摘要：高性能混凝土是近期混凝土技术发展的主要方向，这种采用优质材料配制，便于浇捣、不离析、力学性能稳定、早期强度高、具有韧性和体积稳定性等性能的耐久的混凝土，特别适用于高层建筑、桥梁以及暴露在严酷环境中的建筑结构。高性能混凝土为一种能满足特殊性能和特殊用途的混凝土，仅采用常规材料、普通拌和、浇筑和养护等措施达不到高性能混凝土的要求，而是必须通过提高浇筑、捣实的方法来提高混凝土的长期力学性能、初期强度、刚度和体积稳定性以及延长其在恶劣环境下的使用寿命。
高性能混凝土往往被人们将其与高强度混凝土联系起来，其实质高性能混凝土不仅仅是高强度，而且具有相当高的刚度、弹性模量和耐久性，普遍混凝土不能长久作用，如许多混凝土车道在不该开裂的地方开裂或者由于冰冻和融化而剥落；许多桥面遭受严重破坏；许多混凝土桥梁在地震中倒塌。因此，只有采用高性能混凝土才有可能避免这些不该发生的事故。
通过分析研究高性能混凝土的主要技术指标及其性能特点，提出了高性能技术性能的措施和方法，以促进高性能混凝土在道路桥梁建设中的应用
关键词：高性能；混凝土；桥梁；工程；应用
目前高性能混凝土除在高层建筑工程中有所应用外,在道路桥梁工程建设中的应用还较少,笔者根据津秦客专工程实践,通过分析研究高性能混凝土的技术性能,挖掘其特点,以发挥其对桥梁工程建设的促进作用。
高性能混凝土的技术性能主要表现在高强度、大流动性和良好的耐久性3个方面。因此，除抗压强度外，尚应关注混凝土的体积稳定性、抗渗性、流动性、抗弯拉强度等技术指标。
1、 确定高性能混凝土的主要技术指标
高性能混凝土各项技术指标的合理确定，是研究工作的基础，也是研究工作的重要环节。
1.1坍落度
坍落度是检测混凝土和易性的主要指标，混凝土的和易性包括流动性、黏聚性和保水性。目前国内尚无同时检测混凝土和易性三项性质的方法、主要是通过坍落度试验来测定混凝土流动性，同时观察黏聚性和保水性。坍落度是新拌混凝土质量控制的重要指标，它能在很大程度上综合反映混凝土的和易性，高性能混凝土要表现出大流动性即高流态，因而坍落度值偏大，一般为20cm-24cm，并要求混凝土从出机到浇灌这段时间内的坍落度损失不能大于2cm，且120min后混凝土的扩展度值不小于500mm*500mm，同时要具有良好的黏聚性和保水性，保证混凝土成型后均匀密实，不分层、不离析，满足施工和易性要求。
1.2凝结时间
高性能混凝土在工程应用中，往往作业面大，为了保证成型，便于早期养护，凝结时间应适当延缓，尤其是要延长初凝时间，一般应根据施工时的气候，环境等条件，结合工程要求确定混凝土的凝结时间，通常北方地区夏季初凝时间可延长至12h-14h，终凝时间延长至15h-18h，冬季初凝10h-12h，终凝12h-14h，以保证混凝土的密实性和稳定性，同时应推迟混凝土水化热峰值出现的时间，降低水化热峰值15%-20%，以防止温度应力过大，引起混凝土的开裂。
2、 提高高性能混凝土技术性能的主要措施
2.1提高强度的主要措施
通常把不低于C60强度等级的混凝土称为高强混凝土。在我国目前的技术条件下，室内配制C60甚至C80的混凝土已不是难题，但在工程上大量应用C60及其以上的混凝土还不多，这主要是受施工控制技术的影响。高性能混凝土不仅要强度高，还必须以满足施工条件为前提。
2．1.1严格控制原材料质量
高性能混凝土宜选用质量稳定的52.5级以上的硅酸盐或普通硅酸盐水泥配制。粗骨料宜采用岩石立方体抗压强度不低于1.5倍混凝土强度等级的碎石,且洁净,针、片状含量低，粒型好；细骨料采用细度模数不低于2.6的中砂，含泥量应控制在1%以内，且继配良好。
2.1.2掺加活性掺合料
高活性掺合性料品种主要有硅灰、磨细矿渣、粉煤灰及沸石粉等。掺合料掺入混凝土中可使混凝土的强度提高，这是由于高活性掺合料具有“微集料效应”和“形态效应”，其颗粒尺寸均很小，而且具有球形微珠的形态，使之有利于填充在水泥颗粒的空隙中，减小了混凝土的空隙率，增加了混凝土的密度，使混凝土的抗渗性能明显提高。另一方面，高活性掺合料具有“活性效应”，在一定条件下，活性掺合料中的氧化硅、氧化铝与水泥水化生成的氢氧化钙反应，生产的水化铝酸钙和水化硅酸钙，可增加混凝土的强度。
在混凝土中掺入活性掺合料，还能有效降低水化热，减少混凝土的收缩，改善混凝土的工作性，调整混凝土内部结构，阻碍侵蚀性介质侵入，提高混凝土的抗腐蚀能力，同时对碱集料反应也起到了一定的抑制作用，因而可大大提高混凝土的耐久性。
2.1.3活性掺合料活性的改善
a ）复掺技术。配制高性能混凝土常采用“复掺”技术，即在较高强度等级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥中掺入几种高活性掺合料，使不同的混合料发生优势互补作用，即超叠加效应，以充分利用各种高活性掺合料的不同形态、不同活性、不同溶出组成，进行科学合理的有效掺配，互相取长补短，获得最佳最经济的复合效果，以取得更高的活性；
b ）活性激发剂的利用技术，为使高性混凝土掺合料活性进一步提高，还可采用“活性激发剂技术”，如活性Al2O3较高的烧黏土，粉煤灰和沸石等超细粉料中加入硫酸盐激发剂——石膏，使之与Al2O3反应形成钙矾石，且钙矾石形成时的体积微膨胀效应，可使水泥石的孔隙更小，结构更致密，不会产生体积安定性不良现象。对超细矿渣可掺入Na2SO4和三乙淳胺作为激发剂以提高其活性。由碱矿渣水泥的水化反应机理可知，Na2SO4不会造成碱含量增高而引起碱—骨料反应，而且有利于矿渣更好地发挥其强度。
2.2保证流动性的主要措施
高性能混凝土的大流动性即高流态是说混凝土拌合物要具有良好的保塑性和施工性。混凝土的高流态要以优良的工作性为前提条件，也就是说在坍落度较大时，为保证混凝土不离析、不泌水，在岀机后2h-3h内有良好的工作性能。为此可采取以下措施： a)掺入高效减水剂，降低混凝土的水灰化，改善和易性，提高混凝土的流动性，并达到高强的效果。
b)掺入特殊的保塑组分以保证混凝土在岀机3h以内坍落度损失小于15%;
c)粗骨料选用级配良好的5mm-20mm的碎卵石，细骨料选用中砂，并采用适宜的砂率以进一步改善混凝土的黏聚性和保水性。
2.3降低水化热的主要措施
水泥与水发生反应放出一定的热量称为水化热。由于高性能混凝土胶凝材料总量高，因此水化热高，其峰值出现的早，这是高强混凝土产生裂缝的主要原因之一，对混凝土耐久性和硬化后的性能影响很大。水化热可采取以下措施加以改善：
a)水泥用量尽量降低，一般小于等于450kg/m3;
b)掺入优质的活性掺合料，一般大于等于100 kg/m3;
c)掺入保塑剂与缓凝剂；
d)掺加高效减水剂。
2.4增加体积稳定性和耐久性的主要措施
高性能混凝土不仅具有高强、高流动性，而且还应具有优异的耐久性，混凝土体积稳定性与耐久性是紧密相连的，耐久性好稳定性相应就好。
耐久性首先是由混凝土配合比、原材料（水泥、掺合料和骨料）性能、制备混凝土的工艺方法、浇注成型方法和硬化条件所决定。主要反映在混凝土的抗冻性指标及在高温、高湿环境下对化学侵蚀、钢筋锈蚀、碱骨料反应的抵抗能力。从快硬、高强、抗渗、抗冻、抗碳化的角度出发，可采取一下措施提高混凝土的耐久性。
2.4.1合理选用水泥和骨料
对水泥的含碱量以及骨料中活性氧化硅应严加控制，以抑制和预防碱-骨料反应的发生。
碱一骨料反应是水泥中的碱性氧化物和活性骨料之间发生的化学反应，该反应会使硬化后的混凝土发生膨胀破坏，严重影响混凝土的使用寿命。因此首先要尽量选用非活性或低活性骨料；二是选择质量稳定，含碱量较低的水泥、膨胀剂和减水剂；三是掺加粉煤灰印制碱-骨料反应。
2.4.2尽量减小水灰比
水灰比是决定混凝土孔结构参数最重要的因素之一，随着水灰比的减小和混凝土开口孔总体积减小，平均孔径也变小，混凝土的抗渗性提高，因而排除或降低了由于吸水引起的化学侵蚀、钢筋锈蚀和碱骨料反应的客观条件。
2.4.3正确合理选用掺合料和外加剂
混凝土中掺入适量的活性掺合料可降低温升，改善工作性，增大密实度，减小孔隙率，提高早后期强度，从而提高耐久性。如掺入膨胀剂，可利用早期膨胀补偿后期收缩，从而提高混凝土的耐久性；掺入减水剂，可增大混凝土流动性，改善混凝土内部结构，提高混凝土强度和耐久性。
2.4.4改进浇注，养护施工工艺
良好的浇注养护工艺和设备是保证混凝土硬化前不分层、不离析，减水泌水，硬化后不开裂的先决条件，因而也是保证混凝土在使用环境中有优异耐久性的必要条件。
3、高性能混凝土的养护
混凝土浇注振捣完毕后，必须进行适宜的养护工作，养护是混凝土成型的最后一道关键工序，是混凝土技术性能好坏的决定性因素之一，因此要加强混凝土的养护，保证混凝土在适宜的条件下正常硬化和强度增长。而高性能混凝土水灰比较低，材料内部处于缺水状态，浇注后表面又不泌水，且初凝后表面即开始失水，产生细微凝缩裂缝，因此高性能混凝土的早期养护及其重要，为避免混凝土早期失水过多，必须及时采取覆盖、洒水等有效养护措施，以防止混凝土在施工中由于温度和收缩而产生裂缝，影响混凝土的强度和耐久性。
参考文献
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[5].高强混凝土， 冯乃谦,孙逸增著，辽宁省建设科技情报中心站,2008
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