高性能混凝土应用中存在的几个问题

摘要：高性能混凝土保证了结构的耐久性能，促进了循环经济发展、节能资源和能源。在高性能混凝土应用过程中，从设计、生产、施工到规范的应用都存在着很多问题，制约了高性能混凝土的发展与应用。文中，提出了工程中遇到的问题和解决措施与建议，指出，必须从设计开始，在设计文件中正确提出指标，在施工养护中严格按工艺要求进行，同时，为促进高性能混凝土的推广与应用，必须从规范上有所

考虑。

关键词：高性能混凝土应用规范问题

引言

高性能混凝土（HPC）是混凝土技术发展的主要方向，国外学者曾称之为21世纪混凝土。近年来，在我国的国家重点建设工程中，高性能混凝土得到了普遍应用，如杭州湾大桥、东海大桥、青马大桥、三峡工程等等，人们的耐久性意识也不断提高，但实际上，混凝土耐久性是一个系统工程，需要设计、生产、施工、养护等各个环节的共同参与，实践中，发现存在很多问题，以桥梁工程为例，列举一二，与

同行共同探讨。

1什么是高性能混凝土

1990年由美国国家标准与技术研究院（NIST）与美国混凝土学会（A CI）共同主办的一次研讨会上正式定名高性能混凝土。大会规定高性能混凝土是具有某些性能要求的匀质混凝土，必须采用严格的施工工艺，采用优质材料配制，便于浇捣、不离析、力学性能稳定、早期强度高、具有韧性和体积稳定性等性能的耐久的混凝土，特别适用于高层建筑、桥梁以及暴露在严酷环境中的建筑结构。

我们可以这样理解：高性能混凝土不是混凝土的一种，而是采用常规材料和生产工艺，能保证混凝土结构所要求的各项力学性能，并具有高耐久性、高工作性和高体积稳定性的混凝土。高性能混凝土是在普通混凝土的基础上掺加各种矿物掺合料（替换部分水泥）和外加剂为主要特征，各种性能均有提高，但成本却低于普通混凝土。

2高性能混凝土应用过程存在的几个问题

2.1对规范的理解偏颇

工程规范是设计与施工、验收的依据，规范不是一成不变的，它随着科学技术的不断发展和人们对客观实践认识的不断深入，在继承旧标准合理理论和内容的基础上，不断吸收新的成果，逐步完善。以桥梁为例，从20世纪60年代颁布的《公路桥梁设计规范》（试行）（1 961年9月）起，我国的桥梁设计规范一直以安全性为主（表现为只重视结构强度），70年代、80年代规范一直在不断修改完善，直到

2004年《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D6 2-2004）（以下简称04桥规）第一次提出了100年设计基准期的要求，提出了耐久性的要求，如表1。但该规范中，在耐久性要求中的水泥用量部分规定：在I-IV环境下，最小水泥用量的要求275-325kg /m3（实际上脱胎于《公路桥梁施工技术规范》（JTJ 041-2000）），而这一条存在许多问题，是何种水泥？何种等级的水泥？规范并未说明，实际上应该是胶凝材料用量。但很多业主和监理都据此强调水泥用量，这在很大程度上制约了高性能混凝土的应用，因为高性能混凝土的突出特点就是掺加矿物掺合料、降低水泥用量、低水胶比、掺用复合外加剂等。实际上，在2000年的《公路桥梁施工技术规范》（J TJ 041-2000）中，就已经明确提出，水泥用量是指“水泥与矿物掺合料总量”，水灰比就是水胶比。在这之后的《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》(JTG/T B07-01-2006)中明确提出了各种环境下最小胶凝材料用量，与《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）中的水泥用量基本一致，如表2，同时提出最小水泥用量应不低于240 kg/m3，可见，只有搞清楚规范的来龙去脉，才能灵活运用规范，而不被规范束缚。

表1《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2

004）的耐久性要求

环境

类别

环境条件

最大水灰比

最小水泥用量(kg/m3)

最低混凝土强度等级

最大氯离子含量（%）

最大碱含量（kg/m3）

Ⅰ

温暖或寒冷地区的大气环境；与无侵蚀性的水或土接触的环境

0.55

275

C25

0.30

3.0

Ⅱ

严寒地区的大气环境；使用除冰盐环境；滨海环境

0.50

300

C30

0.15

3.0

Ⅲ

海水环境

0.45

300

C35

0.10

3.0

Ⅳ

受侵蚀性物质影响的环境

0.40

325

C35

0.10

3.0

表2《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》的技术要求

设计基准期

环境作用等级

100年

50年

最低强度等级最大水胶比最小胶材用量最低强度等级最大水胶比最小胶材用量

A

C30

0.55

280

C25

0.60

260

B

C35

0.50

300

C30

280 C C40 0.45 320 C35 0.50 300 D C45 0.40 340 C40 0.45 320 E C50 0.36 360 C45

340

F

C50 a

0.32

380

C50

0.36

360

2.2设计人员常出现的问题

设计是龙头，施工、监理的依据就是规范和设计要求，设计人员肩负的责任当前耐久性广受重视，国家和地方出台了很多相关规范，各地建设也掀起了高潮，目前国内建设的现状是工期紧，任务重，突击建设。这导致设计人员整天忙于完成设计任务，无暇认真研究新规范，学习新技术、新材料，往往是工程设计图基本照搬以前的设计，略作修改，而设计规范不断更新，结果要么就是设计与现行规范不贴边，要么就是从规范上照搬几条，而不考虑结构所处的环境、气候、技术水平现状，让后边的施工、监理无所适从，从设计之初留下隐患。

比如，我们接触的一些设计单位，设计图纸上根本就没有体现耐久性的要求，而《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》在两年前的200