高性能混凝土
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高性能混凝土范文第1篇
【关键词】高性能混凝土 绿色高性能混凝土
混凝土在众多建筑工程领域中是应用最广泛、用量最大的建筑材料之一，但是混凝土的大量使用，使自然资源遭受到前所未有的破坏，使资源和能源出现危机。因此，混凝土材料的发展应与环境保护、能源节约、资源节省综合考虑，协调发展，深化”绿色”观念，发展绿色高性能混凝土(简称GHPC)。
一、绿色高性能混凝土的定义
在国内，吴中伟院士最早对其概念作了阐述，他认为：传统混凝土未来应该是向着绿色高性能混凝土发展。大量学者研究认为绿色高性能混凝土应符合以下几个方面：
1、选用符合国家标准的绿色水泥，尽量减少砂、石开采过程中对环境的破坏，减水剂尽可能以工业废液改性制造或在此基础上研制其他复合外加剂。
2、尽量少用水泥熟料，减少环境污染，同时也能大量地降低能耗，并掺加更多以工业废渣为主的活性掺合料，可改善混凝土的耐久性。
3、使高性能混凝土优势得到充分发挥，减少水泥和混凝土用量，达到节约资源、改善环境目的；。
4、对废弃混凝土进行重新循环利用，发展再生混凝土。
二、绿色高性能混凝土的分类
1、生态环境友好型混凝土
为满足高强度和高耐久性的要求，传统的混凝土始终在追求材料的密实性。这种密实性使城市中的混凝土结构(如各类建筑物、刚性路面等)缺乏透气性和透水性，调节空气的温度、湿度的能力差，加剧城市热岛效应，劣化了人类的生活环境；雨水长期不能渗人地下，使城市地下水位下降，影响了地表植物的生长，结果造成城市生态系统失调。
2、再生骨料混凝土
旧建筑物或结构物解体的混凝土经破碎分级成为粗细骨料，代替混凝土中部分砂石配制的混凝土，称为再生骨料混凝土。
3、大掺量粉煤灰高性能混凝土
掺入粉煤灰能提高混凝土的强度以及抗渗性和抗冻性，降低干缩性，对碱骨料反应起抑制作用。如能充分利用粉煤灰的形态效应、微集料效应和火山灰效应，在大量掺人粉煤灰情况下配制出高性能混凝土，将带来更大的经济效益和环境效益。
4、减轻环境负荷型混凝土
(1)利废环保型混凝土：该类混凝土的组成与传统混凝土的最大区别在于：采取一定技术措施，掺人大量的固体废弃物，工业废渣，废弃的砖石、混凝土以及固体垃圾等和以工业废液为原料的外加剂。
(2)节能型混凝土：水泥生产过程中需要高温锻烧硅质原料(粘土或页岩)和钙质原料等组分，要消耗大量的能源。
(3)自密实混凝土：自密实混凝土不良好的效果。
三、绿色高性能混凝土的一般特征
1、最大限度地节约水泥用量，尽可能多地使用绿色水泥，代之以工业废渣为主的矿物外加剂，从而减少水泥生产过程中的CO2、SO2气体的排放量，降低对天然资源与能源的消耗。
2、充分利用工业废渣，更多地采用废渣，如磨细矿渣、粉煤灰、硅灰和稻壳灰等作为活性掺合料以节约水泥；利用中水等作为混凝土的拌合用水，以节约水资源，在改善混凝土耐久性的同时保护环境。
3、采用先进生产工艺，对大量建筑垃圾进行资源化处理，使之成为可利用的再生混凝土骨料，减少对天然砂石的开采。
4、最大限度地发挥高性能混凝土的优势，使其高强、高性能化，减少结构面积或结构体积，改变我国建筑结构的肥梁、胖桩、深基、厚墙的局面，节省混凝土用量，减轻自重。
5、扩大绿色高性能混凝土的使用范围。
四、绿色高性能混凝土的研究现状
在高性能混凝土技术发展过程中，首先以高强为标志的技术迅速发展。由于水泥细度和水化速率在提高， 混凝土中胶凝材料用量在加大，总体细成分用量也在加大，以及外加剂的广泛应用和水胶比显著减小，在这些因素的影响下，混凝土在提高强度的同时，也使体积稳定性、裂缝、脆性和耐火性等问题凸现出来，严重影响了混凝土的耐久性和安全性。国内外都有共识:单纯高强并非高性能，高耐久性和安全性才能满足结构物使用寿命增长的需求。西方发达国家混凝土耐久性预期寿命已指向100年以上甚至更长，我国目前一般建筑大多以50年为目标，总体上处于落后，如不重视，尚有维修和重建的不良前景，甚至重蹈西方已有建筑不堪维修重负的覆辙。
五、绿色高性能混凝土存在的问题
1、成本问题
高性能混凝土对原材料、生产线以及生产管理水平有着较高的要求，因此其造价也相应的比普通混凝土成本高出许多（大于50%），从而制约了绿色高性能混凝土的推广应用。因此，一方面要加强科研力度、降低造价，另一方面要大力推广绿色高性能混凝土的应用。
2、早期开裂问题
混凝土开裂早已引起人们的关注，其并不是高性能混凝土所独有的，而绿色高性能混凝土同样存在着这个问题。国内清华大学安明哲博士对绿色高性能混凝土由于低水胶比引起的自收缩问题进行了较为全面的探讨，结果发现：自收缩主要发生在3d内，并随龄期的延长而逐渐变慢。自收缩随水胶比的减小而增大，以初凝到1d时最明显。针对这种自收缩，研究者提出了许多抑制措施。
3、技术、设备问题
目前国内在绿色高性能混凝土的应用方面大多处于尝试阶段，缺乏较完整系统的基础应用研究，且研究仅限于不全面的实验室试验研究，与实际工况的情况相差较大，不利于绿色高性能混凝土的推广应用，在相关的技术规范方面亟待完善。
六、绿色高性能混凝土的研究展望
1、注意研究低强高性能混凝土
目前，高性能混凝土必须是高强混凝土(大于C50)的观点大大限制了高性能混凝土的应用范围。事实上，大量使用的钢筋混凝土建筑物。如低层和多层房层以及高层房层的上层构件。以及大体积水下建筑物和基础工程，对强度要求并不高(C25--C30左右)，但对耐久性、工作性、均匀性、体积稳定性、低温升等有一定甚至很高的要求，必须采用高性能混凝土。
2、加强对绿色高性能混凝土配套技术的研究开发
着重解决高性能混凝土和绿色高性能混凝土由于低水胶比引起的自收缩问题，进一步水化造成的裂纹问题，由于高强度带来的脆性问题等。
3、提高混凝土材料的绿色度
混凝土的主要原料水泥是一种资源代价、能源代价和环境代价巨大的材料。每生产l t水泥除放出大量的粉尘外，还排放出约l t的温室气体CO：，因此，要提高混凝土的绿色度，必须采用有效措施．减少水泥的使用量。在高性能混凝土中科学地大量使用粉煤灰等矿物掺合料，既是提高混凝土性能的需要，又可减少对水泥产量的需求；既可减少煅烧熟料时CO：的排放，又因大量利用粉煤灰、矿渣及其他工业废料而有利于保护环境。
4、降低高性能混凝土的成本
经济问题长期困扰着混凝土工作者，并成为混凝土技术进步的障碍。目前，大部分高性能混凝土的成本比常规混凝土高30％以上，制约了高性能混凝土的推广应用。与此同时，大量的试验研究证实。高性能混凝土不一定要高成本，低成本生产高性能混凝土是完全可能的。
结语
绿色高性能混凝土是混凝土产业的发展方向，是我国建设节约型、环保型社会发展道路方针的具体体现。加大对绿色高性能混凝土的研究，使绿色高性能混凝土创造出更多的经济效益和社会效益，在加快研究与开发的同时也要重视绿色高性能混凝土的宣传推广工作，尽快普及应用到建设工程中，充分发挥其经济、社会和环境效益。
参考文献
覃维祖．《大力发展绿色高性能混凝土》．建筑技术．2005(1)：12―16．
高性能混凝土范文第2篇
关键词：建筑 土木工程 高性能混凝土
近些年来，我国改革开放和现代化建设的步程日渐加快，建设规模也日益增大，工程质量与工程结构的耐久性越来越受到人们的广泛关注。在众多的土木工程建设中，混凝土是最主要的建筑结构工程材料，使用范围之广，应用之多也体现出了其不可替代性。当前，高性能混凝土得到了较为快速的发展并且逐渐运用到各种工程项目。
一、高性能混凝土产生的背景
我国目前正处在高速发展时期，每年的混凝土用量逾30亿立方米，一批重点工程正在兴建和筹划，跨海跨江的大型桥梁、飞速建设的高速铁路、大型飞机场等都要求混凝土有良好的耐久性能，确保重点工程混凝土的安全性和长寿命。混凝土结构耐久性是国际工程界关心的重大课题，全世界因为混凝土的耐久性造成的经济和社会损失十分巨大。
当代大跨、高层、海洋、军事工程结构的发展对混凝土提出的更高的要求；处在恶劣环境下既有建筑不断劣化、退化导致过早失效、退役甚至出现恶性事故造成巨大损失的严重后果；原材料生产、开采造成的生态环境恶化以及砂石料枯竭、资源短缺严重影响进一步发展的严酷现实。这就要求混凝土不断提高以耐久性为重点的各项性能，多使用天然材料及工业废渣保护环境，走可持续发展的道路，高性能混凝土就是在这种背景下出现并逐步完善与发展的。
二、高性能混凝土的概念
高性能混凝土是近20余年发展起来的一种新型混凝土。高性能混凝土应该有高耐久性、工作性、各种力学性能、体积稳定性以及经济合理性 。欧洲混凝土学会和国际预应力混凝土协会将HPC定义为水胶比低于0.40的混凝土；在日本，将高流态的自密实混凝土称为HPC；中国土木工程学会高强与高性能混凝土委员会将HPC定义为以耐久性和可持续发展为基本要求并适合工业化生产与施工的混凝土。简单地说，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、高性能混凝土发展和应用中所面临的问题
在高性能混凝土的应用过程中也存在一些问题，在高性能混凝土的原材料方面，我国水泥质量不稳定，离散性大；在骨料方面，粗骨料质量低劣，含泥量大，级配较差，细骨料细度模数不合要求；在外加剂和外掺料的选择上，尚缺乏充分的适用性的研究。在高性能混凝土的施工过程中，施工人员的技术水平有限，养护措施不到位，使HPC的密实性和质量不稳定；在高性能混凝土的耐久性方面，由于高性能混凝土微管中水分的蒸发与凝聚而产生的收缩，使混凝土表面产生裂缝，这对HPC的抗碳化、抗冻融循环作用以及抗氯离子扩散等都是不利的，高性能混凝土的水泥用量高，水灰比低，硬化后长期处于水中时，水分通过微管扩散到内部，未水化的水泥粒子进一步水化，产生微膨胀也会使混凝土表面产生裂缝，为各种有害介质渗透提供通道，给氯离子侵入、碱骨料反应的发生和钢筋锈蚀创造可能；在高性能混凝土的设计方面，由于高性能混凝土的后期强度增长不及普通混凝土，而且脆性大，需要特别注意。同时，在高性能混凝土的研究方面，现在的研究以实验室研究为主，但是实验室的情况与实际工况相差较大，这不利于今后高性能混凝土的推广应用。
四、高性能混凝土应用改善对策分析
1.混凝土的自收缩改善措施
近年来，国外许多学者发现高强混凝土、高性能混凝土存在早期收缩开裂的问题。其原因是由于在低水灰比或水胶比并掺入较多的具有相当活性的矿物细掺合料的混凝土中会产生自干燥从而引起混凝土的自收缩，使混凝土内部结构受到损伤而产生微裂缝。自收缩对混凝土内部结构中裂缝的产生和扩展造成的损伤是一个值得重视的问题。
由于硬化后高强或高性能混凝土的致密性高于普通混凝土，在减少了泌水的同时，也阻碍了外部养护水对混凝土的湿养护作用。因此，以适用于普通混凝土的传统养护措施来改善此类混凝土的自干燥、自收缩并无明显的效果。国内外学者曾提出一些技术措施如：掺入一定量的膨胀剂；以部分粉煤灰等量取代水泥；配以高弹性模量的纤维：选用高C2S和低C3A、C4AF的硅酸盐水泥等等，对降低混凝土的自收缩都有一定的作用效果。最近，国外学者提出了采用围水养护即在混凝土浇注后仍处于塑性状态时，尽快地立即进行水雾养护，对减少或防止混凝土的自收缩具有较明显的作用效果。
混凝土的自收缩一般发生在混凝土初凝之后。由于硬化后高强或高性能混凝土的致密性高于普通混凝土，在减少了泌水的同时，也阻碍了外部养护水对混凝土的湿养护作用。因此，以适用于普通混凝土的传统养护措施来改善此类混凝土的自干燥、自收缩并无明显的效果。国内外学者曾提出一些技术措施如：掺入一定量的膨胀剂；以部分粉煤灰等量取代水泥；配以高弹性模量的纤维：选用高C2S和低C3A、C4AF的硅酸盐水泥等等，对降低混凝土的自收缩都有一定的效果。最近，国外学者提出了采用围水养护即在混凝土浇注后仍处于塑性状态时，尽快地立即进行水雾养护，对减少或防止混凝土的自收缩具有较明显的效果。
2.高性能混凝土脆性改善措施
混凝土的脆性可以描述为混凝土无法防止的不稳定裂缝的扩展与增长。从混凝土承受轴向压荷载作用下的应力-应变曲线中，峰值后下降曲线段的陡斜程度可以反映出混凝土的脆性大小。众多的试验已表明，混凝土的强度愈高，其应力-应变曲线过峰值后的下降段曲线愈陡斜，意思就是该混凝土的脆性愈大。因此，高强混凝土的脆性已引起广泛的重视，而高强的高性能混凝土也同样呈较大的脆性。在高强度混凝土中的脆性破坏，其裂缝往往贯穿粗集料。由于高性能混凝土能提高集料与硬性水泥浆体的粘结，即改善了界面过渡区，也使脆性有所增大。中等强度的高性能混凝土，虽然脆性比高强混凝土有所降低，但是其脆性仍然是个问题。
混凝土脆性的增大会给工程结构特别是有抗震要求的工程结构带来很大的危害。在高性能混凝土中掺加纤维是一种有效的措施。免振自密实混凝土是近十多年来由日本首先研究开发并付诸工程应用的一项近代混凝土技术。由于免振自密实混凝土在工程上应用可以取得提高混凝土质量、改善混凝土施工操作、养活施工噪音以及提高劳动生产率、加快施工进度降低工程费用等技术经济效果，近年来世界各国对此给予很大的重视与关注。
五、高性能混凝土的未来
随着高性能混凝土的开发和应用，建筑对生态环境产生的影响正引起社会的关注。建筑物在建造和运行的过程中需消耗大量的自然资源和能源，并对环境产生不同程度的影响。高性能混凝土的未来会随着科学技术的发展和社会的进步，逐渐形成用途多元化的发展方向。其中绿色混凝土、生态混凝土、导电混凝土、功能混凝土、智能混凝土等就是未来混凝土的主要发展方向。大力开展绿色高性能混凝土的研究和应用高性能混凝土具有普通混凝土无法比拟的优良性能，对混凝土的发展将起重要作用，并为HPC的发展指明了非常明确的方向。
参考文献:
[1] 冯乃谦.高性能混凝土[M].北京:中国建筑工业出版社，1996
高性能混凝土范文第3篇
[关键词]泵送混凝土；混凝土配合比；配合比设计
本文以前邢家河大桥高墩悬臂现浇梁泵送混凝土施工为依托，主要对高层建筑及大体积泵送高性能混凝土的原材料、配合比选定及施工质量控制等方面进行了研究。前邢家河大桥位于山岭区，跨越典型“V”型沟谷，桥高132m。预应力混凝土现浇连续钢构+预应力混凝土装配式箱梁，现浇箱梁及桥面铺装8000m3混凝土全部采用泵送混凝土施工，输送高度最高达120m。
一、原材料选择
1.水泥本次配合比设计选用洛阳黄河同力牌P.O52.5水泥，实测3d胶砂抗折强度值6.1MPa，抗压强度值32.9MPa；28d胶砂抗折强度值7.9MPa，抗压强度值55.3MPa；氯离子含量0.024%，烧失量1.22%，氧化镁（MgO）4.29%，三氧化硫（SO3）1.85%，比表面积420m2/kg；各项技术指标符合现行国家标准要求。2.细集料本项目选用洛阳卢氏磨沟口聚鑫砂石场生产的中砂，同一配合比的细度模数变化范围不超过0.3。在筛分试验中，其通过0.315mm筛孔的颗粒含量不少于15%，通过0.16mm筛孔的颗粒含量不少于5%；细度模数2.9，堆积密度1580kg/m3，表观密度2570kg/m3，含泥量1.4%，泥块含量0%，空隙率39%，各项指标均符合现行标准的规定。3.粗集料泵送混凝土粗集料粒径的规定，泵送高度在100m以上时，粗骨料的最大粒径与输送管道之比小于1︰5.0。试验室采用洛阳卢氏九龙碎石场生产的5～10mm、10～20mm两种碎石（掺配比例质量比为5～10mm︰10～20mm碎石=4︰6）配制连续级配，母岩立方体抗压强度为160MPa，压碎值在10%以内。压碎值8.1%，针片状含量3.3%，含泥量0.2%，泥块含量0%，堆积密度1740kg/m3，表观密度2710kg/m3，空隙率36%，各项指标均符合现行标准的规定，碎石中针片状颗粒严格控制不宜超过8%。4.外加剂选用外加剂因主要从以下几个方面考虑：延缓混凝土的初凝时间，提高混凝土的早期强度，增加后期强度，减少混凝土坍落度的损失，与水泥的相容性，外加剂的稳定性。本试验采用减水率大、坍落度损失小的聚羧酸高性能减水剂，其各项指标均符合相关技术要求（表1），外加剂与水泥、矿物掺合料之间具有良好的相容性。根据试验确定，聚羧酸高性能减水剂与黄河“同力”牌P.O52.5级水泥的最佳掺量为1.2%，其减水率为27%。5.粉煤灰本试验采用洛阳热电祥龙有限公司生产的Ⅰ级粉煤灰，吸收水泥中的游离CaO，填充水泥石内部空隙，提高混凝土的密实性、抗渗能力和耐久性，增加混凝土的和易性和可泵性。细度9.2%，需水量比90.5%，含水量0.2%，烧失量1.67%，三氧化硫含量0.49%，其质量指标符合I级粉煤灰技术要求。
二、泵送高性能混凝土配合比设计
1.配合比参数混凝土设计强度等级C55，设计坍落度180～220mm，为掺加粉煤灰泵送高性能混凝土。2.坍落度的选择泵送高度100m以上宜选用180～200mm，且应考虑运输中坍落度损失。特别是当气温超过30℃时，应考虑30～50mm/h坍落度损失，可按国家现行标准《混凝土结构工程施工及验收规范》的规定选用。3.水灰比的选择最大水灰比为0.6，一般应控制在0.4～0.6。砂率和胶凝材料总量的确定：泵送混凝土的砂率宜为38%～45%，适用于超高层泵送砼的水泥用量，必须同时考虑强度与可泵性。水泥用量少强度达不到要求，过大则砼的粘性大、泵送阻力增大则增加泵送难度，而且降低吸入效率。水泥和矿物掺和料的总量不宜小于300kg/m3，粉煤灰的掺量一般为10%～15%，不超过20%。在各种原材料检验合格后进行了室内配合比设计，本试验主要考虑混凝土的前期强度及可泵性采用外掺法进行配合比设计。经过对混凝土的坍落度、扩展度、凝结时间、抗压强度、含气量等测试，在满足现场施工及设计要求的情况下，最终确定试验室理论配合比（表2）各项指标均达到了设计要求（表3）。
三、结语
该高墩泵送高性能混凝土配合比用于现场施工验证后，其和易性、可泵性、特别是前期强度取得了令人满意的效果。尤其是掺加粉煤灰后，对改善砼性能及超高泵送混凝土的工作性起到了良好的作用，为后续超高泵送高性能混凝土配合比设计提供了参考依据。
参考文献
[1]中华人民共和国国家标准.GB175—2007，通用硅酸盐水泥[S].
[2]中华人民共和国行业标准.JTG/TF50-2011，公路桥涵施工技术规范[S].
[3]中华人民共和国国家标准.GB14684-2011，建筑用砂[S].
[4]中华人民共和国国家标准.GB14685-2011，建筑用碎石、卵石[S].
[5]中华人民共和国国家标准.GB8076-2008，混凝土外加剂[S].
[6]中华人民共和国国家标准.GB1596—2005，用于水泥和混凝土中的粉煤灰[S].
[7]关堂明.浅谈混凝土坍落度损失的原因分析及其预控措施[J].安徽建筑，2011(5).
高性能混凝土范文第4篇
1.高性能混凝土的涵义[1]
高性能混凝土（HPC）是近10余年来发展起来的一种新型混凝土；1990年5月在美国国家标准与技术研究所（NIST）和混凝土协会（ACI）主办的第一届高性能混凝土讨论会上提出高性能混凝土的定义且定名为“HPC”，我国译为“高性能混凝土”。 高性能混凝土中由于掺加了工业废料为主的细掺料，减少了水泥用量，也被称为“绿色混凝土”。美国、法国、日本等国学者都提出各自的观点，美国学者认为：高性能混凝土是一种易于浇注、捣实、不离析；能长期保持高强度、高韧性和体积稳定性，在严酷条件下寿命很长的混凝土。ACI认为HPC并不需要很高的抗压强度，但仍要≥50Mpa，日本学者认为：HPC是一种高填充能力的混凝土，新拌阶段不需振捣能完成浇注、水化、硬化，早期阶段水化热低、干缩少，具有足够的强度和耐久性。加拿大学者认为：HPC是一种具有高弹性模量、高密度、抗侵蚀、低渗透的混凝土。可见美加学者侧重于硬化后的性能，特别是耐久性。日本学者则重视新拌混凝土的流动性和自密实性。其共同之处是强调高耐久性和高施工性。
中国混凝土学会高强、高性能混凝土委员会于2000年在苏州召开的会议上，建议高性能混凝土定义为：以耐久性和可持续发展为基本要求并适合工业化生产与施工的混凝土。
我国学者及行业专家（结合了诸国说法）认为：高性能应体现在工程设计（力学概念）和施工要求（非力学概念）和使用寿命（经济学概念）三结合的优异技术、经济特性上，其技术特性是高密实性。即高性能混凝土，首先应该是优良的工作性能。在工程施工中具有合适的流动性、可泵性，正常施工中满足混凝土成型的条件，保证混凝土构件的密实性、均匀性，减少振捣带来的公害及能源消耗。其次应是在获得较高强度的同时，而很少增加水泥的用量，使得在相同使用条件下，混凝土构件的尺寸较小。三是高耐久性，在长期荷载、疲劳荷载及腐蚀的条件下达到较长的预期寿命。再其次是满足特殊使用功能的需要。
按照以上的表述笔者认为：高性能混凝土并不是混凝土的一个品种，而是强调混凝土的“性能”（Performance）或者质量、状态、水平。对不同的工程，高性能混凝土有不同的强调重点（即“特殊性能组合”）。下面以高性能混凝土在几个实际工程中的应用来说明笔者的观点。
2.高性能混凝土在工程中的应用
2.1工程实例一[2]
黄河小浪底水利枢纽导流工程90d龄期C70高性能硅粉混凝土衬砌
技术目标：防高水流对泄洪建筑物表面磨损和空蚀
技术措施：
（1）细骨料选用中粗砂。细度模数在2.8～3.0的中砂偏粗范围内，克服采用细砂而多用水泥会
使高性能混凝土发粘不利于泵送的弊病。
（2）粗骨料采用高强度河卵石破碎。为黄河连地滩天然砂石料，提高了抗冲磨能力。
（3）使用粉煤灰和硅灰做掺合料。加密硅灰火山灰活性指数为124%，提高混凝土抗磨耐蚀性和克服粉煤灰混凝土早期强度低的特点。且用试验验证了粉煤灰掺量为20%～25%时不影响混凝土抗冲磨反而增加抗空蚀性能。
（4）高效能减水剂（NN）和普通减水剂（VZ）复合使用，产生叠加效应（总减水率达到25%），获得低水胶比、低用水量 、大坍落度的高性能混凝土。
2.2工程实例三[3]
舟山大陆连岛工程金塘跨海大桥桩和承台均为C35～C30混凝土。
技术目标：抗离子渗透、体积稳定、抗裂性能好的耐久性海工混凝土
技术措施：采用普通强度混凝土高性能化的配合比设计，其设计原则为：
（1）在胶凝材料中，适当降低水泥用量，增加活性矿物掺和料用量。
（2）采用不同以往普通混凝土配比的水胶比，尽可能降低混凝土单方用水量，以减少混凝土的毛细孔通道，提高混凝土的密实性、高尺寸稳定性和良好工作性。
（3）使用高效减水剂，在减少单方用水量的同时提高新拌混凝土的黏聚性、工作性和施工可行性。
（4）海工混凝土施工过程控制：严格控制粗细集料的含泥量；严格控制混凝土单位用水量；必须在混凝土浇筑后，实施长期有效的保湿养护措施。严格控制养护时间。
2.3工程实例四[4]
呼图壁河青年渠首改造工程C80混凝土，大体积混凝土技术目标：配制高强和抗冲耐磨、长耐久性高性能混凝土
技术措施：
（1）混凝土配合比（材料用量单位:kg/m）:高等级水泥（≥P.o42.5）413，砂子（FM＝2.9）617，石子（5～20mm）1098，水130，矿渣88，硅粉41，膨胀剂（ZYH）47，聚羧酸高效减水剂2.36，水胶比0.22，坍落度（mm）118，抗压强度（MPa）61.3（3d），94.6（28d）。
（2）采用强制式搅拌机；高效减水剂采用后掺法。
（3）控制温度对现场浇筑的影响。冬季:避免在下午较晚的时候浇筑混凝土；对原材料进行保护，避免直接暴露在寒冷空气中和表面结冰；使用早强型水泥；采用绝热材料覆盖混凝土表面或模板，防止水化热散失，提高混凝土温度。夏季:以冰屑替代拌合用水，或者使用缓凝剂和聚羧酸高效减水剂，以减小坍落度损失。
（4）加强养护。浇筑后的混凝土应进行适当湿养和薄膜养护。
3.结语
高性能混凝土以其优异的性能使得普通混凝土向高性能混凝土发展成为必然趋势。高性能混凝土是混凝土技术进步的标志。我国在发展高性能混凝土方面才刚刚起步，需要科研、教学、设计、施工部门携手协作，共同促进高性能混凝土的发展。
参考文献
[1] （德）F.H.Wittmann P.Schwesinger.著 冯乃谦等译. 高性能混凝土：材料特性与设计[M]. 北京：中国铁道出版社，1998.
[2] 王铁诚. 小浪底高性能混凝土的配制技术[J]. 施工技术，2001（05）
[3] 黄演忠，郑伍海，李书惠. 金塘大桥高性能海工混凝土配合比设计及应用[J]. 粉煤灰，2010（03）.
高性能混凝土范文第5篇
关键字：高性能混凝土性能设计应用
高性能混凝土具有早强、抗裂、抗冲击、抗弯高性能和环境好的优点，可应用与建筑、桥梁、道路及其它混凝土结构物。本文从高性能混凝土的组成和结构性能出发，介绍了高性能混凝土配合比设计技术及其应用。
一、高性能混凝土的含义
高性能混凝土（High Performance Concrete，缩写为HPC，以下同）是一种新型高技术混凝土，其耐久性作为设计的主要指标，在配置上的特点是低水胶比，优质原材料再掺加高效减水剂和足够数量的矿物掺和料组成。高性能高强混凝土是用常规水泥、砂石料做为原材料，使用常规制作工艺，主要依靠外加高效减水剂或同时外加一定数量活性矿物材料(如粉煤灰、矿粉、硅灰等)，使混合料具有良好的工作度，并在硬化后具有高强、高耐久性能的水泥混凝土。在高性能方面强调了良好的工作度、高强度及高耐久性。与传统混凝土相比高性能高强混凝土在原材料上有两点不同:低水胶比和多组分。其目的是为了增加混凝土的密实程度，改善骨料和水泥浆体之间的界面性能，从而达到高强度、高工作性和良好的耐久性。
二、高性能混凝土的组成、结构及性能
如前所述，HPC配制的特点是低水灰比、掺用高效减水剂和矿物细掺料。因此，HPC在不同尺度上的组成和结构都与混凝土有所不同。
1、高性能混凝土的水泥石微结构
按照中心质假说，在次中心质和次介质的尺度上，属于次中心质的未水化水泥熟料颗粒（H粒子）、属于次介质的水泥凝胶（L粒子）和属于负中心质的毛细孔组成水泥石。从强度的角度来看，孔隙率一定时，H/L粒子比值越大，水泥石强度越高；而H/L粒子比达到最佳值后，水泥石的强度随H/L粒子的比值的提高而下降；水灰比越低，H/L比值的最佳值越大。水泥在水灰比近似为0.44的水泥浆体中才能完全水化而留下最少的毛细孔。随着水灰比的降低，未水化的水泥增多。由此可见，高性能混凝土中增加了很多产生有利效应的次中心质和大中心质。也就是说，高性能混凝土中的H/L粒子比值比普通混凝土的高得多。水灰比很低的高性能混凝土中，水泥石得孔隙率也很低，在一定的H/L粒子比值下，强度随孔隙率的减小而提高[4]。
2、高性能混凝土的性能
与普通混凝土相比，高性能混凝土具有如下独特的性能[7]：
（1）耐久性。高性能混凝土的使用寿命长，对于一些特护工程的特殊部位，控制结构设计的不是混凝土的强度，而是耐久性。能够使混凝土结构安全可靠的工作50―100年以上，是高性能混凝土应用的主要目的。目前，对于高性能混凝土耐久性的评定没有统一的指标和方法，对其进行试验和评价基本仍沿用普通混凝凝土的方法和指标。对于HPC的耐久性的安全使用期限，高性能混凝土可以保证重要建筑在不利环境中使用100年，在正常环境中使用200年，在特殊环境中使用300年。
（2）工作性。高性能混凝土具有良好的工作性，坍落度是评价混凝土工作性的主要指标，反应混凝土拌和物在重力作用下的流动和变形能力。高性能混凝土的坍落度控制功能好，但由于其在配制过程中加人了减水剂和矿物质超细粉，在与普通混凝土在坍落度相同的情况下，粘度较大，这使其在泵送过程中需施加更大的压力。
（3）力学性能。混凝土的强度有抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、疲劳强度、粘结强度等。由于混凝土是一种非均质材料，强度受诸多因素的影响，但各种强度之间有一定的关系，一般可以用抗压强度的关系表现。高性能混凝土具有一定的强度和高抗渗能力，但不一定具有高强度，中、低强度亦可。
（4）体积稳定性。混凝土的体积稳定性是指混凝土在抵抗物理、化学作用下产生变形的能力。高性能混凝土具有较高的体积稳定性，即混凝土在硬化早期应具有较低的水化热，硬化后期具有较小的收缩变形。
（5）经济性。HPC较高的强度、良好的耐久性和工艺性都使其具有良好的经济性。虽然HPC本身的价格偏高，但是其优异性能使其具有了良好的经济性。
三、高性能混凝土配合比设计技术
高性能混凝土主要采用矿物外加剂与高效减水剂双掺技术。
1、胶凝材料和外加剂的优选
首先根据工程特点选择适合的水泥品种，其次矿物外加剂是高性能混凝土必不可少的组分，所以对于矿物外加剂品种和掺量的选择非常重要。
高性能混凝土对减水剂的性能要求很高，特别注意减水剂与水泥的适应性能，必要的时候进行几种减水剂的复合，以满足工程的需要。目前大量使用的是萘系减水剂，聚羧酸系减水剂均可选择使用。
2、确定合理的配合比参数
选择低的水胶比、最小的单位用水量、合理的砂率。粉煤灰中含有大量的玻璃微珠，使水泥砂浆粘度和颗粒之间的摩擦力降低，使水泥颗粒均匀分散，起到减水的作用。优质的Ⅰ级灰需水量比较小，掺加粉煤灰能够减少用水量，降低混凝土的水灰比，由于粉煤灰的比表面积大都在600m2/以上，耐久混凝土的水泥和磨细高炉矿渣的比表面积分别为350和400m2/左右，因此高性能混凝土中掺加粉煤灰可以改善胶凝材料的级配，使其空隙减少，提高混凝土的抗渗性能，而且由于粉煤灰的主要成份是活性较高的二氧化硅，可以参加水化反应，改善混凝土的性能。更由于粉煤灰延长水化反应的时间，降低水化热，推迟了温度峰值的产生，从而减少了温度裂缝的产生。
高性能高强度混凝土各项性能指标均能满足耐久混凝土的要求。但混凝土的7天强度略低，约为设计强度的65%，大于设计强度的60%，符合混凝土的强度发展规律。大体积混凝土的早期强度发展不宜过快，否则不利于其抗裂性。此配比的混凝土以其较低的早期抗压强度符合大体积混凝土的抗裂要求。
四、高性能混凝土的应用前景高性能混凝土之所以成为当前土建领域发展研究的热点，显然与世界对混凝土耐久性的需求以及人类日益关心的可持续发展是密切相关的。HPC相对于传统混凝土在性能上有很大突破，在节约能源、资源、改善劳动条件、经济合理，尤其是环境方面有着十分重大的意义，因此是一种可持续发展的绿色材料。随着人炸，生产发达，地球承受的负担剧增，以资源枯竭、环境破坏最为严重，人类的生存受到严重的威胁。1992年里约热内卢世界环发会议后，绿色受到全世界的重视，其涵义随着认识的提高而不断地扩大，主要可概括为：1、节约资源、能源；2、不破坏环境，更应有利于环境；3、可持续发展，保证人类后代能健康、幸福地生存下去。
在绿色环保日益深入人心的今天，混凝土能否长期作为最主要的工程结构材料，关键在于能否成为绿色建筑材料，于是GHPC便将承担历史的责任。GHPC能更多的节约水泥熟料，更有效地减少环境污染，同时也能大量降低料耗与能耗；能更多的掺加以工业废渣为主的细掺料，节代熟料，改善环境，减少二次污染；能更大地发挥高性能混凝土的优势，尽量减少水泥与混凝土的用量，达到节省资源、能源与改善环境的目的。
粉煤灰是火电厂的燃烧废渣，我国每年的排放量在1.4亿吨以上。粉煤灰具有火山灰活性，它掺到混凝土中，能降低初期水化热，减少干缩，改善新拌混凝土的和易性，增加混凝土的后期强度，显著提高混凝土的耐久性。充分利用粉煤灰作为掺和料发展高性能混凝土，可节约资源和能源，减少二次污染，取得良好的经济和社会效益，是对实现我国可持续发展战略的巨大贡献。
五、结束语
综上所述，高性能混凝土具有优良的耐久性能、力学性能和施工性能，并能长期保持其强度，降低工程造价，方便施工，可解决现代混凝土施工中高（空）、大（体积、跨径）、深（基础、海洋）、快(速施工)、强（性能）的技术问题，美化城市建设空间等诸多优点，其社会、经济效益显著，是适应城市化、现代化基本建设的一项重大的技术举措，具有积极、深远的现实意义和实用价值。
参考文献：
高性能混凝土范文第6篇
【关键词】高性能 混凝土 配合比 设计
Abstract： The high performance concrete is a good dimensional stability, high durability, high strength and high work performance concrete, which greatly improve the performance of conventional concrete on the basis of modern concrete technology, high quality raw materials, including cementwater, the thickness of the aggregate and mineral admixture and efficient admixture from the preparation of new concrete, high quality and durability. In this paper, talk about high-performance concrete with than the design principles, influencing factors, methods.
Key words ：high-performance concrete mix design
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
一、高性能混凝土配合比设计原则
1、最优砂率原则
混凝土的砂石比通常用砂率来表示，砂率主要影响混凝土的工作性能。高性能混凝土由于采用低用水量，因此砂浆量需由增加砂率来补充。
2、最优浆集比原则
混凝土浆集比为水泥浆与集料的比例。HPC的特点是具有较好的工作性能，即要求具有较高的流动性，因此高性能混凝土要求有较大的胶凝材料总质量。但研究表明，混凝土会随着胶凝材料用量的增加，弹性模量降低，收缩增加。因此，在高性能混凝土配合比设计中必须寻找最优的浆集比。试验研究表明，当采用适宜的集料时，固体浆集体积比取34：60可以很好地解决混凝土强度、工作性和尺寸稳定性之间的矛盾，配制出理想的高性能混凝土。
3、高性能混凝土低水胶比原则
为达到HPC高耐久性的要求，必须要使所配置的高性能混凝土具有较低的渗透性，因此在高性能混凝土配置过程中水胶比一般在0．2―0．4之间，以保证混凝土具有足够的密实度。在此基础上通过混凝土强度调整水胶比，水胶比确定后，通过细掺量的掺加来保证混凝土的强度。
二、配制目标及其主要影响因素
1、耐久性
高性能混凝土配合比设计首先要保证其满足耐久性要求，这与普通混凝土不同。耐久性要求包括抗渗性、抗冻性、抗化学侵蚀性、抗碳化性和体积稳定性以及碱一集料反应等。由于大多数造成混凝土劣化的原因都是有害介质通过水的侵入而发生的，所以混凝土抗渗性直接影响到混凝土的耐久性。
2、强度
混凝土的强度是其最基本的性能特征。高层建筑、大跨度桥梁等都对混凝土强度提出了更高的要求。一般认为，只要水胶比低于0．4，各种强度等级的混凝土都可做成高性能混凝土。影响强度的主要因素是水胶比和细矿物掺和料的用量。
3、工作性
高性能混凝土拌合物的工作性比强度还重要，是保证混凝土浇筑质量的关键。高性能混凝土拌合物具有高流动性(坍落度应不小于200mm)、可泵性，同时还应具有体积稳定、不离析、不泌水等特性。影响高性能混凝土拌合物的因素主要有水泥砂浆用量、集料级配、外加剂品种及用量等。
三、高性能混凝土配合比设计
1、原材料的选择
高性能混凝土对原材料的要求较高，原材料较小的变化也会对高性能混凝土的质量造成比较大的波动，高性能混凝土对原材料的敏感性决定了在生产高性能混凝土时必需要对其原材料加以重点控制。当前，高性能混凝土一般由水泥、砂、石、水、外加剂再加上粉煤灰、矿粉、硅灰中的一种或几种所组成，对高性能混凝土的原材料进行控制，主要是对这几种原材料进行合理的选用和控制，使其能够满足工程的设计要求且能最大程度的降低工程的造价。
1）水泥。高性能混凝土采用的水泥一般选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。其要求各项指标均能满足GB175-2007通用硅酸盐水泥标准要求。同时应注意以下几点：a、流动性好，需求量低。b、低的碱含量，恰当的颗粒级配。C、与外加剂的相容性。
2）矿物掺和料。矿物掺和料应选用品质稳定的产品。矿物掺和料的品种宜为粉煤灰、磨细矿渣粉或硅灰,均应符合相应的质量标准要求。
3）骨料。①、细骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的天然洁净中粗河砂，不得使用海砂；②、粗骨料应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石。高性能混凝土所用粗骨料应采用二级或多级配碎石混配而成，其要求各项指标均能满足《混凝土工程施工质量验收标准》。
4）外加剂。应采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、能明显提高混凝土耐久性且质量稳定的产品，外加剂与水泥之间应具有良好的相容性。
2、高性能混凝土配合比设计技术措施
1）大量掺用粉煤灰改善混凝土性能
粉煤灰中的玻璃微珠能使水泥砂浆粘度和颗粒之间的摩擦力降低，使水泥颗粒充分分散，在相同稠度下使混凝土用水量减少，提高其和易性。另一方面，由于粉煤灰颗粒较细，可以起到改善胶凝材料的颗粒级配的作用，使填充胶凝材料的空隙水量减少，因而也有效的降低了混凝土用水量。粉煤灰掺入高性能混凝土中，在早期基本不参与水化，而只起到填充作用，使混凝土获得较好的工作性能，而后期大部分粉煤灰颗粒开始和水泥水化产物作用，形成大量的填充颗粒，使混凝土强度得以发展，内部结构不断密实，从而有效的提高了混凝土的抗渗性。
2）采用复掺技术
“复掺”是指在混凝土中掺入两种或两种以上的细掺料。“复掺”利用的化学机理是：粉煤灰的化学活性相对较低，它对混凝土早期强度影响较大，尤其是在掺量较高的情况下，影响更大。为了弥补这一缺陷，加人粉煤灰后再复合活性较高的超细矿渣粉，可提高火山灰效应，增加体系中微粒间的化学交互、诱导激发，从而提高粉体的化学活性。粉煤灰和矿渣粉复掺后，在混凝土强度上有一定互补，产生单一混合材所不具有的优良效果，发挥其更大的优势。“复掺”料后混凝土具有良好的工作性能和耐久性能，而且有较好的经济效益。
3）限制碱含量防止混凝土碱骨料反应
为防止工程建成后发生碱骨料反应破坏而影响工程的耐久性，从长期耐久性考虑，除必须满足混凝土设计规范中对水泥、粗骨料、细骨料、外加剂、拌和用水和混凝土中的碱总含量提出的限制要求外，还必须要求在混凝土配合比设计时进行总碱含量验算，以控制混凝土中碱骨料反应，确保结构的耐久性。
3、高性能混凝土配合比设计的计算机化
高性能混凝土配合比不仅包括混凝土配合比设计，即各材料之间的相对比例，还包括混凝土配合比设计的计算机化。高性能混凝土配合比设计的计算机化是一个发展方向。高性能混凝土配合比设计的计算机化，可大大提高配合比设计的准确性、经济性，而且，高性能混凝土中的组分多，生产过程中其质量的影响因素也多，有必要引入使用计算机的方法。正如美国著名混凝土专家SandorPopovics所说：“计算机以及掺有化学外加剂和矿物细掺料的现代混凝土的广泛应用才是混凝土的未来” 。
目前，很多混凝土工作者围绕计算机化试图建立有关数学模型以及开发高性能混凝土配合比设计的软件。在现阶段急需做的工作是尽快建立原材料的数据库，并逐渐扩展和扩大，建立可靠而易于操作的系统。
结语
总之，近年来，高性能混凝土的研究和应用日益受到人们的重视。作为一种现代混凝土，高性能混凝土在配制上的特点是低水胶比，选用优质原材料，并除水泥、水和集料外，必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂。
参考文献
【1】张天一．高性能绿色混凝土的耐久性试验研究【J】．水泥与混凝土.2009(4)：48-53．
【2】危加阳．以耐久性为目标设计高性能混凝土【J】．人民长江，2007(8)：178•180．
【3】崔东霞，秦鸿根，张云升，等．不同品种外加剂对混凝土耐久性的影响【J】．商品混凝土，2010(3)：51．55．
高性能混凝土范文第7篇
【关键词】高性能混凝土；应用；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，但实际上，不同的人有着不同的理解与认识，这是很不利于工程质量的。
一、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（ACI）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。
在某种程度上，高性能混凝土的提法给人一种错觉，即高性能混凝土是混凝土的一种，只应用在某些特殊构造物。可能有利于高性能混凝土推广的一种提法是普通混凝土的高性能化，任何种类的混凝土，都有综合性能进一步提高的要求，从这一点上，更容易被人接受，或是说“只要能满足设计基准期内各种性能要求的混凝土，都可以称之为高性能混凝土”，也就是说，高性能混凝土是一个相对的概念。
二、对高性能混凝土的几个错误认识
（一）掺入了掺和料的混凝土就是高性能混凝土
掺和料是指为改善混凝土性能、减少水泥用量及降低水化热而掺入混凝土中的活性或惰性材料。常用的有粉煤灰、工业废渣（磨细矿渣、磷渣）等材料，是当代混凝土工程中不可缺少的重要组成材料。混凝土中的掺和料不但起到分散、填充作用，改善混凝土的施工性能，尤为重要的是掺和料还参与水泥的水化作用，对混凝土的强度发展、密实度、抗渗性能都有较大贡献。
对掺和料的认识人们也走过很多弯路，早期，掺和料在很多工程上都属禁用的，认为是偷工减料，随着人们认识的不断加深，很多人有从一个极端走向另一个极端，动不动就要大掺量，合理掺用掺和料是节能降耗保障耐久性的关键，这里要强调一个合理的问题，高性能与掺入量、掺和料品质和所用结构部位息息相关。
（二）关于高性能混凝土的经济性
提到高性能混凝土许多人的第一感觉就是一定造价高，这种认识是片面地的。表1为北京曾经进行的一次调研统计[1]，从表1种我们可以看出，普通混凝土的造价要高于同等强度等级的高性能混凝土，而且强度等级越高，其经济性能越好。
表1 普通混凝土与高性能混凝土的造价比较
（三）高性能混凝土就是大坍落度？
高性能混凝土体现在高工作性、高耐久性，但很多技术人员对高工作性的认识就是高大坍落度，这是个非常错误的认识。由于我们现在提倡预拌混凝土，集中搅拌运输减少污染，要求所生产的混凝土坍落度偏大，工作性能和泵送性能良好，而且混凝土的坍落度经时损失小，同时具备良好的初期强度和后期强度，但是，大坍落度往往造成砂浆与石料的分离，不利于结构的耐久性，在不同的结构上，根据实际要求有着不同的坍落度要求，而非一味大坍落度，比如路面混凝土，属于半干硬性，就不能大坍落度。
（四）高性能混凝土更容易开裂？
高性能混凝土的特点是低水胶比、高矿物掺和料、复掺外加剂，这与普通混凝土是不同的。这使得高性能混凝土在施工的质量控制、养护措施都与普通混凝土不同。低水胶比决定于混凝土的粘性变大，在混凝土的运输、浇注、振捣工艺上必须严格控制，有的施工人员为方便施工而掺水，结果强度、耐久性大幅度下降；高矿物掺和料要求混凝土的养护必须到位，普通混凝土早期强度高水化快，对养护不是很敏感，但高性能混凝土则不同，因为掺和料的活性比水泥小得多，对矿粉混凝土，要求潮湿养护14d，而粉煤灰混凝土则要养护21d才能达到预期效果，否则会发生表面掉面、耐磨性差等；复掺外加剂要求混凝土的拌合时间必须要长，外加剂的用量很小，若不保证拌合时间，根本分散不开，均匀性变差，致使外加剂不仅起不到作用，反而使混凝土表面质量下降。很多施工人员不注意这个特点，还沿用以前的野蛮施工方法，造成混凝土表层开裂而归罪于高性能混凝土本身，这是不对的，养护是特别关键的环节。
三、结语
高性能混凝土是今后的发展方向，消除大家对高性能混凝土的一些错误认识对这项技术的推动与发展有着重要作用，高性能混凝土是相对的，要考虑环境、气候、施工条件等多方面因素，理解了这些，才能更好实现预期的结构安全性和耐久性。
高性能混凝土范文第8篇
【关键词】高性能；混凝土；耐久性
根据国际上目前的研究成果,可以认为HPC是在大幅度提高常规混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术, 选用优质原材料, 除水泥、水、集料外, 必须掺加足够数量的活性细掺料和高效外加剂的一种新型高技术混凝土, 是以耐久性作为设计的主要指标, 针对不同用途的要求, 对下列性能有重点地加以保证：耐久性、施工性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。
1.高性能混凝土的特点
1.1 高耐久性
混凝土的耐久性是指其抵抗大气环境作用、化学侵蚀、磨损及其他劣化作用的能力。劣化是指混凝土的原有性能随着时间延长而不断退化,其中既有物理作用, 又有化学作用,混凝土工程中最常见的劣化过程有钢筋锈蚀、冻融破坏、硫酸盐侵蚀和碱一骨料反应等。不管何种劣化过程,其先决条件是混凝土体内须有充足的水分和其他有害物质的侵入。想让混凝土具有高耐久性,必须使混凝土具有足够的密实性；由于采用低用水量(水胶比低于0.4)、较低的水泥用量、较高的活性矿物掺合料,高性能混凝土的密实性高,使水和其他一些有害物质难以渗入，且矿物掺合料还能抑制某些有害介质的作用,如硫酸盐侵蚀等,所以,高性能混凝土具有高耐久性。
1.2 施工性和适用性
现代的混凝土桥梁向大跨度、高荷载发展,预应力混凝土梁体布筋密集,要求混凝土拌合物具有良好的工作性能,易于浇灌、捣实,在施工过程中不出现离析现象，能适用于各种桥梁工程,如钢管混凝土拱桥、斜拉桥桥塔、预应力箱梁等；施工性能好,才能保证混凝土的浇筑质量,才能保证混凝土的密实性、强度、体积稳定性及耐久性。高性能混凝土由于掺用大量的磨细矿渣,在配制时尤其要注重改善其粘性
1.3 高体积稳定性
混凝土的体积稳定性直接影响结构的受力性能,严重者会影响结构的安全。混凝土的体积变形包括收缩变形、弹性变形、徐变变形和温度变形。收缩变形是混凝土的固有特性,不均匀的收缩变形会引起混凝土的内应力并因此产生裂缝,影响强度和耐久性；弹性变形是所有材料共有的变形,弹性模量越大,变形越小；徐变变形是混凝土在荷载作用下随时间增加而产生的不利变形,会影响结构的安全；温度变形是指混凝土在约束条件下热胀冷缩或者因内外温差而产生的变形。
减少收缩主要应从减少用水量、减少水泥浆用量、提高混凝土的密实性入手。
减少徐变的主要办法有：提高混凝土的强度,减少混凝土中的水泥浆含量,不要过早使混凝土承受荷载等。
提高弹性模量的办法有：提高混凝土的强度,采用弹性模量高的集料,改善混凝土的级配,提高混凝土密实度。
对体积稳定性的要求,国际上还没有一个统一的标准。一般来说,要求混凝土的收缩变形、徐变变形小,弹性模量高,温度膨胀系数尽量与钢筋一致。
1.4 经济性
与同等强度等级的普通混凝土相比,高性能混凝土的水泥用量较少,从胶凝材料上节约的费用可抵消使用新型高效减水剂所增加的支出,甚至于还能降低混凝土的成本。对于在恶劣环境中使用的基础设施工程,如沿海、跨海桥梁等,采用普通混凝土不能满足设计要求,要求采取特殊措施,如在混凝土中掺加抗渗剂、防腐剂等,其成本比高性能混凝土还高。如果再考虑后期维护费用与安全使用寿命,高性能混凝土的全寿命成本将远远低于相同使用环境中的普通混凝土。
2.高性能混凝土的配制要求
2.1 水泥
高性能混凝土应采用矿物组成合理、细度合格的高标号水泥，还应注意尽可能选择标准稠度需水量较小和水化热较低的水泥，这样容易选择超塑化剂并在较小的单位水量下获得良好的流动性。一般常用42.5级以上的硅酸盐水泥。
2.2 骨料
配制高性能混凝土的骨料与普通混凝土的要求不同，骨料本身的强度要高，一般选用花岗岩、硬质砂岩及石灰岩等。还需控制骨料的粒径、表面特征、用量、吸水率等指标。
2.3 水灰比
配制高性能混凝土的重要措施是减小水灰比，使混凝土密实性提高，其强度和耐久性可显著增长。一般水灰比在0.3左右，用水量不大于160kg/m3。
2.4 高效减水剂
高效减水剂是表面活性剂，可以大大提高水泥浆的流动性，使得低水灰比配制的混凝土具有高坍落度。同时，还能促进水泥的水化作用，提高早期强度。高效减水剂赋予混凝土高密实度即高强度、高耐久性，同时具有优异的施工性能。
2.5 矿物掺合料
矿物质掺合料是高性能混凝土的又一必不可少组成材料。这类掺合料可以是优质粉煤灰、超细矿渣与天然沸石粉，或硅粉。可单独添加或同时并用，目的在于改善混凝土拌和物的流变性能，提高混凝土强度和耐久性。
2.6 配合比设计
高性能混凝土配合比设计目标首先是高耐久性，并兼顾工作性与强度。为此，世界各国学者均提出了各自的有关高性能混凝土配合比设计方法。如法国路桥实验中心建议的有关高性能混凝土设计方法；日本阿部道彦采用的高性能混凝土配合比计算方法等，基于最大密实度理论而提出的高性能混凝土配合比设计方法。高性能混凝土对原材料质量及配合比参数变化都较敏感，故配合比计算的精确度要求较高，为此，世界各国学者研究了高性能混凝土配合比设计的计算机化，例如清华大学博士研究生王德怀进行的“高性能混凝土配合比设计与质量控制的计算机化”课题研究；法国路桥实验中心提出的优化高性能混凝土配合比设计的RENE―LCPCTM软件等。
高性能混凝土在配制上的特点是低水胶比，选用优质原材料，并除水泥、集料外，必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂。用于桥梁尤其是大跨度桥梁的高性能混凝土应满足：(1)水胶比≤0.4，(2)强度≥41.4MPa，(3)低徐变率。
3.高性能混凝土在桥梁工程中的应用
高性能混凝土广泛用于很多离岸结构物和大跨度桥梁的建造，包括大跨度桥梁所用的拌合物。它们主要用于主梁、墩部和墩基，硅粉混合水泥。高性能混凝土有广泛的应用性，具有易于浇注、捣实而不离析、高超的、能长期保持的力学性能，早期强度高，韧性高和体积稳定性好，在恶劣的使用条件下长寿命、高强度、高流动性与优异的耐久性。推广高性能混凝土在桥梁中的应用，延长桥梁的使用年限和获得更好的经济效益。人们所关注的是高性能混凝土，而不仅仅是高强度混凝土。耐久性、养护的难易程度以及建设的经济性已成为工程建设的目标。当前国内应用较好的如上海东海大桥用的混凝土，设计寿命100年，使用的“高性能海工混凝土”是粉煤灰、矿粉等废料化腐朽为神奇，成为特殊的掺和材料，使海工混凝土既有高强度、耐久性、抗腐蚀等特性，又易于施工，直接节约材料成本2000万元。不仅效果稳定，还能提前感知混凝土的过度疲劳。高性能混凝土在桥梁工程中应用的优点是：①跨径更长；②主梁间距更大；③构件更薄；④耐久性增强；⑤力学性能加强。
4.高性能混凝土的施工要点（下转第142页）
（上接第91页）高性能混凝土由于水胶比低、掺合料用量大、聚羧酸系高效减水剂对用水量相对敏感,所以,在拌制混凝土前应将砂、石翻拌均匀,准确测定其含水率,按照配合比准确计量,保证搅拌时间在3～5min；采用泵送法施工时,高性能混凝土拌合物的坍落度宜控制在(200士20)mm,坍落扩展度宜控制在(500士50)mm,倒坍落度筒流出时间在10～25s为宜；浇捣时间以工艺试验结果确定；对浇筑成型后的混凝土立即进行遮盖养护,遮阳防风、保温、保湿,湿养护至少7d以上；拆模时控制内外温差不大于15℃,以避免混凝土开裂。
5.结语
高性能混凝土以其优异的性能使得普通混凝土向高性能混凝土发展成为必然趋势。高性能混凝土是混凝土技术进步的标志。我国在发展高性能混凝土方面才刚刚起步，需要科研、教学、设计、施工部门携手协作，共同促进高性能混凝土的发展。[科]
【参考文献】