土成型后的泌水作用一方面形成泌水通道空隙，一方面某些上升的水分被粗骨料阻止、積聚、蒸發(fā)后形成粗骨料下表面界面裂縫。 混凝土 硬化后受到外力作用時，通過力學(xué)試驗(yàn)和顯微觀察查明，其受力變形過程可以分為：受力之初，界面裂縫無明顯變化，荷載與變形成直線關(guān)系，稱為彈性變化階段（ Ⅰ ），其最大荷載稱為比例極限荷載（約為極限荷載的 30%）；繼續(xù)加大荷載，界面裂縫增大，砂漿產(chǎn)生裂縫之前，荷載的增長速度少于變 形的增長速度，荷載與變形不再成直線關(guān)系，稱為彈塑性階段（ Ⅱ ），其最大荷載稱為臨界荷載（約為極限荷載的 70~90%）；再繼續(xù)加大荷載，界面裂縫發(fā)展的同時，砂漿開始產(chǎn)生裂縫，直至形成連續(xù)裂縫，變形增大的速度明顯加快，荷載變形曲線明顯彎曲，直至達(dá)到曲線頂點(diǎn)，稱為塑性變化階段（ Ⅲ ），其最大荷載稱為極限荷載。其受力與變形的曲線關(guān)系參見圖 ?；炷恋膹?qiáng)度在混合物失去塑性后，隨著水泥水化逐漸進(jìn)行，強(qiáng)度逐漸增長，增長的過程在 28 天以前較快， 28 天以后逐漸減緩，因此規(guī)范規(guī)定混凝土以 28 天齡期強(qiáng)度作為判定混凝土強(qiáng)度的指標(biāo)。 影響混凝土強(qiáng)度的主要因素是水泥強(qiáng)度、水泥與水的用量（水灰比）、骨料強(qiáng)度、骨料與水泥漿的膠結(jié)牢固強(qiáng)度、施工質(zhì)量與養(yǎng)護(hù)條件等。骨料的膠結(jié)強(qiáng)度與骨料的潔 凈程度及比表面積有關(guān)，不規(guī)則、粗糙即比表面積大和潔凈程度高的碎石，膠結(jié)強(qiáng)度就高。混凝土強(qiáng)度的增長與齡期的關(guān)系參見圖 和圖 ?；炷恋膹?qiáng)度級別用 Cxx 表示，如 C20 表示立方體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為 20Mpa 的混凝土強(qiáng)度等級。表達(dá)混凝土力學(xué)性能的還有軸心抗拉強(qiáng)度，軸心抗壓強(qiáng)度， 抗剪強(qiáng)度，疲勞強(qiáng)度和彈性模量等，混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定了上述各種強(qiáng)度的設(shè)計(jì)取值，同時還給出了各種強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值。其收縮量隨混凝土硬化齡期的延長而增加，大致與時間的對數(shù)成正比，一般在混凝土成型后 40 天內(nèi)增長較快，以后漸趨穩(wěn)定。 ② 干濕變形：干濕變形取決于周圍環(huán)境的濕度變化。這種收縮是可以部分恢復(fù)的，即干燥后重新遇水可以將“干縮”恢復(fù)，有時甚至有微膨脹。在水中或在潮濕狀態(tài)下養(yǎng)護(hù)可以大大降低混凝土的收縮 ③ 溫度變形：即混凝土熱脹冷縮的性質(zhì)。溫度變形對于大體積混凝土及大面積混凝土工程極為 不利，必須引起高度重視?；炷猎陂L期荷載作用下，沿著作用力方向的塑性變形會隨時間不斷增長，即使荷載不變而變形仍將隨時間增大，一般要延續(xù) 2~3 年才逐漸趨于穩(wěn)定。 ? 混凝土的耐久性 ① 抗?jié)B性：是指混凝土結(jié)構(gòu)防止?jié)B水的性能?；炷两M成材料本身造成的互相連同的孔隙和毛細(xì)管通路，以及 施工成型由于振搗不實(shí)產(chǎn)生的蜂窩、孔洞都將影響混凝土的抗?jié)B性。在寒冷地區(qū)，由于混凝土內(nèi)部的孔隙、毛細(xì)管內(nèi)的水分受凍膨脹，會使混凝土破壞，降低強(qiáng)度，甚至破壞結(jié)構(gòu)?；炷量箖鲂砸话阋札g期 28 天的試塊在吸水飽和后所能承受的反復(fù)凍融循環(huán)次數(shù)表示，這這時的混凝土強(qiáng)度下降不能超過 25%。 ③ 抗侵 蝕性：是指混凝土抗環(huán)境水侵入的能力。 ④ 混凝土 的碳化：是指混凝土水泥石中的氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳相互作用的性能。碳化對混凝土性能既有有利也有不利影響，需區(qū)別對待。堿骨料反應(yīng)在骨料表面生成復(fù)雜的堿－硅酸凝膠體遇水具有無限膨脹性――不斷 吸水后體積可以不斷腫脹，會脹裂水泥石，對混凝土十分有害。控制堿骨料反應(yīng)主要是控制兩種反應(yīng)物的存在和含量，堿性物質(zhì)來自水泥，規(guī)范規(guī)定水泥含堿量不應(yīng)大于 %（折算成氧化鈉含量）；活性氧化硅來自流紋巖、安山巖、凝灰?guī)r等骨料，而且骨料的粒度越小、空隙率越大堿骨料反應(yīng)就越大，因此應(yīng)重視骨料的選用。 ｃ摻加加氣劑，使反應(yīng)產(chǎn)物能透入孔隙中而不產(chǎn)生有害的破壞內(nèi)力。 ? 混凝土配合比 ① 混凝土配合比是指混凝土中各種組成材料的數(shù)量比例，簡稱配比。一個好的配比一般應(yīng)滿足下列要求： a 滿足混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度（級別）要求； b 使混凝土混合物具有適應(yīng)施工條件的流動性（坍落度）與良好的和易性； c 滿足特定條件下的耐久性要求； d 節(jié)約水泥、降低混凝土成本。 ③ 試驗(yàn)檢驗(yàn)：就是將配比設(shè)計(jì)預(yù)定的組成混凝土的各種材料的用量，按標(biāo) 準(zhǔn)方法進(jìn)行混合、攪拌、檢驗(yàn)。檢驗(yàn)經(jīng)配比設(shè)計(jì)得出的各種材料比例用量是否滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。 ④ 適當(dāng)調(diào)整：就是當(dāng)試驗(yàn)檢驗(yàn)的結(jié)果不能滿足設(shè)計(jì)或規(guī)范要求時，對配比設(shè)計(jì)的各種材料比例用量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，為現(xiàn)場提供合格的混凝土配合比。 3 特種混凝土 ? 輕質(zhì)混凝土 ① 輕骨料混凝土：用比普通砂、石輕的多孔輕質(zhì)材料作骨料與水泥配制而成的混凝土。如：陶?；炷?、浮石混凝土、膨脹礦渣珠混凝土、陶粒陶砂混凝土、陶粒珍珠巖砂混凝土等。可以降低混凝土結(jié)構(gòu)重量、增大裝配式構(gòu)件的尺寸、改善房屋結(jié)構(gòu)的保溫和隔音性能、降低工程造價。 輕骨料混凝土一般按容重分為六級，如表 。 表 輕骨料混凝土的容重等級 容重等級 800 1000 1200 1400 1600 1800 允許范圍（ kg/m3） 700~890 900~1090 1100~1290 1300~1490 1500~1690 1700~1900 ② 多孔混凝土：是一種不用骨料的輕混凝土，內(nèi)部充滿著大量細(xì)小封閉的氣孔，空隙率極大，一般可達(dá)混凝土總體積的 85%。多孔混凝土是一種多孔輕質(zhì)材料，兼有結(jié)構(gòu)及保溫、隔熱等功能，同時容易切削、鋸解和較好的握釘性能。強(qiáng)度級別一般為 ~C15。也有用機(jī)械充氣發(fā)泡制造的。一般是通告改善混凝土組成材料的質(zhì)量、合理選擇混凝土配合比和骨料級配、摻加適量的外加劑，使混凝土內(nèi)部密實(shí)或是堵塞混凝土內(nèi)部的毛細(xì)管通路，使混凝土具有較高的抗?jié)B性能。按其配制方法大致可分骨料級配法防水混凝土、富水泥漿防水混凝土、摻外加劑法防水混凝土、采用特重水泥配制的防水混凝土等。耐熱混凝土將在筑爐襯里章節(jié)中詳細(xì)介紹，此處略。噴射混凝土在隧道等地下工程應(yīng)用較多。其強(qiáng)度較低，可制成實(shí)心磚、空心磚、實(shí)心砌塊、空心砌塊或大型墻板等墻體材料。 ? 纖維混凝土：是以混凝土為基體，外摻各種纖維材料而制成的，摻入纖維的目的是提高混凝土抗拉強(qiáng)度與降低其脆性。 纖維混凝土大大的改善了混凝土的抗裂性、抗沖擊性和耐腐蝕性能，同時也使混凝土的強(qiáng)度與變形特征發(fā)生了明顯的改善，纖維的含量、幾何形狀及分布對于纖維混凝土的性能具有重要影響。 ? 防射線混凝土：是指用重骨料配制的防止射線輻射的特種混凝土。 ? 聚和物混凝土：是由有機(jī)聚和物、無機(jī)膠凝材料和骨料結(jié)合制成的一種新型混凝土。聚和物混凝土一般可分為聚和物水泥混凝土和聚和物混凝土（也稱塑料混凝土）兩類，根據(jù)配制方法不同，聚和物水泥混凝土又分為外加法聚和物水泥混凝土和浸漬法聚和物水泥混凝土兩種。塑料混凝土完全沒有礦物膠凝材料而以合成樹脂為膠結(jié)材料（環(huán)氧樹脂）。 ? 耐酸混凝土：是由水玻璃作膠凝材料，氟硅酸鈉作促凝劑，耐酸粉料和耐酸粗細(xì)骨料按一定比例配合的特種混凝土。但不耐輕氟酸、 300℃以上的熱磷酸、高級脂肪酸或油酸的侵蝕。 ? 綠色高性能混凝土（ GHPC）：即以摻加較多的 工業(yè)廢渣細(xì)摻料，提高混凝土性能，節(jié)約水泥，節(jié)約混凝土，減少環(huán)境污染而制成的特種混凝土。 灌漿料即用于設(shè)備、鋼柱底座、預(yù)制柱杯口、預(yù)留地腳螺栓孔等澆筑的混凝土或砂漿，對灌漿料的要求一般為高強(qiáng)、早強(qiáng)、無收縮、耐侵蝕、高結(jié)合性、高流動性或干硬性，根據(jù)不同的需要或組成材料可有如下幾種類型： ? 普通灌漿料，系以普通 水泥拌制的砂漿或細(xì)石混凝土，預(yù)制柱杯口多用干硬性，泵類及靜設(shè)備基礎(chǔ)預(yù)留螺栓孔多用普通砂漿。國內(nèi)有較多類似產(chǎn)品，如建研院研制的 CGM CGM CGM3 等，可以滿足振動設(shè)備基礎(chǔ)灌漿和工程修補(bǔ)的需要，而且價格比國外產(chǎn)品便宜。 ? 樹脂基灌漿料，系將樹脂作為膠結(jié)料配制的具有高強(qiáng)、早強(qiáng)、高流動度等優(yōu)良性能的灌漿料，一般為雙組份罐裝產(chǎn)品，現(xiàn)場開罐拌勻即可使用，大多為國外產(chǎn)品，價格較高，如“巧固快”等產(chǎn)品