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1、摘 要随着我国改改革开放和和现代化进进程的加快快，我国的的建设规模模正日益增增大，如何何保证建筑筑工程质量量的同时也能使工程程能长久的的安全使用用下去，日日益受到各各级政府和和社会各界界的广泛关关注。在众众多的土木木工程建设中，混混凝土的应应用面之广广，使用次数数之多是很很少见的。尤尤其中近年年来，一种种较新的混混凝土技术术正在快速速发展并且且运用到许许多实际工工程项目中中，那就是是高性能混混凝土。高性能混凝凝土(Hiigh PPerfoormannce CConcrrete，HHPC) 由于具有有高耐久性性、高工作作性、高强强度和高体体积稳定性性等许多优优良特性，被被认为是目目前全世界界性能
2、最为为全面的混混凝土，至至今已在不不少重要工工程中被采采用，特别别是在桥梁梁、高层建建筑、海港港建筑等工工程。本文主要介介绍了高性性能混凝土土发展的历历史背景及及目前国内内外的研究究现状，阐阐明了高性性能混凝土土的特性，列列举了高性性能混凝土土在国内外外研究应用用中的重要要成果，并并对其发展展趋势作出出展望。随着我国国建筑向高高层化、大大型化、现现代化的发发展，HPPC必将成成为新世纪纪的重要建建筑工程材材料。关键词：高高性能混凝凝土；耐久性；体积稳定定性目 录引 言11一、高性能能混凝土产产生的背景景和研究现现状1（一）背景景1（二）研究究现状及发发展方向2二、高性能能混凝土的的性能研究究和
3、应用分分析2（一）高性性能混凝土土的概念2（二）高性性能混凝土土的性能3（三）高性性能混凝土土发展和应应用中所面面临的问题题3三、高性能能混凝土质质量与施工工控制4（一）高性性能混凝土土原材料及及其选用4（二）配合合比设计控控制要点51.设计思思路有很大大区别52.胶凝材材料用量及及粉煤灰所所占比例63.含气量量的要求64.电通量量指标6（三）高性性能混凝土土的施工控控制6四、高性能能混凝土的的特点7（一）高耐耐久性能错误！未未定义书签签。（二）高工工作性能8（三）其它它8五、绿色高高性能混凝凝土8（一）研发发绿色高性性能混凝土土的必要性性8（二）绿色色高性能混混凝土的可可行性9（三）绿色色高
4、性能混混凝土的发发展9六、高性能能混凝土的的发展前景景10七、结 论论10参考文献献11致 谢11213高性能混凝凝土的研究究与发展现现状引 言从18244年波特兰兰水泥发明明开始，混混凝土材料料至今已有有100多多年的历史史，以水泥泥为胶结材材的混凝土土也取得了了具大的发发展，由普普通混凝土土向高性能能混凝土发发展。从220世纪以以来，混凝凝土就己成成为房屋建建筑、桥梁梁、水利、公公路等现代代工程结构构首选材料料，混凝土土作为土木木工程中最最大宗的人人造材料，其其用量巨大大。据统计计，当今我我国每年混混凝土用量量约1099m3，并并且随着我我国近年来来工业化、城城市化进程程的加快，其其用量将
5、继继续快速增增长。人类类进入211世纪，随随着科学技技术的快速速发展，一一种又一种种新型混凝凝土涌现出出来。混凝凝土能否长长期作为最最主要的建建筑结构材材料，其本本身必须具具有高强度度、高工作作性、高耐耐久性等性性能，因此此高性能混混凝土是现现代混凝土土技术发展展的必然结结果，是混混凝土的发发展方向。高性能混凝凝土(Hiigh PPerfoormannce CConcrrete，HHPC)是是20世纪纪80年代代末90年年代初，一一些发达国国家基于混混凝土结构构耐久性设设计提出的的一种全新新概念的混混凝土，它它以耐久性性为首要设设计指标，这这种混凝土土有可能为为基础设施施工程提供供100年年以
6、上的使使用寿命。区区别于传统统混凝土，高高性能混凝凝土由于具具有高耐久久性、高工工作性、高高强度和高高体积稳定定性等许多多优良特性性，被认为为是目前全全世界性能能最为全面面的混凝土土，至今已已在不少重重要工程中中被采用，特特别是在桥桥梁、高层层建筑、海海港建筑等等工程中显显示出其独独特的优越越性，在工工程安全使使用期、经经济合理性性、环境条条件的适应应性等方面面产生了明明显的效益益，因此被被各国学者者所接受，被被认为是今今后混凝土土技术的发发展方向。一、高性能能混凝土产产生的背景景和研究现现状（一）背景景 当当代大跨、高高层、海洋洋、军事工工程结构的的发展对混混凝土提出出的更高的的要求;处在恶
7、劣劣环境下既既有建筑不不断劣化、退退化导致过过早失效、退退役甚至出出现恶性事事故造成巨巨大损失的的严重后果果;原材料生生产、开采采造成的生生态环境恶恶化以及砂砂石料枯竭竭、资源短短缺严重影影响进一步步发展的严严酷现实。这这就要求混混凝土不断断提高以耐耐久性为重重点的各项项性能, 多使用天天然材料及及工业废渣渣保护环境境, 走可持持续发展的的道路, 高性能混混凝土就是是在这种背背景下出现现并逐步完完善与发展展的。 混凝凝土作为用用量最大的的人造材料料，不能不不考虑它的的使用对生生态环境的的影响。传传统混凝土土的原材料料都来自天天然资源。每每用1t水水泥，大概概需要0.6t以上上的洁净水水，2t砂
8、砂、3t以以上的石子子；每生产产1t硅酸酸盐水泥约约需1.55t石灰石石和大量燃燃煤与电能能，并排放放1tCOO2，而大气气中CO22浓度增加加是造成地地球温室效效应的原因因之一。尽尽管与钢材材、铝材、塑塑料等其它它建筑材料料相比，生生产混凝土所消消耗的能源源和造成的的污染相对对较小或小小得多，混混凝土本身身也是一种种洁净材料料，但由于于它的用量量庞大，过过度开采矿矿石和砂、石石骨料已在在不少地方方造成资源源破坏并严严重影响环环境和天然然景观。有有些大城市市现已难以以获得质量量合格的砂砂石。另一一方面，由由于混凝土土过早劣化化，如何处处置费旧工工程拆除后后的混凝土土垃圾也给给环境带来来威胁。因
9、此，未来来的混凝土土必须从根根本上减少少水泥用量量，必须更更多地利用用各种工业业废渣作为为其原材料料；必须充充分考虑废废弃混凝土土的再生利利用，未来来的混凝土土必须是高高性能的，尤尤其是耐久久的。耐久久和高强都都意味着节节约资源。“高性能混凝土”正是在这种背景下产生的。（二）研究究现状及发发展方向针对混凝土土的过早劣劣化，发达达国家在220世纪880年代中中期掀起了了一个以改改善混凝土土材料耐久久性为主要要目标的“高性能混混凝土”开发研究究的高潮，并并得到了各各国政府的的重视。从从20世纪纪80年代代开始，各各国混凝土土结构设计计规范中逐逐渐突出了了耐久设计计的考虑，从从只重视强强度设计向向强
10、度与耐耐久性并重重。进入220世纪990后代以以后，混凝凝土结构耐耐久性设计计方法成为为土木工程程领域中的的研究重点点。针对不不同环境类类别的侵蚀蚀作用，提提出材料性性能劣化的的理论或经经验模式，并并据此估算算结构的使使用寿命，成成为发展和和研究耐久久性设计方方法的主流流。目前，高高性能混凝凝土的发展展有以下几几个方向：(1)绿色色高性能混混凝土水泥混凝土土是当代最最大宗的人人造材料，对对资源、能能源的消耗耗和对环境境的破坏十十分巨大，与可持续发展的要求背道而驰。绿色高性能混凝土研究和应用较多的是粉煤灰混凝土，粉煤灰混凝土与基准混凝土相比，大大提高了新拌混凝土的工作性能，明显降低混凝土硬化阶段
11、的水化热，提高混凝土强度特别是后期强度。而且，节约水泥，减少环境污染，成为绿色高性能混凝土的代表性材料。(2)超高高性能混凝凝土超高性能混混凝土，如如活性粉末末混凝土（Reactive Powder con-crete,RPC）,其特点是高强度，抗压强度高达300MPa，且具有高密实性，已在军事、核电站等特殊工程中成功应用。(3)智能能混凝土智能混凝土土是在混凝凝土原有的的组分基础础上复合智智能型组分分，使混凝凝土材料具具有自感知知、自适应应、自修复复特性的多多功能材料料，对环境境变化具有有感知和控控制的功能能。随着损损伤自诊断断混凝土、温温度自调节节混凝土、仿仿生自愈合合混凝土等等一系列机机
12、敏混凝土土的出现，为为智能混凝凝土的研究究、发展和和智能混凝凝土结构的的研究应用用奠定了基基础。二、高性能能混凝土的的性能研究究和应用分分析（一）高性性能混凝土土的概念高性能混凝凝土是近20余年发发展起来的的一种新型型混凝土。欧欧洲混凝土土学会和国国际预应力力混凝土协协会将HPPC定义为为水胶比低低于0.440的混凝凝土；在日日本，将高高流态的自自密实混凝凝土（即免免振混凝土土）称为HHPC；中中国土木工工程学会高高强与高性性能混凝土土委员会将将HPC定义义为以耐久久性和可持持续发展为为基本要求求并适合工工业化生产产与施工的的混凝土。虽虽然在不同同的国家，不不同的学者者或工程技技术人员，对对H
13、PC的理理解有所不不同。比如如美国学者者更强调高高强度和尺尺寸稳定性性，欧洲学学者更注重重耐久性，而而日本学者者偏重于高高工作性。但但是他们的的基本点都都是高耐久久性，这方方面的认识识是一致的的。（二）高性性能混凝土土的性能 与普通混凝凝土相比，高性能混凝土具有如下独特的性能：1.耐久性性。高效减减水剂和矿矿物质超细细粉的配合合使用，能能够有效的的减少用水水量，减少少混凝土内内部的空隙隙，能够使使混凝土结结构安全可可靠地工作作50100年以以上，是高高性能混凝凝土应用的的主要目的的。2.工作性性。坍落度度是评价混混凝土工作作性的主要要指标，HHPC的坍坍落度控制制功能好，在在振捣的过过程中，高
14、高性能混凝凝土粘性大大，粗骨料料的下沉速速度慢，在在相同振动动时间内，下下沉距离短短，稳定性性和均匀性性好。同时时，由于高高性能混凝凝土的水灰灰比低，自自由水少，且且掺入超细细粉，基本本上无泌水水，其水泥泥浆的粘性性大，很少少产生离析析的现象。3.力学性性能。由于于混凝土是是一种非均均质材料,强度受诸诸多因素的的影响，水水灰比是影影响混凝土土强度的主主要因素，对对于普通混混凝土，随随着水灰比比的降低，混混凝土的抗抗压强度增增大，高性性能混凝土土中的高效效减水剂对对水泥的分分散能力强强、减水率率高，可大大幅度降低低混凝土单单方用水量量。在高性性能混凝土土中掺入矿矿物超细粉粉可以填充充水泥颗粒粒之
15、间的空空隙，改善善界面结构构，提高混混凝土的密密实度，提提高强度。4.体积稳稳定性。高高性能混凝凝土具有较较高的体积积稳定性，即即混凝土在在硬化早期期应具有较较低的水化化热，硬化化后期具有有较小的收收缩变形。5.经济性性。高性能能混凝土较较高的强度度、良好的的耐久性和和工艺性都都能使其具具有良好的的经济性。高性能混凝土良好的耐久性可以减少结构的维修费用，延长结构的使用寿命，收到良好的经济效益；高性能混凝土的高强度可以减少构件尺寸，减小自重，增加使用空间；HPC良好的工作性可以减少工人工作强度，加快施工速度，减少成本。前苏联学者研究发现用C1110CC137的的高性能混混凝土替代代C40C60的
16、的混凝土，可可以节约115%225%的钢钢材和300%700%的水泥泥。虽然HHPC本身身的价格偏偏高，但是是其优异的的性能使其其具有了良良好的经济济性。概括括起来说，高性能混凝土就是能更好地满足结构功能要求和施工工艺要求的混凝土，能最大限度地延长混凝土结构的使用年限，降低工程造价。（三）高性性能混凝土土发展和应应用中所面面临的问题题在高性能混混凝土的应应用过程中中也存在一一些问题，在在高性能混混凝土的原原材料方面面，我国水水泥质量不不稳定，离离散性大；在骨料方方面，粗骨骨料质量低低劣，含泥泥量大，级级配较差，细细骨料细度度模数不合合要求；在在外加剂和和外掺料的的选择上，尚尚缺乏充分分的适用性
17、性的研究。在在高性能混混凝土的施施工过程中中，施工人人员的技术术水平有限限，养护措措施不到位位，使HPPC的密实实性和质量量不稳定；在高性能能混凝土的的耐久性方方面，由于于高性能混混凝土微管管中水分的的蒸发与凝凝聚而产生生的收缩，使使混凝土表表面产生裂裂缝，这对对HPC的抗抗碳化、抗抗冻融循环环作用以及及抗氯离子子扩散等都都是不利的的，高性能能混凝土的的水泥用量量高，水灰灰比低，硬硬化后长期期处于水中中时，水分分通过微管管扩散到内内部，未水水化的水泥泥粒子进一一步水化，产产生微膨胀胀也会使混混凝土表面面产生裂缝缝，为各种种有害介质质渗透提供供通道，给给氯离子侵侵入、碱骨骨料反应的的发生和钢钢筋
18、锈蚀创创造可能；在高性能能混凝土的的设计方面面，由于高高性能混凝凝土的后期期强度增长长不及普通通混凝土，而而且脆性大大，需要特特别注意。同同时，在高高性能混凝凝土的研究究方面，现现在的研究究以实验室室研究为主主，但是实实验室的情情况与实际际工况相差差较大，这这不利于今今后高性能能混凝土的的推广应用用。三、高性能能混凝土质质量与施工工控制（一）高性性能混凝土土原材料及及其选用1.细集料料。细集料宜宜选用质地地坚硬、洁洁净、级配配良好的天天然中、粗粗河砂,其质量要要求应符合合普通混凝凝土用砂石石标准中的的规定。砂砂的粗细程程度对混凝凝土强度有有明显的影影响,一般情况况下,砂子越粗粗,混凝土的的强度
19、越高高。配制CC50C80的混混凝土用砂砂宜选用细细度模数大大于2.3的中砂,对于C800C1000的混凝土土用砂宜选选用细度模模数大于22.6的中砂或或粗砂。2.粗集料料。高性能混混凝土必须须选用强度度高、吸水水率低、级级配良好的的粗集料。宜宜选择表面面粗糙、外外形有棱角角、针片状状含量低的的硬质砂岩岩、石灰岩岩、花岗岩岩、玄武岩岩碎石,级配符合合规范要求求。由于高高性能混凝凝土要求强强度较高,就必须使使粗集料具具有足够高高的强度,一般粗集集料强度应应为混凝土土强度的1115倍210倍或控制制压碎指标标值10。最大粒粒径不应大大于25mm,以10mm20mm为佳,这是因为为,较小粒径径的粗集
20、料料,其内部产产生缺陷的的几率减小小,与砂浆的的粘结面积积增大,且界面受受力较均匀匀。另外,粗集料还还应注意集集料的粒型型、级配和和岩石种类类,一般采取取连续级配配,其中尤以以级配良好好、表面粗粗糙的石灰灰岩碎石为为最好。粗粗集料的线线膨胀系数数要尽可能能小,这样能大大大减小温温度应力,从而提高高混凝土的的体积稳定定性。3.细掺合合料。配制高性性能混凝土土时,掺入活性性细掺合料料可以使水水泥浆的流流动性大为为改善,空隙得到到充分填充充,使硬化后后的水泥石石强度有所所提高。更更重要的是是,加入活性性细掺合料料改善了混混凝土中水水泥石与骨骨料的界面面结构,使混凝土土的强度、抗抗渗性与耐耐久性均得得
21、到提高。活活性细掺合合料是高性性能混凝土土必用的组组成材料。在在高性能混混凝土中常常用的活性性细掺合料料有硅粉(SF)、磨磨细矿渣粉粉(BFS)、粉煤灰灰(FA)、天然沸沸石粉(NNZ)等。粉粉煤灰是火火电厂燃煤煤锅炉排出出的烟道灰灰,它能有效效提高混凝凝土的抗渗渗性,显著改善善混凝土拌拌合物的工工作性,大掺量粉粉煤灰混凝凝土还对环环境保护和和节约资源源有重要意意义。配制制高性能混混凝土的粉粉煤灰宜用用含碳量低低、细度低低、需水量量低的优质质粉煤灰。矿矿渣是高炉炉炼铁排出出的熔融矿矿渣在高温温状态下迅迅速水淬冷冷却而成的的,用于高性性能混凝土土的磨细矿矿渣细度大大于水泥,能提高混混凝土的工工作
22、性和耐耐久性。硅硅粉是电炉炉法生产硅硅铁合金所所排放的烟烟道灰,SiO22含量大于于90,平均粒径径约011m,比表面面积200000/kg,借助大剂剂量高效减减水剂和强强力搅拌作作用,可以填充充到水泥或或其他掺合合料的间隙隙中去,并且具有有很高的活活性,在各种掺掺合料中对对混凝土的的增强作用用最为显著著,是国际上上制备超高高强混凝土土最通用的的超细活性性掺合料。4.减水剂剂及缓凝剂剂。由于高性性能混凝土土具有较高高的强度,且一般混混凝土拌合合物的坍落落度较大(15220左右右),在低水胶胶比(一般般0.335)一般般的情况下下,要使混凝凝土具有较较大的坍落落度,就必须使使用高效减减水剂,且其
23、减水水率宜在220以上。有有时为减少少混凝土坍坍落度的损损失,在减水剂剂内还宜掺掺有缓凝的的成份。此此外,由于高性性能混凝土土水胶比低低,水泥颗粒粒间距小,能进人溶溶液的离子子数量也少少,因此减水水剂对水泥泥的适应性性表现更为为敏感。因因大部分高高性能混凝凝土施工时时采用泵送送,故掺减水水剂后混凝凝土拌合物物的坍落度度损失不能能太快太大大,否则影响响泵送。5.矿物掺掺合料。(1)粉粉煤灰,粉粉煤灰是燃燃烧煤粉的的锅炉烟气气中收集到到的细微粉粉末,又称“飞灰”(Flyy Ashh),其颗颗粒多呈球球形,表面光滑滑。大量的的实践证明明:掺用粉煤煤灰的混凝凝土,其长期性性能可得到到大幅度的的改善,对
24、延长构构筑物的使使用寿命有有重要意义义。粉煤灰灰在混凝土土中的主要要作用包括括以下几个个方面:填充骨料料颗粒的空空隙并包裹裹它们形成成润滑层,产生“滚珠润滑滑”效应;对水泥颗颗粒起物理理分散作用用,使其分布布得更均匀匀;粉煤灰和和聚集在骨骨料颗粒周周围的氢氧氧化钙结晶晶发生火山山灰反应,生成具有有胶凝性质质的产物,加强了薄薄弱的过渡渡区,对改善混混凝土的各各项性能有有显著作用用;粉煤灰延延缓了水化化速度,减小混凝凝土因水化化热引起的的温升,对防止混混凝土产生生温度裂缝缝十分有利利;可减小混混凝土温度度开裂的危危险,同时由于于加快了火火山灰反应应,还可提高高28d强度度。值得注注意的是,粉煤灰的
25、的水泥取代代率对强度度影响显著著,较好的早早期强度和和后期强度度的水泥取取代率应小小于10%。当粉煤煤灰掺量较较低时,只会对水水泥早期水水化热有影影响,但对7d龄期的的水化热几几乎没有影影响。(22)硅粉(Siliica FFume,简写SF)又称硅灰灰,是从生产产硅铁或硅硅钢等合金金所排放的的烟气中收收集到的颗颗粒极细的的烟尘。硅硅粉主要由由非常微小小、表面光光滑的玻璃璃态球形颗颗粒组成，粒径为0.1m1.0m,是水泥粒径的1/501/100,一般比表面积为18500/kg20000/kg,主要化学成分为二氧化硅,其含量在90%以上。在混凝土中掺加少量硅粉或以硅粉取代部分水泥,结合应用减水剂
26、,可使混凝土各方面的物理力学性能都得到显著提高,硅粉的适宜掺量为水泥用量的510。硅粉的加入,对混凝土的性能的影响主要有:改善了新拌混凝土的粘聚性、保水性,提高了需水量;提高了混凝土的强度,增大了弹性模量和混凝土的干缩;提高了混凝土的耐久性。另外,在配制硅粉混凝土时必须注意:由于硅粉的需水量比水泥大,在配制硅粉混凝土时,一般要掺加减水剂。在选择减水剂时,应使之与所用的水泥具有相容性,否则,容易影响混凝土的工作性能。同时,根据减水剂性能及需求的减水需求来选择合适的掺量。比表面积和活性SiO2含量是硅粉的重要指标,硅粉比表面积越大、活性SiO2含量越高,硅粉性能越好,配制硅粉混凝土需选择具有良好性
27、能的硅粉。硅粉混凝土的干缩一般比普通混凝土大,配制高性能混凝土时应采取补偿收缩的措施,如掺加粉煤灰等。（二）配合合比设计控控制要点1.设计思思路有很大大区别在以往的配配合比设计计方法中，是是按混凝土土的强度等等级要求计计算水灰比比，而现在在则是按耐耐久性的要要求，首先先根据环境境作用等级级确定电通通量指标，由由此来选择择水胶比、控控制胶凝材材料最小用用量以及掺掺和料的比比例。由于于客专隧道道的衬砌和和仰拱设计计强度等级级为C300或C35，一一般来说，为为满足电通通量要求和和水胶比限限值要求，混混凝土的强强度一般都都是超强的的。2.胶凝材材料用量及及粉煤灰所所占比例在进行配合合比参数设设计时，
28、为为保证混凝凝土的耐久久性，混凝凝土中胶凝凝材料总量量应处在一一个适宜范范围内，不不仅有最低低限要求，同同时，对于于C30及以以下混凝土土，胶凝材材料总量不不宜高于4400kgg/m3，C35C40不宜宜高于4550kg/m3。铁路客客运专线大大力提倡使使用粉煤灰灰、矿渣粉粉等矿物掺掺和料，与与普通硅酸酸盐水泥一一起作为胶胶凝材料。使使用粉煤灰灰等矿物掺掺和料，并并不是单纯纯地考虑降降低混凝土土成本，首首先是为了了混凝土耐耐久性的需需要，特别别是可以有有效改善混混凝土抵抗抗化学侵蚀蚀的能力（包包括氯化物物侵蚀、硫硫酸盐侵蚀蚀、碱骨料料反应等）。国国内外的大大量研究表表明，粉煤煤灰的掺量量在20
29、%以上时，改改善混凝土土耐久性的的效果较佳佳，更有研研究资料表表明，粉煤煤灰的最大大掺量可达达到50%左右。在在铁路混混凝土结构构耐久性设设计暂行规规定中明明确规定，一一般情况下下，矿物掺掺和料掺量量不宜小于于胶凝材料料总量的220%，当当大于300%时，混混凝土的水水胶比不得得大于0.45。3.含气量量的要求含气量的要要求也是客客运专线高高性能混凝凝土与普通通混凝土的的重要区别别之一。以以往工程仅仅在有抗冻冻要求时才才考虑适当当提高混凝凝土的含气气量，这是是对混凝土土耐久性的的规律认识识不足的表表现。实际际上，混凝凝土中适量量的引气，不不仅能改善善抗冻性，同同时可显著著减轻混凝凝土的泌水水性
30、，使水水在拌合物物中的悬浮浮状态更加加稳定，从从而提高混混凝土材料料的均匀性性和稳定性性。因此，客客运专线规规定，即使使配制非抗抗冻混凝土土时，含气气量也应不不小于2%，并且作作为施工质质量控制的的必检项目目之一。为为适当提高高混凝土的的含气量，并并获得较佳佳的减水和和保塑效果果，可使用用新型聚羧羧酸盐减水水剂。4.电通量量指标该指标是客客运专线对对混凝土耐耐久性最重重要、最具具体的指标标。目前我我国尚无电电通量试验验的国家标标准，铁路路行业电通通量试验方方法是以美美国ASTTMC12202 快快速电量测测定方法为为基础制定定的，其所所测指标可可以最大程程度地区分分和评价混混凝土的密密实度，而
31、而密实度正正是影响混混凝土耐久久性最为关关键的因素素。以往多多是以抗渗渗性来评价价混凝土的的密实程度度，但实践践证明，抗抗渗试验只只适合于判判定较低强强度等级混混凝土的密密实性，当当强度等级级超过C330后，抗抗渗等级几几乎都能达达到P200以上，再再往下试验验比较困难难。这正是是用电通量量指标取代代抗渗标号号作为混凝凝土耐久性性控制的主主要原因。混混凝土的电电通量主要要取决于水水胶比，通通过大量试试验得到规规律，一般般水胶比小小于0.55时基本可可满足电通通量小于22000 的要求，水水胶比小于于0.455时基本可可满足电通通量小于11500的的要求。（三）高性性能混凝土土的施工控控制1.搅
32、拌。混混凝土原材材料应严格格按照施工工配合比要要求进行准准确称量,称量最大大允许偏差差应符合下下列规定(按重量计计):胶凝材材料(水泥、掺掺合料等)1%；外加加剂1%；骨料料2%；拌合合用水1%。应采采用卧轴式式、行星式式或逆流式式强制搅拌拌机搅拌混混凝土,采用电子子计量系统统计量原材材料。搅拌拌时间不宜宜少于2mmin,也也不宜超过过3minn。炎热季季节或寒冷冷季节搅拌拌混凝土时时,必须采取取有效措施施控制原材材料温度,以保证混混凝土的入入模温度满满足规定。2.运输。应采取有效措施，保证混凝土在运输过程中保持均匀性及各项工作性能指标不发生明显波动。应对运输设备采取保温隔热措施,防止局部混凝
33、土温度升高(夏季)或受冻(冬季)。应采取适当措施防止水分进入运输容器或蒸发。3.浇筑。(1)混混凝土入模模前,应采用专专用设备测测定混凝土土的温度、坍坍落度、含含气量、水水胶比及泌泌水率等工工作性能；只有拌合合物性能符符合设计或或配合比要要求的混凝凝土方可入入模浇筑。混混凝土的入入模温度一一般宜控制制在530(2)混凝凝土浇筑时时的自由倾倾落高度不不得大于22m当大于于2m时,应采用滑滑槽、串筒筒、漏斗等等器具辅助助输送混凝凝土,保证混凝凝土不出现现分层离析析现象。（33）混凝土土的浇筑应应采用分层层连续推移移的方式进进行,间隙时间间不得超过过90miin,不得得随意留置置施工缝。（44）新浇
34、混混凝土与邻邻接的己硬硬化混凝土土或岩土介介质间浇筑筑时的温差差不得大于于15。4振捣。可采用插入式振动棒、附着式平板振捣器、表面平板振捣器等振捣设备振捣混凝土。振捣时应避免碰撞模板、钢筋及预埋件。采用插入式振捣器振捣混凝土时,宜采用垂直点振方式振捣。每点的振捣时间以表面泛浆或不冒大气泡为准,一般不宜超过30s,避免过振。若需变换振捣棒在混凝土拌合物中的水平位置,应首先竖向缓慢将振捣棒拔出,然后再将振捣棒移至新的位置,不得将振捣棒放在拌合物内平拖。5.养护。高性能混凝土早期强度增长较快,一般3天达到设计强度的60%,7天达到设计强度的80%,因而,混凝土早期养护特别重要。通常在混凝土浇注完毕后
35、采取以带模养护为主,浇水养护为辅,使混凝土表面保持湿润。养护时间不少于14天。6质量检检验控制。除施工前严格进行原材料质量检查外，在混凝土施工过程中，应对混凝土的以下指标进行检查控制：混凝土拌合物：水胶比、坍落度、含气量、入模温度、泌水率、匀质性。硬化混凝土：标准养护试件抗压强度、同条件养护试件抗压强度、抗渗性、电通量等。四、高性能能混凝土的的特点（一）高耐耐久性能高性能混凝凝土的重要要特点是具具有高耐久久性, 而耐久久性则取决决于抗渗性性;抗渗性又又与混凝土土中的水泥泥石密实度度和界面结结构有关。由由于高性能能混凝土掺掺加了高效效减水剂,其水胶比比很低(0138),水泥全部部水化后,混凝土没
36、没有多余的的毛细水,孔隙细化化,最可几孔孔径很小, 总孔隙隙率低;再者高性性能混凝土土中掺加矿矿物质超细细粉后,混凝土中中骨料与水水泥石之间间的界面过过渡区孔隙隙能得到明明显的降低低,而且矿物物质超细粉粉的掺加还还能改善水水泥石的孔孔结构, 使其100m的孔含量量得到明显显减少,矿物质超超细粉的掺掺加也使得得混凝土的的早期抗裂裂性能得到到了大大的的提高。以以上这些措措施对于混混凝土的抗抗冻融、抗抗中性化、抗抗碱- 集料反反应、抗硫硫酸盐腐蚀蚀,以及其它它酸性和盐盐类侵蚀等等性能都能能得到有效效的提高。（二）高工工作性能高性能混凝凝土具有良良好的流变变学性能, 高流动动性,不泌水,不离析,能在正
37、常常施工条件件下保证混混凝土结构构的密实性性和均匀性性,对于某些些结构的特特殊部位(如梁柱接接头等钢筋筋密集处)还可采用用自流密实实成型混凝凝土,从而保证证该部位的的密实性,这样就可可以减轻施施工劳动强强度,节约施工工能耗。（三）其它它高性能混凝凝土具有较较高的韧性性、良好体体积稳定性性和长期的的力学性能能稳定性。高高性能混凝凝土的高韧韧性要求其其具有能较较好地抵抗抗地震荷载载、疲劳荷荷载及冲击击荷载的能能力,混凝土的的韧性可通通过在混凝凝土掺加引引气剂或采采用高性能能纤维混凝凝土等措施施得到提高高。高性能能混凝土的的体积稳定定性表现在在其优良的的抗初期开开裂性, 低的温度度变形、低低徐变及低
38、低的自收缩缩变形。虽虽然高性能能混凝土的的水灰比比比较低, 但是如果果将新型高高效减水剂剂和增粘剂剂一起使用用, 尽可能能地降低单单方用水量量, 防止离离析,浇筑振实实后立即用用湿布或湿湿草帘加以以覆盖养护护, 避免太太阳光照射射和风吹, 防止混混凝土的水水分蒸发, 这样高高性能混凝凝土早期开开裂就会得得到有效的的抑制。高高性能混凝凝土掺加了了粉的普通通混凝土都都得到了显显著降低, 这对于于大体积混混凝土的温温控和防裂裂十分有利利。国内已已有研究表表明,对于外掺掺加40%粉煤灰的的高性能混混凝土,不管是在在标准养护护还是在蒸蒸压养护条条件下,其360d龄期的徐徐变度(单位徐变变应力的徐徐变值)
39、均小于同同强度等级级的普通混混凝土,高性能混混凝土徐度度度仅为普普通混凝土土的50%左右。高高性能混凝凝土长期的的力学稳定定性要求其其在长期的的荷载作用用及恶劣环环境侵蚀下下抗压强度度、抗拉强强度及弹性性模量等力力学性能保保持稳定。五、绿色高高性能混凝凝土（一）研发发绿色高性性能混凝土土的必要性性1990年年美国首先先提出了高高性能混凝凝土,得到了世世界各国和和专家的认认可,法国政府府组织包括括政府研究究机构、高高等院校、建建筑公司等等单位开展展了高性能能混凝土的的研究。11996年年,法国公共共工程部和和教育与研研究部又组组织了为期期4年的国家家研究项目目“高性能混混凝土20000,投人了6
40、000万美元元作为研究究经费。11994年年,美国联邦邦政府166个机构联联合提出了了一个在基基础设施施施工中应用用高性能混混凝土的决决议,并决定在在10年投资资2亿美元进进行研究。绿绿色是绿色色环保,人类社会会越发展,对绿色环环保的要求求越迫切。国国外有位学学者写一篇篇综述,题为“昨天和今今天的水泥泥,明天的混混凝土”,文中指出出21世纪水水泥工业应应改名为水水硬性胶凝凝材料工业业,而且应是是一种绿色色工业。水水泥和混凝凝土堪称为为世界上耗耗用量最大大的材料,在我国尤尤其如此。我我国人多地地少,资源缺乏乏,同时也是是世界上能能源消耗的的大国,以水泥和和混凝土为为例,我国水泥泥的年产量量大约9
41、亿吨,占世界水水泥产量的的三分之一一,混凝土产产量约122亿m3,世界混凝凝土年产量量大约300亿m3,混凝土的的大量使用用,需要大量量水泥,水泥的生生产又极大大地影响了了环境,直接影响响子孙后代代的生活,所以绿色色高性能的的发展是事事在必行。绿绿色高性能能混凝土的的研究及使使用,即保护了了环境,又提高了了混凝土的的性能。以以粉煤灰为为例,现已研发发与使用的的绿色高性性能混凝土土,绝大部分分把粉煤灰灰作主要掺掺料,粉煤灰是是工业废料料,如不很好好利用,会对环境境造成二次次污染,在绿色高高性能混凝凝土中采用用粉煤灰,即解决了了二次污染染,又降低了了混凝土的的成本,同时提高高了混凝土土的性能,主要
42、表现现在提高了了混凝土的的耐久性和和工作性。混混凝土的评评价已由高高强度转为为高性能,高性能中中耐久性是是一个主要要的评定标标准,混凝土不不是一劳永永逸的材料料,它也是随随时间的增增长、环境境的影响和和使用情况况直接影响响其使用寿寿命,一些发达达国家面临临这个问题题, 我们国国家也面临临同样的问问题。19991年美美国在提交交国会国国家公路与与桥梁现状状的报告告中指出,为了修理理或更换现现已存在缺缺陷的桥梁梁,需投资911 亿美元元如拖延维维护进程,费用将增增至13110亿美元元,美国每年年用于混凝凝土维修的的费用大约约300亿美美元。我国国是发展中中国家,在工程建建设中基本本没有维修修费用,
43、工程费用用主要在新新建工程,建国以来来,五、六十十年代的工工程量大,经过几十十年的使用用,可以说需需维修的工工程量肯定定也是巨大大的,费用是惊惊人的,因此,站在历史史的角度,站在发展展的角度,研究混凝凝土高性能能的意义巨巨大。（二）绿色色高性能混混凝土的可可行性绿色高性能能混凝土是是混凝土发发展的方向向,是我国国国情的需要要,是建筑工工程发展的的需要,是为了子子孙后代造造福的需要要, 20005年建建设部发布布了关于于进一步做做好建筑业业10项新技技术推广应应用的通知知(建质20005)26号)文件中第第2项既是“高性能混混凝土技术术”。建设部部部长汪光光熹在第22届国际智智能绿色节节能大会上
44、上表示:中国将大大力开展科科技创新以以支援和促促进行业发发展,将对既有有建筑节能能改造成套套技术,低能耗大大型公关建建筑技术等等加快技术术公关,推动以节节能、节地地、节水、节节材和环保保为核心的的建筑技术术发展,逐步提高高绿色建筑筑比重。因因此,研发绿色色高性能混混凝土体现现科学发展展观,是利国利利民,惠及子孙孙之事。上上述这些都都为绿色高高性能混凝凝土的研究究与应用打打下了良好好的基础。（三）绿色色高性能混混凝土的发发展1997年年3月的“高强与高高性能混凝凝土”会议上,吴中伟院院士首次出出“绿色高性性能混凝土土(GHPPC) ”的概念,并指出: GHPCC是混凝土土的发展方方向,更是混凝凝
45、土的未来来。提高混混凝土的绿绿色度,可以节约约更多的资资源与能源源,将对环境境的破坏减减到最小。人人类已经进进入21世纪,混凝土应应该更多地地掺加工业业废渣掺和和料,更多地节节约水泥,有更高的的强度和耐耐久性。高高性能混凝凝土(HPPC)具有有下列特征征:(1)更多地地节约熟料料水泥,降低能耗耗与环境污污染;(22)更多地地掺加工业业废料为主主的细掺料料;(3)更大大地发挥混混凝土的高高性能优势势,减少水泥泥与混凝土土的用量。因因此,高性能混混凝土本身身就可成为为绿色混凝凝土。事实实上,许多工程程如大体积积水工建筑筑、基础等等对强度要要求不高,但对耐久久性、工作作性、体积积稳定性、低低水化热等
46、等有很高要要求,都应采用用HPC。例例如日本跨跨海明石大大桥基墩混混凝土(50万m3)要求高耐耐久性、高高抗冲刷性性与低升温温,而强度只只要求200MPa,使用的就就是掺加了了复合外加加剂与复合合细掺料的的HPC。由由此可见,高性能混混凝土并不不一定强调调高强,我国目前前也己完成成了普通混混凝土的高高性能化的的研究和应应用。因此此,传统的GHHPC的应应用范围可可以进一步步扩大,可以将欧欧美对HPPC强度的的低限500MPa降降低到C330左右,原则是只只要不损害害混凝土的的内部结构构如孔结构构、水化物物结构与界界面结构等等,保证混凝凝土具有良良好的耐久久性与体积积稳定性。纳纳米混凝土土、再生
47、混混凝土、免免振捣自密密实高性能能混凝土等等都是绿色色高性能混混凝土。绿绿色高性能能混凝土已已被广泛应应用于市政政工程、民民用建筑和和工业建筑筑,与普通混混凝土相比比,高性能混混凝土具有有更好的施施工性能和和耐久性,同时可以以更多地利利用工业废废渣及其它它废弃物,有良好的的经济指标标和环保意意义,因此,绿色高性性能混凝土土是混凝土土的发展方方向。六、高性能能混凝土的的发展前景景随着HPCC的开发和和应用, 建筑对生生态环境产产生的影响响正引起社社会的关注注。建筑物物在建造和和运行的过过程中需消消耗大量的的自然资源源和能源,并对环境境产生不同同程度的影影响。有专专家指出, 作为建建筑工业主主要原
48、料的的水泥,实际上是是一种不可可持续发展展的产品。因因此,高性能混混凝土的技技术核心是是在限制水水泥用量以以获得混凝凝土高性能能的同时,坚持其可可持续性的的发展原则则。21世纪前前后, 吴中伟伟等提出了了绿色混凝凝土的概念念,在高性能能混凝土的的基础上增增加了三个个含义:11)节约资资源、能源源;2)不破破坏环境,更有利于于环境;33)可持续续发展, 既要满足足当代人的的需求,又不危害害后代人满满足其需要要的能力。大大力开展绿绿色高性能能混凝土的的研究和应应用高性能能混凝土具具有普通混混凝土无法法比拟的优优良性能,对混凝土土的发展将将起重要作作用, 并为HPCC的发展指指明了非常常明确的方方向。七、结 论论探讨了高性性能混凝土土配合比设设计的基本本要求和技技术途径，主主要从原材材料的选择择、配合比参参数的合理理确定等方方面进行了了阐述。通过掺入入矿物微细细粉和高性性能化学外外加剂的技技术途径来来配制高性性能混凝土土，既可改改善混凝土土的性能，又又能降低生生产成本，有有利于高性性能混凝土土的推广应应用