高性能混凝土技术发展与应用初探

周骏

摘 要：文章以高性能混凝土的概念和特点作为切入口，简要介绍其特征，在这一前提下，解读高性能混凝土的应用：能够满足工业化施工的需求，在建筑等行业迅猛发展的过程中，高性能混凝土的应用范围愈加广泛。从其自身特性来看，它将优异的施工技术融入其中，在原料、配比、结构性等方面都取得了长足的发展，不仅具有科学的理论支撑，也具有较强的使用价值。文章以高性能混凝土的特点且切入口，对其加以深入的解析，基于此种前提，提出当下高性能混凝土面临的问题，提出浅显的见解，为本行业的发展贡献微薄之力。

关键词：高性能混凝土；技术

1 概念与特点

高性能混凝土在技术运用方面突破了传统的禁锢，它将前沿、高度的技术有效融入，大幅度提升了技术水平，其最显著的一个技术特征便是具有耐久性，此外，他在技术方面还具有高强度、高稳定性的特点。从配置方面上看，高性能混凝土还具有低水胶比的特征，在选材方面要求也很高，必须选用优质原材料，保证其质量。因为高性能混凝土具有上述的这些技术优势，在具体运用过程中，为项目提供有效的保障，因此使用范围比较广泛。需要关注的是，在运用的过程中，要明确的区分高性能混凝土和高强度混凝土二者的概念，切忌混淆。

1.1 耐久性

耐久性属于一个综合性的概念，它涉及到的因素有很多，简而言之，就是指某一产品或者项目暴露在环境下，能够抵抗各种损毁的能力。比如，抗渗漏的能力、抗寒抗冻的能力等等。这些性能从根本上决定混凝土耐用的时间、程度等。

各种因素都能够判定混凝土的耐久性，以下进行简要分析。

第一，天气因素。气温的冷热、降雨或者日晒等，都能够使混凝土发生裂痕、脱落、疏松等情况，从而导致其安全性降低。

第二，化学因素。对于混凝土来说，二氧化碳具有严重的侵蚀作用，这一点不容忽视，在这种情况下，混凝土对钢筋的防锈作用便有所降低，也就是我们日常生活中所说的生锈现象。

第三，腐蚀因素，一系列具有腐蚀性的气体或者液体入侵后，混凝土的强度就遭到破坏，最终导致开裂。

第四，人为因素，在使用混凝土的过程中，因为生产、管理等方面不够妥当，也会降低混凝土的使用功能。

综上所述，在混凝土使用过程中，磨损、冲刷等能够降低其耐久性，使其使用时间变短；疲劳、冲击等能够给其带来裂痕、损伤等，导致其强度有所降低；一些腐蚀性的冲击，对其强度产生剧烈的冲击；气温、环境的变化也能够对其产生直接的损毁。这些都属于耐久性范畴内出现的问题，因此，在进行具体操作的过程中，必须首先要考虑具有密实度高这一优势的混凝土类型，从而规避裂缝、损毁情况的发生。此外，还有关注硬化后的情况，保证其稳定性。

高性能混凝土具有优良的耐久性，从时间上来看，其耐久性时长可达上百年，这是其他混凝土无法比拟的一大优势。

1.2 高强度

强度是基本性能之一。从结构方面来看，不同的结构对混凝土强度要求是存在一定差异的，因此在工程项目建设中，必须要关注到这些差异，在此不一一赘述。因为其要求具有明显的差异性，基于此种前提，生产者和工作者不仅要在整体上，深刻了解混凝土的特性，对细节方面也要认真把握，对各种要素要做到心中有数，依据这些要求，判定选用哪一种混凝土。

具体来说，如果工作对象是一个大跨度结构物，那么在选择混凝土的过程中，必须要考虑到强度的特性，低强度的混凝土是无法满足具体要修。笔者通过研究数据与资料，发现，混凝土强度越大，其承载能力也随之有大幅度提升，提升范围大概在1倍左右。因此，高强混凝土在其发展过程中，不断具有高强度的特性。

1.3 高体积性

体积稳定性具有举足轻重的作用，能够对结构的受力性能产生极大的影响，在严重的情况下，甚至会影响其结构的安全，从分类角度看，它能够分为以下几个类别，以下进行简要介绍。

第一类：收缩变形。简而言之，就是指在凝结的过程中，混凝土的体积发生变形的情况。

第二类：荷载变形。也就是说，当混凝土承受了一定的重量后，发生变形的情况，为了有效规避这一问题，必须要考虑到减少水泥浆含量这种方法。

第三类：弹性变形。这种变形情况存在与所有的结构材料中，当混凝土手里后，发生这种情况，提升其弹性模量，能够有效降低变形的程度；此外，改善级配等方式也具有同样的作用。

1.4 高工艺性

工艺性能，是判断混凝土质量的一个重要指标。如果没有优质的工艺性能，其他方面的质量则无法保证。工艺性能涉及到多种工序要求，在具体施工的过程中，优良的公益性能够保证项目或者工程的密实与平整。

2 应用与发展

2.1 应用在桥梁工程

目前，在全球范围内的桥梁工程中，高性能混凝土运用的频率很高，范围很广，这是基于其自身具有的优势上取得的成果。其优势具体表现在以下几个方面，首先能够减小自重，从根本上保证其耐久性；第二，具有早期强度高的优势，在施工的过程中，其他混凝土在这一方面具有明显的劣势，导致施工进度缓慢，而高性能混凝土能够有效提升施工进度，保障施工周期与时长；第三，具有较高的抗拉强度等优势，使用寿命更长。因此，在近些年来，桥梁业的发展是日新月异的，我们必须要看到，高性能混凝土在其中发挥的重要作用。

在工程施工的过程中，合理地运用高性能混凝土，能够有效地减少构件截面尺寸，这是其他结构的材料无可比拟的一大优势，基于此，能够缩短施工工期，因此，受到桥梁工程的青睐。此外，高性能混凝土技术在防水方面也具有明显的优势，桥梁在海洋、河流的运用中极为广泛，桥梁要面对的一个最大的威胁是来自于水的冲击与腐蚀，海水腐蚀性的特点，这一点毋庸置疑，对于任何建筑材料来说，在海水的侵蚀下，使用寿命会大大地缩短，而高性能混凝土则能够极高地提升海洋建筑的抵抗能力，延长其使用寿命。

2.2 应用在道路工程

在城市化进程中，道路建设是一项重要的工程项目。如果道路建设不好，就会给交通带来一定的不便，进而影响人们的生活与工作，如果考虑到这一点，那么必须要重视在道路工程建设过程中，科学而合理的运用高性能混凝土，具有简薄路面厚度的优势，不仅能够提高施工速度，还能够延长道路的使用寿命，在经济方面带来一定的收益。在道路工程建设中，有效、合理运用高性能混凝土，是时代与社会的需要。

目前，我国社会正处于日新月异的发展环境之下，而对老旧道路的改造行为与日俱增，在这一项目的建设汇总，应用高性能混凝土，对老旧道路加以改造，能够为百姓服务，是难能可贵的一项工程。

3 问题与争议

上文我们已经阐释，高性能混凝土具有极为明显的优势，但是它也具有一系列必须加以关注的性能方面的缺点，主要表现在以下几个层面：

3.1 早期开裂问题

对于土木工程领域来说，高性能混凝土的出现，为工程的进展、工作的展开等带来巨大的冲击，毫不夸张地说，在土木工程领域具有里程碑式的意义。高性能混凝土出现后，该领域内的专家、学者及相关工作者等将着眼点关注到了耐久性这个特点上，基于此，预拌混凝土使用范围更加普遍。目前，我国大型城市基本上都供应C80以上商品预拌混凝土，从这些混凝土情况来看，目前我国混凝土技术已经处于较高层次，然而，从具体的工程项目来看，发生结构开裂的情况并不少见，尤其是早期开裂情况。前文已经阐释国，高性能混凝土在配置方面具有

运用高胶凝材料用量、低水胶比与掺人大量活性掺合料的特性，这一特性与传统模式下的混凝土有了极大的差别，虽然具有明显的优势，但是也带来了硬化问题，基于此，早期开裂成为一种普遍现象。如果不能够解决早期开裂的问题，那么久会为混凝土的使用带来一定的阻碍。

3.2 关于“是否一定要高工作性”的争议

高性能混凝土的另外一个名称是“三高混凝土”，其中的一个“高”具体指的是“高工作性”，但是这个特点是不是判断它的一个重要标准呢，是不是必须具备这一特点，才能够成为为高性能？二十一世纪初期，在工程项目中，70～90mm混凝土被普遍运用，随着其日益发展，到了今天，大量预拌混凝土的180—200mm受到追捧，自密实的混凝土的浇筑也受到广泛的关注，从这个角度看，混凝土技术取得了长足的进步，从根本上有效地降低了“狗洞”等事件发生的频率，然而为了提升其高工作性，带来了一定的问题，也就是增加开裂的可能性，在浇筑的过程中，往往导致振捣离析情况的出现。基于这一问题的出现，那么是否将流动性作为“高性能”的判断依据，笔者认为，要依据工程的实际情况，加以判定。

3.3 关于“是否一定要高强”的争议

冯乃谦对这一方面的关注比较多，他在《高性能混凝土》著作中，明确提出：高性能混凝土必须要具备高强的特点，只有具备这一特点，才能够保障其耐久性。专家吴中伟认为，过度追求高强度并不属于一种理性的看法，如果依据这种理论展开操作，必定会带来一系列问题，基于此，必须要充分了解其弊端，改变这种现象。还应该关注到中等强度混凝土的作用及适用范围，比如C30混凝土。学者黄士元则提出不同的见解，他认为30MPa强度混凝土也应该囊括在高性能混凝土的范畴内，因此如何规范划分普通强度混凝土与高性能混凝土二者之间的界限，也具有一定的难度。

4 结语

当下，全球科技发展速度之快，带来的变化之多是前所未有的一种现象，高性能混凝土突破传统混凝土禁锢，将高端技术巧妙地加以运用，在工程项目中的运用愈加广泛，相信在不久的将来，高性能混凝土技术会克服目前的弊端，为祖国建设事业增添光彩。

参考文献

[1] 吕英娟.高性能混凝土技术发展与应用初探[J].科技创业月刊， 2010（01）：92-93.

[2] 刘娟红，梁文泉.土木工程材料[M].机械工业出版社，2013.

[3] 邹晓艳，张彦伟.高性能混凝土技术发展与应用初探[M].科技视界，2013（22）：157-158.

[4] 冯乃谦.高性能混凝土[M].中国建筑工业出版社，1996.