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摘要：目前，在建筑工程施工当中由于高强混凝土有着显著的经济效益和社会效益，因此被人们广泛的应用。本文通过对高强混凝土配制的主要技术途径和高强混凝土的部分性能进行简要的介绍，以供同行参考。
关键词：高强混凝土；应用研究
1高性能混凝土的现状
高性能混凝土的概念最初由美国国家标准与技术研究院（NIST）与美国混凝土协会（ACI）于1990年提出，他们认为高性能混凝土是具有某些性能要求的匀质混凝土，其基本要求是混凝土应具有良好的耐久性、工作性和强度。其特别适用于高层建筑、桥梁以及暴露在严酷环境中的建筑结构。在国内，吴中伟教授最早提到并指出它的意义，当时称之为高功能混凝土。ACI于1998年对高性能混凝土给出了正式定义：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。高强混凝土是现代混凝土技术发展的主要方向，在组分中引入高效减水剂、矿物掺合料如硅灰、超细矿渣微粉、优质粉煤灰等配置的高强混凝土，结构致密坚硬，具有良好力学性能、体积稳定性能和耐久性能，能够适应现代工程结构向大跨、重载、高耸、长寿命及恶劣环境方向发展的需要。近年来.高强混凝土的科技研究取得了长足的进步，已经在各类混凝土工程，特别是大型重点基础设施建设中得到越来越广泛的应用。
2高性能混凝土实现的途径
高强混凝土是现代混凝土技术发展的主要方向，在组分中引入高效减水剂、矿物掺合料如硅灰、超细矿渣微粉、优质粉煤灰等配置的高强混凝土，结构致密坚硬，具有良好力学性能、体积稳定性能和耐久性能，能够适应现代工程结构向大跨、重载、高耸、长寿命及恶劣环境方向发展的需要。近年来.高强混凝土的科技研究取得了长足的进步，已经在各类混凝土工程，特别是大型重点基础设施建设中得到越来越广泛的应用。制备高性能混凝土的途径主要有以下几种：1）硅酸盐水泥+活性矿物掺和料+高效减水剂；2）磨细矿渣+碱组分；3）硅酸盐水泥+高效减水剂+磨细砂+蒸压养护；4）优质石灰+高效减水剂+磨细砂+蒸压养护。不少研究者对矿物掺合料的作用效应进行了大量的研究工作，如沈旦申等人把粉煤灰颗粒的作用效应分为形态效应、活性效应以及微集料效应三种。近年来，学者们通过理论分析和试验研究，着重探索了矿物掺合料在水泥基材料体系中的密实填充效应及其影响规律，分析了不同矿物掺合料之间及矿物掺合料与超塑化剂之间的叠加效应，然而，己有的研究成果主要针对于水胶比相对较高的传统混凝土体系，矿物掺合料在低水胶比混凝土和蒸压混凝土体系中作用效应的研究成果相对较少。从矿物掺合料本身的物理、化学性质出发可以认为，水泥基胶凝材料组分及其水化硬化环境条件的变化（蒸压条件），必然会使矿物掺合料作用效应产生变化。
3高強混凝土的性能
3.1抗压强度
与中、低强度混凝土相比，高强混凝土中孔隙较少，水泥浆强度、骨料强度、水泥浆与骨料间的界面强度三者之间的差异也较小，因此更接近于匀质材料，其抗压强度与普通混凝土相比有较大差异。在应力达到抗压强度的75%～90%以前，应力应变关系为线性关系，为弹性工作。而在低强度混凝土中，弹性工作阶段的上限仅为抗压强度的40%～50%。达到抗压强度后，高强混凝土表现出很大的脆性，且强度愈高，脆性愈强。
3.2裂缝发展
从裂缝发展来看，普通混凝土受力后，在抗压强度30%时出现微裂缝，首先沿着水泥浆与骨科间的界面发展，随后在水泥浆中也出现，这些裂缝逐渐增多并逐渐连接后，最后导致混凝土破坏，破坏面通过水泥浆及其骨料间的界面，破坏面粗造而凹凸不平。而高强混凝土则与此不同，在抗压强度65%以前，几乎不发生微裂缝。甚至在90%的抗压强度下，多数微裂缝还是孤立的裂缝，一旦裂缝连接则迅速破坏，破坏面比较光滑，穿过石子和水泥浆，而不是绕着骨料表面。
3.3抗拉与抗折强度
混凝土的抗拉强度虽然随着抗压强度的提高而提高，但它们之间的比值却随着强度增加而降低[8]。尽管抗拉强度与抗压强度的比值随混凝土强度提高而降低，但弯折强度与轴拉强度的比值在各种强度混凝土中却基本不变。美国ACI的报告也认为弯折强度与劈拉强度的比值对高强或普通强度混凝土都一样，约为1.4～1.6。低强度混凝土劈裂抗拉强度约为抗压强度的10%，高强混凝土劈裂抗拉强度约为抗压强度的5%。碎石混凝土劈裂抗拉强度约比同强度卵石混凝土大8%，劈裂抗拉强度约等于抗折强度的70%。
3.4干缩与徐变
现在比较普遍的看法是高强混凝土的初期收缩较大，但最终收缩量与普通混凝土大体相同。这与高强混凝土水泥用量大、水灰比小、骨料硬度高有关。如用活性矿物掺和料代替部分水泥，则会减少高强混凝土的收缩。
3.5耐久性
混凝土的耐久性包括抗渗、抗冻融、抗磨以及对盐类和化学物质的抗侵蚀能力。高强混凝土由于材料致密坚硬，这些性能均优于普通混凝土。尤其是外加混合矿物质材料后的高强混凝土，其耐久性进一步加强。所以露天的、遭海水侵蚀的、受高速流体冲刷的或易遭碰撞的工程构筑物，均宜采用高强混凝土。尤其是基础设施工程，有的需要100～120年的使用寿命，所以常选用高强混凝土作为结构材料。
4结束语
高强混凝土具有强度高变形小，在相同荷载条件下，可减少截面尺寸，降低结构自重，增加使用面积，降低工程造价等优点。施工过程中，对各种原材料、外加剂的使用、水灰比的控制以及质量管理制度等都有非常严格的要求。
关键词：高强混凝土；应用研究
1高性能混凝土的现状
高性能混凝土的概念最初由美国国家标准与技术研究院（NIST）与美国混凝土协会（ACI）于1990年提出，他们认为高性能混凝土是具有某些性能要求的匀质混凝土，其基本要求是混凝土应具有良好的耐久性、工作性和强度。其特别适用于高层建筑、桥梁以及暴露在严酷环境中的建筑结构。在国内，吴中伟教授最早提到并指出它的意义，当时称之为高功能混凝土。ACI于1998年对高性能混凝土给出了正式定义：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。高强混凝土是现代混凝土技术发展的主要方向，在组分中引入高效减水剂、矿物掺合料如硅灰、超细矿渣微粉、优质粉煤灰等配置的高强混凝土，结构致密坚硬，具有良好力学性能、体积稳定性能和耐久性能，能够适应现代工程结构向大跨、重载、高耸、长寿命及恶劣环境方向发展的需要。近年来.高强混凝土的科技研究取得了长足的进步，已经在各类混凝土工程，特别是大型重点基础设施建设中得到越来越广泛的应用。
2高性能混凝土实现的途径
高强混凝土是现代混凝土技术发展的主要方向，在组分中引入高效减水剂、矿物掺合料如硅灰、超细矿渣微粉、优质粉煤灰等配置的高强混凝土，结构致密坚硬，具有良好力学性能、体积稳定性能和耐久性能，能够适应现代工程结构向大跨、重载、高耸、长寿命及恶劣环境方向发展的需要。近年来.高强混凝土的科技研究取得了长足的进步，已经在各类混凝土工程，特别是大型重点基础设施建设中得到越来越广泛的应用。制备高性能混凝土的途径主要有以下几种：1）硅酸盐水泥+活性矿物掺和料+高效减水剂；2）磨细矿渣+碱组分；3）硅酸盐水泥+高效减水剂+磨细砂+蒸压养护；4）优质石灰+高效减水剂+磨细砂+蒸压养护。不少研究者对矿物掺合料的作用效应进行了大量的研究工作，如沈旦申等人把粉煤灰颗粒的作用效应分为形态效应、活性效应以及微集料效应三种。近年来，学者们通过理论分析和试验研究，着重探索了矿物掺合料在水泥基材料体系中的密实填充效应及其影响规律，分析了不同矿物掺合料之间及矿物掺合料与超塑化剂之间的叠加效应，然而，己有的研究成果主要针对于水胶比相对较高的传统混凝土体系，矿物掺合料在低水胶比混凝土和蒸压混凝土体系中作用效应的研究成果相对较少。从矿物掺合料本身的物理、化学性质出发可以认为，水泥基胶凝材料组分及其水化硬化环境条件的变化（蒸压条件），必然会使矿物掺合料作用效应产生变化。
3高強混凝土的性能
3.1抗压强度
与中、低强度混凝土相比，高强混凝土中孔隙较少，水泥浆强度、骨料强度、水泥浆与骨料间的界面强度三者之间的差异也较小，因此更接近于匀质材料，其抗压强度与普通混凝土相比有较大差异。在应力达到抗压强度的75%～90%以前，应力应变关系为线性关系，为弹性工作。而在低强度混凝土中，弹性工作阶段的上限仅为抗压强度的40%～50%。达到抗压强度后，高强混凝土表现出很大的脆性，且强度愈高，脆性愈强。
3.2裂缝发展
从裂缝发展来看，普通混凝土受力后，在抗压强度30%时出现微裂缝，首先沿着水泥浆与骨科间的界面发展，随后在水泥浆中也出现，这些裂缝逐渐增多并逐渐连接后，最后导致混凝土破坏，破坏面通过水泥浆及其骨料间的界面，破坏面粗造而凹凸不平。而高强混凝土则与此不同，在抗压强度65%以前，几乎不发生微裂缝。甚至在90%的抗压强度下，多数微裂缝还是孤立的裂缝，一旦裂缝连接则迅速破坏，破坏面比较光滑，穿过石子和水泥浆，而不是绕着骨料表面。
3.3抗拉与抗折强度
混凝土的抗拉强度虽然随着抗压强度的提高而提高，但它们之间的比值却随着强度增加而降低[8]。尽管抗拉强度与抗压强度的比值随混凝土强度提高而降低，但弯折强度与轴拉强度的比值在各种强度混凝土中却基本不变。美国ACI的报告也认为弯折强度与劈拉强度的比值对高强或普通强度混凝土都一样，约为1.4～1.6。低强度混凝土劈裂抗拉强度约为抗压强度的10%，高强混凝土劈裂抗拉强度约为抗压强度的5%。碎石混凝土劈裂抗拉强度约比同强度卵石混凝土大8%，劈裂抗拉强度约等于抗折强度的70%。
3.4干缩与徐变
现在比较普遍的看法是高强混凝土的初期收缩较大，但最终收缩量与普通混凝土大体相同。这与高强混凝土水泥用量大、水灰比小、骨料硬度高有关。如用活性矿物掺和料代替部分水泥，则会减少高强混凝土的收缩。
3.5耐久性
混凝土的耐久性包括抗渗、抗冻融、抗磨以及对盐类和化学物质的抗侵蚀能力。高强混凝土由于材料致密坚硬，这些性能均优于普通混凝土。尤其是外加混合矿物质材料后的高强混凝土，其耐久性进一步加强。所以露天的、遭海水侵蚀的、受高速流体冲刷的或易遭碰撞的工程构筑物，均宜采用高强混凝土。尤其是基础设施工程，有的需要100～120年的使用寿命，所以常选用高强混凝土作为结构材料。
4结束语
高强混凝土具有强度高变形小，在相同荷载条件下，可减少截面尺寸，降低结构自重，增加使用面积，降低工程造价等优点。施工过程中，对各种原材料、外加剂的使用、水灰比的控制以及质量管理制度等都有非常严格的要求。