发展高性能混凝土

时间:2008-3-12
自从20世纪80年代末美国和日本相继提出高性能混凝土的概念以来,对高性能混凝土仍无被各国普遍接受的确切定义,各个国家不同人群有不同的理解[4,12]。大多数承认单纯高强不一定耐久,而提出“高性能”则希望能既高强又耐久。1990年由美国国家标准与技术研究所(NIST)和混凝土协会(ACI)主办了第一届高性能混凝土的讨论会,定义高性能混凝土为:“靠传统的组份和普通的拌和、浇筑、养护的方法不可能制备出的具有所要求的各种性质和匀质性的混凝土。作为实例,这些性质可以包括:易于浇筑和振捣而不离析、增强的长期力学性质、高的早期强度、高韧度、体积稳定性和在严酷环境中的长寿命”[11]。1999年2月的“concrete international” 发表布了由美国ACI的技术活动委员会(TAC, Technical activities Committee)提出的作为ACI对高性能混凝土的定义:“高性能混凝土是符合特殊性能组合和匀质性要求的混凝土,采用传统的原材料和一般的拌和、浇筑与养护方法,未必总能生产出这种混凝土。”在此定义下面的注释为:“高能混凝土是某种特性适合于特殊工程应用和环境的一种混凝土。对于一定的工程应用可考虑的特性实例为:易于浇筑,振捣不离析,早强,长期力学性能,抗渗性、密实性,水化温升,韧性,体积稳定性,严酷环境下的较长寿命”。并指出,由于高性能混凝土许多特性是相关的,改变其中之一,通常造成其他一个或多个特性的改变;因此,对预定的工程,配制混凝土中必须要考虑的一些特性,必须在合同中逐条明确规定[12]。1999年ACI的定义是1990年讨论会定义的发展,强调混凝土的工程针对性以及匀质性。定义中没有提到如何达到高性能混凝土,因为有许多途径达到定义中的最终目的[12]。  经过反思,结合ACI的定义,由本文上述分析,应当理解为,高性能混凝土不是一个混凝土的品种而是强调混凝土的“性能”(performance)或者质量、状态、水平。或者说是一种质量目标。对不同的工程,高性能混凝土有不同的强调重点(即“特殊性能组合”)。吴中伟说:“高性能”显然是针对过去不高或“中”、“低”的性能提出的。在不同时期,“高”和“低”的分界线是大不相同的。随着科技的飞速进步与要求的不断提高,今日的“高”必然会被新的“高”所代替而成为来日的“低”。用“高”、“低”来命名科技产品,尤其是命名象混凝土这样的大宗材料,是不科学的与难以持久的。现在“约定俗成”,待使用一段时期后,希望找到一个更科学、更合理的新名词[5]。这段话就是这个意思。如果还用“高性能”的名词的话,则应当认识,高性能混凝土是整个工程全部环节协调、配合共同得到的耐久的可持续发展的混凝土,不是只要有配合比就能生产的,而是由包括原材料控制、拌和物生产制备与整个施工过程来实现的。由于要求混凝土结构的耐久性,混凝土首先就必须是体积稳定的、匀质的;开裂了的当然就不能称之为“高性能”。可持续发展的含义则是最大限度地节省能源、资源、保护环境,并且,耐久性本身也包含可持续发展的意义——减少修补和拆除的建筑垃圾和重建的能源、资源消耗。可以断定,除了个别临时性结构,所有混凝土结构都应当符合这样的质量目标。因此,为了避免误导,针对各个不同工程特点和需要,对混凝土提出满足具体要求的性能和耐久性的设计,是否比笼统强调“高性能混凝土”的名词要更科学一些,更能促进我国混凝土技术广泛的进步。