[科普中國]-高效能混凝土

高效能混凝土是一種新型水泥混凝土，又稱高性能混凝土。高性能混凝土，是指一種能符合特殊性能綜合與均勻性要求的混凝土，此種混凝土往往不能用常規(guī)的混凝土組分材料和通常的攪拌、澆搗和養(yǎng)護的習慣做法所獲得。

簡介高效能混凝土以耐久性作為設(shè)計的主要指標，針對不同用途要求，對下列性能重點予以保證:耐久性、工作性、適用性、強度、體積穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。為此，高效能混凝土在配置上的特點是采用低水膠比，選用優(yōu)質(zhì)原材料，且必須摻加足夠數(shù)量的摻合料（礦物細摻料）和高效外加劑。1

設(shè)計思想高效能混凝土的設(shè)計思想是，既考慮混凝土結(jié)構(gòu)的強度，又把混凝土結(jié)構(gòu)的持久性作為一個重要的技術(shù)指標。以此為目標，根據(jù)對混凝土在不同階段的性能要求有所不同的特點，設(shè)計配制出能滿足各階段性能要求的優(yōu)質(zhì)混凝土，提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和可靠性。

除了常用的組成材料(水泥、砂、石和水)以外，還需加入高效減水劑、高活性能混合材料(如硅粉、粉煤灰、高爐礦渣等)等輔助性材料。

技術(shù)路線高效能混凝土是由高強混凝土發(fā)展而來的，但高效能混凝土對混凝土技術(shù)性能的要求比高強混凝土更多、更廣乏，高效能混凝土的發(fā)展一般可分為三個階段：

（1）振動加壓成型的的高強混凝土——工藝創(chuàng)新

在高效減水劑問世以前，為獲得高強混凝土，一般采用降低W/C（水灰比），強力振動加壓成型。即將機械壓力加到混凝土上，擠出混凝土中的空氣和剩余水分，減少孔隙率。但該工藝不適合現(xiàn)場施工，難以推廣，只在混凝土預制板、預制樁的生產(chǎn)，廣泛采用，并與蒸壓養(yǎng)護共同使用。

（2）摻高效減水劑配置高效混凝土——第五組分創(chuàng)新

20世紀50年代末期出現(xiàn)高效減水劑是高強混凝土進入一個新的發(fā)展階段。代表性的有萘系、三聚氰胺系和改性木鈣系高效減水劑，這三個系類均是普遍使用的高效減水劑。

采用普通工藝，摻加高效減水劑，降低水灰比，可獲得高流動性，抗壓強度為60~100MPa的高強混凝土，是高強混凝土獲得廣泛的發(fā)展和應用。但是，僅用高效減水劑配制的混凝土，具有坍落度損失較大的問題。

（3）采用礦物外加劑配制高性能混凝土——第六組分創(chuàng)新

20世紀80年代礦物外加劑異軍突起，發(fā)展成為高性能混凝土的第六組分，它與第五組分相得益彰，成為高性能混凝土不可缺少的部分。就現(xiàn)在而言，配制高性能混凝土的技術(shù)路線主要是在混凝土中同時摻入高效減水劑和礦物外加劑。

配制高性能混凝土的礦物外加劑，是具有高比表面積的微粉輔助膠凝材料。例如：硅灰、細磨礦渣微粉、超細粉煤灰等，它是利用微粉填隙作用形成細觀的緊密體系，并且改善界面結(jié)構(gòu)，提高界面粘結(jié)強度。2

特性1、高效能混凝土的特性是針對具體應用和環(huán)境而開發(fā)的。

2、高效能混凝土制備技術(shù)應該注意克服追求高早強的傾向，這對混凝土的體積穩(wěn)定性意義重大。

3、流動性不可作為高效能混凝土的指標，需根據(jù)工程特點注意拌合物的工作性。

高效能混凝土應加入足夠的礦物細摻料，且前提是水膠比較低，不可說只要加入“礦物細摻料”就是高效能混凝 土。

4、中國建筑材料科學研究總院對C30—C50中等強度混凝土提出“壽命優(yōu)先，強度適宜”的混凝土配合比設(shè)計思路。

5、混凝土高效能化的發(fā)展重點應該是：混凝土的長期性和耐久性。

用途主要用于橋梁、高塔、高層建筑、高速公路、核反應堆外殼、抗爆工程等有較高耐久性要求的工程。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學