二、高性能混凝土在建筑工程中的應(yīng)用
為了分析高性能混凝土在建筑工程中的應(yīng)用，筆者首先從高性能混凝土的特性來了解高性能混凝土。
(一)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個綜合指標，如流動性、可泵性、填充性、均勻性等。HPC要求新拌混凝土具有大流動性(坍落度20cm～25cm)及流動度經(jīng)時損失小，以滿足混凝土集中攪拌、運輸、泵送、澆注的工藝要求。甚至在澆注時要求混凝土不振搗自流平，即好的填充性。最終得到均勻穩(wěn)定的混凝土。這些要求是普通混凝土難以滿足的。與普通混凝土相比，HPC的組分復(fù)雜，多種摻合料與超塑化劑配合使用，其目的是通過這些組分來調(diào)整性能。其中最關(guān)鍵的技術(shù)之一是超塑化劑及其組成。單一成分的超塑化劑(如萘系和三聚氰胺系高效減水劑)雖然對水泥漿有強的分散作用，減水率高達18以上，但并不能滿足HPC對工作性的全部要求。因為單一成分的超塑化劑(SP)難以解決坍落度損失、離析分層等問題。因此，必須將高效減水劑與緩凝劑、引氣劑、穩(wěn)定劑等組成復(fù)合超塑化劑(CSP)才能較全面滿足HPC對工作性的要求。
2.硬化混凝土的性能?，F(xiàn)代建筑向高層化、大跨度方向發(fā)展，因此促進了高強HPC的研究和開發(fā)。在高層建筑中，混凝土強度是對應(yīng)于柱子的軸力?？梢哉f建筑物的層數(shù)是由所使用的混凝土強度來決定的。25～30層的建筑物要使用強度36MPa～42MPa的混凝土，30～35層要42MPa～48MPa，更高層的建筑就需要更高強的混凝土，如60層需用100MPa。目前建筑物設(shè)計和施工以30～35層(高度約l00m)居多。因此，上述討論的強度范圍60MPa～120MPa的HPC是目前研究和今后發(fā)展的方向，而大量使用的強度標號是C40混凝土。在此情況下，配合比設(shè)計可以參照普通混凝土的方法，但是主要組成材料和性能應(yīng)滿足HPC的要求。HPC可能比普通混凝土要耐久得多，這是因為在設(shè)計配合比時，就考慮到耐久性問題。特別是早期下沉和硬化收縮小、干縮小、水化放熱低，因而提高了混凝土抗裂縫能力，無初始結(jié)構(gòu)缺陷。硬化后的混凝土密實、滲透性低。這些都使混凝土抵抗外部因素的能力得到提高，最終得到耐久性好的混凝土。
為了分析高性能混凝土在建筑工程中的應(yīng)用，筆者首先從高性能混凝土的特性來了解高性能混凝土。
(一)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個綜合指標，如流動性、可泵性、填充性、均勻性等。HPC要求新拌混凝土具有大流動性(坍落度20cm～25cm)及流動度經(jīng)時損失小，以滿足混凝土集中攪拌、運輸、泵送、澆注的工藝要求。甚至在澆注時要求混凝土不振搗自流平，即好的填充性。最終得到均勻穩(wěn)定的混凝土。這些要求是普通混凝土難以滿足的。與普通混凝土相比，HPC的組分復(fù)雜，多種摻合料與超塑化劑配合使用，其目的是通過這些組分來調(diào)整性能。其中最關(guān)鍵的技術(shù)之一是超塑化劑及其組成。單一成分的超塑化劑(如萘系和三聚氰胺系高效減水劑)雖然對水泥漿有強的分散作用，減水率高達18以上，但并不能滿足HPC對工作性的全部要求。因為單一成分的超塑化劑(SP)難以解決坍落度損失、離析分層等問題。因此，必須將高效減水劑與緩凝劑、引氣劑、穩(wěn)定劑等組成復(fù)合超塑化劑(CSP)才能較全面滿足HPC對工作性的要求。
2.硬化混凝土的性能?，F(xiàn)代建筑向高層化、大跨度方向發(fā)展，因此促進了高強HPC的研究和開發(fā)。在高層建筑中，混凝土強度是對應(yīng)于柱子的軸力?？梢哉f建筑物的層數(shù)是由所使用的混凝土強度來決定的。25～30層的建筑物要使用強度36MPa～42MPa的混凝土，30～35層要42MPa～48MPa，更高層的建筑就需要更高強的混凝土，如60層需用100MPa。目前建筑物設(shè)計和施工以30～35層(高度約l00m)居多。因此，上述討論的強度范圍60MPa～120MPa的HPC是目前研究和今后發(fā)展的方向，而大量使用的強度標號是C40混凝土。在此情況下，配合比設(shè)計可以參照普通混凝土的方法，但是主要組成材料和性能應(yīng)滿足HPC的要求。HPC可能比普通混凝土要耐久得多，這是因為在設(shè)計配合比時，就考慮到耐久性問題。特別是早期下沉和硬化收縮小、干縮小、水化放熱低，因而提高了混凝土抗裂縫能力，無初始結(jié)構(gòu)缺陷。硬化后的混凝土密實、滲透性低。這些都使混凝土抵抗外部因素的能力得到提高，最終得到耐久性好的混凝土。