绿色高性能混凝土——材料高科技的产物

1　混凝土概述
　　广义的混凝土包括采用各种有机、无机、天然、人造的胶凝材料与粒状或纤维填充物相混合而形成的固体材料。从远古时代起，中国、埃及和古罗马的人们就用烧石灰、烧粘土、烧石膏及石灰加火山灰作为胶凝材料配制了混凝土，但以石灰、石膏等气硬性胶凝材料制作的混凝土有不耐水的缺点，而石灰、火山灰虽然具有一定的水硬性，但其力学性能和耐久性等也远不能满足人类对包括混凝土在内的建筑材料的要求。直到1824年Aspdin发明了波特兰水泥（硅酸盐水泥）之后，以水泥作为胶凝材料的混凝土开始问世，随后在1850年和1928年先后出现了钢筋混凝土和预应力混凝土，混凝土从此得到了广泛应用。目前，它已是世界上用量最大、使用最广泛的建筑材料。
　　通常所说的混凝土大都是指以硅酸盐水泥为主要胶凝材料的普通混凝土。这种传统意义上的混凝土由胶凝材料、黄砂、石子和水等4组分组成，水泥用量一般为300～400kg/m3，抗压强度在20～40MPa之间。混凝土拌合物的流动性差，需要振捣成型，容易造成因振捣不充分而出现蜂窝、孔洞等缺陷，影响混凝土的力学性能，从而影响建筑物的质量。自20世纪60年代起，混凝土外加剂开始应用,其种类很多，使用最多的是减水剂。在混凝土中掺入少量的减水剂，可以将混凝土的抗压强度提高到60MPa，减少水泥用量10%～15%（质量分数），可制作大流动性、可泵送、自流平混凝土，大大简化了混凝土结构的施工工艺，提高了施工效率和施工质量。
　　混凝土的种类繁多，目前所知的主要有：高性能混凝土、活性微粉混凝土、低强混凝土、轻质混凝土、纤维增强混凝土、自密实混凝土、智能混凝土、预填骨料升浆混凝土、碾压混凝土、再生骨料混凝土以及最近提出的绿色混凝土等。
2　高性能混凝土
　　高性能混凝土的研究是当今土木工程界最热门的课题之一。1990年5月美国国家标准与技术研究院（NIST）与美国混凝土协会(ACI)首先提出高性能混凝土这个名词，认为高性能混凝土是同时具有某些性能的均质混凝土，必须采用严格的施工工艺与优质原材料，配制成便于浇捣、不离析、力学性能稳定、早期强度高，并具有韧性和体积稳定性的混凝土；特别适合于高层建筑、桥梁以及暴露在严格环境下的建筑物。
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摘自《中国水泥》2004年 03月号