对高性能的混凝土技术在建筑工程中的运用

焦金华　邢治钢

摘 要：高性能混凝土是一种现代新型的高技术混凝土，是运用现代混凝土技术，使用优质的原材料，在严格的质量控制下完成的。高性能混凝土是近年以来甚至未来混凝土技术发展的重要趋势，因其具有便于浇捣、不离析、力学性能稳定、早期强度高、韧性好和体积稳定等特殊性能，特别适用于高层建筑项目、桥梁等建筑结构。本文从高性能混凝土的概念、特点入手，重点阐述了高性能混凝土技术在建筑工程中的运用，旨在为行业相关人员提供一定的借鉴。

关键词：高性能；混凝土；建筑工程；应用

1 引 言

随着经济的发展，社会的进步，各建筑项目对于混凝土的使用及施工工艺要求也不断增强，促使高性能的混凝土也得到不断的发展。就目前而言，在建筑行业混凝土施工技术和使用方法已经逐渐成熟，而混凝土质量成为当今建筑行业进行质量评估重要标准之一。在所有混凝土的规格中，高性能的混凝土有着极其特殊且至关重要的地位。

2 高性能混凝土概念及特点

2.1 高性能混凝土概念

众所周知，作为一种新型高技术混凝土，高性能混凝土是在大幅提高普通混凝土性能的基础上，运用现代混凝土技术，使用优质原材料，在严格的质量控制下制成的。其制作工艺比较复杂，除了运用高质量水泥、集料和水之外，制作高性能的混凝土还必须使用低水胶比和添加足量的矿物细掺料与高效的外加剂。其耐久性设计优于强度设计，因此如果盲目追求混凝土的高强度，会极大的影响到混凝土耐久性能。而采用低水胶比和添加足量的矿物细掺料与高效外加剂等方法是提高混凝土耐久性能的关键手段。制作高性能混凝土，首先是要提高混凝土的耐久性能，其次才是满足人们的特殊需要某类特殊性能。

2.2 高性能混凝土的特点

（1）高性能混凝土早期的强度较高，但是后期强度增长速度比一般的混凝土要慢许多。

（2）高性能混凝土因其强度较高，所以抗渗漏、抗冻害、抗碳化、耐腐蚀等耐久性比一般混凝土要高很多，从而能够极大的提高建筑项目的使用寿命。

（3）因其强度高，可以大大缩小构件截面尺寸，从而改变“梁柱过粗”的不美观问题，既可以减轻建筑项目自身的重量，还可以增加建筑项目的使用面积。

（4）密实度好，抗渗漏、抗冻害、抗碳化、耐腐蚀等耐久性标准优于一般混凝土，所以高性能混凝土广泛应用于高层建筑工程、大跨度工程、铁路、公路、桥梁、、海港、码头工程等工程。

3 高性能混凝土在建筑工程中的应用

目前，高性能混凝土技术正得到全球范围内的广泛应用，很多国家都将其用在离岸结构物和长大跨桥梁的建造上。此外，高性能混凝土发展的另一重要领域是高性能轻混凝土，比较钢材而言，一般混凝土的强度/自重比较低，添加了高效减水剂的高性能混凝土则极大的提高了这一比例；而使用大量微小孔隙的轻骨料代替一部分的普通骨料，就能够进一步提高该比例。目前在美、加、澳、日等过，高性能轻混凝土已广泛用于漂浮式和固定式钻井平台。

3.1 高性能混凝土在高层建筑中的应用

一般情况下，三十层以上高层建筑物的钢筋混凝土结构中，高性能混凝土（>40MPa）的使用情况比较多见，因为高层建筑工程下部1/3的柱子，使用一般的混凝土时产生的断面比较大。与钢结构相比，高性能混凝土不仅能够节省原材料使用费用，还能够大大提高施工速度。应用实例：沈阳方园大厦、大西电业园等多项高层建筑中就使用了大量的高性能混凝土；上海88层金茂大厦、明天广场、上海教育电视台综合楼等项目也是大量的使用了高性能混凝土。

3.2 高性能混凝土在路面的应用

随着对交通运输条件要求的日益提高，发展“长寿命低维护路面”成为公路发展的一大趋势，这也意味着高性能道面混凝土需要在路面修筑上广泛运用，而提高混凝土的抗压强度与耐久性成为当前高性能道面混凝土的发展一大趋势。这一点在第十六届国际混凝土路面会议已经指出：当前，路面设计要求强度和耐久性并举，也就是说在未来发展方向中，需要将抗拉强度达17MPa的超高强混凝土，用于修筑连续的混凝土路面。因此，提高混凝土道面表面的密实性、抗渗性是非常关键的，而实现路面这些特性的重要步骤就是提升高性能混凝土的性能。众所周知，高性能道面混凝土具有高抗折强度，而修筑路面时使用高性能道面混凝土可以大大提高道面的承载能力，延长路面的使用寿命，同时还可以减薄道面的厚度，降低工程成本。高性能道面混凝土的主要特征是具有足够的耐久性，能够抵抗气候和环境的长期破坏作用，保证在道面的设计使用期限內，混凝土能够正常工作。

4 高性能混凝土在建筑工程中的运用要点分析

（1）依据建筑项目的使用性能与混凝土结构周边环境的实际情况，设计混凝土的目标性能。在这里要求混凝土具有全面的高强度、高性能、耐久性是不科学的，且不说以目前的技术水平难以达到，而且还极大的浪费了资源。

（2）使用低水胶比来控制混凝土中水泥的比重。这样做的目的是为了降低混凝土的升温幅度，增强混凝土的稳定性，减少混凝土硬化时产生的收缩缝隙。当水胶比较大时，混凝土中会出现很多毛细孔，并以此来增加硬化混凝土的收缩程度。

（3）添加充足的矿物细掺料。采用矿物细掺料是制作高性能混凝土的一个关键的技术手段，主要目的是为了降低混凝土中碱骨料反应造成的危害。在这里应该注意的是，使用矿物细掺料并不是简单的替代了水泥部分功用，二是应该依据实际情况来确定矿物细掺料的种类及用量。实践证明，采用两种及其以上的矿物细掺料时，其综合效应要远远大于其分别单独使用的总和，这就是所谓的超叠加效应。

（4）添加高效外加剂。高效外加剂是制作高性能混凝土基本的原材料之一。也正是高效外加剂的研发和使用为高性能混凝土的制作提供了可能。就目前而言，用于制作高性能混凝土的高效外加剂的种类繁多且超叠加效应也同样适用于两种或者两种以上的高效外加剂的复合使用上。也就是说两种奈系高效减水剂按照正确的比例复合使用后，所产生的相互作用的效应应该远远大于这两种外加剂单独使用效果的总和，而我们现在所要做的就是通过反复试验，找出最佳匹配材料与最佳匹配比例。

（5）一般情况下不需要使用高标号的水泥，除非对混凝土的设计强度要求较高，同时，没有特殊要求，一般不使用早强水泥。

（6）通常在连续浇注混凝土项目工程时，必须对混凝土具有相同的塌落度提供保障。特别注意的是，混凝土的塌落度不同，其硬化过程产生的收缩效果也不同，因此，两种或者几种不同塌落度的混凝土之间极易产生大的收缩缝隙。

（7）依据建筑项目工程的实际情况使用不同种类的高性能混凝土，使其发挥到最佳的性能。比如钢纤维增强混凝土、钢管混凝土、杜拉纤维增强混凝土等。

5 结 语

总而言之，在现代建筑工程建设过程中，混凝土施工是整个施工过程中最为重要也是专业性最强的一道工序，只有保证了混凝土的施工质量，才能够保证整个建筑项目工程的整体质量。高性能的混凝土完全弥补了之前普通混凝土的缺陷，使得混凝土能够在保持高强度的同时，还能够保证其对整个工程项目结构的节能环保、检修维护等性能。因此，高性能的混凝土的成功研制并广泛应用，在混凝土技术使用的历史上具有划时代是意义。未来这种高强度高性能的混凝土技术也必将有着更广泛的使用范围，为人们带来更大经济效益和有质量保证的建筑工程。

参考文献

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作者简介：焦金华（1976～），男，本科，工程师，主要从事建筑工程管理工作。