【摘 要】近年來高性能混凝土發(fā)展迅速，在國內(nèi)外的高層建筑、大跨橋梁、長途公路等建設(shè)中的應(yīng)用越來越多。由于高性能混凝土材料的高強度、高耐久性和高工作性滿足了現(xiàn)代建筑的需求，其發(fā)展前景也十分光明。文章正是基于這一背景，對高性能混凝土材料的性能和發(fā)展方向進行深入探究和分析，以期為相關(guān)研究提供參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】高性能；混凝土；材料性能

一、高性能混凝土發(fā)展概述

混凝土作為一種重要的建筑材料，經(jīng)歷了普通混凝土到高強度混凝土再到高性能混凝土的發(fā)展過程。自從1824年波蘭特水泥面世以來，混凝土已經(jīng)有近兩百年的發(fā)展歷史。尤其是鋼筋混凝土設(shè)計規(guī)程形成后，混凝土得到了更為廣泛的應(yīng)用。1972年，世界水泥產(chǎn)量首次超過鋼產(chǎn)量成為世界上最大的建筑結(jié)構(gòu)材料。

最初混凝土技術(shù)的優(yōu)劣是以強度作為主要依據(jù)的。混凝土強度從10MPa提高到50MPa甚至100MPa。但是隨著混凝土結(jié)構(gòu)破壞引起的崩塌事故越來越多，使人們意識到混凝土強度增加帶來的脆性問題已影響到高強混凝土的使用安全，混凝土的耐久性、安全性與安全使用期得到了越來越多的關(guān)注?，F(xiàn)如今，核電站、高層建筑、大跨橋梁等工程中對混凝土材料的性能提出的各種苛刻的要求，迫使混凝土朝著高性能化方向發(fā)展。隨著混凝土外加劑和磨細摻合料在工程中的廣泛應(yīng)用，使普通混凝土向高性能混凝土發(fā)展成為必然，據(jù)預(yù)測，今后混凝土將成為最主要的工程結(jié)構(gòu)材料，而高性能混凝土將占主導(dǎo)地位。

二、高性能混凝土的材料性能

1990年5月，美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究員（NIST）與美國混凝土協(xié)會（CAI）在會議中首次提出高性能混凝土這一概念，盡管對于這一概念國際上至今沒有形成公認的定義，但綜合多國學(xué)者的研究，高性能混凝土之所以謂之“高性能’，高強度、高流動性以及優(yōu)異的耐久性是公認的高性能混凝土材料特性。

（一）高性能混凝土的高強度

高強混凝土的高強度是指有很大的抗壓抗剪等能力，而且也能夠抵抗突加外力比如風(fēng)力，地震等。自從鋼筋混凝十結(jié)構(gòu)問世以來，世界各國在工程中所使用混凝土的強度等級，隨著水泥制造和混凝十配置技術(shù)水平而逐步提高。20世紀(jì)30年代以前，普遍采用結(jié)構(gòu)混凝土的強度以現(xiàn)行的強度等級表示僅為C10～C15，而目前，我國實際工程中普遍使用的混凝士強度等級達到C20～C50。隨著混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用領(lǐng)域的擴展、規(guī)模的增大，結(jié)構(gòu)工程向總高更高、跨度更大、荷載更大的方向發(fā)展，因此對其性能要求也更高。以混凝土框架柱為例，若使用一般強度混凝土，為解決高度高、跨度大、荷載大的問題，并滿足自身軸壓比的要求，則需要增大柱截面面積，而截面面積的增大，往往又容易形成短柱且減小了建筑內(nèi)使用面積。為解決這一矛盾，途徑之一就是使用高強度混凝土?，F(xiàn)在世界上普遍使用的混凝十強度為C30～C50，高強混凝土強度達到C80～C100。實驗室配置的混凝土強度已高達300MPa，很接近混凝土的絕對最大抗壓強度極限。我國一般認為將強度不小于C50的混凝土稱為高強混凝土。

（二）高性能混凝土的高流動性

高性能混凝土的高流動性是指混凝土攪拌物在本身自重或施工機械振搗作用下能夠很好流動的性能，流動性的大小主要取決于水量或水泥漿量的多少，水泥漿愈多，拌合物在自重或機械振搗作用下愈容易流動，灌注時容易填滿模型。

（三）高性能混凝土優(yōu)異的耐久性

高性能混凝土優(yōu)異的耐久性是指混凝土在使用過程中能夠抵抗各種破壞因素作用。混凝土耐久性的好壞，決定混凝土工程的壽命。耐久性是混凝土的一個重要性能，因此長期以來受到人們的高度重視。高性能混凝土能夠抵抗外界各種破外作用。影響混凝土耐久性的破壞作用主要有6種：冰凍-融解循環(huán)作用、環(huán)境水的作用、風(fēng)化作用、中性化作用、鋼筋銹蝕作用、堿-集料反應(yīng)。

三、高性能混凝土的發(fā)展方向

（一）超高強混凝土

又稱活性細粉混凝土，其實驗室立方體抗壓強度可達200～800MPa，抗拉強度可達25～150MPa。主要采用硅粉、粉煤灰、水泥、鋼纖維、高效外加劑等材料，超細加工，改善混凝土的均勻性，使用非水化水泥作為填充料，增摻鋼纖維提高其延性，改善了混凝土的脆性性質(zhì)，硬化過程中施加高溫高壓使其達到很高的強度。

（二）自密實混凝土

其依靠自身的重量使混凝土達到密實，不需機械振搗?；炷恋牧鲃有噪m然高，但仍可以防止離析。這種混凝土的優(yōu)點有：在施工現(xiàn)場無振動噪音，可進行夜間施工，不擾民，對工人健康無害；混凝土質(zhì)量均勻、耐久；鋼筋布置緊密和構(gòu)件體型復(fù)雜時也易于澆筑。施工速度快，現(xiàn)場勞動力小，也屬于一種減輕噪聲污染的綠色混凝土。

（三）綠色高性能混凝土

混凝土所用的水泥在制造過程中，排放大量對環(huán)境有害的物質(zhì)。我國吳中偉院士首先提出了綠色高性能混凝土的概念，簡單地說綠色混凝土應(yīng)具有以下特征：砂石料的開采應(yīng)十分有次序，不過分破壞環(huán)境，更多地節(jié)約熟料水泥，減少環(huán)境污染；更多摻加工業(yè)廢料為主的細摻料，改善環(huán)境，減少二次污染，同時提高混凝土的性能；更大地發(fā)揮高性能的優(yōu)勢，減少水泥和混凝土的用量。

四、結(jié)語

隨著科技的進步以及人們對建筑工程更高的要求，高性能混凝土逐步進入了我們的研究范圍，目前高性能混凝土還沒有確切的定義，國內(nèi)外的相關(guān)研究也各有傾向?？傮w而言高性能混凝土要求高強度，高流動性以及優(yōu)異的耐久性，文章著重分析了高性能混凝土材料的這三點特點，并對其發(fā)展方向展開相關(guān)論述。

參考文獻

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