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浅析土建工程新型混凝土材料应用 　　 [摘要]本文阐述了两个方面的内容:一是高性能混凝土(High Performance Concrete)概述。二是高性能混凝土在建筑工程中的应用。 　　[关键词]高性能混凝土 建筑工程 　　 　　一、高性能混凝土(High Performance Concrete)概述 　　混凝土技术发展已有170多年的历史,在缓慢的发展过程中,曾出现几次变革,那就是1919年发现了水灰比定理,1938年发现了引气剂,60年代初出现高效减水剂。目前,混凝土技术发展又处在一个变革时期。新型外加剂和胶凝材料的出现使既有良好的工作性,又有优异的力学性能和耐久性能的混凝土的生产成为现实。这种新型混凝土称为高性能混凝土(High Performance Concrete),简称HPC。HPC的应用将对混凝土建筑施工技术和混凝土结构性能起重要作用。 　　20世纪80年代以来,一些发达国家相继研制成功高性能混凝土(以下称HPC),使混凝土进入了高科技时代,日益受到国际材料界和工程界的重视。很多国家把HPC作为跨世纪的新材料加以研究与利用,使其成为当代混凝土研究和应用领域中的一个热点。 　　HPC组成材料包括水泥、粗细集料、多种矿物掺合料、水和超塑化剂,其组成和配比要比普通混凝土复杂,要求也高得多。 　　HPC的优点体现在: 　　1.由于HPC的高强(60Mpa～100MPa)和超高强(≥IOOMPa)特性,可使混凝土结构尺寸大大减少,从而减轻结构自重和对地基的荷载,并减少材料用量,增加使用空间,大幅度的降低工程造价。 　　2.由于HPC具有高工作性,可以减轻施工劳动强度,节约施工能耗。 　　3.HPC的高耐久性可增加对恶劣环境的抵御能力,延长建筑物的使用寿命,减少维修费用及对环境带来的影响,具有显著的社会和经济效益。 　　二、高性能混凝土在建筑工程中的应用 　　为了分析高性能混凝土在建筑工程中的应用,笔者首先从高性能混凝土的特性来了解高性能混凝土。 　　1.高性能混凝土特性 　　(1)新拌混凝土的工作性。新拌混凝土的工作性是一个综合指标。HPC要求新拌混凝土具有大流动性(坍落度20cm～25cm)及流动度经时损失小,以满足混凝土集中搅拌、、泵送、浇注的工艺要求。甚至在浇注时要求混凝土不振捣自流平,即好的填充性。最终得到均匀稳定的混凝土。这??要求是普通混凝土难以满足的。与普通混凝土相比,HPC的组分复杂,多种掺合料与超塑化剂配合使用,其目的是通过这些组分来调整性能。其中最关键的技术之一是超塑化剂及其组成。单一成分的超塑化剂虽然对水泥浆有强的分散作用,减水率高达18以上,但并不能满足HPC对工作性的全部要求。因为单一成分的超塑化剂(SP)难以解决坍落度损失、离析分层等问题。因此,必须将高效减水剂与缓凝剂、引气剂、稳定剂等组成复合超塑化剂(CSP)才能较全面满足HPC对工作性的要求。 　　(2)硬化混凝土的性能。现代建筑向高层化、大跨度方向发展,因此促进了高强HPC的研究和开发。在高层建筑中,混凝土强度是对应于柱子的轴力。可以说建筑物的层数是由所使用的混凝土强度来决定的。25～30层的建筑物要使用强度36MPa～42MPa的混凝土,30～35层要42MPa～48MPa,更高层的建筑就需要更高强的混凝土,如60层需用100MPa。目前建筑物设计和施工以30～35层居多。因此,上述讨论的强度范围60MPa～120MPa的HPC是目前研究和今后发展的方向,而大量使用的强度标号是C40混凝土。在此情况下,配合比设计可以参照普通混凝土的方法,但是主要组成材料和性能应满足HPC的要求。HPC可能比普通混凝土要耐久得多,这是因为在设计配合比时,就考虑到耐久性问题。特别是早期下沉和硬化收缩小、干缩小、水化放热低,因而提高了混凝土抗裂缝能力,无初始结构缺陷。硬化后的混凝土密实、渗透性低。这些都使混凝土抵抗外部因素的能力得到提高,最终得到耐久性好的混凝土。 　　2.高性能混凝土的应用研究 　　混凝土用于工程结构至今已有170多年历史了,纵观混凝土技术的发展进程,其发展主要遵循复合化、高强化、高性能化三大技术路线。长期以来,人们过分注重于混凝土的力学性能,主要集中在提高混凝土的强度上,以搞压强度的比例关系来代表其性能的优劣,而对影响混凝土耐久性则重视不够,从而导致了许多工程结构的开裂,甚至崩塌。此外,由于混凝土耐久性不高,致使混凝土工程的维修费急剧增大。如何延长混凝土的使用寿命,发展高性能混凝土势在必行。 　　2001年10月用高性能混凝土成功浇捣的航站楼工程第一块大面积楼板,为浇筑量约800m3的主楼南区二层楼板。该楼板呈长条型,宽约20m,长约80m,厚500mm,浇筑前沿楼板长度方向由南往北布置2条