摘要：本文结合笔者实际工作经验，从高强高性能混凝土的主要构成部分着眼，对高强高性能混凝土优缺点做出细致分析，并有针对性地对钢纤维混凝土、钢管混凝土技术加以详细研究，希望可以给同行提供一定的参考作用，也希望能够在高强高性能混凝土施工方面给与理论性建议。
关键词：高强高性能混凝土；组成；优势；技术
近年来，在高层重载与大跨度的建筑工程建设中，由于高强高性能混凝土技术可以有效提升高层重载与大跨度建筑工程的性能及质量，因此，高强高性能混凝土在当今的高层重载及大跨度建筑工程过程中受到广泛青睐。
1、高强高性能混凝土主要构成部分
一般所说的高强混凝土即强度等级超过C60的混凝土，其主要由高强水泥与砂、石原材料等原材料混合加工而成。下面将阐述高强高性能混凝土的主要构成部分。
1.1水泥
硅酸盐系水泥通常为配置高强高性能混凝土首选水泥类型，另外也会选取矿渣水泥或是普通水泥，且选取的强度等级为：超过C80的混凝土对应的强度等级是63.5号以上的水泥，而C50~C80混凝土最好选取强度等级是52.5号的水泥。1m3混凝土中的水泥含量宜为500kg之内，水泥与其它掺合料的总量应小于580kg/m3。
1.2掺合料
1.2.1粉煤灰
在高强高性能混凝土配置过程中要首先选取I级灰，从而最大限度的降低混凝土水灰比，使火山灰的活性效应与细微粉末的填充效应能够有效融合，起到提升混凝土强度与易性效果。通常其掺入量是15%～20%。
1.2.2硅粉
硅粉是配置高强高性能混凝土过程中所采用次数最多、时间最久以及技术最完善的一类掺合料。硅粉中包含大量活性SiO2，一般来讲，其表面积可以到15000㎡/kg，且其具有较高的火山灰活性，由此填充水泥间空隙，有效提升混凝土的强度与密实度。通常来讲，其掺入量在5%～10%。
1.2.3磨细矿渣
磨细矿渣能够有效提升早期混凝土耐久性与强度，并且其活性会随着矿渣的细度变大而增高，由此可有效提升混凝土强度。其掺入量通常是5%～10%。
1.2.4沸石粉
大量活性SiO2存在于天然沸石内，在磨细之后可做混凝土掺合料，从而发挥其火山灰的活性效果，对混凝土的黏聚性、流动性、保水性起到改善作用，对后期混凝土的耐久性与强度具体大幅度提升作用。通常其掺入量是5%～10%。
1.3粗、细集料（碎石、砂）
高强高性能混凝土通常会选取级配良好的粗砂或者是中砂，细度模数宜大于2.6，其含泥量要小于1.5%。在配置强度等级低于C80的混凝土，其最大骨料粒径要小于20mm，且其中的针片状碎石含量宜小于5%，含泥量小于1.0%。而在配制C80及以上的混凝土时，其含泥量宜为小于1.0%。选取碎石最为石子原料，且最大骨料粒径要小于25mm。
2、高强高性能混凝土的优、缺点
2.1优点
2.1.1早期高强高性能混凝土强度较高，但相对普通混凝土而言，后期强度的增长速度会慢很多。
2.1.2高强度高性能混凝土与普通混凝土相比，其强度会高很多，因此具有的抗冻、抗渗、抗碳化、耐蚀等耐久性指标会更高，进而可进一步提升建筑物的使用年限。
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2.1.3 高强高性能混凝土具有强度高的特点，由此可大幅度缩减构件截面尺寸，有效解决“梁柱肥大”却而不美观的情况，有助于在增加建筑使用面积的同时减轻建筑物的自重。
2.1.4高强高性能混凝土具备高密实度，与普通混凝土相比，其抗渗、抗碳化、抗冻、耐蚀等耐久性指标也会高出许多，故此，高强高性能混凝土除了会在大跨度工程与高层建筑工程中应用，也在公路、铁路、桥梁（隧道）、码头、海港工程得以广泛运用，其耐海水冲刷与侵蚀性能更是优于普通混凝土，对建筑物的使用年限可有效起到延长作用。
2.2缺点
2.2.1高强高性能混凝土具有高强度特性，因使用的水泥量较大其产生的水化热会急剧增大，致使混凝土内外产生过高温差，易出现裂缝情形。此外，干缩会随着强度变高而增大，由此混凝土变得易脆与开裂。
2.2.2高强高性能混凝土的水灰比若低则坍落度会较小，以至于无坍落度，其成型和振捣难度特别大，尤其是C80以上的混凝土会根本不能应用于现浇混凝土的施工中。
2.2.3通常来讲，建筑工地与混凝土搅拌站间离的较远，进而将混凝土从搅拌站运输送至工地会耗时较长。在输送混凝土时，其坍落度会因时间提升而降低，因此，利用与发展高强高性能混凝土的重要障碍则为如何有效保障坍落度。
2.2.4与普通混凝土相比，高强度高性能能混凝土的可泵性较差。
2.2.5高强度高性能混凝土的养护时间宜为1～14d，即比普通混养护时间要长久些。
3、高强高性能混凝土技术的比较研究
随着混凝土强度的提升，混凝土的变形性能显著降低，延性逐渐变差。通过实验研究以及实际的工程应用可知，选用钢纤维混凝土、钢管混凝土能够有效缩减构件截面尺寸，大幅度提升高强混凝土的延性，最大化发挥出高强高性能混凝土所具备的各种优势。
3.1钢纤维混凝土
钢纤维混凝土作为复合材料的一种，主要为水泥、粗细集料与随机分布的段钢纤维进行组合而成。钢纤维混凝土主要通过乱向分布的钢纤维对混凝土所出现的裂缝加以抑制，从而有效提升混凝土以拉应力为主的强度，诸如抗弯、抗压、抗剪等方面拉应力强度，与此同时起到扩展混凝土的极限压应变，提升延性。
钢纤维用体积率进行计算掺量，按照结构或是制品的性能需求、经济与施工三者进行全面考量然后最终进行确定。一般来讲，钢纤维掺量体积率控制于0.5%～2.0%，且较多使用1.0%～1.5%的体积率。
钢纤维所使用的水泥通常为52.5号或者是42.5号的普通硅酸盐水泥，选取52.5号以上的硅酸盐水泥或是明矾水泥进行配置高强钢纤维混凝土。此外，未掺钢纤维的混凝土要低于水泥用量10%左右，在拌制钢纤维混凝土时，严禁选取海水、海砂，且禁止掺入氯盐，以确保腐蚀钢纤维。
在选取钢纤维时，也要重点考量钢纤维的几何参数，也就是钢纤维的长径比。通常会按照诸多试验研究以及规程应用的经验，钢纤维的截面直径或等效直径宜为0.3～0.8mm；长度宜控制为20～50mm；长径比宜为40～100，由此其增强的效果与拌合物的性能均最佳。
3.2 钢管混凝土
钢管混凝土实际来看则是将混凝土灌注在薄壁钢管中而形成的一类混凝结构。通常钢管混凝土通常在会建筑结构的首要部位运用，而随着钢管结构混凝土在建筑工程领域中的广泛应用，可以有效提升建筑的荷载性能，此外，钢管混凝土无需进行配筋，进而能够有效提升混凝土的施工效率、施工进度以及推动整体工程质量的完成。
混凝土破坏归属于脆性破坏，混凝土强度的逐步提升导致其脆性问题凸显，故此，如何保障结构物能够具备较好的变形性能，使其能够在地震力作用下保持延性以耗散地震能，已变成结构设计工作中亟待解决的环节。在钢管混凝土技术中，核心混凝土在钢管抑制作用下，在采用时既对其弹性性质加以改进，且破坏时会出现较大的塑性变形，将钢管中的混凝土由脆性破坏转换为塑性破坏，由此内部混凝土会顺延钢管的变形趋势，会呈现出鼓曲状态，表面依旧完整光滑。
与钢结构比较而言，钢管混凝土结构能够节约很多的钢材。根据相关统计得出，在自重与承载力均相似时，钢管混凝土能够做到节约钢材量至少50%；与钢筋混凝土柱相比较而言，如果其用钢量相似，在荷载相同的情形之下能够缩减构件面积至少50%，且混凝土的用量与自重也会至少缩减50%，由此可见，钢管混凝土的经济效益及其明显。
4、结束语
综上所述，高强高性能混凝土作为当前建筑工程中重要的建筑材料之一，其质量的好坏至关重要，故此，在实际的应用中必须要不断地对高强高性能混凝土技术进行完善，从而保障建筑工程能够高质量的完成，推动建筑工程行业又好又快的发展。
参考文献：
[1]周永川.高强高性能混凝土技术研究[J]. 江西建材.2015（19）.
[2]冷发光，周永祥，王永海，丁威，王晶，赵霄龙，韦庆东.混凝土材料技术发展与展望[J]. 建筑科学.2013（11）.
论文作者:王雪
论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/22
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