摘要：随着社会经济的不断发展，人口不断的膨胀，人类对自然界的改造也在不断的深入，高层特高层楼房工程项目不断涌现，普通混凝土已经很难适应特殊工程的需要，在此情况下，高性能混凝土应运而生。本文通过介绍高性能混凝土的特性、材料及配合比，就高性能混凝土在建筑工程中的应用做简要的论述，以供大家参考之用。
关键词：高性能混凝土建筑工程普通混凝土特殊工程
Abstract: with the economic and social development, population continues to expand, human nature is also in constant reform deeply, high-rise buildings, senior project constantly emerging, ordinary concrete has struggled to adapt to the needs of the special projects, and in this case, the high performance concrete arises at the historic moment. This paper introduces the characteristics of the high performance concrete, materials, and mix, high performance concrete construction project in the application are described, for everybody reference.
Keywords: high performance concrete building engineering ordinary concrete special project
中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：
高性能混凝土是采用现代混凝土技术制作而成并大幅度提高普通混凝土性能的一种新型混凝土，它以耐久性作为设计的主要指标，针对不同用途要求，对耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性等性能予以保证，由于高性能混凝土具有优良的性能，其已经被广泛的应用到生产生活的多个领域。
一、高性能混凝土的特性
高性能混凝土是指采用常规材料和工艺生产，具有混凝土结构所要求的各项力学性能，具有高耐久性、高工作性和高体积稳定性的混凝土。其主要特性有：①自密实性，高性能混凝土的用水量较低，流动性好，抗离析性高，从而具有较优异的填充性，故配比较好的高性能混凝土具有良好的自密实性；②体积稳定性，高性能混凝土的体积稳定性较高，表现为具有高弹性模量、低收缩与徐变、低温度变形，采用适宜的材料与配合比的高性能混凝土，其弹性模可达40~45GPa，采用高强度、高弹性模量的粗集料并合理配合比配置的高性能混凝土，90天龄期的干缩值低于0.04%；③高强度，高性能混凝土的抗压强度已超过200MPa，而28d平均强度介于100~120MPa的高性能混凝土，在工程中已被普遍应用，高性能混凝土抗拉强度与抗压强度值比高强混凝土有明显增加，高性能混凝土的早期强度发展较快，而后期强度的增长率却低于普通强度混凝土；④水化热，性能混凝土的水灰比较低，会较早的终止水化反应，水化热相应的降低；⑤收缩和徐变，高性能混凝土的总收缩量与其强度成反比，强度越高总收缩量越小，高性能混凝土的徐变变形显著低于普通混凝土；⑥耐久性，高性能混凝土除通常的抗冻性、抗渗性明显高于普通混凝土之外，高性能混凝土的渗透率，明显低于普通混凝土，其抗化学腐蚀性能显著优于普通强度混凝土。
总的来说，高性能混凝土是能更好地满足结构功能要求和施工工艺要求的混凝土，能更大限度地延长混凝土结构的使用年限，并降低工程造价。
二、高性能混凝土的原材料及配合比
2.1、水泥及其用量，配制高性能混凝土要求水泥矿物组成中，C3A含量不应超过8%，比表面不宜太高，试验结果证明，C3A含量超过8%，则水泥的流动度损失明显，含碱量及硫酸盐含量高的水泥更严重。
为了控制水泥水化放热量以及提高体积稳定性，配制高性能混凝土时胶凝材料总用量通常在300~550kg/m³范围，最理想的办法是生产一种低水灰比、高流动性、高标号的水泥，与普通水泥配合使用，以适应高性能混凝土的发展。
2.2、矿物掺合料，矿物掺合料主要是粉煤灰、矿渣、硅粉等，它们是辅助胶凝材料，合理使用这种材料可以得到较好的技术效果。
2.3、用水量，在高性能混凝土中，利用超塑化剂破坏水泥粒子的絮凝结构，这样可以使水泥粒子比较分散，大大减少了拌合水量，可以使水泥粒子间距缩小，以得到比普通混凝土密实度高得多的水泥石结构。
2.4、集料及其用量 在配制高性能混凝土时，水泥浆与集料的体积比是0.35：0.65，除此之外，集料的种类对混凝土的体积稳定性也有显著影响。例如：在一定的水泥浆、集料比时，使用弹性模量低的集料将会使混凝土的徐变增大，在各种集料中，选择石灰岩和玄武岩比较好。作为细集料通常采用中高细度模数的天然砂为好。在颗粒尺寸相同时，作为粗集料用破碎的致密石灰石或深层的岩浆岩通常以得到满意的结果。粗集料的最大粒径对高性能混凝土来说以10~15mm为最佳，超过25mm时，对混凝土强度和抗渗性不利。
2.5、外加剂，配制高性能混凝土不可缺少的是超塑化剂，其是阴离子型高分子表面活性剂，其掺量一般为水泥重量的1%~2%，且对不同等级的混凝土，其掺量随着强度的增高而增大。超塑化剂对水泥浆有强烈的分散作用，但是这种作用持续时间不长，因此用超塑化剂配制大流动性混凝土存在坍落度随时间损失的问题，解决坍落度损失可采用后掺法，即一部分超塑化剂在混凝土拌合物运达施工现场后再加入，然后经搅拌进行混凝土泵送。也可采用将超塑化剂与缓凝剂组成复合外加剂，这种方法比较简单，而且可满足拌搅运输、泵送、浇注工艺过程的要求。
三、高性能混凝土在建筑工程中的应用
随着现代混凝土技术发展，混凝土各种化学外加剂包括泵送剂、防水剂、防冻剂等性能要求均发生了变化，每次标准修订均反映了技术水平的提高，但国内大多使用萘系复合型的减水剂，混凝土坍落度损失的问题没有得到根本解决，各地的技术水平差异和原材料变化较大，往往达不到技术要求。中低强度等级的高性能混凝土，包括免振捣自密实混凝土，在实际工程应用中出现问题较多，C50以上的高强及C80以上超高强高性能混凝土尚未完全普及推广使用，但在国外，免振捣自密实混凝土和高强高性能混凝土在工程中应用已较为普遍。
一般情况下聚羧酸系减水剂比萘系减水剂的减水率高，能与水泥更好的相容，用聚羧酸系减水剂配制高性能混凝土，水胶比可以降至很低，混凝土的流动性很大。但是由于其与水泥存在一定的相容性的问题，导致很多混凝土出现流动性损失的情况；另外，高性能混凝土在硬化过程中容易出现裂缝，致使混凝土耐久性降低。而采用将高性能减水剂与大掺量活性细掺料配置高性能混凝土，可以使混凝土的性能得到改善和提高，大大减小了水泥用量和水胶比，提高了工程质量，降低了工程造价。
我国现行的混凝土配合比设计、施工质量标准，包括原材料的检验标准，主要都是针对高水灰比的普通混凝土特点制定的，如《混凝土外加剂》不能准确检验出丙酸基高效减水剂的减水率，所测结果与施工配合比中反应出的减水率之间存在较大差异。
高性能混凝土的配合比参数及相关的耐久性检测方法与普通的混凝土有较大的差别，其方法特点应主要突出新拌混凝土的流动性和硬化混凝土的耐久性检测。由于各种因素的影响，在我国，高性能减水剂这一类产品的质量与国外还有一定的差距，不过随着科技的不断发展，差距将会缩小，免振捣自密实混凝土及高强超高强高性能混凝土也将得到进一步发展，因此，及时开展高性能混凝土的基础研究非常必要。
尽管我国的高性能混凝土与国外还有一定的差距，但是随着我国科技及工艺水平的不断提高，很多高性能混凝土已经被用于到实际工程中，例如，在沈阳方园大厦、 大西电业园等多项高层建筑钢管混凝土柱中应用强度高达C80的高性能混凝土；在上海中华第一高楼，88层的金茂大厦，一次性将C40混凝泵送到380多米的高度；在大体积混凝土施工方面，上海教育电视台综合楼大体积基础混凝土浇筑中，水泥用量仅仅占胶凝材料总量的46%，而且混凝土浆量饱满，工作性、粘聚性和抗离析性能均能满足要求，强度也满足了设计要求的C40，是一个很值得借鉴的工程实例。
四、结束语
随着科技及工艺水平的进一步发展，相信高性能混凝土定能被广泛的应用到工程中的各个领域，作为技术人员，我们应该从配合比、原材料、运输、施工、养护剂检测验收等各个环节严格控制高性能混凝土的质量，从工艺和管理上确保高性能混凝土的质量，推动高性能混凝土的应用。
【参考文献】
[1] 《高性能混凝土》姚燕等，化学工业出版社
[2] 《高强与高性能混凝土及其应用》赵铁军等，中国建材工业出版社
[3] 《土木工程施工》周国恩等，化学工业出版社
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。