對高性能混凝土的幾點認識

　　2 高強度混凝土與高性能混凝土的區(qū)別
　　在HPC 傳入中國十多年間，建筑行業(yè)對它的關注程度不斷提高，但針對HPC是否必需具有高強度這一問題一直存在爭議。關于高強度混凝土（HSC），其實在約40 年前就有28d 抗壓強度超過50MPa 的HSC較多地在工程上應用，當時部分具有前瞻意識的專家提出，未來建筑對混凝土的要求將不僅僅是強度上的，而應該有對耐久性和工作性更高的要求。但當時對這一意義上的混凝土并沒有一個被大家所接受的名稱，更沒有定出指標和規(guī)程。只是在十多年前才出現(xiàn)了在此基礎之上發(fā)展而來的“HPC”一詞。另一方面，由于近些年，在HSC的配制中不僅加入了高效減水劑，往往也摻入了一些活性磨細礦物摻合料，以此增強混凝土強度，但這些組分也常用在HPC的配制當中，所以造成了人們對這兩種混凝土意義上的混淆。美國教授P.K.Mehta 早在1990 年就提出：“把高強混凝土假定為高性能混凝土，嚴格地說，這種假定是錯誤的?！?/P>

　　美國學者Virendra K.Varma 最近也撰文認為，應該把高性能混凝土與高強混凝土有所區(qū)分。

　　我國吳中偉院士在1999 年提出：“單純的高強度不一定具有高性能。如果強調(diào)高性能混凝土必須在C50 以上，大量處于嚴酷環(huán)境中的海工、水工建筑對混凝土強度要求并不高(C30 左右) ，但對耐久性要求卻很高，而高性能混凝土恰能滿足此要求?！鼻迦A大學教授廉慧珍在文獻指出：大多數(shù)把“高性能混凝土”理解為“高強”、“高流動性”、“摻用礦物摻和料”等是不正確的。

　　針對高性能混凝土與高強度混凝土，筆者的觀點是：高性能混凝土應該看作是在高強度混凝土基礎上的提高和范圍上的擴大，高性能混凝土是高強度混凝土在功能、性質(zhì)上的進步，因此高強度混凝土應該在定義上被高性能混凝土所包含，但并不是其性能上的必須。

　　3 高強度與高耐久性的關系
　　對于高性能混凝土應該具有的性能當中，高耐久性已經(jīng)被絕大部分學者所認同，但對于高耐久性與高強度的關系卻存在著相互矛盾的觀點。一種觀點是：混凝土的高強度必然形成其高耐久性。如在文獻前言中提到：“抗壓強度是混凝土的基本性能，為了提高耐久性，混凝土必須具有高的強度。故本書編者F.H.Wittmann和P.Cchwesinger 把高強混凝土列入HPC的范疇?！绷硪环N觀點是：在達到混凝土的高強度目的的時候，其中的某些途徑是對達到耐久性不利的。如吳中偉院士在1996 年曾提出：“有人認為混凝土高強度必然是高耐久性，這是不全面的，因為高強混凝土會帶來一些不利于耐久性的因素”高性能混凝土還應包括中等強度混凝土，如C30 混凝土。以上兩種相互矛盾觀點的提出自然也是有各自的根據(jù)。認為高強度必然引起高耐久性的依據(jù)是：按材料學基本定律來看，通過適當?shù)姆椒ń档筒牧峡紫堵适强梢蕴岣卟牧蠌姸鹊?。而混凝土的耐久性明顯取決于微觀結構，尤其是漿體的孔隙率，正是因為HSC的孔隙率很低，因此與漿體中水或侵蝕性介質(zhì)輸送過程有關物理和化學侵蝕作用便削弱。這樣便提高了混凝土的耐久性。但這種觀點似乎只適合已經(jīng)達到高強度的結果以后，HSC 的孔隙率確實很低，但從整個形成過程來看，其高強度的實現(xiàn)是對高耐久性存在著不利因素的。

　　首先，粉煤灰作為HSC 普遍使用的礦物外加劑，其對混凝土內(nèi)部空隙確實有較強填充作用，并且其長期火山灰效應也可提高混凝土強度。但是，粉煤灰混凝土的水化反應慢，水分蒸發(fā)快，所以粉煤灰混凝土的早期干縮較大，極易造成其早期收縮開裂。如果一旦開裂，這無疑是對整個結構耐久性致命的危害。另外，粉煤灰也有其組分的區(qū)別。大多數(shù)美國學者研究認為，一些高鈣粉煤灰中含有大量的硫酸鹽堿類，摻用這類粉煤灰就象使用高堿波特蘭水泥一樣，反而會促進堿—集料反應。

　　另一方面，要實現(xiàn)混凝土的高強度就必須加大水泥用量、提高水泥標號，從而引起劇烈的水化反應，水化放熱多而快，混凝土自生收縮、干燥收縮、溫度收縮作用強烈，由此產(chǎn)生的拉應力足以導致混凝土開裂?；炷两Y構一旦出現(xiàn)裂縫(紋)，必將加快侵蝕作用對其耐久性的影響。

　　由此可見，單純從材料結構方面來分析混凝土高強度與高耐久性之間關系的方法是不全面的，我們必須從其組分入手，充分考慮各種配料對其性能的影響。