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【摘 要】现阶段，我國国民经济的发展越来越快，伴随着大量工程的不断出现，市场对于混凝土尤其是高性能混凝土（HPC）的需求也逐渐增大。本文主要是对高性能混凝土（HPC）的性能要求做了探讨。
【关键词】高性能混凝土；高强度；高耐久性；高体积稳定性；高工艺性
一、前言
混凝土主要有两个方面的性能,分别为新拌混凝土的施工性能和硬化混凝土的使用性能。因而对于高性能混凝土来说，它的性能一般情况下包括高流动性以及能够长期使用的力学性能和耐久性能等两个方面。在大幅度的提高普通混凝土性能的基础上，采用现代混凝土技术制作而成的混凝土就是高性能混凝土。高性能混凝土作为一种新型高技术混凝土，它设计的主要指标是其耐久性，而适用性、施工性、强度、体积稳定性和经济性等是主要考虑的几个方面。
二、高性能混凝土的性能要求
从90年代以来，高性能混凝土在我国已经在大量工程项目中被采用。对于高性能混凝土的要求很多，除了强度要达到一定的要求，如50Mpa或60Mpa，还要满足增加高尺寸稳定性(高弹模、低收缩、低温度应变等)和高抗裂性等方面的要求。本文主要从高性能混凝土应该具备的高强度、高耐久性、高体积稳定性、高工艺性等性能做简要分析研究。
1、高强度
高强度就是指混凝土所应该具有的满足结构要求的强度值,通常情况下，并不是强度越高就代表混凝土的质量就越好。很多专家的观点都认为高性能混凝土不一定是高强度的,但是高强度的混凝土一定是高性能混凝土。因此，高强度除了代表混凝土的强度等级外,还在一定程度上反映了混凝土的强度质量。而混凝土的强度质量就是不仅仅强调混凝土的强度等级,还应该达到强度具有较小的分散性,同时混凝土的韧性也非常好,后期强度增长要稳定等等，只利用超强度等级来满足混凝土强度的设计等级的做法是极为不合理而且不科学的。总体来说，要重视混凝土强度的质量。提高混凝土的强度等级, 有利于节约原材料的使用量、同时提高结构的耐久性、还可以降低结构的自重等。如果混凝土的强度等级由C30 提高到C60,对受压构件而言可以节约混凝土30%～40%,对受弯构件而言也可节约混凝土15%～20%。
2、高耐久性
对于混凝土的耐久性的分析可以从人为劣化和自然老化两个方面来进行。人为劣化具体是指混凝土结构在使用过程中,由于生活、生产和管理等方面的一些客观原因，可能会因为长久的冲刷和磨损而导致混凝土的使用功能降低的情况；可能因为不断撞击而产生损伤或裂缝而导致混凝土的结构强度的降低；可能因为油、碱、酸的等化学物质的腐蚀作用破坏了混凝土的内在结构；可能因为渗透和温度等的自然作用使混凝土遭受了一些直接的损伤。自然老化具体是指混凝土在土壤、大气以及水中, 随着时间的推移而发生的性能方面的变化,例如日晒雨淋、干湿较替、气温变化、冻融循环等自然现象的作用,使混凝土产生剥落、裂缝、疏松等各种现象,从而使得混凝土的结构安全度严重降低；同时二氧化碳的侵入也将导致混凝土发生碳化现象,这便会造成混凝土对钢筋的防锈保护方面的作用严重降低。
要对上述耐久性的问题进行解决,就需要从多个方面同时着手,例如可以提高混凝土的密实度和它的抗渗性能,或者延缓混凝土老化和劣化的进程;在混凝土中掺加一些防老化和劣化的材料, 从而提高其抗老化和劣化的能力;同时还可以多做一些维护保养工作,增长混凝土的使用寿命。另外,如果在施工的过程中出现用料不当,或者操作不慎的情况等也会对混凝土的耐久性产生不良影响，例如施工中使用活性碱骨料,由于水泥和外加剂的含碱量非常高高,会导致骨料产生碱骨料反应,严重破坏混凝土的内部结构;施工质量没有得到保证, 混凝土强度远远达不到所规定的要求,甚至有些发生了裂缝等,致使钢筋出现锈蚀现象,对整个结构的安全构成了威胁。综上所述，在施工过程中进行材料的选用时要十分谨慎,在达到规范所规定要求的基础上，严格按照配合比、运输、搅拌、养护、支模等各个步骤进行,进而确保混凝土的耐久性符合要求。
3、高体积稳定性
混凝土的体积是否稳定，对整个结构的受力性能都会产生直接的影响。一般情况下，应该尽量提高混凝土的体积稳定性，从而保证整个结构的受力性能良好。通常而言，混凝土的体积稳定性可以分成三类,第一类是由于承受了荷载的作用致使混凝土发生了体积变形, 例如徐变变形和弹性变形等;第二类是混凝土在自身的凝结过程中发生了体积变形,统称为收缩变形；第三类是混凝土受到温度的影响例如高温或者低温等而发生了体积的变形,统称为温度变形。
如果混凝土发生了不均匀收缩的现象，就会在其结构内部产生一定的内应力,这便容易导致大大小小的裂缝出现,裂缝会使混凝土强度和耐久性都无法达到规定要求。混凝土发生收缩现象是由很多原因造成的，主要原因如下：第一，对于刚成型的混凝土，由于固体颗粒会不断往下沉淀，混凝土表面会有水分浸出，这必然导致了其体积的缩小。第二，水泥与水发生水化的化学变化时，会出现体积缩小的现象。第三，对于凝固后的混凝土，其结构内部的水分会不断蒸发，进而导致了体积缩小的现象。通过对以上造成混凝土收缩原因的归纳总结，可以看出在以后的施工过程中，为尽量避免严重发生收缩现象，应该从降低用水量和水泥浆用量等方面开始进行解决。还应该通过采用弹性模量高的集料来提高提高混凝土的弹性模量，防止其在受到力的作用后发生过大的弹性变形。
混凝土和普通结构的材料相同，在外界温度发生变化时，会因为材料的热胀冷缩而出现膨胀或收缩的现象，进而出现了体积变形，在这种情况下，如果混凝土承受了荷载作用就会因为结构内部内应力的产生而导致被破坏的后果。另外，在发生水化反应时，由于混凝土各个部分的温差很大，也会有内应力进而出现裂缝现象。
混凝土形成过程中本身具有很多不得不关注的特性，所以在混凝土的设计和施工中，必须要进行全面考虑，综合分析各种因素的可能会造成的影响，进而避免一些不良后果的产生。
4、高工艺性
保证混凝土质量的重要指标就是其工艺性能。只有具有了较好的工艺性能，混凝土才有可能满足高强度、高耐久性和高体积稳定性等方面的要求。混凝土的工艺性能包含很多方面并且需要生产过程中的很多项指标来进行描述，目前，在国际上还没有形成一个统一的关于混凝土高工艺性的标准。
三、总结
在目前情况下，除了混凝土的强度已经有了明确的标准外，其他几个方面均没有统一的定量要求。从各个方面来看，由于高性能混凝土所具有的种种优势，混凝土未来的发展会逐步趋向于高性能混凝土的发展。对于高性能混凝土四个特征指标，可以在满足具体工程要求的基础上，由建设、设计和施工单位共同提出,进而改变目前对结构混凝土只提强度等级的要求。
参考文献
[1]徐东方,姚民乐.高性能混凝土配合比研究[J].建材技术与应用.2005(6)
[2]赵国藩.高性能混凝土发展简介[J].施工技术.2002(4).
[3]冯乃谦.高性能混凝土[M].北京:机械工业出版社.2004
【关键词】高性能混凝土；高强度；高耐久性；高体积稳定性；高工艺性
一、前言
混凝土主要有两个方面的性能,分别为新拌混凝土的施工性能和硬化混凝土的使用性能。因而对于高性能混凝土来说，它的性能一般情况下包括高流动性以及能够长期使用的力学性能和耐久性能等两个方面。在大幅度的提高普通混凝土性能的基础上，采用现代混凝土技术制作而成的混凝土就是高性能混凝土。高性能混凝土作为一种新型高技术混凝土，它设计的主要指标是其耐久性，而适用性、施工性、强度、体积稳定性和经济性等是主要考虑的几个方面。
二、高性能混凝土的性能要求
从90年代以来，高性能混凝土在我国已经在大量工程项目中被采用。对于高性能混凝土的要求很多，除了强度要达到一定的要求，如50Mpa或60Mpa，还要满足增加高尺寸稳定性(高弹模、低收缩、低温度应变等)和高抗裂性等方面的要求。本文主要从高性能混凝土应该具备的高强度、高耐久性、高体积稳定性、高工艺性等性能做简要分析研究。
1、高强度
高强度就是指混凝土所应该具有的满足结构要求的强度值,通常情况下，并不是强度越高就代表混凝土的质量就越好。很多专家的观点都认为高性能混凝土不一定是高强度的,但是高强度的混凝土一定是高性能混凝土。因此，高强度除了代表混凝土的强度等级外,还在一定程度上反映了混凝土的强度质量。而混凝土的强度质量就是不仅仅强调混凝土的强度等级,还应该达到强度具有较小的分散性,同时混凝土的韧性也非常好,后期强度增长要稳定等等，只利用超强度等级来满足混凝土强度的设计等级的做法是极为不合理而且不科学的。总体来说，要重视混凝土强度的质量。提高混凝土的强度等级, 有利于节约原材料的使用量、同时提高结构的耐久性、还可以降低结构的自重等。如果混凝土的强度等级由C30 提高到C60,对受压构件而言可以节约混凝土30%～40%,对受弯构件而言也可节约混凝土15%～20%。
2、高耐久性
对于混凝土的耐久性的分析可以从人为劣化和自然老化两个方面来进行。人为劣化具体是指混凝土结构在使用过程中,由于生活、生产和管理等方面的一些客观原因，可能会因为长久的冲刷和磨损而导致混凝土的使用功能降低的情况；可能因为不断撞击而产生损伤或裂缝而导致混凝土的结构强度的降低；可能因为油、碱、酸的等化学物质的腐蚀作用破坏了混凝土的内在结构；可能因为渗透和温度等的自然作用使混凝土遭受了一些直接的损伤。自然老化具体是指混凝土在土壤、大气以及水中, 随着时间的推移而发生的性能方面的变化,例如日晒雨淋、干湿较替、气温变化、冻融循环等自然现象的作用,使混凝土产生剥落、裂缝、疏松等各种现象,从而使得混凝土的结构安全度严重降低；同时二氧化碳的侵入也将导致混凝土发生碳化现象,这便会造成混凝土对钢筋的防锈保护方面的作用严重降低。
要对上述耐久性的问题进行解决,就需要从多个方面同时着手,例如可以提高混凝土的密实度和它的抗渗性能,或者延缓混凝土老化和劣化的进程;在混凝土中掺加一些防老化和劣化的材料, 从而提高其抗老化和劣化的能力;同时还可以多做一些维护保养工作,增长混凝土的使用寿命。另外,如果在施工的过程中出现用料不当,或者操作不慎的情况等也会对混凝土的耐久性产生不良影响，例如施工中使用活性碱骨料,由于水泥和外加剂的含碱量非常高高,会导致骨料产生碱骨料反应,严重破坏混凝土的内部结构;施工质量没有得到保证, 混凝土强度远远达不到所规定的要求,甚至有些发生了裂缝等,致使钢筋出现锈蚀现象,对整个结构的安全构成了威胁。综上所述，在施工过程中进行材料的选用时要十分谨慎,在达到规范所规定要求的基础上，严格按照配合比、运输、搅拌、养护、支模等各个步骤进行,进而确保混凝土的耐久性符合要求。
3、高体积稳定性
混凝土的体积是否稳定，对整个结构的受力性能都会产生直接的影响。一般情况下，应该尽量提高混凝土的体积稳定性，从而保证整个结构的受力性能良好。通常而言，混凝土的体积稳定性可以分成三类,第一类是由于承受了荷载的作用致使混凝土发生了体积变形, 例如徐变变形和弹性变形等;第二类是混凝土在自身的凝结过程中发生了体积变形,统称为收缩变形；第三类是混凝土受到温度的影响例如高温或者低温等而发生了体积的变形,统称为温度变形。
如果混凝土发生了不均匀收缩的现象，就会在其结构内部产生一定的内应力,这便容易导致大大小小的裂缝出现,裂缝会使混凝土强度和耐久性都无法达到规定要求。混凝土发生收缩现象是由很多原因造成的，主要原因如下：第一，对于刚成型的混凝土，由于固体颗粒会不断往下沉淀，混凝土表面会有水分浸出，这必然导致了其体积的缩小。第二，水泥与水发生水化的化学变化时，会出现体积缩小的现象。第三，对于凝固后的混凝土，其结构内部的水分会不断蒸发，进而导致了体积缩小的现象。通过对以上造成混凝土收缩原因的归纳总结，可以看出在以后的施工过程中，为尽量避免严重发生收缩现象，应该从降低用水量和水泥浆用量等方面开始进行解决。还应该通过采用弹性模量高的集料来提高提高混凝土的弹性模量，防止其在受到力的作用后发生过大的弹性变形。
混凝土和普通结构的材料相同，在外界温度发生变化时，会因为材料的热胀冷缩而出现膨胀或收缩的现象，进而出现了体积变形，在这种情况下，如果混凝土承受了荷载作用就会因为结构内部内应力的产生而导致被破坏的后果。另外，在发生水化反应时，由于混凝土各个部分的温差很大，也会有内应力进而出现裂缝现象。
混凝土形成过程中本身具有很多不得不关注的特性，所以在混凝土的设计和施工中，必须要进行全面考虑，综合分析各种因素的可能会造成的影响，进而避免一些不良后果的产生。
4、高工艺性
保证混凝土质量的重要指标就是其工艺性能。只有具有了较好的工艺性能，混凝土才有可能满足高强度、高耐久性和高体积稳定性等方面的要求。混凝土的工艺性能包含很多方面并且需要生产过程中的很多项指标来进行描述，目前，在国际上还没有形成一个统一的关于混凝土高工艺性的标准。
三、总结
在目前情况下，除了混凝土的强度已经有了明确的标准外，其他几个方面均没有统一的定量要求。从各个方面来看，由于高性能混凝土所具有的种种优势，混凝土未来的发展会逐步趋向于高性能混凝土的发展。对于高性能混凝土四个特征指标，可以在满足具体工程要求的基础上，由建设、设计和施工单位共同提出,进而改变目前对结构混凝土只提强度等级的要求。
参考文献
[1]徐东方,姚民乐.高性能混凝土配合比研究[J].建材技术与应用.2005(6)
[2]赵国藩.高性能混凝土发展简介[J].施工技术.2002(4).
[3]冯乃谦.高性能混凝土[M].北京:机械工业出版社.2004