高強(qiáng)與超高強(qiáng)混凝土配制技術(shù)
摘要：闡述了研究開發(fā)高強(qiáng)與超高強(qiáng)混凝土的重大意義，提出了制備技術(shù)和途徑，說(shuō)明了主要原材料及其性能要求。
關(guān)鍵詞：高強(qiáng)與超高強(qiáng)混凝土；制備；材料性能
引言
混凝土是人類最大宗的建筑結(jié)構(gòu)材料，其發(fā)展可以劃分為低強(qiáng)低耐久混凝土、高強(qiáng)混凝土和高性能混凝土三個(gè)階段。從我國(guó)目前的生產(chǎn)力發(fā)展水平、混凝土配制技術(shù)、施工性能、設(shè)計(jì)和使用要求、施工機(jī)械及操作水平來(lái)看，目前正處于高強(qiáng)混凝土的配制和使用階段，這一時(shí)期還將經(jīng)歷很長(zhǎng)一段時(shí)間。因此，充分利用地方資源，研究?jī)?yōu)質(zhì)實(shí)用的高強(qiáng)或超高強(qiáng)混凝土配制技術(shù)，全面提高混凝土的生產(chǎn)和使用水平，是建材行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然舉措。
1 研究、開發(fā)、應(yīng)用高強(qiáng)與超高強(qiáng)混凝土的重大意義
隨著人類社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，人類有能力拓展生存的空間。目前，人們正在向高空、地底及海洋進(jìn)軍，現(xiàn)代建筑物越來(lái)越高層化、大跨化、輕量化；在海洋深處建造大型結(jié)構(gòu)物，在海面上建造巨大的工作平臺(tái)；越來(lái)越多的跨大江、深谷、海峽的大跨度橋梁和海底隧道在建造。所有這些，都要求混凝土的質(zhì)量越來(lái)越高。因此，高強(qiáng)度、高耐久性、高泵送性是混凝土材料發(fā)展的方向。
目前，一般認(rèn)為C 50～C 90屬高強(qiáng)混凝土范疇，C 100及以上強(qiáng)度等級(jí)是超高強(qiáng)混凝土。與普通混凝土相比，研究應(yīng)用高強(qiáng)與超高強(qiáng)混凝土具有下列優(yōu)越性：
?。?）有效地減輕結(jié)構(gòu)自重。鋼筋混凝土的最大缺點(diǎn)是自重大，在一般的建筑中，結(jié)構(gòu)自重為有效荷載的8～10倍。當(dāng)混凝土強(qiáng)度提高時(shí)，結(jié)構(gòu)自重降低。一些世界著名的專家預(yù)言，80 %～90 %的鋼結(jié)構(gòu)工程可用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)代替，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到100 MPa時(shí)，可以設(shè)計(jì)成的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)與鋼結(jié)構(gòu)一樣輕，因?yàn)檫@時(shí)二者的比強(qiáng)度（強(qiáng)度與質(zhì)量的比值）大致相等［1］。
（2）大幅度提高混凝土的耐久性。高強(qiáng)與超高強(qiáng)混凝土由于強(qiáng)度的提高、內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)的改善以及膠凝物質(zhì)相組成的優(yōu)化，其耐久性得到很大的改善。
?。?）節(jié)約材料和能源，降低建筑成本。
可見(jiàn)，使用高強(qiáng)與超高強(qiáng)混凝土可以獲得很好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。因此，研究開發(fā)高強(qiáng)與超高強(qiáng)混凝土具有重大的意義。
2 制備高強(qiáng)與超高強(qiáng)混凝土的技術(shù)途徑
眾所周知，混凝土是一種典型的堆聚結(jié)構(gòu)工程材料，具有大量的不同尺寸和開始的內(nèi)部缺陷。由于混凝土的組分（水化新生物、未徹底水化的熟料顆粒、堅(jiān)固的大小巖石集料）和結(jié)構(gòu)元件（水泥石、砂漿組分、接觸區(qū)）彼此在強(qiáng)度特性、變形特性和物理性能方面有明顯的差異［2］，混凝土的實(shí)際強(qiáng)度比理論強(qiáng)度材料彈性模量E低10-3個(gè)數(shù)量級(jí)，這是由于混凝土在受外部作用時(shí)應(yīng)力狀態(tài)很不一致，具有大量的應(yīng)力集中現(xiàn)象所致。因此，研制高強(qiáng)與超高強(qiáng)混凝土，是建立在降低材料結(jié)構(gòu)缺陷并提高其密度、增強(qiáng)組分的強(qiáng)度和形變性以及減少其內(nèi)部應(yīng)力集中基礎(chǔ)之上的。曾經(jīng)或正在研究的制備高強(qiáng)與超高強(qiáng)混凝土的技術(shù)路線有以?
關(guān)鍵詞：高強(qiáng)與超高強(qiáng)混凝土；制備；材料性能
引言
混凝土是人類最大宗的建筑結(jié)構(gòu)材料，其發(fā)展可以劃分為低強(qiáng)低耐久混凝土、高強(qiáng)混凝土和高性能混凝土三個(gè)階段。從我國(guó)目前的生產(chǎn)力發(fā)展水平、混凝土配制技術(shù)、施工性能、設(shè)計(jì)和使用要求、施工機(jī)械及操作水平來(lái)看，目前正處于高強(qiáng)混凝土的配制和使用階段，這一時(shí)期還將經(jīng)歷很長(zhǎng)一段時(shí)間。因此，充分利用地方資源，研究?jī)?yōu)質(zhì)實(shí)用的高強(qiáng)或超高強(qiáng)混凝土配制技術(shù)，全面提高混凝土的生產(chǎn)和使用水平，是建材行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然舉措。
1 研究、開發(fā)、應(yīng)用高強(qiáng)與超高強(qiáng)混凝土的重大意義
隨著人類社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，人類有能力拓展生存的空間。目前，人們正在向高空、地底及海洋進(jìn)軍，現(xiàn)代建筑物越來(lái)越高層化、大跨化、輕量化；在海洋深處建造大型結(jié)構(gòu)物，在海面上建造巨大的工作平臺(tái)；越來(lái)越多的跨大江、深谷、海峽的大跨度橋梁和海底隧道在建造。所有這些，都要求混凝土的質(zhì)量越來(lái)越高。因此，高強(qiáng)度、高耐久性、高泵送性是混凝土材料發(fā)展的方向。
目前，一般認(rèn)為C 50～C 90屬高強(qiáng)混凝土范疇，C 100及以上強(qiáng)度等級(jí)是超高強(qiáng)混凝土。與普通混凝土相比，研究應(yīng)用高強(qiáng)與超高強(qiáng)混凝土具有下列優(yōu)越性：
?。?）有效地減輕結(jié)構(gòu)自重。鋼筋混凝土的最大缺點(diǎn)是自重大，在一般的建筑中，結(jié)構(gòu)自重為有效荷載的8～10倍。當(dāng)混凝土強(qiáng)度提高時(shí)，結(jié)構(gòu)自重降低。一些世界著名的專家預(yù)言，80 %～90 %的鋼結(jié)構(gòu)工程可用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)代替，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到100 MPa時(shí)，可以設(shè)計(jì)成的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)與鋼結(jié)構(gòu)一樣輕，因?yàn)檫@時(shí)二者的比強(qiáng)度（強(qiáng)度與質(zhì)量的比值）大致相等［1］。
（2）大幅度提高混凝土的耐久性。高強(qiáng)與超高強(qiáng)混凝土由于強(qiáng)度的提高、內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)的改善以及膠凝物質(zhì)相組成的優(yōu)化，其耐久性得到很大的改善。
?。?）節(jié)約材料和能源，降低建筑成本。
可見(jiàn)，使用高強(qiáng)與超高強(qiáng)混凝土可以獲得很好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。因此，研究開發(fā)高強(qiáng)與超高強(qiáng)混凝土具有重大的意義。
2 制備高強(qiáng)與超高強(qiáng)混凝土的技術(shù)途徑
眾所周知，混凝土是一種典型的堆聚結(jié)構(gòu)工程材料，具有大量的不同尺寸和開始的內(nèi)部缺陷。由于混凝土的組分（水化新生物、未徹底水化的熟料顆粒、堅(jiān)固的大小巖石集料）和結(jié)構(gòu)元件（水泥石、砂漿組分、接觸區(qū)）彼此在強(qiáng)度特性、變形特性和物理性能方面有明顯的差異［2］，混凝土的實(shí)際強(qiáng)度比理論強(qiáng)度材料彈性模量E低10-3個(gè)數(shù)量級(jí)，這是由于混凝土在受外部作用時(shí)應(yīng)力狀態(tài)很不一致，具有大量的應(yīng)力集中現(xiàn)象所致。因此，研制高強(qiáng)與超高強(qiáng)混凝土，是建立在降低材料結(jié)構(gòu)缺陷并提高其密度、增強(qiáng)組分的強(qiáng)度和形變性以及減少其內(nèi)部應(yīng)力集中基礎(chǔ)之上的。曾經(jīng)或正在研究的制備高強(qiáng)與超高強(qiáng)混凝土的技術(shù)路線有以?