羅金連

摘要：采用文獻(xiàn)法和調(diào)查法的研究方法，分析了我國(guó)近年來(lái)的水泥產(chǎn)量增長(zhǎng)情況，指出了我國(guó)混凝土的發(fā)展現(xiàn)狀，并進(jìn)一步闡明了我國(guó)高性能混凝土的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)，提出了我國(guó)今后對(duì)混凝土工作性能研究的必要性。

關(guān)鍵詞：混凝土；高性能混凝土；工作性

中圖分類號(hào)：TV74

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：16749944（2017）22010802

1 引言

混凝土是指由膠結(jié)料、顆粒狀集料、水以及需要加入的化學(xué)外加劑和礦物摻合料按適當(dāng)比例拌制而成的混合料，或經(jīng)硬化后形成具有堆聚結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料，需要時(shí)摻入外加劑和礦物摻合料，按適當(dāng)比例配合[1]。在混凝土中砂石等骨料起骨架作用，水和膠凝材料形成的漿體起包裹骨料和填充骨料間隙的作用。

我國(guó)每年對(duì)混凝土的需求量都很大，年產(chǎn)量一直位于世界前列，這從2000～2013年我國(guó)水泥的產(chǎn)量可以直觀地反映出來(lái)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)從2000～2013年，水泥年產(chǎn)量每年都有所增加，其增加比例如表1和圖1所示。

2 混凝土的發(fā)展歷史

混凝土起源于古代，當(dāng)時(shí)以粘土、石膏等為膠凝材料。而混凝土被廣泛應(yīng)用則是自水泥[2]的出現(xiàn)開(kāi)始，原因是水泥比粘土、石膏等膠凝材料的強(qiáng)度高，耐久性好，節(jié)能且造價(jià)不高。20世紀(jì)初，隨著科技的發(fā)展，混凝土也得到了飛速的發(fā)展，在理論上，水灰比被提出，強(qiáng)度理論得到了深入的研究；在生產(chǎn)和應(yīng)用上，研制出普通混凝土之外的其他混凝土，如輕集料混凝土等，同時(shí)隨著對(duì)混凝土性能的改善研究，混凝土各種外加劑也開(kāi)始陸續(xù)面世。20世紀(jì)60年代，混凝土的發(fā)展隨著減水劑的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新階段，當(dāng)時(shí)由于減水劑的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，使得減水劑的應(yīng)用研究水平得到了很大地提高。日本首先研制成功高效減水劑，自此高分子材料開(kāi)始慢慢地進(jìn)入材料領(lǐng)域，隨后又陸續(xù)成功研制了另外幾種高效減水劑，這使得混凝土進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期，高強(qiáng)混凝土等開(kāi)始被使用。20世紀(jì)70年代，流態(tài)混凝土開(kāi)始問(wèn)世，這很大程度上改善了混凝土的泵送性能，提高了泵送高度，使混凝土的施工技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新階段。到了20世紀(jì)90年代，隨著新型超塑化劑[3]地出現(xiàn)，混凝土進(jìn)入了高性能混凝土?xí)r代。目前對(duì)混凝土的研究就是處于高性能混凝土研究階段。由此可見(jiàn)，混凝土是隨著土木工程地發(fā)展和科技地進(jìn)步而發(fā)展起來(lái)的。因此，在近代涌現(xiàn)出大批的超高建筑和跨海大橋等大型的建筑物，這些都是土木工程對(duì)混凝土的強(qiáng)度、耐久性、和易性等提出更高要求的結(jié)果。

3 高性能混凝土的發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái)，各國(guó)學(xué)者及工程技術(shù)人員對(duì)高性能混凝土的研究越來(lái)越深入。但是各國(guó)對(duì)高性能混凝土不僅提出的要求不同，定義也存在著分歧。美國(guó)方面的研究認(rèn)為[4]，高性能混凝土不僅具有良好的施工性能，而且強(qiáng)度和體積在后期的使用過(guò)程中比較穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)。日本方面的研究認(rèn)為，作為高性能的混凝土，其填充性應(yīng)良好，在澆筑的過(guò)程中不需要振搗，而且在后期混凝土不但強(qiáng)度足夠且耐久性能較好。另外，還有的國(guó)家的研究認(rèn)為，高性能混凝土應(yīng)該在物理性能上具有比較高的密度、在力學(xué)性能上具有比較高的彈性模量，在后期的使用過(guò)程中混凝土的滲透小，抗腐蝕性能好。而我國(guó)在《高性能混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（CECS207-2006）對(duì)高性能混凝土定義：采用常規(guī)材料和工藝生產(chǎn)，具有混凝土結(jié)構(gòu)所要求各項(xiàng)力學(xué)性能，具有高耐久性、高工作性和高體積穩(wěn)定性的混凝土[5]。

綜合各國(guó)對(duì)高性能混凝土的定義和要求，總的來(lái)說(shuō)，主要分成四種流派：第一種是高抗?jié)B性，這是混凝土具備高耐久性的重要因素，也可以說(shuō)是要求良好的耐久性；第二種是高體積穩(wěn)定性，即是要求混凝土具有高彈性模量等性能；第三種是足夠的抗壓強(qiáng)度；第四種是良好的施工性能。

目前，對(duì)混凝土的研究處于高性能混凝土研究階段，高性能混凝土的發(fā)展進(jìn)程如下[6]。

（1）第一階段是工藝創(chuàng)新階段，這一階段的高性能混凝土其實(shí)是經(jīng)過(guò)振動(dòng)加壓而成型的高強(qiáng)混凝土。在還沒(méi)有發(fā)明高效減水劑時(shí)期，工程技術(shù)人員制備高強(qiáng)混凝土的方法是降低混凝土水灰比，再使用機(jī)械給混凝土加壓，把混凝土中多余的水分和空氣擠出來(lái)，通過(guò)減少孔隙率來(lái)提高混凝土的強(qiáng)度。但是該種方法不適合在現(xiàn)場(chǎng)施工，一般應(yīng)用于混凝土預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)，并要求蒸壓養(yǎng)護(hù)。

（2）第二階段是第五組分創(chuàng)新階段，這一階段的高性能混凝土是通過(guò)摻高效減水劑配置而成的高效混凝土。高效減水劑問(wèn)世后，通過(guò)在普通混凝土中加入高效減水劑這一組分，就可以使得混凝土的水灰比降低，提高其流動(dòng)性和抗壓強(qiáng)度。由于這種方法比較簡(jiǎn)單，施工容易，使得高強(qiáng)混凝土在此后獲得更為廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。但是，又有新的問(wèn)題產(chǎn)生，就是僅摻高效減水劑來(lái)配制的混凝土，其坍落度損失較大。

（3）第三階段是第六組分創(chuàng)新階段，這一階段的高性能混凝土的特點(diǎn)是通過(guò)在混凝土中摻入各種礦物外加劑來(lái)改變混凝土的性能。隨著外加劑的出現(xiàn)，在工程中常常通過(guò)在混凝土中摻入外加劑來(lái)改變混凝土的性能，因此礦物外加劑便成為高性能混凝土的第六組分。

4 結(jié)語(yǔ)

目前，在工程應(yīng)用中的高性能混凝土一般需要摻入高效減水劑和礦物外加劑這兩個(gè)組分。高性能混凝土在應(yīng)用的過(guò)程中雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也表現(xiàn)出流動(dòng)性損失嚴(yán)重、造價(jià)高等缺陷問(wèn)題。因此，在設(shè)計(jì)高性能混凝土?xí)r，應(yīng)根據(jù)工程要求的性能設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)論是側(cè)重于強(qiáng)度還是側(cè)重于耐久性，首先應(yīng)該考慮的是混凝土的工作性，以便有利于混凝土的施工。高性能混凝土具備良好的工作性能，是保證混凝土質(zhì)量的的前提條件。因此，對(duì)高性能混凝土工作性的研究是必要的。同時(shí)，近年來(lái)我國(guó)大力研發(fā)綠色建材，很多人結(jié)合當(dāng)?shù)刭Y源研究如何制備高性能混凝土。因此，因地制宜、利用當(dāng)?shù)毓I(yè)廢棄物制備高性能混凝土將會(huì)是今后我國(guó)高性能混凝土發(fā)展的一個(gè)重要方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳凱軍.淺談砼工程中外加劑的添加及應(yīng)用[J].科技信息，2011（3）：11～15.

[2]常建鋒.混凝土材料的發(fā)展與創(chuàng)新[J].河南水利與南水北調(diào)，2010（7）：118～119.

[3]張棟民，張守祺.數(shù)字混凝土―混凝土技術(shù)發(fā)展的新方向[J].混凝土，2012（3）：13～14.

[4]黃學(xué)軍.體積穩(wěn)定性對(duì)中低強(qiáng)度混凝土高性能化的影響分析[J].建筑技術(shù)與應(yīng)用，2011（8）：11～12.

[5]汪艷鵬.淺談高性能混凝土的優(yōu)點(diǎn)[J].建筑技術(shù)與應(yīng)用，2012（13）：126.

[6]汪艷鵬.淺談高性能混凝土的優(yōu)點(diǎn)[J].工程技術(shù)，2012（8）：126.