浅谈高性能混凝土技术发展与应用

浅谈高性能混凝土技术发展与应用

摘要

高性能混凝土的发展是对传统混凝土技术的突破。本文就高性能混凝土在技术上的发展和应用方面进行了详细的介绍。钢筋混凝土基础是现代建筑工程中钢筋结构施工的主体。我国每年的混凝土使用量约为十亿立方米。高性能混凝土的发展在我国有着广阔的前景。随着现在我国建筑行业的蓬勃兴起和建筑科学信息技术的不断进步,高性能混凝土的应用和发展，将大大提高我们的建筑工业水平，进一步提高我们建筑工业的高质量和社会经济效益，提高建筑技术知识的发展。关键词：混凝土；高性能；混凝土技术；

前言

在21世纪初，快速发展的建筑技术不断进步，并大大改善了混凝土技术的发展。新的混凝土技术不断出现在不同的现代大型建筑中。技术方面也取得了巨大的经济和社会效益。对我国经济和事业的发展有着积极影响。现今高性能的混凝土及施工技术正处在研究阶段。但我相信，其未来肯定具有广阔的发展前景。采用高性能混凝土具有许多施工优点:（1）能保证建筑物的施工质量和安全性；（2）能减轻工人的劳动压力，施工相对安全；（3）能减小建筑施工的噪音。（4）能缩短建设工期。高性能混凝土施工的方式方法:浇筑速度不能过快，以确保连续不断浇筑，直接滴落不超过3米，同时合理地分配管道，防止过早干涸。1.高性能混凝士的特性

人们又称高性能混凝土为三高混凝土，即高耐久性、高工作性、高力学性能: (1)良好耐久性:这种具有高性能的混凝土必须具备较好抵抗掺杂和防止介质冲击腐蚀的能力。且具有高弹模、低收缩、低涂层改变和温度应变,在采用硬化工艺的过程中具有较为稳定的体积和腐蚀特性,细观外形结构致密,不易在空气中产生宏观和微观裂缝,抗掺耐腐蚀能力好。混凝土在碳化,氯离子的作用和侵蚀,钢筋腐烂,碱性骨料的反应,冻融和破坏这几个方面都可以认为是对于建筑混凝土耐久性的一个重大破坏。

（2）优秀的工作性:有更好的能力来填充和防范，同时可以反映出重力作用下的流动性和混凝土化合物的变形。高机动性、高容量、高密度、自由振动能力的高性能混凝土。

（3）优良的力学特点:由于在高校使用了减水剂和矿物质超细粉浆的工艺中使用,从而大幅度地减少了水的使用量﹐从而将水灰比极大地降低,改善了水泥与砂浆

颗粒间的相互空隙及界面结构﹐加强了力学特性。使其具有高抗压强度,高抗拉强度、高抗剪强度、疲劳强度以及黏结强度。

（4）建筑的经济性和合理性:从建筑工程整个的总体效益角度来讲,高性能的混凝土其卓越的特点将会促进它们成为一种良好的建筑经济类。因为这种高性能的钢筋混凝土具备了它较高的承载力、优越的耐久性和制造工艺性,同时它还运用了许多工业原料,废渣,副产品等,可以有效地节约能源并且有效地保护了环境。2高性能混凝土研究与应用现状

高性能混凝土的产生与发展现代工程技术的要求密不可分。近年来,多数国家已经针对其进行了大量的探索和研究。虽说我国的混凝土研究工作起步稍晚,但是近年来的相关研究有了很大的进步,国内很多超高层大楼,大跨度的桥梁,高速公路工程等领域得到了越来越广泛的应用。例如首都机场的新航站楼,上海大跨度大桥,京津唐高速公路，上海金融环球中心等。

近年来国内外的不少学者都对高性能的混凝土进行了研究，包括高性能混凝土的作用机理，使用原材料等。我国工程院吴院士指出，混凝土的发展方向是绿色环保的方面，尽可能地利用资源，最大力度地保护环境，节约不可再生资源。绿色高性能混凝土最终将取代传统资源且耗能大的硅酸盐混凝土，成为未来建筑材料的发展方向。

日本近十几年来研发并首先在工程中使用的一项免振自密实类混凝土技术是较为。其中比较典型的工程应用是跨度为近两千米的明石跨海大桥，因为使用了自主研发的混凝土进行施工,使工期时间缩短了近百分之二十左右。由于免振自密实混凝土可以使得混凝土的质量有显著的提高、还可以改善施工的操作环境、提高工人的劳动率、加快施工的进度。以其优异的性能﹐引起了土木工程界的广泛关注。

3.高性能混凝土的原材料要求

除了生产之外，高性能的混凝土主要依赖于原材料。只有选择符合高性能混凝土要求的材料，才能产生符合高性能设计要求的混凝土。材料的选择必须从项目的生态环境来决定。

3.1水泥

其中最为关键组分部位水泥。高性能的混凝士可不是所有的水泥都是可以直接用来进行配制的，要选择这种水泥需要注意的三个条件:(1)标准浓密度的用水量应该要低，从而可以使得混凝土在采取较低的水灰比时也可以获得更强的流动性。(2)水化放热量和放热速率应该要低,以便于避免由于混凝士内外温差太大导致的混凝土出现裂缝。(3)水泥硬化后的强度要高，以保证使用较少的水泥用量

获得高强混凝土。要制造高性能混凝土的水泥，主要有中热硅酸盐水泥、球状水泥、调粒水泥和活化水泥。目前工程建设中用得最多的是普通硅酸盐水泥。

3.2矿物质掺和料

高性能混凝土中不可缺少的组成部分——矿物掺合料。这主要是为了增加混凝土的流动性、分辨率、粘度和可塑性，填充混凝土的微孔，进而增加强度和密封性，提升混凝土的耐久性，防止碱性流体反应，减少混凝剂的水化热。通常用来制造高性能混凝剂的矿物掺合料有:硅粉和磨矿渣。高质量粉煤灰，超细沸石，无水石膏等粉体。

3.3粗细骨料

对于细骨料、石英含量高、颗粒形状圆润干净、筛分光滑曲线的中粗砂。细度模数控制在2.6 ~ 3.2之间，出砂率控制在35%左右。高性能混凝土粗骨料最大直径的选择与普通混凝土完全不同。混凝土的最大尺寸控制主要由结构截面的大小和钢筋之间的距离决定，颗粒的大小不会影响混凝土的强度，但对于高性能混凝土来说，颗粒的大小对混凝土的影响更大。研究表明，增加的颗粒会降低混凝土的强度，其影响水平越高，就越明显。强度下降的主要原因是组织越大，粘液和面积越小，混凝土破裂造成的负面影响就越大。特别是对高性能的混凝土，有更多的水泥，变得更加明显。因此，必须选择高产量混凝土的粗糙质量，以使用最高浓度为25毫米的碎石。目前，根据使用高性能混凝土的地点，更多的碎石被使用在Omm - 25mm以下。

3.4高性能减水剂

由于高性能混凝土中使用了大量凝胶来凝结和减少水体，混合物和物质具有更大的粘度，使混凝土能够工作，因此必须使用高性能减水剂来制造高性能的混凝土。选择有效的缓和因素是准备高性能混凝土的关键步骤。高效减水剂的主要特点是：优异的减水率和控制混凝土下落损失的能力。目前，我国高效减水剂的生产厂家有很多，产品有多羧酸、三聚氰胺、氪基磺酸等等，一种固含量为26％的高效减水剂掺量1％时，其减水率可达34％，性能非常优异。目前商品混凝土推广的最大难题是高达八千每吨的价格。但我相信随着建筑要求的提高，聚羧酸系高效减水剂注定会成为市场的主流产品。

3.5拌和用水

与普通混凝土一样，自来水的使用就可满足高性能混凝土混合物的要求。4.结论

随着现如今我国社会的高速进步和发展,我国适合应用于高性能混凝土施工的各种建筑项目将越来越多。可以预见,高性能混凝土的应用在建筑工程领域将迅速拓宽,也必然会逐渐成为当今国内外建筑混凝土重要的发展趋势。在今后的

高性能混凝土建筑的应用与发展中,仍然可能存在着很多材料和工程相关的难题亟待解决和研究。这个问题的出现和解决将会对今后我国混凝土建筑行业发展产生强烈而又有力的促进作用。高性能建筑混凝土研究和开发综合利用,对于传统建筑混凝土施工技术已经有了巨大的突破,对于节能减排、建筑质量提高和环境保护都具有重要意义。