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摘要：高性能混凝土，在20世纪90年代由美国研发成功，相比较于普通混凝土高性能混凝土的一些优点，被很多大型工程项目采用，取得了不错的工程应用效果。但是高性能混凝土和普通混凝土一样，也存在着一些缺点，本文希望通过对高性能混凝土和普通混凝土的优缺点的分析和对比，把二者的性能、功能明确，方便工程建设者在以后工程项目中应用。
关键词 普通混凝土；高性能混凝土；比较研究
建筑行业市场愈加激烈，经济的快速发展造就了建筑行业的快速发展，高性能混凝土在工程建筑行业中的应用范围愈加广泛，高性能混凝土或和普通混凝土相比，也有自身的不足和缺点，希望通过比较研究明确两者之间的优缺点，方便工程建设者根据工程项目需要择需选择混凝土。
1.普通混凝土与高性能混凝土比较呈现出的不足
1.1抗拉力不强。普通混凝土是由水泥、碎石或卵石、砂和水拌合，经硬化而成的一种人造材料。砂、石在混凝土中起骨架作用，并抑制水泥的收缩；水泥和水形成水泥浆，包裹在粗细骨料表面并填充骨料间的空隙。水泥浆体在硬化前起润滑作用，使混凝土拌合物具有良好工作性能，硬化后将骨料胶结在一起，形成坚强的整体，但是水泥、石子和砂石是易脆性的材料，抗拉力不强，当混凝土受拉或受弯，在很小的拉应力下就会开裂。
1.2弹性不好。由于普通混凝土材料本身的特性，虽然抗压强度高，混凝土的抗压强度一般在7.5~60MPa之间，当掺入高效减水剂和掺合料时，强度可达 100MPa以上。但是它的弹性不好，没有能屈能伸的品性，好比一个大丈夫只能拔剑而起，却不能忍辱负重。所以，在路桥面的荷载量非常大且受力不均匀的情况下，荷载力不能驱散分匀，这样就导致某一个构件不堪重力，最终产生裂缝。
1.3收缩易变形。普通混凝土具有热胀冷缩的性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土也将发生收缩变化。然而，收缩容易导致变形，若变形遭到约束，则会在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在实际施工中，普通混凝土很容易结硬，结硬之后，混凝土中的水分子逐步蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小，变形也较大，因混凝土表层水分流失快，内部损失慢，就产生了表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力。当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。
1.4耐久性较弱。耐久性曾被认为是普通混凝土的优点，随着普遍的应用后问题的出现，以及科研力的增强，发现了普通混凝土的耐久性并不强，反而较弱。耐久性包括三个方面：①抗渗性，指混凝土抵抗压力水渗透的能力，普通混凝土的抗渗性还是非常强的；②抗冻性，是指混凝土在使用的环境中，经受多次冻融循环作用，能保持强度和外观的完整性的能力。普通混凝土的抗冻性很弱，当气温在零度以下时，混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，就会出现裂缝；③抗侵蚀性，指在酸、碱、盐等环境中对水泥石的侵蚀所表现出现的免疫力。随着环境的恶化，再加上混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层容易受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，从而减弱了普通混凝土的耐久性。
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2.高性能混凝土与普通混凝土相比具备的优点和不足
2.1优点
（1）高性能的混凝土所具备的耐久性较强。此种高性能的混凝土的密实程度较高，且具有足够的抗拉力、抗压力以及抗冻性能，而且，还具有非常好的抗腐蚀性以及抗渗性，而这诸方面优势的结合便使得其在房建工程中的应用具备了极强的耐久性。而单就密实程度这方面来讲，高性能的混凝土对于水的应用比例较低，但其自身依然能保持良好的流动性以及抗离析性，这些性能便极大地提升了其自身的填充性，从而能够满足建筑建设中对于混凝土密实度的要求。
（2）高性能的混凝土具有良好的体积稳定性以及较高的强度。就现有的高性能的混凝土所具备的体积稳定性来看，其弹性模量大致要高出传统混凝土20Gpa，这不仅使得其在建筑中的应用实现了更加便利的运输以及使用，还使得其在具体的应用过程中达到了对于建筑使用寿命以及稳定性能的有效提升。而高性能的混凝土目前在抗压强度方面，也已经超出200Mpa的强度限值，这样就使其在建筑中的应用实现了对于抗压以及抗拉强度有效满足。
（3）高性能的混凝土由于自身的配比中对于水的用量较少，建筑建设中的具体水化热反应发生便处于较为缓慢的状态，因此还具备了较低的水化热比，使混凝土在建设中的应用能够有效的降低裂缝出现的机率。
2.2不足
混凝土的配制方法是决定混凝土性能关键因素之一，高性能混凝土在配比的过程中，务必要降低水胶的比例，并确保混凝土中掺入足够数量的矿物合料与高校减水剂，从而，实现混凝土的高性能、多功能。然而，这种配比方式形成的高性能混凝土也存在着两个致命的缺陷。由于高性能混凝土的水胶比例较低，因此，该混凝土极易因为干燥而产生自动化的收缩，或使其变脆，失去其原有的性能，无法达到建筑工程项目的相关要求。
3.改进高性能混凝土性能的相关措施
为了解决上述的问题，高性能混凝土在配制的過程中，应该从更为全面的角度去考虑混凝土调配的比例和使用的材料，从整体额角度出发，协调各项所要求的性能，从而满足建筑工程项目对混凝土的要求。从高性能混凝土配制的设计方面来说，涉及到许多可变因子与相互制约的因素。而从难易程度上来看，也要明显难于普通混凝土的配比设计。以我国目前的科技水平来看，还无法实现完美高性能混凝土的配比设计。但是，为了能够更好的满足建筑工程项目的需要，减少使用过程中出现的问题，应该在实际的配比设计中遵循以下几项原则。
3.1充分发挥混凝土拌合物的作用
混凝土在拌制的过程中需要同时添加外加剂以及掺合料等作为拌合物进行使用，如果能实现二者之间的最佳配比，便能实现减少混凝土中的水胶比例，实现混凝土高效耐久的基本目的。为了将混凝土外加剂以及掺合料的作用发挥到极致，在建筑工程项目施工前，会对建筑工程项目进行整体化的设计，对混凝土耐久性等方面的要求也在设计的范围之内。因此，在配制混凝土的过程中，要按照建筑工程项目设计图中的相关要求进行配制，并以此为依据，选择最为合适的外加剂及矿物掺合料，并确保二者之间相互匹配。
3.2降低水胶比例
降低水胶比例是高性能混凝土配制过程中的重点环节，在混凝土的配制过程中，水胶比例越低，混凝土的孔结构就会越加密实，这是实现混凝土高强度与高耐久度的关键。在实际的配比过程中，主要可以通过两种方法来降低水胶比例。一种是依靠添加减水效果的外加剂，从而减少混凝土中的拌合水。另一种就是依靠大量的矿物掺合料来取代水泥进行拌合，减少水泥的用量，从而降低混凝土中的水含量。
参考文献
[1]姚燕，王玲，田培.高性能混凝土[M].北京：化学工业出版社，2006.
[2]张兆瑞.浅析混凝土浇筑裂缝的成因及解决措施[J].天津市政工程，2009.
[3]管文俊.高性能混凝土在路桥工程中的应用[J].管理观察，2009.
论文作者:刘杨
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/9
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