本篇文章是由《混凝土》發(fā)表的一篇關(guān)于混凝土的論文，創(chuàng)刊于1979年，由中華人民共和國(guó)建設(shè)部主管，中國(guó)建筑東北設(shè)計(jì)研究院與中國(guó)建筑業(yè)協(xié)會(huì)混凝土分會(huì)主辦，《混凝土》雜志是我國(guó)混凝土行業(yè)中的權(quán)威性專業(yè)期刊，也是該行業(yè)發(fā)行量最大的專業(yè)技術(shù)期刊之一，深受業(yè)內(nèi)人士的推崇和信任。

　　【摘 要】 通過(guò)研究分析高流態(tài)混凝土的技術(shù)性能及經(jīng)濟(jì)性能，總結(jié)出大規(guī)模應(yīng)用高流態(tài)混凝土可有效降低污染物排放、提高構(gòu)筑物耐久性能，降低建筑使用周期內(nèi)的綜合成本，并提出高流態(tài)混凝土在不同領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

　　【關(guān)鍵詞】 高流態(tài);自密實(shí);補(bǔ)償收縮;性能;前景

　　混凝土是人類最早使用的復(fù)合型材料之一，早在遠(yuǎn)古時(shí)期，人類便使用以粘土、石灰、石膏、火山灰等為膠凝材料，以碎石、貝殼等為骨料，以稻草、灌木等為抗拉材料的原始混凝土。1824年，英國(guó)利茲城的泥水匠阿斯普丁(J.Aspdin)發(fā)明了波特蘭水泥，從而宣告了現(xiàn)代混凝土的誕生。用波特蘭水泥配制成的混凝土具有工程所需要的強(qiáng)度和耐久性，而且原料易得，造價(jià)較低，特別是能耗較低，因此，現(xiàn)代工程廣泛使用混凝土作為結(jié)構(gòu)材料。隨著混凝土應(yīng)用的推廣，一些混凝土自身性能的不足也逐漸體現(xiàn)出來(lái)，如耐久性差、振搗密實(shí)困難、生產(chǎn)效率低下、環(huán)保性能差等。針對(duì)上述問(wèn)題工程界提出了高流態(tài)混凝土(High-Flowing Concrete)的概念。高流態(tài)混凝土，顧名思義就是指具有高流動(dòng)性能的混凝土。高流態(tài)混凝土流動(dòng)性好，混凝土拌合物依靠自重不需要振搗即可充滿模型和包裹鋼筋，具有良好的施工性能和充填性能，而且骨料不離析，混凝土硬化后具有良好的力學(xué)性能和耐久性能。

　　1高流態(tài)混凝土相較于普通混凝土的主要性能及特點(diǎn)

　　1.1高流態(tài)混凝土的自密實(shí)性能。自密實(shí)混凝土(self-compacting concrete即SCC)是高流態(tài)混凝土的重要分支，根據(jù)其特性，自密實(shí)混凝土可以定義為[1]：混凝土在澆筑過(guò)程中不經(jīng)外力振搗，僅靠重力即可通過(guò)鋼筋間隙，密實(shí)填充模板的每一個(gè)角落，形成均勻密實(shí)的結(jié)構(gòu)，且在澆筑過(guò)程中不泌水、骨料不離析。現(xiàn)代混凝土自誕生以來(lái)已經(jīng)發(fā)展到第四代——高性能混凝土(HPC)，高流態(tài)自密實(shí)混凝土是第四代混凝土的一個(gè)重要的組成部分和發(fā)展方向。高流態(tài)自密實(shí)混凝土在施工中表現(xiàn)出優(yōu)良的工作性能，混凝土在澆筑過(guò)程中無(wú)需振搗而完全依靠重力作用自由流淌并充分填充模板內(nèi)的空間，混凝土硬化后，由于其密實(shí)填充的特點(diǎn)，因此較普通混凝土擁有更好的力學(xué)性能和耐久性能。自密實(shí)混凝土目前主要用于鋼筋密集、無(wú)法振搗的施工部位，保證混凝土在不利施工條件下也能密實(shí)澆筑。

　　1.2高流態(tài)混凝土的泵送性能好。隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)愈來(lái)愈高，建筑物的高度也愈來(lái)愈高。相應(yīng)的，高強(qiáng)度商品混凝土的泵送高度、長(zhǎng)度也越來(lái)越大。普通混凝土隨著強(qiáng)度的增加，水膠比相應(yīng)減小，混凝土的流動(dòng)性能隨之降低，無(wú)法滿足高層泵送要求。而經(jīng)過(guò)配合比設(shè)計(jì)，加入高效泵送劑后配置而成的高流態(tài)高強(qiáng)混凝土可以長(zhǎng)時(shí)間保持流動(dòng)性，可有效提高高強(qiáng)混凝土的泵送高度和泵送距離，且混凝土凝結(jié)后的強(qiáng)度不受影響。如芝加哥Water Tower Place高262米，從地下室到25層的柱子均采用了強(qiáng)度C70以上的高流態(tài)泵送混凝土;現(xiàn)今的世界最高建筑——阿聯(lián)酋迪拜塔，混凝土(C60)的泵送高度達(dá)到了驚人611米;在法國(guó)的Le Refrain供水隧道(見(jiàn)圖)的建設(shè)過(guò)程中，混凝土的水平泵送距離達(dá)到了2015米，混凝土從泵送入口到出口的時(shí)間達(dá)到了近2個(gè)小時(shí)。

　　圖法國(guó)LeRefrain供水隧道

　　1.3高流態(tài)混凝土單位成本節(jié)約。高流態(tài)混凝土的經(jīng)濟(jì)性能可以從以下幾個(gè)方面體現(xiàn)：首先，高流態(tài)混凝土的應(yīng)用減少了施工中人員、機(jī)械的投入。其次，高強(qiáng)度高流態(tài)混凝土的應(yīng)用，縮減了結(jié)構(gòu)物截面積，實(shí)際上增大了建筑的使用面積;另外高流態(tài)混凝土的工程應(yīng)用提高了結(jié)構(gòu)物的耐久性、減少了今后可能的加固修復(fù)費(fèi)用。我們以1m3C30混凝土的澆筑成本為例，應(yīng)用普通混凝土和應(yīng)用高流態(tài)自密實(shí)混凝土澆筑成本計(jì)算見(jiàn)表。從表中可以看出，由于材料費(fèi)用和人工費(fèi)用的增加，同強(qiáng)度下高流態(tài)混凝土的澆筑成本已經(jīng)低于普通混凝土的澆筑成本。

　　1.4環(huán)保性能好。高流態(tài)混凝土的環(huán)保性能主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先使用高流態(tài)混凝土減少了機(jī)械振搗工作量，降低了噪音污染;其次，在同等強(qiáng)度的前提下，使用高流態(tài)混凝土減少了水泥用量，據(jù)估算，生產(chǎn)1t水泥熟料所排放的二氧化碳約為1t，二氧化硫約0.78kg，氮氧化合物約1.25kg，粉塵約2.3kg;二氧化碳的大量排放直接導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”，二氧化硫則會(huì)引起“酸雨”現(xiàn)象，而大量粉塵則直接污染環(huán)境，應(yīng)用高流態(tài)混凝土可以節(jié)約水泥用量，從而減少了上述“副產(chǎn)品”的排放;另外高流態(tài)混凝土的配制過(guò)程中摻加了工業(yè)廢料，如磨細(xì)礦渣、粉煤灰、硅灰等，可以節(jié)約水泥，保護(hù)環(huán)境，并能改善混凝土的耐久性。磨細(xì)礦渣活性好，對(duì)強(qiáng)度、耐久性、低水化熱甚至工作性都有利。粉煤灰具有火山灰活性，摻入混凝土中，能降低初期水化熱，少干縮，改善新拌混凝土的和易性，增加混凝土的后期強(qiáng)度，顯著提高混凝土的耐久性。我國(guó)發(fā)電企業(yè)每年生產(chǎn)大量的粉煤灰，但利用率較低左右，如能大力發(fā)展高流態(tài)混凝土，將產(chǎn)生極大的環(huán)境“紅利”。