高性能混凝土应用【PPT】

1、高性能混凝土的应用专家点评1981年，英悉尼.明德斯（SianeyMrndess）、美J.费朗西斯.扬（J.Erancis.young），在合著混凝土一书首页上写道“混凝土已经成为现代社会的基础，在日常生活中几乎各个方面都直接或间接地涉及到混凝土。”1987年，美国专家来华透露，联邦已拨款几十亿美元，ACI正在研究月球开发用混凝土。不久混凝土将成为太空建设材料。1992年，清华大学冯乃谦教授写道“作为一门经验技术，混凝土技术目前已进入高科技行业，它远远超过传统建筑业的潜在用途。”1996年，我国工程院院士吴中伟认为“今后3050年水泥基材（包括各种混凝土和制品）将会得到更大的发展。”1998年

2、，国内著名专家写道“混凝土在工程领域发挥着其它材料无法替代的作用，已经成为现在社会文明的基石。是人类社会文明发展的见证。”2000年，我国全国混凝土协会专家这样赞誉“凡有人群的地方，就有混凝土在闪光。”混凝土技术的变革水泥起源混凝土一词源于拉丁文术语“Concretus”，其意思是共同生存。“水泥”是一个一般术语，亦适用于所有胶结材料。当涉及到非波特兰（我国称硅酸盐）水泥时，应冠以定语，例如铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥，环氧树脂混凝土等。1876年，英杰姆斯.帕克（JamesParker），用含有粘土的不纯石灰石球，烧制成天然水硬性胶结材。1813年，法维卡V（icat），用石灰石和粘土的合成物，

3、经煅烧制成了人造水硬性胶结材。他还发明了沿用至今的维卡针，用以测定水泥的凝结时间。1824年，英利兹的一个施工人员约瑟夫.阿斯普丁（Joseph.Aspdin）提出“波特兰”水泥的一个专利。它是由煅烧某些磨细（粉状或弄碎成糊状）的石灰石，掺入分别磨细的粘土，再将混合物在窑内煅烧至CO2被分解逸出。最后将烧成物磨细制成水泥应用。因为硬化后的水泥酷似英国波特兰石场天然建筑石料，故而命名为波特兰水泥。尽管阿斯普丁并未达到起码的烧结温度（1845年，伊沙.约翰逊（IsaacJohnson）提出的9000C10000C），其水泥未必是真正意义上的波特兰水泥，但因为在市场上取得了很大的成功，而被后人确定为

4、水泥的发明人。混凝土技术的变革水泥起源初时波特兰水泥是用立窑生产。1886年开始用回转窑生产，1909年美托马斯.爱迪生（ThomasEdison）发布一系列回转窑专利。1836年德国首先进行了系统的抗拉和抗压强度试验。1900年，水泥的基本试验大部分标准化。我国1889年开始创建水泥工业，印象中生产大古牌水泥。混凝土技术的变革第一次变革自从1824年波特兰水泥获得专利之后，各种水泥混凝土陆续问世。在短短179年间共发生四次变革。第一次变革理论基础时代1850年法郎波特（Lambot）用钢筋网造了一条小型水泥船。标示了钢筋混凝土（RC）时代的开始，也是RC预制工业的萌芽。1887年，英M.科伦

5、（MKoenen）首发了RC结构计算方法。1918年，美D.A艾布拉姆斯（D.A.Abrams）建立了水灰比（W/C）强度公式。当混凝土充分密实时，其强度与W/C成反比。1930年，瑞士鲍罗米（Belomey）根据大量试验数据，应用数理统计方法，纳入了水泥强度因素后，提出了混凝土强度与水泥实际强度及W/C之间的关系。确认了混凝土强度取决于水泥石性能，而水泥石性能又取决于自身的孔隙率。因为鲍罗米公式中没有考虑水泥的物理化学性质，水泥水化程度，水化时温度、含气量变化及泌水形成的裂缝等因素，后来鲍尔斯（Powers）又确立了混凝土强度增长与胶空比的关系，即已水化水泥浆体积与已水化水泥浆体积加毛细孔体

6、积加气孔体积之和的比值。进一步反映了混凝土强度与毛细空隙的关系。可见减少空隙，增加胶空比，能够提高混凝土强度是鲍罗米与鲍尔斯公式的一致性。混凝土技术的变革第二次变革第二次变革预应力和干硬性混凝土时代1928年，法E.弗列辛涅（E.Freyssinet）提出了混凝土收缩和徐变理论。采用了高强钢丝并研制了锚具，为预应力技术在混凝土中应用奠定了基础。预应力混凝土系从外部对混凝土改性。因为依靠机械张拉钢筋，因为之称为机械预应力混凝土。20年后，前苏联依靠膨胀混凝土在硬化过程中产生膨胀能，通过与钢筋粘结力和末端锚固张拉钢筋而产生预应力，称之为化学预应力混凝土。1934年，美国发明了振动器。从此高标号混凝

7、土飞速发展。前苏联根据W/C理论开发了干硬性混凝土，并研制了许多高效重型设备。1940年，日吉田德次郎配制了W/C100Mpa的成果。但后来逐步认识到，配制50Mpa干硬性混凝土十分困难，并很不经济。混凝土技术的变革第三次变革第三次变革干硬性混凝土向流动性混凝土转变时代1937年，美E.W斯克里彻取得了用亚硫酸盐纸浆废液改善混凝土和易性，提高强度和耐久性的专利，拉开了现代外加剂之幕。1913年，美柯尼尔.开（Cornellkee）设计出曲轴机构传动的立式缸混凝土泵，并取得专利。1927年德弗得茨.海尔（FritzHell）亦设计同类型混凝土泵，并第一次获得成功的应用。1932年，荷兰库依曼将立

8、式缸改为卧式缸，制造了库依曼型混凝土泵。1936年，保尔（Bell）提出了可泵性问题。随后格莱（Gray），波波维茨等人对可泵性作了不同的解释。我国学者简言：“可泵性实则就是拌合料在泵压下管道中移动磨擦阻力和弯头阻力之和的倒数。”阻力越小，可泵性越好。通俗讲，可泵性是拌合物在泵送过程，不离析，粘塑性好、磨擦力小、不堵塞、能顺利沿管道输送的性能。混凝土技术的变革第三次变革1962年，日服部健一等将萘磺酸甲醛高缩合物（聚合度n10核体）用于混凝土分散剂，1964年花王石碱公司作为商品出售，名为“麦地”（MT-150）高效减水剂。几乎与此同时（1963年）前联帮德国研制成功三聚氰氨磺酸盐甲醛缩聚物，

9、随后出现的还有环氧树脂（NO89）。上述减水剂减水率高达20%30%，前联邦德国首先用三聚氰胺“美尔门脱（Melment）”研制成功坍落度1822的流态混凝土。标示了流动性混凝土时代的开始。我国前华北窑业公司于1948年引进美国文沙引气剂样品，1949年研制成功松香热聚物为主要成份的引气剂。产品名为长城牌引气剂，在天津新港应用效果显著。我国20世纪50年代开始大量生产使用外加剂，主要产品有松香热聚物和松香皂类的引气剂、纸浆废液（木质素磺酸钙）、氯盐防冻剂等。1970年，国家建材院、清华大学、江西水泥制品研究所率先推出萘系和三聚氰胺系高效减水剂。7080年代是我国发展高潮时期，高效减水剂与日本的

10、差距只有10年，而前于苏联5年。1999年全国拥有外加剂骨干企业482家，总产量达123.5万吨，已居世界前列。 混凝土技术的变革第四次变革第四次变革高强混凝土应用，高性能混凝土萌发时代高强混凝土（HSC）是混凝土技术的高科技，高性能混凝土（HPC）是混凝土技术的前沿。1918年，美建造的陶粒钢筋混凝土载重7000t海船，半浸海水之中，至今（80余年）仍很完好。1929年下水，1942年搁浅于挪威海岸，名为CreteJoist的钢筋混凝土船，历经数十年海潮和严寒考验，经取芯测定和电位测试，其混凝土强度可达75MPa120Mpa，除有少数裂缝外，未见明显腐蚀，钢筋绣蚀亦很缓慢。可见人们很早就开始

11、关注HSC和HPC。HSC在不同历史阶段涵义不同。20世纪30年代前，全世界用体积配合比，强度10MPa30Mpa。二战后各国不断提高，强度达到25MPa40Mpa。我国建国后以北京为先导改为重量配合比，强度11Mpa、14Mpa、20Mpa。50年代HSC强度为35Mpa，60年代为40MPa50Mpa，70年代为60Mpa。时下采用现代技术配制的HSC强度早已超过了结构设计所采用的强度。例如使用优质天然骨料能够生产230Mpa的混凝土，使用优质陶瓷骨料可以得到460Mpa的混凝土，甚至使用轻骨料亦可配制100Mpa的轻质混凝土。 混凝土技术的变革第四次变革美国混凝土学会（ACI）和国际预应

12、力混凝土联合会（FIP）与欧洲混凝土委员会（CEB）1990年、1992年公布报告都将HSC的强度界定为41Mpa，且不包括应用特种材料和技术制备的混凝土。其理由是超过40Mpa的混凝土性能与生产工艺都会开始变化。一些国家的标准和规范，均在抗压强度40MPa50Mpa试验基础上制定的，但不限制41Mpa的混凝土。HSC的强度低限，将随着研究工作的不断深化而逐步提高。目前抗压强度50Mpa或60Mpa通常被认为是HSC。HSC的技术发展走过三个阶段。没有减水剂前，靠低W/C、振动加压和高温养护制备为第一阶段；以高效减水剂为主开创了HSC发展的第二阶段；采用矿物质细粉料和高效减水剂双掺，以普通工艺

13、制备（亦是当前配制HSC技术路线的主要特征）为第三阶段。现在HSC技术有以下四个档：设计强度（按新标准，下同）为60Mpa，采用目前市售材料和标准可以生产与施工；设计强度为80Mpa，市售材料和标准尚有怀疑，仅以预拌商品混凝土中试点应用；设计强度为100Mpa120Mpa，市售材料已不适宜，技术标准也要重新制订，处于试验室配制阶段。设计强度为140Mpa150Mpa，必须开发新材料，处于攻关研究阶段。 混凝土技术的变革第四次变革HSC的技术经济效果十分明显，国内外经验表明：用60Mpa代替30Mpa40Mpa，可减少40%混凝土、39%钢材用量降低工程造价20%35%。若用于构件生产，每提高强

14、度10Mpa，养生能耗减少标准煤13/m3。当强度由40Mpa提高到80Mpa，其构筑物体积、自重均缩减30%。世界许多国家HSC在工程上应用始于20世纪六七十年代。1967年，美芝加哥建成最早应用HSC的高层建筑Lakepoint塔楼，70层总高197m，底桩使用C65混凝土。同时期还有用C70混凝土修建核电站的报导。1968年，日旭化成工业（株）通过离心法成型生产抗压强度80Mpa高强钢筋砂浆桩。1970年小野田水泥公司和日本混凝土工业公司开发了90Mpa桩用混凝土，86m跨公路桥用了C70混凝土。1973年，挪威建成北海油田27m，深70m，面积2英亩钻井平台。我国HSC现浇最早的是19

15、98年在沈阳建成的18层62m高的辽宁省工业技术馆，12层以下柱子用了C60混凝土。1990年，广州68层国际大厦，在200m高的顶部直升机坪中用了掺粉煤灰的C60混凝土；北京西客站、电教中心、联合广场分别用了C60C80混凝土。北京财税大楼设计强度等级C110，实际达到124Mpa131Mpa。1999年统计，我国已建成超过150m的超高层建筑已有100栋，其中一批使用了C60泵送混凝土。 混凝土技术的变革第四次变革众所周知，混凝土属脆性材料，强度越高脆性越突出。其抗拉强度不与抗压强度同步成比例增长。研究微观结构，强度达到一定值的HSC为共价键，破坏时突然崩裂，并伴有巨响。要通过掺入纤维或高

16、分子材料等途径改性解决。高性能混凝土，英文译名是HPC，是HighPerfomanceConcrete的缩写。1968年以来日本、美国、加拿大、法国、德国等国家投入了大量的财力、人力和物力致力于开发和研究，并用于一些重要工程。1990年，美国国家标准与技术研究院（NIST）和ACI201委员会定名为“HPC”。此举否定了过去太偏重强度的发展道路，引导了正确的发展方向。我国译为“高性能混凝土”。混凝土技术的变革第四次变革HPC原定义中强调混凝土的耐久性，是指能抵抗气候的作用、化学侵蚀、腐蚀以及其他方面的劣化作用。美国学者认为：HPC是一种易于浇注、捣实、不离析，能长期保持高强度、高韧性和体积稳定

17、性，在严酷条件下寿命很长的混凝土。ACI认为HPC并不需要很高的抗压强度，但仍要50Mpa，日本学者认为：HPC是一种高填充能力的混凝土，新拌阶段不需振捣能完成浇注，水化、硬化早期阶段水化热低、干缩少，具有足够的强度和耐久性。加拿大学者认为：HPC是一种具有高弹性模量、高密度、抗侵蚀、低渗透的混凝土。可见美加学者侧重于硬化后的性能，特别是耐久性。日本学者则重视新拌混凝土的流动性和自密实性。我国学者吴中伟院士认为：高性能应体现在工程设计（力学概念）和施工要求（非力学概念）及使用寿命（经济学概念）综合的优异技术、经济特性上。应该根据用途和经济合理等条件对性能有所侧重，现阶段HPC强度低限可向中等强

18、(30MPa)适当延伸，但以不损害混凝土内部结构(孔结构、界面结构、水化物结构等)的发展与耐久性为度，因此，高性能混凝土的定义一般也包括高流动性和长期使用的力学性能和耐久性能两方面。 混凝土技术的变革第四次变革HPC的初步定义为：HPC是一种新型的高技术混凝土，是在大幅度提高混凝土性能的基础上，采用现代混凝土技术，选用优质原材料，在严格的质量管理的条件下制成的；除了水泥、水、集料以外，必须掺加足够数量的细掺料与高效外加剂，HPC重点保证下列性能：高耐久性、工作性、各种力学性能、适用性、体积稳定性以及经济合理性。后来又进一步明确为：HPC是一种新型的高技术混凝土，是在大幅度提高常规混凝土性能的基

19、础上，采用现代混凝土技术，选用优质原材料，在妥善的质量控制下制成的；除采用优质水泥、水和集料以外，必须采用低水胶比和掺加足够数量的矿物细掺料与高效外加剂，HPC应同时保证下列性能：耐久性、工作性、各种力学性能、适用性、体积稳定性和经济合理性。高性能混凝土的研究与发展 高性能混凝土首先必须解决施工问题，混凝土是否轻质、高强、多功能，是否有利于环保、经济、耐久实用等，都属于混凝土的使用性能。随着混凝土结构物向大型化、高层化方向发展，现代施工更趋于机械化，任何混凝土都应首先满足建筑施工要求，因此，现代混凝土具有高流动性是第一位的。另外，高性能混凝土以满足现代施工要求为条件，以达到使用性能和耐久性要求

20、为目的，包括其他一些水泥基复合材料在内的混凝土，如钢筋混凝土、预应力混凝土、纤维增强混凝土、聚合物混凝土、喷射混凝土等。高性能混凝土是高流动性的混凝土，同时也是高耐久性的混凝土。高性能混凝土的研究与发展最早提出绿色高性能混凝土概念的是吴中伟教授。绿色高性能混凝土概念，主要是强调混凝土在节约能源、保护环境方面的作用，其特征表现在三个方面：更多地节约水泥熟料，减少环境污染和能源消耗；更多地掺加工业废渣，改善环境，减少二次污染；混凝土自身更高的流动性和更高的强度，减少施工噪声，减轻混凝土结构自重，节约人力物力资源，降低成本。高性能混凝土应该更多地掺加工业废渣掺和料，更多地节约水泥，提高混凝土的耐久性

21、和在节约资源能源、保护环境方面的作用，绿色高性能混凝土是现代混凝土技术发展的必然结果。 高性能混凝土的研究与发展混凝土要实现高性能化、解决问题的关键在于组成材料和工艺过程。首先，在组成材料和配合比方面，通常使用高性能减水剂和超细矿物掺和料。高性能减水剂应是性能更好、更能满足实际需要的高效减水剂，即除具有高效减水、改善混凝土孔结构和密实程度等性能外，还能控制混凝土的坍落度损失、更好地解决混凝土的引气、缓凝、泌水等问题。目前，最具有代表意义的高性能混凝土包括免振捣自密实高性能混凝土和C80至C100高强超高强高性能混凝土的工程应用等，可以说，没有高性能减水剂和超细矿物掺和料就不可能实现高性能混凝土

22、。另外，与高性能混凝土相应配套的工艺，包括混凝土的生产、输送、浇筑、养护等各工序，应合理优化，可以减少混凝土质量波动，减少韧始缺陷，使新拌混凝土更均匀密实，硬化混凝土的骨料相与凝胶相粘结更加牢固，从而使混凝土的各项性能指标提高，最终实现混凝土的高性能化。 高性能混凝土的研究矿物超细粉的研究众所周知，在混凝土中加入矿物超细粉，有助于改善水泥和高效减水剂之间的相容性。超细粉部分替代水泥熟料或水泥本身，既可改善混凝土的流动性，又能提高其强度与耐久性，成为高性能混凝土中不可缺少的组成成分。超细粉的作用除具有微观填充效应外，还可同时具有形态塑化效应或火山灰效应等，不同超细粉的作用也有区别。在我国，矿物掺

23、和料的资源丰富，研究也比较深入，已研究开发的矿物超细粉品种包括硅灰、超细矿渣、超细粉煤灰、超细天然沸石粉及多种材料复合超细粉等。硅灰在增进混凝土强度方面作用特别显著，原因在于它优异的火山灰活性。有的硅灰对改善混凝土混合料的粘聚性及流动性效果也很明显。硅灰混凝土各龄期的强度均高出粉煤灰或其他掺和料混凝土相应龄期的强度，但与掺某些复合超细粉的混凝土性能相近。例如粉煤灰与硅灰复合可以克服硅灰的资源较少问题，利用粉煤灰的资源丰富、价格低廉的特点；矿渣一般具有较好的塑化减水作用，可以节约减水剂的用量，影响混凝土的早期强度，但在混凝土硬化后期强度增长较快；沸石粉对增进混凝土强度和抑制混凝土碱骨料反应效果明

24、显。高性能混凝土的研究新型高性能减水剂的研究 在研究超细粉过程中离不开使用减水剂，减水剂的性能直接决定了超细粉的使用效果，有的复合超细粉掺有一定数量的减水剂。实践证明，矿物超细粉与减水剂的“双掺”技术在混凝土工程中的实际应用效果较好，是实现绿色混凝土最根本的手段。在混凝土中使用超细矿物掺和料必须加入减水剂。目前国内外常用的萘系、蜜胺系、木质素类减水剂都不同程度地存在较严重的坍落度损失问题。氨基磺酸系减水剂在一定程度上可以控制混凝土的坍落度损失，但过度缓凝、混凝土容易泌水等问题影响了其使用。新型高性能减水剂是目前国内外高性能混凝土技术发展的一个重要方面。 高性能混凝土的研究新型高性能减水剂的研究

25、一般来说，减水剂用于混凝土中主要起三个不同的作用：改善混凝土施工工作性；减小水灰比，提高混凝土的强度和耐久性；节约水泥，减少混凝土初始缺陷。在混凝土中掺入高效减水剂后，许多性能如微观结构、孔隙率、吸附性、硬化速度、强度等都将发生改变，水泥矿物水化和水泥本身的一些性能也会受到影响。高性能混凝土的研究新型高性能减水剂的研究在结构特征上，聚羧酸系减水剂完全不同于传统的素磺酸甲醛缩合物或磺化三聚氰胺甲醛缩合物类高效减水剂，其亲水性的官能团主要为羧基，而憎水性的聚合物主链则主要是脂肪族结构单元，在线形主链上还带有许多一定长度的侧链，形成所谓的梳形结构。它的分散和分散保持性能与化合物的结构有密切关系，良好

26、的结构特征可以使得其在混凝土中作为减水剂使用时，在用量很小的情况下就会对水泥颗粒产生很强的分散作用，而且这种分散作用还不会随着时间的延长而明显降低，即表现出较好的坍落度保持性能。高性能混凝土的研究新型高性能减水剂的研究聚羧酸系高性能减水剂是配制免振捣自密实高性能混凝土和高强超高强高性能混凝土的首选外加剂，混凝土配合比设计参数变化较大，性能得到显著改善。聚羧酸系高效减水剂可以在保持混凝土的工作性和高流动性的条件下，使混凝土的水灰比降至最低，但并非所有的聚羧酸系高效减水剂都是高性能减水剂，分子结构不良的聚羧酸系高效减水剂很难适应现代水泥和混凝土技术的要求。如何从不同的结构出发，设计合适的合成途径和

27、工艺条件，从而研究其结构和性能之间的关系，进而确定含羧基聚合物的最佳组成和结构是混凝土减水剂研究领域一个有重要意义且有待于突破的大课题。高性能混凝土的研究新型高性能减水剂的研究目前我国用于配制高性能混凝土的减水剂多为素系高效减水剂与缓凝剂、引气剂复合的高性能减水剂，减水率偏低、混凝土流动性损失过快等现象较严重。许多单位都在积极研究聚羧酸系高效减水剂，但尚无自行研制的工业化聚羧酸类高性能减水剂产品。高性能混凝土的研究混凝土的耐久性研究混凝土耐久性指混凝土在使用过程中抗大气环境作用的能力。关于耐久性研究的内容通常包括研究混凝土抗化学侵蚀性、碱骨料反应、冻融循环性能、抗氯离子渗透性或钢筋锈蚀等方面，

28、如果从材料结构与性能关系的角度来看，高性能混凝土的耐久性研究内容还包括组成材料配合比对耐久性的影响研究和水泥基材料的物理化学变化研究等。 高性能混凝土的研究混凝土的耐久性研究混凝土配合比直接关系到混凝土耐久性，控制混凝土单方用水量、降低混凝土的水胶比是提高混凝土耐久性最重要的途径。高性能混凝土的水胶比很低，掺和料用量大，故其耐久性比普通混凝土高。在日本，高性能混凝土的单方用水量控制在185kg以下，对于免振捣自密实混凝土，单方用水量也控制在185kg左右，水胶比低于04，掺和料的用量一般超过水泥用量的20，砂率在45以上。在我国，可以选用的非素系新型高性能减水剂品种很少，免振捣自密实混凝土的单

29、方用水量偏高，对C100以上的高性能混凝土研究与应用也较少，混凝土配合比还需要进一步研究。高性能混凝土的研究混凝土的耐久性研究低水灰比的水泥基材料物化性能研究包括研究高性能混凝土自收缩与自膨胀问题，这是与混凝土耐久性有关的课题。在水化凝结硬化初期，高性能混凝土内部大量未水化的水泥吸收毛细管中的水分，进一步水化使毛细管处于真空状态，导致水泥浆收缩。当混凝土的收缩应力大于抗拉强度时，混凝土表面开裂，即自收缩；混凝土硬化后，大量未水化水泥颗粒遇水后继续水化，产物使水泥石胀裂，即混凝土的自膨胀。研究主要通过研制收缩低减剂及密实剂来降低毛细孔内的表面张力，减小混凝土的收缩应力和提高混凝土抗渗透性，使其内

30、部微孔处于缺水状态而不能继续水化。高性能混凝土的研究混凝土的耐久性研究我国在混凝土的碱骨料反应方面进行过大量的研究工作，其主要办法是尽量减小混凝土的碱含量和避免使用高活性骨料。另外，通过掺加复合矿物超细粉的办法来抑制碱骨料反应，这也是高性能混凝土耐久性研究的一项重要内容。混凝土的冻融循环、氯离子渗透性等研究试验可直观地反映混凝土耐久性的实际情况。高性能混凝土主要通过降低混凝土的水灰比和使用超细掺和料增加混凝土密实度，通过引入大小均匀封闭的微小气泡及使用短切纤维等，改善混凝土粘聚性及抗裂性能。高性能混凝土由于孔结构和界面结构得到改善，混凝土的抗渗性好，水及其他侵蚀性介质难以渗入内部，所以高性能混

31、凝土的抗冻融性能远高于普通混凝土。对几乎不透水的高性能混凝土而言，过去检验普通混凝土抗渗性的一些传统方法已不适用，通过电化学方法快速测定CI在高性能混凝土中的扩散系数，可以检测和评定高性能混凝土中的钢筋锈蚀，以及对钢筋的电化学保护等情况；因此，电化学技术在高性能混凝土耐久性的研究方面已受到国内外研究人员的普通关注。高性能混凝土在建筑工程中的应用我国建筑工程使用的混凝土强度等级一般都在C50以下，C30左右的混凝土最为普遍，在经济发达的城市或地区高性能混凝土的推广应用较为普及。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变化。各种标准修订均反映了技术水平

32、的提高，但国内大多使用素系复合型的减水剂，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泥凝土，包括免振捣自密实混凝土，在实际工程应用过程中出现问题较多，C50以上的高强及C80以上超高强高性能泥凝土尚未完全普及推广使用。在国外，免振捣自密实泥凝土和高强高性能泥凝土在工程中应用较为普遍。高性能混凝土在建筑工程中的应用高性能混凝土在硬化过程中容易出现裂缝，致使泥凝土耐久性降低。通过高性能减水剂与大掺量活性细掺料两者的复合作用使泥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

33、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泥凝土特点制定的，如泥凝土外加剂，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。高性能泥凝土配合比设计的有关参数和耐久性检测方法与普通泥凝土有所不同，其方法特点应主要突出新拌泥凝土的流动性和硬化泥凝土的耐久性检测。在我国，高性能减水剂的质量与国外产品有一定差距，随着对化学外加剂的深入研究，差距将会缩小，免振捣自密实泥凝土及高强超高强高性能泥凝土也将得到进一步发展；因此，及时开展高性能泥凝土的基础研究非常必要。高性能混凝土应用中存在的问题 混凝土流动性损失问题控制混凝土流动

34、性损失问题主要是由高效减水剂与水泥之间的相容性不好造成的。由于水泥颗粒表面对减水剂有吸附作用，当水泥浆体中残余减水剂浓度降低至不足以起到分散作用时，随着水泥水化，水泥浆体的流动性损失很快。解决的办法是保持减水剂在泥凝土的水泥浆体中具有一定的残余浓度，包括物理和化学两种途径。物理途径包括减水剂的后掺法、多次添加法、矿物载体缓慢释放方法等，但在工程应用过程中不太方便，影响混凝土的质量；化学途径较多，复合缓凝剂在一定程度上可以减缓泥凝土流动性损失，防止泥凝土凝结过快，但也可能造成混凝土过度缓凝，影响水泥水化等问题。目前高性能减水剂控制坍落度损失的主要成分，包括具有分散性保持性的成分和具有分散性保持特

35、点的分散性成分，通过复合或合成的高性能减水剂，可以较好地控制混凝土坍落度损失，对混凝土硬化影响较小。 高性能混凝土应用中存在的问题混凝土早期裂缝问题高性能泥凝土，尤其是高强度的高性能泥凝土，混凝土早期收缩较大，易造成泥凝土的早期开裂，使渗透性降低，严重危害混凝土的耐久性。目前，有效地抑制泥凝土早期干缩微裂及离折裂纹产生的主要途径包括：降低泥凝土的单方用水量；增加矿物超细粉用量，减小水泥胶凝材料用量，在泥凝土中引入微小气孔，减小混凝土总收缩值；在混凝土中掺入纤维，避免连通毛细孔的形成；加强混凝土的早期湿养护等。 高性能混凝土的发展趋势绿色混凝土是大量采用工业废渣细掺料、水泥用量降低30%50%的低水泥用量生态混凝土，新型高性能减水剂使超细矿物掺和料用量大大增加，实现了大掺量粉煤灰、大掺量矿渣等免振捣的自密实绿色高性能泥凝土。与普通混凝土相比，水灰比极低的高强、超高强高性能泥凝土强度更高，结构尺寸更小，稳定性更好，结构的维修和重建费用更少，在恶劣条件下使用寿命更长，即耐久性好；轻集料混凝土的抗震性能和耐久性能是其他高性能泥凝土不可比拟的，随着建筑结构向大跨、高层发展，为缩小结构断面，减轻结