《道路桥梁专业论文汉译英》由会员分享，可在线阅读，更多相关《道路桥梁专业论文汉译英（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高性能混凝土的研究与发展现状1 引 言从 1824 年波特兰水泥发明开始，混凝土材料至今已有 100 多年的历史，以 水泥为胶结材的混凝土也取得了具大的发展，由普通混凝土向高性能混凝土发 展。从 20 世纪以来，混凝土就己成为房屋建筑、桥梁、水利、公路等现代工程 结构首选材料，混凝土作为土木工程中最大宗的人造材料，其用量巨大。据统 计，当今我国每年混凝土用量约 109m3，并且随着我国近年来工业化、城市化 进程的加快，其用量将继续快速增长。人类进入 21 世纪，随着科学技术的快速 发展，一种又一种新型混凝土涌现出来。混凝土能否长期作为最主要的建筑结 构材料，其本身必须具有高强度、高工作性、高耐
2、久性等性能，因此高性能混 凝土是现代混凝土技术发展的必然结果，是混凝土的发展方向。 高性能混凝土(High Performance Concrete，HPC)是 20 世纪 80 年代末 90 年代初，一些发达国家基于混凝土结构耐久性设计提出的一种全新概念的混凝 土，它以耐久性为首要设计指标，这种混凝土有可能为基础设施工程提供 100 年以上的使用寿命。区别于传统混凝土，高性能混凝土由于具有高耐久性、高 工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性，被认为是目前全世界性能最 为全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特别是在桥梁、高层建筑、 海港建筑等工程中显示出其独特的优越性，在工程安全使
3、用期、经济合理性、 环境条件的适应性等方面产生了明显的效益，因此被各国学者所接受，被认为 是今后混凝土技术的发展方向。2 高性能混凝土产生的背景和研究现状2.1 背景当代大跨、高层、海洋、军事工程结构的发展对混凝土提出的更高的要求;处 在恶劣环境下既有建筑不断劣化、退化导致过早失效、退役甚至出现恶性事故 造成巨大损失的严重后果;原材料生产、开采造成的生态环境恶化以及砂石料枯 竭、资源短缺严重影响进一步发展的严酷现实。这就要求混凝土不断提高以耐 久性为重点的各项性能, 多使用天然材料及工业废渣保护环境, 走可持续发展 的道路, 高性能混凝土就是在这种背景下出现并逐步完善与发展的。 混凝土作为用量
4、最大的人造材料，不能不考虑它的使用对生态环境的影响。 传统混凝土的原材料都来自天然资源。每用 1t 水泥，大概需要 0.6t 以上的洁 净水，2t 砂、3t 以上的石子；每生产 1t 硅酸盐水泥约需 1.5t 石灰石和大量燃 煤与电能，并排放 1tCO2，而大气中 CO2浓度增加是造成地球温室效应的原因之 一。尽管与钢材、铝材、塑料等其它建筑材料相比，生产混凝土所消耗的能源 和造成的污染相对较小或小得多，混凝土本身也是一种洁净材料，但由于它的用量庞大，过度开采矿石和砂、石骨料已在不少地方造成资源破坏并严重影响 环境和天然景观。有些大城市现已难以获得质量合格的砂石。另一方面，由于 混凝土过早劣化
5、，如何处置费旧工程拆除后的混凝土垃圾也给环境带来威胁。 因此，未来的混凝土必须从根本上减少水泥用量，必须更多地利用各种工 业废渣作为其原材料；必须充分考虑废弃混凝土的再生利用，未来的混凝土必 须是高性能的，尤其是耐久的。耐久和高强都意味着节约资源。 “高性能混凝土” 正是在这种背景下产生的。2.2 研究现状及发展方向针对混凝土的过早劣化，发达国家在 20 世纪 80 年代中期掀起了一个以改 善混凝土材料耐久性为主要目标的“高性能混凝土”开发研究的高潮，并得到 了各国政府的重视。从 20 世纪 80 年代开始，各国混凝土结构设计规范中逐渐 突出了耐久设计的考虑，从只重视强度设计向强度与耐久性并重
6、。进入 20 世纪 90 后代以后，混凝土结构耐久性设计方法成为土木工程领域中的研究重点。针 对不同环境类别的侵蚀作用，提出材料性能劣化的理论或经验模式，并据此估 算结构的使用寿命，成为发展和研究耐久性设计方法的主流。目前，高性能混 凝土的发展有以下几个方向： (1)绿色高性能混凝土 水泥混凝土是当代最大宗的人造材料，对资源、能源的消耗和对环境的破 坏十分巨大，与可持续发展的要求背道而驰。绿色高性能混凝土研究和应用较 多的是粉煤灰混凝土，粉煤灰混凝土与基准混凝土相比，大大提高了新拌混凝 土的工作性能，明显降低混凝土硬化阶段的水化热，提高混凝土强度特别是后 期强度。而且，节约水泥，减少环境污染，
7、成为绿色高性能混凝土的代表性材 料。 (2)超高性能混凝土 超高性能混凝土，如活性粉末混凝土（Reactive Powder con-crete,RPC）,其 特点是高强度，抗压强度高达 300MPa，且具有高密实性，已在军事、核电站等 特殊工程中成功应用。 (3)智能混凝土 智能混凝土是在混凝土原有的组分基础上复合智能型组分，使混凝土材料 具有自感知、自适应、自修复特性的多功能材料，对环境变化具有感知和控制 的功能。随着损伤自诊断混凝土、温度自调节混凝土、仿生自愈合混凝土等一 系列机敏混凝土的出现，为智能混凝土的研究、发展和智能混凝土结构的研究 应用奠定了基础。高性能混凝土是近 20 余年发
8、展起来的一种新型混凝土。欧洲 混凝土学会和国际预应力混凝土协会将 HPC 定义为水胶比低于 0.40 的混凝土； 在日本，将高流态的自密实混凝土（即免振混凝土）称为 HPC；中国土木工程 学会高强与高性能混凝土委员会将 HPC 定义为以耐久性和可持续发展为基本要 求并适合工业化生产与施工的混凝土。虽然在不同的国家，不同的学者或工程 技术人员，对 HPC 的理解有所不同。比如美国学者更强调高强度和尺寸稳定性， 欧洲学者更注重耐久性，而日本学者偏重于高工作性。但是他们的基本点都是 高耐久性，这方面的认识是一致的。Research and development of high performanc
9、e concrete1 IntroductionFrom the beginning of the 1824 invention of Portland cement, concrete has been 100 years of history, to cement concrete has also been made to develop a large, composed of ordinary concrete and high performance concrete development to. Since twentieth Century, it has become a
10、modern engineering concrete structure buildings, bridges, water conservancy, highway concrete material of choice, as the largest civil engineering synthetic materials, its huge amount. According to statistics, Chinas annual consumption of concrete in about 109m3, and with Chinas industrialization, c
11、ity to speed up the process in recent years, its consumption will continue to grow rapidly. Entering the twenty-first Century, along with the rapid development of science and technology, a novel concrete emerge. Concrete can long as structural material in the main, it must have high strength, high p
12、erformance, high durability and performance, so the high performance concrete is the inevitable result of the development of modern concrete technology, is the development direction of concrete. High performance concrete (High Performance Concrete, HPC) is the late nineteen eighties and early 90s, s
13、ome developed countries based on a new concept of the concrete structure durability design of concrete, its durability as the main design index, this kind of concrete may provide the service life of 100 years for infrastructure projects. Different from the traditional concrete, high performance conc
14、rete with high durability, high workability, high strength and high volume stability of many excellent properties, is considered the worlds most comprehensive performance of concrete, has been adopted in many important projects, especially shows its unique superiority in bridge, high-rise building,
15、harbor construction and other projects, has significant benefits in terms of time, economic rationality, environmental conditions using the engineering safety adaptability, therefore accepted by scholars, is considered to be the development direction of concrete technology in the future.2 The backgr
16、ound of the high performance concrete production and research status2.1 backgroundThe development of modern large span, tall, marine, military engineering of concrete structure put forward higher requirements; in the harsh environment of existing building continuous deterioration, degradation, resulting in serious consequences, and even the emergence of premature failure of retired malignant accidents have caused huge losses; harsh realities of raw material productio
