【摘要】水泥混凝土为现代化建设立下了汗马功劳。但随着世界 水泥产量和混凝土浇筑量的不断增加，对资源、能源和环境产生了极 其巨大的影响，也给人类和地球带来了不可忽视的副作用。混凝土能 否长期作为最主要的工程构材料，不仅要求其具备在施工性和强度 耐久性等方面的高性能，还要求其具备维护生态的特性，现代混凝土 能否成为绿色建筑材料是关键所在。 【关键词】高性能、高质量、绿色、循环利用 doi:10.12159/j.issn.2095-6630.2020.32.3040

一、高性能混凝土的背景和研究现状 高性能混凝土（High performance concrete，简称 HPC）是一种新 型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代 混凝土技术制作的混凝土。 在我国，自从 20 世纪 90 年代初清华大学向国内介绍高性能混凝 土以来，高性能混凝土的研究与应用在我国得到了空前的重视。1999 年中国土木工程学会高强与高性能混凝土委员会（HSCC）编写了 《高强混凝土构设计与施工技术规程》。中国工程院土木水利与建筑 学部于 2000 年提出一项名为“工程构安全性与耐久性研究”的咨 询项目，由陈肇元院士负责，并编写了中国土木工程学会第一个标准 CCES01-2004《混凝土构耐久性设计与施工指南》。而我国在《高 性能混凝土应用技术规程》（CECS207-2006）对高性能混凝土定义为： 采用常规材料和工艺生产，具有混凝土构所要求各项力学性能，具 有高耐久性、高工作性和高体积稳定性的混凝土。 二、高性能混凝土的用料、配合比与施工控制 （一）高性能混凝土的用料 由于高性能混凝土（HPC）是符合特殊性能组合和匀质性要求的 混凝土。因此相较于普通常用混凝土，它在选料上，也有着更为严格 的要求。 1、水泥 水泥是砼的主要胶凝材料，水泥的抗压强度，抗折强度，安定性 和凝时间必须检验合格。高性能砼优先使用高性能水泥。 高性能水泥是用于配置高性能混凝土的水泥，它不像普通水泥那 样片面追求力学性能，而是强调综合性能即必须具备优良的力学、施工 和耐久性能。在我国，环境问题越来越受到人们的关注。高性能水泥当 然充分关注环境友好和节约资源和能源，生产和使用节能型、环境污 少的“绿色高性能水泥”是发展绿色高性能混凝土的首要条件。 2、骨料 骨料是混凝土的重要组成部分，在混凝土的整个体积中，骨料至 少要占 3/4，所以骨料在混凝土中占有很重要的地位。骨料的许多特 性决定了混凝土拌合物的流变性能、硬化混凝土的力学性能以及耐久 性能等。 高性能混凝土对骨料的选择应考虑以下几个方面： ①、骨料体积率 ②、骨料粒形 ③、骨料基本粘强度 ④、骨料的最大粒径 ⑤、骨料的级配 ⑥、骨料的弹性模量 ⑦、骨料的强度 ⑧、骨料应大量使用尾矿资源和建筑垃圾 3、外加剂 高性能砼主要就是掺加外加剂来改善砼工作性和耐久性。应使用 高性能优良的外加剂。对于高性能混凝土外加剂的选择与使用，清华 大学廉慧珍教授提出了以下应注意的几点： ①、用产品“代”和“等级”评价减水剂是不合适的，因为任何 产品都有利必有弊。 ②、没有好与不好的，只有合适与不合适的。 ③、外加剂不是灵丹妙药，必须配合混凝土材料其他组成及配合 比。混凝土是非常复杂的系统，甚至不同性能之间是相互矛盾的，如 何平衡是关键。 4、水 拌制砼用的水，应采用纯净的水，不得采用含有影响水泥正常凝 和硬化的油类、糖类等有害杂质的水。 （二）高性能混凝土的配合比 配合比设计在很大程度上决定了混凝土的性能：强度、工作性、 耐久性和经济性。HPC 由于使用了复合超塑化剂和超细矿物质掺合料， 配合比设计亦更为复杂。

高性能混凝土的配合比设计，就是要根据原材料的技术性能及施 工条件，合理选择原材料，并确定出能满足工程所要求的技术经济指 标的各项组成材料的用量。在混凝土工作性、强度、耐久性和经济性 等方面之间考虑得到一个合理的平衡。 （三）高性能混凝土的施工控制 1、高性能砼施工方法 ①、振动棒的使用：高性能砼因自身流动性较高，易于流动和密 实，因此不需强力振捣，可选用低频振捣器。 ②、墙体砼浇注和振捣：砼下料点要分散布置，浇注砼要连续进 行，间隔时间不应超过 2h。 ③、框架柱砼浇注和振捣：若框架柱高度大于 3m，浇注砼必须 用串桶或溜槽，每层振捣时振捣棒要插入下层砼且深度不小于 50mm， 振捣要均匀。 ④、梁、顶板砼浇注和振捣：为了提高顶板砼表面观感，在顶板 浇注时，采用3m 长铝合金杠刮平；在顶板砼进行最后一遍压光时， 应用毛刷将砼表面沿同一方向刷出顺纹，初凝时再进行二次压面。 ⑤、楼梯砼浇注和振捣：砼浇注楼梯时应自下而上，先振捣平台 板及楼梯板砼，达到踏步位置时，再与踏步砼一起浇注，接着连续向 上推进，并一边推进一边用木抹子将表面抹平。 ⑥、高强砼浇注时间的控制：由于高强砼的初凝时间较普通砼来 得要快，因此要尽量控制好砼的初凝时间，高强砼的初凝时间不小于 6 个小时，其终凝时间应不大于 10 个小时。 ⑦、高性能砼养护：为保证砼具有优良的密实性和强度，要求对 已浇注完的砼部位尽早保水养护，通过在砼上面架设带孔的塑料管， 然后接通自来水连续浇水，通过隔气保温养护，降低砼水化热高峰时 的温差，正常施工情况下砼拆模后，可涂刷养护剂，总养护时间不小 于 14 天，可避免砼内部失水。 2、高性能砼质量保证措施 ①、高性能砼在试配与施工前，各方应共同制定文件，规定质 量控制措施，并明确专人监督实施情况；②、合理布置泵管和安放泵 车，泵送前用同砼配比的去石子砂浆润管，正确启动泵车，检查泵管 连接、支撑是否牢固等；③、施工时采用泵送砼，为保证砼连续浇 注，要求在技术和生产组织上保证砼供应、输送和浇注的各环节效率 协调一致，保证泵送工作连续进行。④、收集施工过程中砼的性能数 据，以帮助调整、改进设计配比和监督砼拌合生产过程。⑤、针对商 品砼站运距较远且地处交通复杂地带，为了解决 C60 级砼坍落度损失 的问题（特别是高温季节尤为突出），保证砼正常施工，采取部分泵 送剂在现场二次掺加的方案，现场二次掺用的泵送剂必须配成溶液使 用，二次掺用量根据试验确定。⑥、砼出站运送至现场卸料完毕的时 间、试块的制取、养护和试验严格按国家标准的规定执行。 三、高性能混凝土的认识与发展 概括起来说，高性能混凝土就是能更好地满足构功能要求和施 工工艺要求的混凝土，能最大限度地延长混凝土构的使用年限，降 低工程造价。合我国的推广应用高性能混凝土十几年的情况，2003 年清华大学的廉慧珍教授专门撰文反思了对高性能混凝土的理解存在 的误区，她对高性能混凝土的理解为，“高性能混凝土不是混凝土的 一个品种，而是达到工程构耐久性的质量要求和目标，是满足不同 工程要求的性能和具有匀质性的混凝土。高强度不一定耐久，高流动 性也不是任何工程都需要的，也不是只要有掺合料就能高性能；混凝 土的质量不是实验室配出来的，而是优选配合比的混凝土由生产、设 计、施工和管理人员在构中实现的，开裂的就不是高性能混凝土， 除了特殊构外，没有什么混凝土构不需要耐久。针对不同工程的 特点和需要，对混凝土构进行满足具体要求的性能和耐久性设计， 比笼统的强调高性能混凝土的名词更要科学”。

参考文献：

1、吴中伟    高性能混凝土  北京：中国铁道出版社    1999

2、吴中伟，廉慧珍  高性能混凝土  北京：中国铁道出版社    

1999

3、冯乃谦  高性能混凝土  北京：中国建筑工业出版社  1996 年

4、中国混凝土网  高性能混凝土（HPC）与高强度混凝土 （HSC）的区别 2005.9.9

5、陈肇元  混凝土构耐久性设计与施工指南  北京：中国建筑 工业出版社  2004 年

6、陈家辉  高性能混凝土应用现状及其前景 [J]. 广东土木与建筑    2000（05）