高性能混凝土試驗與檢測

—定義一、對高性能混凝土的理解我國著名的混凝土科學家吳中偉院士十五年前針對當時科研界過度追求高強度的趨向，及時提出“有人認為高強度必然高耐久性，這是不全面的，因為高強混凝土會帶來不利于耐久性的因素…。高性能混凝土還應包括中等強度混凝土，如C30混凝土（按照28天齡期）。”吳院士高度重視耐久性，并早在1986年就提出高強未必一定高耐久，低強也不一定就不耐久的觀點是非常有前瞻性的，而且今天他的這個觀點也是正確的。一、對高性能混凝土的理解1997年3月吳中偉教授在高強高性能混凝土會議上又指出，高性能混凝土應更多地摻加以工業廢渣為主的摻合料，更多地節約水泥熟料，提出了綠色高性能混凝土（GHPC）的概念。二、關于高性能混凝土的定義高性能混凝土不是混凝土的一個品種。高性能混凝土是針對具體應用和環境而開發的，采用常規材料和生產工藝，達到工程結構耐久性的質量要求和目標，滿足不同工程要求的性能和具有勻質性的混凝土。特別強調在特定工程與環境中的高體積穩定性和高耐久性。

Performance和Property高性能混凝土的英文翻譯是HighPerformanceConcrete。Performance（性能）這個詞不同于Property（性能），Property是指可以通過特定方法和儀器對混凝土材料進行測定和定量表征的性能；而Performance有成果、表演、技能的意思。在此處是指在特定工程、特定結構、特定施工與管理、特定環境中混凝土表現出的績效、狀態或效果。

Performance和Property相同組成材料、配合比的混凝土可以有相同的Property，但Performance可能不同。所以ACI對高性能混凝土定義的注釋中強調：高性能混凝土的特性是針對具體應用和環境而開發的。離開這一點談高性能混凝土沒有意義。綜上所述，高性能混凝土是混凝土技術從傳統理念向現代轉變、革新過程中的產物，并非一個能做精確界定的簡單術語。其所具有的技術路線和追求目標，表明國內外土木工程界科技人員已開始意識到，通過一定的技術措施，在一定的技術參數條件下，是能夠賦予混凝土高耐久性的，從而保障混凝土結構在特定環境中具備足夠長的使用壽命。三、混凝土高性能化的認識誤區近年來，隨著混凝土技術的飛速發展，高強高性能混凝土已在工程中大量應用。然而混凝土的耐久性問題仍然是困擾工程界的難題，尤其是其體積穩定性已成為高性能混凝土發展的瓶頸。由于高強高性能混凝土具有水膠比低、膠凝材料用量大、骨料用量較少、漿體含量多、且摻加了各種類型外加劑等特點，以及對高性能混凝土的認識不足等問題，使得目前的高性能混凝土“性能并不高”。三、混凝土高性能化的認識誤區譬如尚存在收縮大、早期易開裂、脆性大、耐火性差等缺陷，加上缺乏配套的設計、試驗、施工和應用標準規范，因此高性能混凝土在施工階段比普通混凝土更容易形成表面上的裂縫。其形成原因十分復雜，涉及到混凝土材料的變形，施工因素，氣候條件的變化，設計方面防裂構造措施不足，對摻加礦物摻合料新拌混凝土的塑性收縮引發開裂的重視不夠等。誤區之高強與高性能但在高強混凝土的推廣應用上，仍受到某些傳統觀念的有害束縛：有些技術人員總覺得多用水泥或少用摻合料會對混凝土質量帶來好處，而不是盡量使用粉煤灰等礦物摻合料和將水泥用量限制到最小程度。目前，還有些人仍把高性能和高強聯系在一起，甚至有人盲目追求混凝土的高強、“超高強”以至“特超高強”，并以此為“水平”的標準。誤區之高強與高性能“高強”僅僅是混凝土性能的一個方面。大量的工程實踐表明，混凝土設計強度不足而導致工程破壞的實例雖有但卻較為鮮見。而另一方面，許多混凝土結構尤其是處于嚴酷環境中的結構，由于較差的耐久性已經或正在遭受嚴重的損壞。西方國家報道的許多開裂的“高性能混凝土”，其實都是高強度的混凝土。誤區之高強與高性能強度和耐久性之間并不存在著密切的關系，在一般情況下，較高強度的混凝土相對而言也是比較耐久的，但兩者卻不等同。許多人認為“混凝土強度愈高，它在嚴酷環境下就愈耐久”。但這需要一個重要的前提就是混凝土是堅固的，亦即混凝土是體積穩定性好的。誤區之高強與高性能高強混凝土雖然有較高的抗拉強度，但抗拉強度與抗壓強度的比值隨抗壓強度的增加而減小。抗壓強度為30MPa時，拉壓比約為1∕12；抗壓強度為60MPa時，拉壓比約為1∕14。這樣，就使得混凝土的強度越高，其脆性越大，斷裂韌性越小，抵抗突發荷載（如地震、爆炸)和疲勞（如高聳結構承受的風荷載,道路承受的動力荷載）的能力越差。誤區之高強與高性能另外高強混凝土彈性模量也高，在相同收縮變形下會引起較高的拉應力，更由于高強混凝土的徐變能力低，應力松弛量較小，所以抗裂性能甚差。高強混凝土一般使用