课题名称高性能混凝土的研究与发展现状
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专 业
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姓 名 学号
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毕业设计（论文）任务书
系 专业 年级
班级 姓名 起止日期
设计题口高性能混凝土的研究与发展现状
1.毕业设计（论文）任务及要求（包括设计或论文的主要内容、主要技术 指标，并根据题目性质对学生提出具体耍求）
2.毕业设计（论文）的原始资料及依据（包括设计或论文的工作 基础、研究条件、应用环境等）
3.主要参考资料、文献
指导教师
指导教师评语
建议成绩：
优良 中 及格 不及格
指导教师签字
年 月 日
最终评定成绩：
优良 中 及格 不及格
系主任签字
年 月 日
随着我国改革开放和现代化进程的加快，我国的建设规模止日益增大，如何保证建 筑丁程质量的同时也能使丁程能长久的安全使用下去，日益受到各级和社公各界的 广泛关注。在众多的土木丁程建设中，混凝土的应用而之广，使用次数Z多是很少见的。 尤It•中近年来，一种较新的混凝土技术止在快速发展并且运用到许多实际工程项目中， 那就是高性能混凝土。
高性能混凝土(High Performance Concrete, IIPC)由于具有高耐久性、高匸作性、 高强度和高休积稳定性等许多优良特性，被认为是FI前全世界性能最为全而的混凝土， 至今己在不少重要工程中被采用，特别是在桥梁、髙层建筑、海港建筑等工程。
本文主要介绍了高性能混凝土发展的历史背景及冃前国内外的研究现状，阐明了髙 性能混凝土的特性，列举了高性能混凝土在国内外研究应用中的重要成果，并对其发展 趋势作岀展望。随看我国建筑向高层化、大型化、现代化的发展，HPC必将成为新世纪 的重要建筑工程材料。
关键词：高性能混凝土；耐久性；体积稳定性
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一、 高性能混凝土产生的背景和研究现状 1
（一） 背景 1
（二） 研究现状及发展方向 2
二、 高性能混凝土的性能研究和应用分析 2
（~）高性能混凝土的概念 2
（二） 高性能混凝土的性能 3
（三） 高性能混凝土发展和应用中所面临的问题 3
三、 高性能混凝土质童与施工控制 4
（一） 高性能混凝土原材料及其选用 4
（二） 配合比设计控制要点 5
1•设计思路有很大区别 5
2.胶凝材料用量及粉煤灰所占比例 6
3 •含气量的要求 6
4.电通量指标 6
（三） 高性能混凝土的適工控制 6
四、 高性能混凝土的特点 8
（一） 高耐久性能 8
（二） 高工作性能 14
（三） 其它 14
五、 绿色高性能混凝土 15
（一）研发绿色窩性能混凝土的必要性 15
（-）绿色髙性能混凝土的可行性 15
（三）绿色髙性能混凝土的发展 16
六、 高性能混凝土的发展前景 16
七、 结论 17
参考文献 17
致谢 18
高性能混凝土的研究与发展现状
引言
从1824年波特兰水泥发明开始，混凝土材料至今已有100多年的历史，以水泥为胶 结材的混凝土也収得了具大的发展，由普通混凝土向髙性能混凝土发展。从20世纪以来, 混凝土就己成为.房屋建筑、桥梁、水利、公路等现代T•程结构首选材料，混凝土作为土木 工穆中最大宗的人造材料，莫用量巨大。据统计，当今我国每年混凝土用量约109m3,并 且随着我国近年來工业化、城市化进程的加快，其用量将继续快速增长。人类进入21世 纪，随着科学技术的快速发展，一种又一种新型混凝土涌现出來。混凝土能否长期作为最 主要的建筑结构材料，其本身必须具有高强度、高工作性、高耐久性等性能，因此高性能 混凝土是现代混凝土技术发展的必然结果，是混凝土的发展方向。
高性能混凝土 (High Performance Concrete, HPC)是20世纪80年代末90年代初， 一些发达国家基于混凝土结构耐久性设计提出的一种全新概念的混凝土,它以耐久性为首 要设计指标，这种混凝土有可能为基础设施工程提供100年以上的使用寿命。区别J：传统 混凝土，高性能混凝土由于具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良 特性，被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土，至今已在不少重要工程屮被采用，特 别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程中显不出其独特的优越性，在工程女金使用期、 经济介理性、环境条件的适应性等方而产生了明显的效益，因此被各国学者所接受，被认 为是今后混凝土技术的发展方向。
一、高性能混凝土产生的背景和研究现状
(1)背景
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 劣坏境下既有建筑不断劣化、退化导致过早失效、退役甚金出现恶性事故造成巨大损失的 严重后果;原材料生产、开采造成的生态坏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，多使用大然 材料及工业废渣保护坏境，走可持续发展的道路，高性能混凝土就是在这种背景卜•出现 并逐步完善与发展的。
混凝土作为用量最大的人造材料，不能不考虑它的使用对生态环境的影响。传统 混凝土的原材料都来自天然资源。每用It水泥，大概需要0.6t以上的洁净水，2t砂、3t 以上的石子；每生产It硅酸盐水泥约需1.5t石灰石和大量燃煤与电能，并排放1 tC02, 而大气屮C0浓度增加是造成地球温室效应的原因之一。尽行与钢材、铝材、塑料等其它 建筑材料相比，生产混凝土所消耗的能源和造成的污染相对较小或小得多，混凝土本身也 是一种洁净材料，但由于它的用量庞大，过度开采矿石和砂、石骨料已在不少地方造成资 源彼坏并严重彩响坏境和天然景观。有些大城市现已难以获得质量介格的砂石。另一方血, 由r混凝土过早劣化，如何处置费旧丁程拆除后的混凝土垃圾也给环境带來威胁。
因此，未來的混凝土必须从根本上减少水泥用量，必须更多地利用各种「•业废渣作为 其原材料；必须充分考虑废弃混凝土的再生利用，未来的混凝土必须是高性能的，尤其是 耐久的。耐久和髙强都意味看节约资源。“高件能混凝土”正是在这种背景卜•产生的。
(2)研究现状及发展方向
针对混凝土的过早劣化，发达国家在20世纪80年代中期掀起了一个以改善混凝土材 料耐久性为主要冃标的“髙性能混凝土”开发研究的高潮，并得到了各国的重视。从 20世纪80年代开始，各国混凝土结构设计规范中逐渐突出了耐久设计的考虑，从只重视 强度设计向强度与耐久性并重。进入20 1比纪90后代以后，混凝土结构耐久性设计方法成 为土木工稈领域中的研究重点。针对不同环境类别的侵蚀作用，提出材料性能劣化的理论 或经验模式，并据此估算结构的使用寿命，成为发展和研究耐久性设计方法的主流。日前, 高性能混凝土的发展有以下几个方向：
⑴绿色高性能混凝土
水泥混凝土是当代最大宗的人造材料，对资源、能源的消耗和对坏境的破坏十分巨大, 与可持续发展的耍求背道而驰。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)超高性能混凝土
超高性能混凝土，如活性粉末混凝土 (Reactive Powdercon-crete,RPC) ,Jt特点是高强 度，抗压强度高达3OOMPa,且具有高密实性，已在军事、核电站等特殊-匚程中成功应用。
(3)智能混凝土
智能混凝土是在混凝土原有的组分基础上复合智能型纠份，使混凝土材料具有自感 知、口适应、自修复特性的多功能材料，对环境变化具有感知和控制的功能。随着损伤自 诊断混凝土、温度口调节混凝土、仿生自愈合混凝土等一系列机敏混凝土的出现，为卻能 混凝土的研究、发展和智能混凝土结构的研究应用奠定了基础。
二、高性能混凝土的性能研究和应用分析
(1)髙性能混凝土的概念
高性能混凝土是近20余年发展起來的一种新型混凝土。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J-0. 40的混凝土；在I I本，将高流态的自密实混凝土(即 免振混凝土)称划IPC；中国土木丁•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介丁业化生产与施工的混凝土。虽然在不同的国家，不同 的学者或工程技术人员,对HPC的理解冇所不同。比如美国学者更强调高强度和尺寸稳定 性，欧洲学者更注重耐久性，而日本学者偏重于高工作性。但是他们的基本点都是高咐久 性，这方而的认识是一致的。
（二） 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：
1・耐久性。髙效减水剂和矿物质超细粉的配合使用，能够有效的减少用水量，减少混 凝土内部的空隙，能够使混凝土结构安全町靠地工作50〜100年以上，是高性能混凝土应 用的主要冃的。
2.工作性。坍落度是评价混凝土工作性的主要指标，IIPC的坍落度控制功能好，在振 捣的过稈屮，高性能混凝土粘性大，粗骨料的下沉速度慢，在相同振动时间内，下沉距离 短，稳定性和均匀性好。同时，由于高性能混凝土的水灰比低，自由水少，且掺入超细粉, 基本上无泌水，其水泥浆的粘性大，很少产生离析的现象。
3.力学性能。由于混凝土是一种非均质材料，强度受诸多因素的彩响，水灰比是彩响 混凝土强度的主要因素，对于普通混凝土，随着水灰比的降低，混凝土的抗压强度增大， 高性能混凝土中的高效减水剂对水泥的分散能力强、减水率高，可大幅度降低混凝土单方 用水量。在窩性能混凝土中掺入矿物超细粉可以填充水泥颗粒Z间的空隙，改善界而结构, 提高混凝土的密实度，提高强度。
4.体积稳定性。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。高性能混凝土较高的强度、良好的耐久性和工艺件都能使莫具有良好的经 济性。高性能混凝土良好的耐久性町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町以减少构件尺寸，减小自重，增加使用空间； IIPC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Cl 10-C137的高性能混凝土替代C40-C60的混凝土，町以节约15%~25%的钢 材和3（）%~70%的水泥。虽然IIPC本身的价格偏髙，但是其优异的性能使其具有了良好的经 济性。概括起来说，高性能混凝土就是能更好地满足结构功能要求和施丄工艺要求的混凝 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而，我国 水泥质量不稳定，离散性大；在廿料方面，粗it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行屮水分的蒸发与凝聚 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，硬化后长期处丁水中时， 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而 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而，由于高性能混凝土的后期强度增长不及普通混凝 土，I佃且脆性人，需要特别注意。同时，在高性能混凝土的研究方而，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。
三、高性能混凝土质量与施工控制
(-)高性能混凝土原材料及其选用
1.细集料。细集料宜选用质地吒破、洁净、级配夷好的天然中、粗河砂，其质量要求应符 合普通混凝土用砂石标准中的规定。砂的粗细程度对混凝土强度有明显的影响，一般悄况 卜,砂子越粗,混凝土的强度越高。配制C50〜C80的混凝土用砂宜选用细度模数大于2. 3的 中砂，对于C80〜C100的混凝土用砂宜选用细度模数大于2. 6的中砂或粗砂。
2.粗集料。高性能混凝土必须选用强度高、吸水率低、级配良好的粗集料。宜选择表血 粗糙、外形有棱角、针片状含量低的硬质砂岩、石灰岩、花岗岩、玄武岩碎石，级配符合 规范要求。由高性能混凝土要求强度较离，就必须使粗集料具有足够高的强度，一般粗集 料强度应为混凝土强度的115倍〜210倍或控制压碎指标值＞10% o最大粒径不应大J：25nini, 以10mm-20mm为佳，这是因为，较小粒径的粗集料，其内部产生缺陷的儿率减小，与砂浆的 粘结而积增大，且界而受力较均匀。另外，粗集料还应注意集料的粒型、级配和岩石种类， 一般采取连续级配，其中尤以级配良好、表而粗糙的石灰岩碎石为最好。粗集料的线膨胀 系数要尽可能小，这样能大大减小温度应力，从而提高混凝土的体积稳定性。
3.细掺合料。配制高性能混凝土时，掺入活性细掺合料可以使水泥浆的流动性大为改 善，空隙得到充分填充，使硬化后的水泥石强度有所提高。更乘要的是，加入活性细掺合料 改善了混凝土中水泥石与竹料的界面结构，使混凝土的强度、抗渗件与耐久性均得到提高。 活件细掺合料是高性能混凝土必用的组成材料。在高性能混凝土小常用的活性细掺合料有 硅粉(SF)、磨细矿渣粉(BFS)、粉煤灰(FA)、天然沸石粉(NZ)等。粉煤灰是火电厂燃煤锅 炉排出的烟道灰，它能有效提高混凝土的抗渗性，显著改善混凝土拌合物的工作性，大掺量 粉煤灰混凝土还对环境保护和节约资源有重要意义。配制高性能混凝土的粉煤灰宜用含碳 童低、细度低、需水童低的优质粉煤灰。矿渣是高炉炼佚排出的熔融矿渣在高温状态下迅 速水淬冷却而成的，用于高性能混凝土的磨细矿渣细度大于水泥，能提高混凝土的工作性 和耐久性。硅粉是电炉法生产硅铁合金所排放的烟道灰,Si02含量大丁90%,平均粒径约 Ollp m,比表面积＞20000m7kg,借助大剂量高效减水剂和强力搅拌作用，口J以填充到水泥 或英他掺介料的间隙中去，并且具有很高的活性，在各种掺介料中对混凝土的增强作用最 为显著，是国际上制备超高强混凝土最通用的超细活性掺合料。
4.减水剂及缓凝剂。由于高性能混凝土具有较烏的强度,且一般混凝土拌介物的坍落 度较大(15〜20 cm左右)，在低水胶比(一般＜0. 35)—般的情况下，要使混凝土具有较大的 坍落度，就必须使用高效减水剂，且其减水率宜在20%以I：。有时为减少混凝土坍落度的损 失,在减水剂内还宜掺有缓凝的成份。此外，由于高性能混凝土水胶比低，水泥颗粒间距小， 能进人溶液的离子数量也少，因此减水剂对水泥的适应性表现更为敏感。因大部分高性能 混凝土施丁•时采用泵送，故掺减水剂后混凝土拌介物的坍落度损失不能太快A大，否则影 响泵送。
5.矿物掺合料。（1）粉煤灰，粉煤灰是燃烧煤粉的锅炉烟气中收集到的细微粉末，又称 “飞灰”（Fly Ash）,其颗粒多呈球形，表而光滑。大量的实践证明:掺用粉煤灰的混凝土, 莫长期性能可得到大幅度的改善，对延长构筑物的使用寿命有重要意义。粉煤灰在混凝土 中的主要作用包括以卜•几个方而:①填充骨料颗粒的空隙并包裹它们形成润滑层，产生"滚 珠润滑”效应;②对水泥颗粒起物理分散作用，使其分布得更均匀;③粉煤灰和聚集在骨料 颗粒周围的氢氧化钙结晶发生火山灰反应，生成具有胶凝性质的产物，加强了薄弱的过渡 区，对改善混凝土的各项性能有显著作用；④粉煤灰延缓了水化速度,减小混凝土因水化热 引起的温升，对防止混凝土产生温度裂缝十分有利;⑤可减小混凝土温度开裂的危险，同时 由加快了火山灰反应，还可提高28d强度。值得注意的是，粉煤灰的水泥取代率对强度影 响显著，较好的早期强度和后期强度的水泥取代率应小J： 10%。当粉煤灰掺童较低时，只会 对水泥早期水化热有影响，但对7d龄期的水化热儿乎没有影响。（2）硅粉（S订ica Futiig,简 写SF）又称硅灰,是从生产硅铁或硅钢等介金所排放的烟气中收集到的颗粒极细的烟尘。硅 粉主要由非常微小、表而光滑的玻璃态球形颗粒组成，粒径为0.1pm〜1.0pm,是水泥粒 径的1/50〜1/100, 一般比表而积为18500 肝/kg〜20000 nf/kg,主要化学成分为二氧化硅, It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，结介应用减水剂，可 使混凝土备方而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5%〜10 %。硅粉的加入，对混凝土的性能的影响主要有:①改善了新拌混凝土的粘聚性、保水性, 提高了需水量;②提高了混凝土的强度，增大了弹性模量和混凝土的十缩;③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:①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，应便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暈。 ②比表血积和活性Si02含量是硅粉的重要指标，硅粉比表血积越大、活性Si02含童越高, 硅粉性能越好，配制硅粉混凝土需选择具有艮好性能的硅粉。③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）配合比设计控制要点
1.设计思路有很大区别
在以往的配合比设计方法中，是按混凝土的强度等级要求计算水灰比，而现在则是按 咐久性的要求，首先根据坏境作用等级确定电通量指标，由此來选择水胶比、控制胶凝材 料最小用量以及掺和料的比例。由于客专隧道的衬砌和仰拱设计强度等级为C30或C35, — 般來说，为满足电通量耍求和水胶比限值耍求，混凝土的强度一般都是超强的。
2.胶凝材料用量及粉煤灰所占比例
在进行呢合比参数设计时，为保证混凝土的耐久性，混凝土中胶凝材料总量应处在一 个适宜范围内，不仅有绘低限要求，同时，对于C30及以卜•混凝土，胶凝材料总量不辽高 T400kg/m3, C35〜C40不亢髙于450kg/m3o铁路客运专线大力提但使用粉煤灰、矿渣粉等 矿物掺和料，与普通硅酸盐水泥一起作为胶凝材料。使用粉煤灰等矿物掺和料，并不是单 纯地考虑降低混凝土成本，首先是为了混凝土耐久性的需要，特别是町以有效改善混凝土 抵抗化学侵蚀的能力（包括氯化物侵蚀、硫酸盐侵蚀、碱骨料反应等）o国内外的大量研 究表明，粉煤灰的掺暈在20%以卜.时，改善混凝土耐久性的效果较佳，更有研究资料表明, 粉煤灰的扱大掺暈可达到50%左右。在《铁路混凝土结构耐久性设讣暂行规定》中明确规 定，一般情况下，矿物掺和料掺竜不宜小于胶凝材料总童的20%,当大于30%时，混凝土的 水胶比不得大于0.45。
3.含气量的要求
含气量的要求也是客运专线高性能混凝土与普通混凝土的重要区别Z—。以往匚程仅 在有抗冻耍求时才考虑适当提高混凝土的含气量，这是对混凝土耐久性的规律认识不足的 表现。实际上，混凝土中适量的引气，不仅能改善抗冻性，同时可显著减轻混凝土的泌水 性，使水在拌介物中的悬浮状态更加稳定，从而提髙混凝土材料的均匀性和稳定性。因此, 客运专线规定，即使配制非抗冻混凝土时，含气量也应不小于2%,并且作为施T•质量控制 的必检项冃之一。为适当提高混凝土的含气量，并获得较伟的减水和保塑效果，町使用新 型聚竣酸盐减水剂。
4.电通量指标
该指标是客运专线对混凝土耐久性最重要、最具体的指标。FI前我国尚无电通量试验 的国家标准，铁路行业电通量试验方法是以美国ASTMC1202快速电量测定方法为基础制定 的，其所测指标可以扱大程度地区分和评价混凝土的密实度，而密实度正是影响混凝土耐 久件最为关键的因素。以往多是以抗渗性来评价混凝土的密实程度，但实践证明，抗渗试 验只适合丁•判定较低强度等级混凝土的密实性，当强度等级超过C30后，抗渗等级儿乎都 能达到P20以上,再往下试验比较困难。这正是用电通疑指标取代抗渗标号作为混凝土耐 久性控制的主要原因。混凝土的电通童主要取决于水胶比，通过大童试验得到规律，一般 水胶比小ro 5时基本町满足电通量小于2000的要求，水胶比小J--0. 45时基本可满足电通 量小于1500的要求。
（三）高性能混凝土的施工控制
量原材料。搅拌时间不宜少P2min,也不宜超过3min。炎热季节或寒冷季节搅拌混凝土时, 必须采取有效措施控制原材料温度，以保证混凝土的入模温度满足规定。
2•运输。应采取冇效措施，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）混凝土入模前，应采用专用设备测定混凝土的温度、坍落度、含气量、水胶 比及泌水率等工作性能；只有拌合物性能符合设计或配合比要求的混凝土方町入模浇筑。 混凝土的入模温度一般H控制在5〜30°C （2）混凝土浇筑时的自由倾落髙度不得人于2m当 大于2in时,应采用滑榊、帘筒、漏斗等器具辅助输送混凝土，保证混凝土不出现分层离析现 象。（3〉混凝土的浇筑应采用分辰连续推移的方式进行，间隙时间不得超过90min,不得随 意留置施工缝。（4）新浇混凝土与邻接的己硬化混凝土或岩土介质间浇筑时的温差不得 大于159。
4.振捣。可采用插入式振动棒、附着式平板振捣器、表血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闻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介物中的水平位置，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介物内平拖。
5.养护。高性能混凝土早期强度增长较快，一般3犬达到设计强度的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采取以带模养护为主，浇 水养护为辅，使混凝土表而保持湿润。养护时间不少于14犬。
6.质量检验控制。除施匸前严格进行原材料质量检査外，在混凝土施工过程中，应对混 凝土的以卜•指标进行检杳控制: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。殛化混凝土：标准养护试件抗圧强度、同条件养护试件抗压强度、抗渗性、 电通量等。
四、高性能混凝土的特点
（一）高耐久性能
高性能混凝土的重要特点是具有高耐•久性，而耐久性则取决于抗渗性;抗渗性又与混凝土 屮的水泥石密实度和界面结构有关。由丁•高性能混凝土掺加了高效减水剂，其水胶比很低 （W0138）,水泥全部水化后，混凝土没有多余的毛细水，孔隙细化，最可儿孔径很小，总孔 隙率低；再者高性能混凝土中掺加矿物质超细粉后，混凝土中骨料与水泥石Z间的界面过 渡区孔隙能得到明显的降低，而且矿物质超细粉的掺加还能改善水泥石的孔结构，使其仝 100p m的孔含量得到明显减少，矿物质超细粉的掺加也使得混凝土的早期抗裂性能得到了 大大的提高。以上这些措施对于混凝土的抗冻融、抗中性化、抗碱-集料反应、抗硫酸盐 腐蚀，以及其它酸性和盐类侵蚀等性能都能得到有效的提高。2.胶凝材料用量及粉煤灰所 占比例
在述行配介比参数设计时，为保证混凝土的耐久性，混凝土中胶凝材料总量应处在一 个适'I、［范围内，不仅有兹低限要求，同时，对于C30及以卜•混凝土，胶凝材料总量不辽高 J*400kg/m3, C35〜C40不亢高于450kg/m3o铁路客运专线大力提但使用粉煤灰、矿濟粉等 矿物掺和料，与普通硅酸盐水泥一起作为胶凝材料。使用粉煤灰筹矿物掺和料，并不是单 纯地考虑降低混凝土成本，首先是为了混凝土耐久性的需要，特别是町以有效改善混凝土 抵抗化学侵蚀的能力（包括氯化物侵蚀、硫酸盐侵蚀、碱骨料反应等）。国内外的大量研 究表明，粉煤灰的掺星在20%以上时，改善混凝土耐久性的效果较佳，更有研究资料表明， 粉煤灰的扱大掺暈可达到50%左右。在《铁路混凝土结构耐久性设讣暂行规定》屮明确规 定，一般悄况下，矿物掺和料掺量不宜小于胶凝材料总量的20%,当大于30%时，混凝土的 水胶比不得大于0.45。
3.含气量的要求
含气量的要求也是客运专线高性能混凝土与普通混凝土的重要区别Z—。以往工程仅 在有抗冻要求时才考虑适当提高混凝土的含气量，这是对混凝土耐久性的规律认识不足的 表现。实际上，混凝土中适量的引气，不仅能改善抗冻性，同时可显著减轻混凝土的泌水 性，使水在拌合物中的悬浮状态更加稳定，从而提高混凝土材料的均匀性和稳定性。因此, 客运专线规定，即使配制非抗冻混凝土时，含气量也应不小于2%,并且作为施匸质量控制 的必检项冃之一。为适当提高混凝土的含气量，并获得较伟的减水和保塑效果，町便用新 型聚竣酸盐减水剂。
4.电通量指标
该指标是客运专线对混凝土咐久性最重要、最具体的指标。R前我国尚无电通量试验 的国家标准，铁路行业电通量试验方法是以美国ASTMC1202快速电呈测定方法为基础制定 的，兀所测指标可以最大程度地区分和评价混凝土的密实度，而密实度正是影响混凝土耐 久性最为关键的因素。以往多是以抗渗性來评价混凝土的密实程度，但实践证明，抗渗试 验只适介「•判定较低强度等级混凝土的密实性，当强度等级超过C30后，抗渗等级儿乎都 能达到P20以上，再往下试验比较因难。这止是用电通量指标取代抗渗标号作为混凝土耐 久性控制的主要原因。混凝土的电通量主要取决于水胶比，通过大量试验得到规律，一般 水胶比小于0.5时基本可满足电通量小于2000的要求，水胶比小于0.45时基本町满足电通 量小于1500的要求。
（三）高性能混凝土的施工控制
1.搅拌。混凝土原材料应严格按照施工配合比要求进行准确称量，称量最大允许偏差应符 合下列规定（按重量计）：胶凝材料（水泥、掺合料等）土 1%；外加剂±1%；骨料±2%；拌合 用水±1%。应采用卧轴式、行星式或逆流式强制搅拌机搅拌混凝土，采用电子计童系统计 量原材料。搅拌时间不宜少J;2inin,也不宜超过3n）in。炎热季节或寒冷季节搅样混凝土时, 必须采取有效措施控制原材料温度，以保证混凝土的入模温度满足规定。
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，防止局部混凝土温度升离（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）混凝土入模前，应采用专用设备测定混凝土的温度、坍落度、含气量、水胶 比及泌水率等工作性能；只有拌介物性能符介设计或配介比要求的混凝土方可入模浇筑。 混凝土的入模温度一般宜控制在5〜3（）°C （2）混凝土浇筑时的fl由倾落高度不得大于2m当 大于2m时,应采用滑槽、帝筒、漏斗等器具辅助输送混凝土，保证混凝土不出现分层离析现 彖。（3）混凝土的浇筑应采用分层连续推移的方式进行，间隙时间不得超过90min,不得随 意留置施匸缝。（4）新浇混凝土与邻接的己硬化混凝土或岩土介质间浇筑时的温差不得 大于150。
4.振捣。可采用插入式振动棒、附着式平板振捣器、表而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岀，然 后再将振捣棒移至新的位程，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耍。通常在混凝土浇注完毕后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.质量检验控制。除施匸前严格进行•原材料质量检查外，在混凝土施工过程中，应对混 凝土的以卜指标进行检査控制：混凝土拌介物：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、高性能混凝土的特点
（一）高耐久性能
高性能混凝土的甭要特点是具有高耐久性，而耐久性则取决于抗渗性;抗渗性又与混 凝土小的水泥石密实度和界面结构有关。由于高性能混凝土掺加了高效减水剂，其水胶比 很低（W0138）,水泥全部水化后，混凝土没有多余的毛细水，孔隙细化，最可儿孔径很小， 总孔隙率低；再者高性能混凝土屮掺加矿物质超细粉后，混凝土中胃料与水泥石Z间的界 血过渡区孔隙能得到明显的降低，而且矿物质超细粉的掺加还能改善水泥石的孔结构，使 Jt^lOOp Hl的孔含量得到明显减少，矿物质超细粉的掺加也使得混凝土的早期抗裂性能得 到了大大的提高。以上这些措施对于混凝土的抗冻融、抗中性化、抗碱-集料反应、抗硫 酸盐腐蚀，以及其它酸性和盐类侵蚀等性能都能得到有效的提高。
2.胶凝材料用量及粉煤灰所占比例
在进行配合比参数设计时，为保证混凝土的耐久性，混凝土中胶凝材料总量应处在一 个适近范围内，不仅有绘低限要求，同时，对于C30及以I、•混凝土，胶凝材料总量不辽髙 于400kg/m3, C35〜C40不亢高于450kg/m3o狭路客运专线大力提侣使用粉煤灰、矿渣粉等 矿物掺和料，与普通硅酸盐水泥一起作为胶凝材料。使用粉煤灰等矿物掺和料，并不是单 纯地考虑降低混凝土成本，首先是为了混凝土耐久性的需要，特别是町以有效改善混凝土 抵抗化学侵蚀的能力（包括氯化物侵蚀、硫酸盐侵蚀、碱骨料反应等）。国内外的大量研 究表明，粉煤灰的掺屋在20%以I:时，改善混凝土耐久性的效果较住，更有研究资料表明， 粉煤灰的最大掺量可达到50%左右。在《铁路混凝土结构耐久性设讣暂行规定》中明确规 定，-激悄况下，矿物掺和料掺童不宜小于胶凝材料总疑的20%,当大于30%时，混凝土的 水胶比不得大于0.45。
3.含气量的要求
含气量的要求也是客运专线高性能混凝土与普通混凝土的重要区别Z—。以往匚程仅 在有抗冻要求时才考虑适当提高混凝土的含气量，这是对混凝土耐久性的规律认识不足的 表现。实际上，混凝土中适量的引气，不仅能改善抗冻性，同时可显著减轻混凝土的泌水 性，使水在拌介物中的悬浮状态更加稳定，从而提高混凝土材料的均匀性和稳定性。因此, 客运专线规定，即使配制非抗冻混凝土时，含气量也应不小F2%,并且作为施工质量控制 的必检项冃之一。为适当提高混凝土的含气量，并获得较佳的减水和保塑效果，町使用新 型聚竣酸盐减水剂。
4.电通量指标
久性最为关键的因素。以往多是以抗渗性來评价混凝土的密实程度，但实践证明，抗渗试 验只适介「•判定较低强度等级混凝土的密实性，当强度等级超过C30后，抗渗等级儿乎都 能达到P20以上，再往下试验比较因难。这止是用电通量指标取代抗渗标号作为混凝土耐 久性控制的主要原因。混凝土的电通量主要取决于水胶比，通过大量试验得到规律，一般 水胶比小于0.5时基本可满足电通量小于2000的要求，水胶比小于0.45时基本町满足电通 量小于1500的要求。
（三）高性能混凝土的施工控制
1.搅拌。混凝土原材料应严格按照施工配合比要求进行准确称童，称量最大允许偏差应符 合下列规定（按重量计）：胶凝材料（水泥、掺合料等）土 1%；外加剂±1%;骨料±2%；拌合 用水±1%。应采用卧轴式、行星式或逆流式强制搅拌机搅拌混凝土,采用电子计童系统计 量原材料。搅拌时间不宜少J;2inin,也不宜超过3n）in。炎热季节或寒冷季节搅样混凝土时, 必须采取有效措施控制原材料温度，以保证混凝土的入模温度满足规定。
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，防止局部混凝土温度升高（臭季）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）混凝土入模前，应采用专用设备测定混凝土的温度、坍落度、含气量、水胶 比及泌水率等工作性能；只有拌介物性能符介设计或配介比要求的混凝土方可入模浇筑。 混凝土的入模温度一般宜控制在5〜3（）°C （2）混凝土浇筑时的fl由倾落高度不得大于2m当 大于2m时,应采用滑槽、帝筒、漏斗等器具辅助输送混凝土，保证混凝土不出现分层离析现 彖。（3）混凝土的浇筑应采用分层连续推移的方式进行，间隙时间不得超过90min,不得随 意留置施匸缝。（4）新浇混凝土与邻接的己硬化混凝土或岩土介质间浇筑时的温差不得 大于150。
4.振捣。可采用插入式振动棒、附着式平板振捣器、表而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岀，然 后再将振捣棒移至新的位程，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.质量检验控制。除施匸前严格进行•原材料质量检查外，在混凝土施工过程中，应对混 凝土的以卜指标进行检査控制：混凝土拌介物: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、高性能混凝土的特点
（一）高耐久性能
高性能混凝土的甭要特点是具有高耐久性，而耐久性则取决于抗渗性;抗渗性又与混 凝土小的水泥石密实度和界面结构有关。由于高性能混凝土掺加了高效减水剂，其水胶比 很低（W0138）,水泥全部水化后，混凝土没有多余的毛细水，孔隙细化，最可儿孔径很小， 总孔隙率低；再者高性能混凝土屮掺加矿物质超细粉后，混凝土中胃料与水泥石Z间的界 血过渡区孔隙能得到明显的降低，而且矿物质超细粉的掺加还能改善水泥石的孔结构，使 Jt^lOOp Hl的孔含量得到明显减少，矿物质超细粉的掺加也使得混凝土的早期抗裂性能得 到了大大的提高。以上这些措施对于混凝土的抗冻融、抗中性化、抗碱-集料反应、抗硫 酸盐腐蚀，以及其它酸性和盐类侵蚀等性能都能得到有效的提高。
2.胶凝材料用量及粉煤灰所占比例
在进行配合比参数设计时，为保证混凝土的耐久性，混凝土中胶凝材料总量应处在一 个适近范围内，不仅有绘低限要求，同时，对于C30及以I、•混凝土，胶凝材料总量不辽髙 于400kg/m3, C35〜C40不亢高于450kg/m3o狭路客运专线大力提侣使用粉煤灰、矿渣粉等 矿物掺和料，与普通硅酸盐水泥一起作为胶凝材料。使用粉煤灰等矿物掺和料，并不是单 纯地考虑降低混凝土成本，首先是为了混凝土耐久性的需要，特别是町以有效改善混凝土 抵抗化学侵蚀的能力（包括氯化物侵蚀、硫酸盐侵蚀、碱骨料反应等）。国内外的大量研 究表明，粉煤灰的掺屋在20%以I:时，改善混凝土耐久性的效果较住，更有研究资料表明， 粉煤灰的最大掺量可达到50%左右。在《铁路混凝土结构耐久性设讣暂行规定》中明确规 定，-激悄况下，矿物掺和料掺童不宜小于胶凝材料总疑的20%,当大于30%时，混凝土的 水胶比不得大于0.45。
3.含气量的要求
含气量的要求也是客运专线高性能混凝土与普通混凝土的重要区别Z—。以往匚程仅 在有抗冻要求时才考虑适当提高混凝土的含气量，这是对混凝土耐久性的规律认识不足的 表现。实际上，混凝土中适量的引气，不仅能改善抗冻性，同时可显著减轻混凝土的泌水 性，使水在拌介物中的悬浮状态更加稳定，从而提高混凝土材料的均匀性和稳定性。因此, 客运专线规定，即使配制非抗冻混凝土时，含气量也应不小F2%,并且作为施工质量控制 的必检项冃之一。为适当提高混凝土的含气量，并获得较佳的减水和保塑效果，町使用新 型聚竣酸盐减水剂。
4.电通量指标
久性最为关键的因素。以往多是以抗渗性來评价混凝土的密实程度，但实践证明，抗渗试 验只适介「•判定较低强度等级混凝土的密实性，当强度等级超过C30后，抗渗等级儿乎都 能达到P20以上，再往下试验比较因难。这止是用电通量指标取代抗渗标号作为混凝土耐 久性控制的主要原因。混凝土的电通量主要取决于水胶比，通过大量试验得到规律，一般 水胶比小于0.5时基本可满足电通量小于2000的要求，水胶比小于0.45时基本町满足电通 量小于1500的要求。
（三）高性能混凝土的施工控制
1.搅拌。混凝土原材料应严格按照施工配合比要求进行准确称量，称量最大允许偏差应符 合下列规定（按重量计）：胶凝材料（水泥、掺合料等）土 1%；外加剂±1%；骨料±2%；拌合 用水±1%。应采用卧轴式、行星式或逆流式强制搅拌机搅拌混凝土，采用电子计童系统计 量原材料。搅拌时间不宜少J;2inin,也不宜超过3n）in。炎热季节或寒冷季节搅样混凝土时, 必须采取有效措施控制原材料温度，以保证混凝土的入模温度满足规定。
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，防止局部混凝土温度升离（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）混凝土入模前，应采用专用设备测定混凝土的温度、坍落度、含气量、水胶 比及泌水率等工作性能；只有拌介物性能符介设计或配介比要求的混凝土方可入模浇筑。 混凝土的入模温度一般宜控制在5〜3（）°C （2）混凝土浇筑时的fl由倾落高度不得大于2ni当 大于2m时,应采用滑槽、帝筒、漏斗等器具辅助输送混凝土，保证混凝土不出现分层离析现 彖。（3）混凝土的浇筑应采用分层连续推移的方式进行，间隙时间不得超过90min,不得随 意谢置施匸缝。（4）新浇混凝土与邻接的己硬化混凝土或岩土介质间浇筑时的温差不得 大于150。
4.振捣。可采用插入式振动棒、附着式平板振捣器、表而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岀，然 后再将振捣棒移至新的位程，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.质量检验控制。除施匸前严格进行•原材料质量检查外，在混凝土施工过程中，应对混 凝土的以卜指标进行检査控制：混凝土拌介物: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、高性能混凝土的特点
（一） 高耐久性能
高性能混凝土的甭要特点是具有高耐久性，而耐久性则取决于抗渗性;抗渗性又与混 凝土小的水泥石密实度和界面结构有关。由于高性能混凝土掺加了高效减水剂，其水胶比 很低（W0138）,水泥全部水化后，混凝土没有多余的毛细水，孔隙细化，最可儿孔径很小， 总孔隙率低；再者高性能混凝土屮掺加矿物质超细粉后，混凝土中胃料与水泥石Z间的界 血过渡区孔隙能得到明显的降低，而且矿物质超细粉的掺加还能改善水泥石的孔结构，使 Jt^lOOp Hl的孔含量得到明显减少，矿物质超细粉的掺加也使得混凝土的早期抗裂性能得 到了大大的提高。以上这些措施对于混凝土的抗冻融、抗中性化、抗碱-集料反应、抗硫 酸盐腐蚀，以及其它酸性和盐类侵蚀等性能都能得到有效的提高。
（二） 高工作性能
高性能混凝土具有良好的流变学性能，高流动性，不泌水,不离析，能在正常施工条件 下保证混凝土结构的密实性和均匀性，对于某些结构的特殊部位（如梁柱接头等钢筋密集 处）还可采用口流密实成型混凝土，从而保证该部位的密实性，这样就可以减轻施工劳动强 度，节约施工能耗。
（三） 其它
高性能混凝土具有较高的韧性、良好体积稳定性和长期的力学性能稳定性。高性能混 凝土的高韧性要求其具有能较好地抵抗地怠荷载、疲劳荷载及冲击荷载的能力，混凝土的 韧性可通过在混凝土掺加引气剂或采用高性能纤维混凝土等措施得到提高。烏性能混凝土 的体积稳定性表现在其优良的抗初期开裂性，低的温度变形、低徐变及低的自收缩变形。 虽然髙性能混凝土的水灰比比较低，但是如果将新型高效减水剂和增粘剂一起使用，尽 町能地降低单方用水量，防止离析,浇筑振实后立即用湿布或湿草帘加以覆盖养护，避免 A阳光照射和风吹，防I上混凝土的水分蒸发，这样高性能混凝土早期开裂就会得到有效 的抑制。高性能混凝土掺加了粉的普通混凝土都得到了显著降低，这对于大体枳混凝土的 温控和防裂十分有利。国内己有研究表明，对于外掺加40%粉煤灰的高性能混凝土,不管是 在标准养护还是在蒸压养护条件下，其360d龄期的徐变度（单位徐变应力的徐变值）均小于 同强度等级的普通混凝土，高性能混凝土徐度度仅为普通混凝土的50%左右。高性能混凝土 长期的力学稳定性要求其在长期的荷载作用及恶劣环境侵蚀下抗压强度、抗拉强度及弹性 模量等力学性能保持稳定。
五、绿色高性能混凝土
（一）研发绿色高性能混凝土的必要性
1990年美国首先提出了高性能混凝土，得到了世界各国和专家的认町，法国组织 包括研究机构、髙等院校、建筑公司等单位开展了高性能混凝土的研究。1996年，法 国公共工程部和教育与研究部又组织了为期4年的国家研究项R “高性能混凝土2000投 人了600力美元作为研究经费。1994年,美国联邦16个机构联合提出了一个在基础设施 施工中应用高件能混凝土的决议，并决定在10年投资2亿美元进行研究。绿色是绿色环保， 人类社会越发展,对绿色环保的要求越迫切。国外有位学者写一篇综述，题为“昨天和今天 的水泥，明天的混凝土”，文屮指出21世纪水泥工业应改名为水硬性胶凝材料工业,而且应 是一种绿色工业。水泥和混凝土堪称为世界上耗用量最大的材料，在我国尤其如此。我国 人多地少，资源缺乏，同时也是吐界I：能源消耗的大国，以水泥和混凝土为例，我国水泥的 年产量大约9亿吨，占世界水泥产量的三分之一，混凝土产量约12亿m3,世界混凝土年产量 大约30亿m3,混凝土的大量使用，需要大量水泥，水泥的生产又极大地影响了环境，直接影 响子孙后代的生活，所以绿色高性能的发展是事在必行。绿色高性能混凝土的研究及使用， 即保护了环境，又提舄了混凝土的性能。以粉煤灰为例，现已研发与使用的绿色高性能混凝 土，绝大部分把粉煤灰作主要掺料，粉煤灰是工业废料，如不很好利用，会对坏境造成二次 污染,在绿色高性能混凝土中采用粉煤灰，即解决了二次污染，又降低了混凝土的成本，同 时提高了混凝土的性能,主要表现在提高了混凝土的耐久性和工作性。混凝土的评价已由 高强度转为高件•能,高性能中耐久性是一个主要的评定标准，混凝土不是一劳永逸的材料， 它也是随时间的增长、坏境的影响和便用情况直接影响其使用寿命，一些发达国家而临这 个问题，我们国家也而临同样的问题。1991年美国在提交国会《国家公路与桥梁现状》的 报告中指出，为了修理或更换现己存在缺陷的桥梁，需投资91亿美元如拖延维护进程，费 用将增至1310亿美元，美国侮年用于混凝土维修的费用大约300亿美元。我国是发展小国家, 在工程建设中基本没有维修费用，工稈费用主要在新建工稈，建国以来，五、六十年代的工 程量大，经过几十年的使用，可以说需维修的丄程量肯定也是巨大的，费用是惊人的，因此， 站在历史的角度，站在发展的角度，研究混凝土高性能的意义巨大。
（二）绿色高性能混凝土的可行性
绿色高性能混凝土是混凝土发展的方向，是我国国情的需要，是建筑工程发展的需要， 是为了子孙后代造福的需要，2005年建设部发布了《关于进一步做好建筑业10项新技术推 广应用的通知》（建质（2005） ）26号）文件中第2项既是“高性能混凝土技术”。建设部部 长汪光熹在笫2届国际智能绿色节能大会上表示：中国将大力开展科技创新以支援和促进 行业发展，将对既有建筑节能改造成套技术，低能耗大型公关建筑技术等加快技术公关，推 动以节能、节地、节水、节材和环保为核心的建筑技术发展，逐步提高绿色建筑比重。因 此，研发绿色高性能混凝土体现科学发展观，是利国利民，惠及子孙Z事。上述这些都为绿 色高性能混凝土的研究与应用打下了良好的基础。
（三）绿色高性能混凝土的发展
1997年3刀的“髙强与高性能混凝土”会议上，吴中伟院士首次出"绿色高性能混凝土 （GHPC） ”的概念，并指出：GIIPC是混凝土的发展方向，更是混凝土的未來。提髙混凝土的 绿色度，可以节约更多的资源与能源，将对坏境的破坏减到最小。人类已经进入211!上纪，混 凝土应该更多地掺加工业废渣掺和料，更多地节约水泥，有更高的强度和耐久性。高性能混 凝土（HPC）具有下列特征:（1）更多地节约熟料水泥，降低能耗与环境污染；（2）更多地掺加 工业废料为主的细掺料；（3）更大地发挥混凝土的高性能优势,减少水泥与混凝土的用量。 因此，高性能混凝土本身就可成为绿色混凝土。事实上，许多工程如大体积水丄建筑、基础 等对强度要求不高,但对耐久性、工作性、体积稳定性、低水化热等有很高要求，都应采用 HPCo例如日本跨海明石大桥基墩混凝土（50万m3）要求高耐久性、高抗冲刷性与低升温，血 弓板度只要求20MPa,使用的就是掺加了复介外加剂与复介细掺料的HPC。由此可见，高性能混 凝土并不一定强调高强，我国目前也己完成了普通混凝土的髙性能化的研究和应用。因此, 传统的GHPC的应用范围可以进一步扩大，叮以将欧美对IIPC强度的低限50MPa降低到C30左 右,原则是只要不损害混凝土的内部结构如孔结构、水化物结构与界而结构等，保证混凝土 具有良好的耐久性与体积稳定性。纳米混凝土、再生混凝土、免振捣自密实高性能混凝土 等都是绿色高性能混凝土。绿色高性能混凝土己被广泛应用于市政工程、尺用建筑和工业 建筑，与普通混凝土相比，高性能混凝土具有更好的施工性能和耐久性，同时町以更多地利 用工业废渣及其它废弃物，有良好的经济指标和坏保意义，因此，绿色高性能混凝土是混凝 土的发展方向。
六、高性能混凝土的发展前景
随着HPC的开发和应用，建筑对生态环境产生的影响止引起社会的关注。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，并对坏境产生不同程度的影响。有专家 指出，作为建筑工业主要原料的水泥,实际上是一种不可持续发展的产品。因此，高性能混 凝土的技术核心是在水泥用量以获得混凝土高性能的同时,坚持英可持续性的发展原 则。21世纪前后，吴中伟等提出了绿色混凝土的概念，在高性能混凝土的基础上增加了三 个含义：1）节约资源、能源;2）不破坏环境，更有利于环境;3）可持续发展，既要满足当代人 的需求，又不危害后代人满足其需要的能力。大力开展绿色高件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。
七、结论
探讨了高性能混凝土配介比设计的基本要求和技术途径，主要从原材料的选择、配合 比参数的合理确定等方而进行了阐述。通过掺入矿物微细粉和高杵•能化学外加剂的技术途 径來配制高性能混凝土，既可改善混凝土的性能，又能降低生产成本，有利于高性能混凝 土的推广应用。文中提出的设计方法具有准确、简捷、适用范围广及程序化的特点，采用 此方法配制的混凝土具有良好的工作性、力学性及耐久性。通过对高性能混凝土抗冻性能 试验研究可得出以卜•结论，混凝土的抗冻性主要与所引入的空气含量、气泡的质量、混凝 土强度和水胶比等因素密切相关，高性能混凝土的含气量宜为2%〜4%,这样配制的混凝土 具有200次以上的抗冻性能。高性能混凝土的抗冻性能与外加剂密切相关，外加剂的掺量 存在一个最优值，本试验中最优掺量在0.95%〜1.00%之间。如今我国HPC发展形势一片良 好，但是要使HPC在建筑工程中推广使用还需一个认识和实践的过程。随着我国建筑基础 建设的不断增强，HPC必将成为新世纪的重要建筑工程材料。基于上述特点，高性能混凝土 成为我国近期混凝土技术的主要发展方向。
参考文献
[11昊中伟.高性能混凝土U1].北京：中国诙逍出版社,1999.
⑵ 吴中伟，廉急珍.高性能混凝北京:中国铁道出版社，1999.
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⑹ 卜•春丽，梁晓平.髙性能混凝土技术特点及应用[J].山西建筑2007,33 (2) : 1822183.
[71陈家禅.岛性能混凝上应用现状及其前景〔J]广东丄木与建筑，2000,(05).
致谢
在大学的三年学习生涯即将结束。
在此论文的完成之际，首先非常感谢老师的关心与指导。
感谢土木工程系的所有老师！下载本文
