1、1 浅浅 谈谈 高高 性性 能能 混混 凝凝 土土 摘摘 要要：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。本文结合工程实例，介绍了高性能混凝土的抗腐蚀性、耐久性、外加剂 的选用及质量的控制和存在的问题。 关键词关键词： 高性能混凝土高性能混凝土 定义定义 抗腐蚀性抗腐蚀性 耐久性耐久性 质量控制质量控制 存在问题存在问题 1 1. .高性能混凝土产生的背景、定义与性能高性能混凝土产生的背景、定义与性能特点
2、特点及其开发研究及其开发研究 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。区别于 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中被 采用，特别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程中显示出其独特的优越性，在工程安 全使用期、经济合理性、环境条件的适应性等方面产生了明显
3、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。 传统的混凝土虽然已有近 200 年的历史，也经历了几次大的飞跃，但今天却面临着 前所未有的严峻挑战： 1) 随着现代科学技术和生产的发展，各种超长、超高、超大型混凝土构筑物， 以及在严酷环境下使用的重大混凝土结构，如高层建筑、跨海大桥、海底隧道、海上采 油平台、核反应堆、有毒有害废物处置工程等的建造需要在不断增加。这些混凝土工程 施工难度大，使用环境恶劣、维修困难，因此要求混凝土不但施工性能要好，尽量在浇 筑时不产生缺陷，更要内久性好，使用寿命长。 2) 进入 20 世纪 70 年代以来，不少工业发达国家正面临一些钢筋混凝土结
4、构，特 别是早年修建的桥梁等基础设施老化问题， 需要投入巨资进行维修或更新。 1987 年美国 国家材料咨询局的一份政府报告指出：在美国当时的 57.5 万座桥梁中，大约有 25.3 万 2 座处于不同程度的破坏状态，有的使用期不到 20 年，而且受损的桥梁每年还增加 3.5 万座。1991 年在提交美国国会的报告“国家公路和桥梁现状”中指出，为修复或更换现 存有缺陷桥梁的费用需投资 910 亿美元；如拖延修复进程，费用将增至 1310 亿美元。 美国现存的全部混凝土工程的价值约6万亿美元， 每年用于维修的费用高达300亿美元。 在加拿大，为修复劣化损坏的全部基础设施工程估计要耗费 5000
5、亿美元。在英 国， 调查统计了 271 个工程劣化破坏实例， 其中碳化锈蚀占 17， 环境氯盐锈蚀占 33， 内部氯盐锈蚀占5， 混凝土冻蚀10， 混凝土磨蚀10， 混凝土碱骨料反应破坏9， 硫酸盐化学腐蚀 4，其他各种不常发生的腐蚀破坏 7。 我国结构工程中混凝土耐久性问题也非常严重。建设部于 20 世纪 90 年代组织 了对国内混凝土结构的调查，发现大多数工业建筑及露天构筑物在使用 2530 年后即 需大修，处于有害介质中的建筑物使用寿命仅 1520 年，民用建筑及公用建筑使用及 维护条件较好，一般可维持 50 年。相对于房屋建筑来说，处于露天环境下的桥梁耐久 性与病害状况更为严重。据 2
6、000 年全国公路普查，到 2000 年底我国已有各式公路桥梁 278 809 座，公路危桥 9 597 座，每年实际需要维修费用 38 亿元，而实际到位仅 8 亿元。 港口、码头、闸门等工程因处于海洋环境，氯离子侵蚀引发钢筋锈蚀，导致构件开裂、 腐蚀情况最为严重。1980 年交通部四航局等单位对华南地区 18 座码头调查的结果，有 80以上均发生严重或较严重的钢筋锈蚀破坏， 出现破坏的时间有的距建成仅510年。 3) 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 1t 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 1 t 硅酸盐水泥约需 1.5 t 石灰石和大量燃煤与电能，并排 放 1t CO2，而大气中 CO2浓度增加是造成地球温室效应的原因之一。尽管与钢材、铝材、 塑料等其它建筑材料相比，生产?昆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
