高性能混凝土在现代工程中的应用 
秦建华
(长春市建筑工程质量检测中心，吉林 长春130000) 
　　摘　要： 本文就高性能混凝土在现代工程中的应用及其在性能上存在的问题、改善的途径进行了阐述 。
　　关键词：高性能混凝土；现代工程；问题；改善途径
　　中图分类号：TU528
文献标识码：A文章编号：1008-7508（ 2007）05-0123-03
　　一、高性能混凝土在现代工程中的应用
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　　高性能混凝土技术正在世界各地成功地用于很多离岸结构物和长大跨桥梁的建造，Langley 等人叙述了几种加拿大一长大跨桥梁所用的拌合物。它们用于主梁、墩部和墩基，硅粉混合 水泥用量为450 Kg/m3，水153L/ m3，引气剂160mL/ m3和高效减水剂3L/ m3。其坍落度大约 在200mm；含气量6.1%；1d、3d、28d抗压强度分别为35、52和82 MPa；基础和其他大块混凝 土的混合水泥用量为307 Kg/m3，粉煤灰133 Kg/m3，用水量接近，但引气剂和高效减水剂掺 量大幅度减小，坍落度约在185mm；含气量7%；1d、3d、28d和90d抗压强度分别为10、20、5 0和76 MPa。根据加拿大和美国的透水性与氯离子快速渗透标准方法实验结果表明：两部分 混凝土都呈现非常低的渗透性。对高性能混凝土结构的施工，需要非常强调加强现场实验室 试验和质量验收。
　　高性能混凝土发展的另一领域是高性能轻混凝土，相对于钢材，普通混凝土的强度/自重比 很低，掺有高效减水剂的高强混凝土则大大提高了该比例；用有大量微孔的轻骨料代替部分 普通骨料，就能进一步提高这个比例。由于骨料的质量不同，密度为2000 Kg/m3、抗压强度 在70~80 MPa的高性能轻混凝土在一些国家已经商品化并用于构件生产。在澳大利亚、加拿 大、日本、挪威和美国，高性能轻混凝土已用于固定式和漂浮式钻井平台；因为水泥浆和骨 料之间的界面粘结强度高，它可以不透水，所以在侵蚀环境中能够很耐久。 
　　采用掺10~15%硅粉甚至更高的混合水泥配制的超塑化混凝土，具有优良的粘附力，因此适用 于湿喷的喷射混凝土进行结构修补，这也是高性能混凝土的应用领域之一。
　　1、 高性能混凝土在高层建筑中的应用
　　高性能混凝土（>40MPa）首先用于30层以上高层建筑物的钢筋混凝土结构，因为这种建筑物 下部三分之一的柱子，在用普通混凝土时断面很大。除节省材料费用外，与钢结构相比，加 快施工速度也是采用混凝土结构的重要特点，自美国芝加哥在1965年以50 MPa 混凝土浇注L ake Point Tower的一些柱子以来，北美和其他国家到处都在用高性能混凝土建造高层建筑 。芝加哥79层的Water Tower Place大楼柱子采用了60MPa混凝土；多伦多的Scotia Plaza B uilding和西雅图的Two union Square Building两座建筑物则分别有90 和120MPa强度的高 性能混凝土柱子。
应用实例：第一，高性能混凝土应用C80高强与高性能混凝土在沈阳方园大厦、 大西电业园 等多项高层建筑钢管混凝土柱中应用。
　　第二，上海高性能混凝土研究领域中取得一大批可 喜的成果，其中具有代表性的成果有： 中华第一高楼——88层金茂大厦的C40一次泵送到382.5m；明天广场矿渣微粉C80泵送混凝土 ；在上海教育电视台综合楼大体积基础混凝土，水泥用量只占胶凝材料总量的46%，配制的 混凝土浆量饱满，混凝土工作性、粘聚性和抗离析 性能都十分优异，强度达到C40的高性能 混凝土。〖FL)〗
　　c 图表：
　　〖BG(!〗〖BHDFG8mm，FK30mm，K20mm，K20mm，K30mm，K20mm，　　2、 高性能道面混凝土　
　　第一，高性能道面混凝土研究的意义 
　　随着对交通运输要求的日益提高，发展“长寿命低维护路面”，采用高性能道面混凝土，提 高混凝土的抗折强度与耐久性是当前道面混凝土的发展趋势。 
　　第二，国外发展情况 
　　1997年召开的第十六届国际混凝土路面会议，要求路面设计不仅要提出平均强度要求，还应 提出耐久性要求。在未来发展方向中提出抗拉强度达17MPa的超高强混凝土，用于铺筑连续 的混凝土路面。提高混凝土道面表面的致密性、抗渗性都是很重要的，而这是需要通过高性 能混凝土来实现的。 
　　第三，高性能道面混凝土的强度
　　高性能道面混凝土的重要特征是具有高抗折强度。使用高性能道面混凝土可以显著提高道面 的承载能力，延长使用寿命或减薄道面的厚度以降低工程造价。 
　　第四，高性能道面混凝土的耐久性 
　　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内，混凝土能够正常工作。 
　　第五，高性能道面混凝土的变形性质 
　　一是，干缩。 
　　道面板表面积很大，蒸发量大，干缩有可能引起道面板表面产生收缩裂缝，需加强养护。  
　　二是，抗折弹性模量。 
　　高性能道面混凝土的抗折弹性模量E，经实测，1级为4.305104Mpa，2级为4.845104Mpa，3级 为4.605104Mpa。强度3级的高性能道面混凝土的配合比中，骨料用量较少，粗骨料最大粒径 较小。 
　　六，应用情况 
　　应用高性能道面混凝土产生显著的效益：
　　一是，提高道面承载力； 
　　二是，延长道面使用寿命； 
　　三是，降低工程造价； 
　　第七，应用实例
　　 一是，在美国大约有70%的公路采用高性能道面混凝土：其中北达科他州，1988和1989年夏 天，用20000m3混凝土铺筑厚为200 mm的路面，其水胶比为0.43，水泥用量100 Kg/m3、粉煤 灰220 Kg/m3；德克萨斯州的路面示范工程也成功地采用了这一新材料。
　　二是，青藏铁路建设工程中全面推广使用。

　　三个强度级别的高性能道面混凝土具有极其优良的品质，材料费用基本不增加或增加不多， 可供不同要求的工程选择使用，建造长寿命低维护的道面、路面，其社会、经济效益是巨大 的，值得大力推广和不断研究，促进我国机场水泥混凝土道面工程和公路路面工程步入新的 发展阶段，以适应日益增长的对航空和交通运输的需要。
　　3、海洋混凝土结构——提高港口水工建筑物耐久性研究，研究提出技术经济合理、便于推 广应用的新型海工高性能混凝土
大跨桥梁、海底隧道和离岸采油平台，是这种应用的实例。
如：汕头港外深水航道治理工程；珠江口伶仃洋深水航道治理工程；
青岛、宁波北仑等港口建成了能靠泊二十万吨级油轮和矿石船的深水泊位。
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　　二、高性能混凝土在性能上尚存在的问题及其改善的途径
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　　配制高性能混凝土的特点是低水胶比并掺有足够数量的矿物细掺合料和高效减水剂，从而使 混凝土具有综合的优异的技术特性，但由此也产生了两个值得重视的性能缺陷：一是，自干 燥引起的自收缩；二是，脆性。 
高性能混凝土的研究与开发应用，对传统混凝土的技术性能有了重大的突破，对节能、工程 质量、工程经济、环境与劳动保护等方面都具有重大的意义。可以预期，高性能混凝土在工 程上的应用领域将迅速扩大，并取得更大、更多的技术经济效益。 

收稿日期：2007－06－11
作者简介： 秦建华(1966—)，重庆人，长春市建筑工程质量检测中心助工。