高性能混凝土产业化发展的若干思考.doc

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1、高性能混凝土产业化发展的若干思考1高强高性能混凝土研究应用回顾20世纪80年代中后期掀起的高强混凝土研究热，提升了我国混凝土技术的总体水平，带动了制品成套机械、施T技术和水泥制造等相关产业链的发展。C80〜C100的高强混凝土陆续应用于人跨度桥梁、海军工程、先张法PHC管桩和铁路匹及轨枕制品等丁0毋庸宜疑，高强混凝十工程应用作为一种技术储备，为此后的高性能混凝十研发提供了坚实的理论和实践基础。随着人规模城市改造的建设热潮，预拌混凝十.技术的开发普及，泵送混凝土技术口臻成熟。白1981年上海宾馆首次采用泵送混凝土施工工艺以來,垂直泵送高程以80m为起点，屡创新高。继1989年158m髙

2、的上海南浦人桥主塔采用C40泵送混凝土后,广东国际人厦创造了一级泵送200m的纪录，并在顶层飞机坪成功应用了C60泵送混凝十「；1995年上海杨浦人桥丄塔C50高强混凝土泵送高度再次被刷新，达到了208m；1997年88层金茂大厦则创FC40混凝土一次泵送382.5m的世界纪录⑵。值得一提的是,当时的高泵程混凝土大多属于满足早强要求的高强混凝土范畴。在混凝土质量上，要求“早强不早凝”,如南浦人桥C40混凝土要求三大强度达70%，凝结时间大于12h。当时的混凝土配比设计大多采用以普通水泥为主，少最掺有10%的普通粉煤灰并复合缓凝效果的高效减水剂丁o与此同时,以耐久性为标志的高性能混凝土

3、概念引入我国,赋予了现代混凝十•技术除满足高强、流态化之外新的技术内涵。由于高性能混凝十符合与时倶进可持续发展的时代理念，它的研发引起了现代混凝土技术的深刻变革。优质矿物外掺料已成为现代混凝十•技术中不可或缺的第六组分。上海市率先于1998年、1999年颁布实施“高钙粉煤灰混凝土应用技术规程”和“粒化高炉矿渣微粉在水泥混凝土中应用技术规程”，为发展高性能混凝土提供了必要的理论依据。同时，粉煤灰的综合利用水平连续多年突破100%,粉煤灰已从单一的道路填筑，应用到墙体材料、陶粒制造、水泥和混凝十•外掺料及预拌商品砂浆等建材生产各个领域。此外，减水率30%以上，保槊性、水泥适应性俱佳的氨基

4、磺酸盐系列高效减水剂和聚竣酸高性能减水剂的研制，功能型复合高性能外掺料的研发，均为自性能混凝十.的应用发展提供了强有力的技术支持。其屮矿渣微粉作为一种新型可人量替代水泥的活性掺合料，上海山于1997年起，在矿渣微粉的制成工艺、混凝十•材性研究和工程应用方而取得了一系列成果。矿渣微粉混凝土应用的代表作有：1998年1月上海教育电视台综合楼基础—•次性浇捣C40P6泵送混凝±3000m',采用矿渣微粉和粉煤灰双掺技术，胶结材用量430kg/m3,水泥用量占46%；明天广场在部分混凝土结构屮应用了C80泵送混凝土3000m',在混凝土配比设计屮，采用比表面积为600m2/kg的S115级矿

5、渣微粉替代传统的硅灰，混凝十•配制成本较国产硅灰下降9%3〕。纵观我国高性能混凝十.的应川实践川以发现，高性能混凝土应川局限于少量标志性建筑屮的高强等级混凝土，且未见水泥取代率50%以上用于上部混凝土结构的文献报道。如上述明天广场C80高强混凝土，S115级矿渣微粉掺量仅20%，水泥用量仍高达480kg/m3；国家人剧院部分钢管柱采用C100高强高性能混凝十复合外掺料占胶结料总最的25%,水泥用最仍达450kg/m3o其配比设计的技术路径与“绿色环保”的高性能混凝十•设计理念仍有明显差距。另一方面，量人面广的普通C20〜C40流动性泵送混凝土却面临着体积稳定性并、早期羯性开裂等耐久性

6、劣化问题，己成为困惑预拌混凝土发展的严峻现实课题。普通泵送混凝土的耐久性提高应该是高性能混凝土产业化发展最具现实意义的丄导方向o以普通泵送混凝土C20〜C30的胶结材总量（300〜350）kg/m3,就能配制出抗化学侵蚀、干缩小、抗渗性能成倍提高的C40〜C50高性能混凝土厂。无论是现实的技术储备，还是预拌混凝土生产水平和泵送施T技术，完全能实现C20〜C40流动性泵送混凝土的高性能化。然而，基于对高性能混凝土的认知程度，以及现行规范的约束，高性能混凝土产业化发展依然是任重道远。本文以预拌混凝土行业发展为视角，剖析高性能混凝土产业化发展的若干制约因索,并籍此抛砖引玉，提请有关专家学者

7、共同关注，为我国高性能混凝土发展创造必要的外部环境。1高性能混凝土的强度、耐久性和工作性2.1高性能混凝土的强度高性能混凝土从上世纪九十年代初由美国NIST与ACI首次提出以来，因不同学者的专业背景视角及认知程度上的差异，至今未有完報明确的概念化定义。但在高强混凝土和高性能混凝十•关系上，渐成共识,即“高强混凝土未必高耐久性，高耐久性未必高强”。吴屮伟院士曾于1996年提出，高性能混凝土应包括屮等强度混凝土，如C30混凝土。之后乂捉出，人量处于严酷环境中的