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摘 要：土木工程直译是“民用工程”，它是建造各 种工程的统称。它的原意是与“军事工程”相对应的。在英语中，历史上土木工 程、机械工程、电气工程、化工工程都属于土木工程，因为它们都具 有民用性。后来，随着工程科学技术的发展，机械、电气、化工都已逐渐形成独 立的科学。至今，在英语中， 土木工程还包括水利工程、港口工程；而在我国，水利工程和港口工 程也成为与土木工程十分密切的相对独立分支。 土木工程既指建设的对象，即建 造在地上，地下，水中的工程设施，也指应用的材料设备和进行的勘测，设计施 工，保养，维修等专业技术。
关键词：土木 高性能 混凝土
一、概述
土木工程作为一个重要的基础学科，有其重要的属性：综合性，社会性，实 践性，统一性。土木工程为国民经济的发展和人民生活的改善提供了重要 的物 质技术基础， 对众多产业的振兴发挥了促进作用，工程建设是形成固定资产的基 本生产过程，因此，建筑业和房地产成为许多国家和地区的经济支柱之一。 建筑工程就是兴建房屋规划，勘测，设计，施工的总称。目的是为人类的生 產和生活提供场所。
土木工程是一种与人们的衣、食、住、行有着密切关系的工程。其中与“住” 的关系是直接的。因为，要解决“住”的问题必须建造各种类型的建筑物。而解 决“行、食衣”的问题既有直接的一面，也有间接的一面。要“行”，必须建造 铁路、道路、桥梁；要“食”，必须打井取水、兴修水利、进行农田灌溉、城市 供水排水等，这是直接关系。而间接关系则不论做什么，制造汽车、轮船也好， 纺纱、织布、制衣也好，乃至生产钢铁、发射卫星、开展科学研究活动都离不开 建造各种建筑物、构筑物和修建各种工程设施。
二、高性能混凝土的产生
对于普通混凝土，一般认为，抗压强度可以作为混凝土性能的代表性指标，强度越高，性能就越好。然而工程经验证明，海港建筑物、桥梁、公路、污水工程建筑物等，不是因混凝土强度不够、而是因耐久性问题使结构遭到破坏。人们逐步开始考虑，在建筑初期，采用提高混凝土耐久性、减少维修费用的方法，应更具有经济性。由于土木工程技术的发展，混凝土一次浇筑量越来越大，浇筑的高度越来越高，很多工程形状特殊，钢筋密集，要求混凝土有较好的力学性能和工作性能。新型外加剂和胶凝材料的出现，使得既有良好的施工性能、又有优异的力学性和耐久性的混凝土的生产成为现实，这种混凝土被称为高性能混凝土。高能混凝土是在传统混凝土的基础上，经过大量改进，其性能较普通混凝土有很大提高，具有易于浇筑、捣实而不离析、早期强度高、韧性高、体积安定性好、在恶劣环境下寿命长等力学性能。目前，高性能混凝土已被广泛应用于高层建筑、大跨度桥梁、离岸结构、水工结构、高速公路路面等各个行业，有着广泛的应用前景。
高性能砼是近些年发展起来的一种新型砼。西方（欧洲）砼学会和国际预应力砼协会将HPC定义为水胶比低于0.40的砼；在亚洲发达国家（如日本），将高流态的自密实砼（即免振砼）称为HPC；中国土木工程学会高强与高性能砼委员会将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砼。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。
三、高性能混凝土的发展及特点
关于砼的过早老化、劣化问题，发达国家在20世纪80年代中期掀起了一个以改善砼材料耐久性为主要目标的“高性能砼”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，各国砼结构设计中逐渐突出耐久性设计的考虑，从只重视强度设计向强度与耐久性并重。进入20世纪90后代以后，砼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，高性能砼的发展有以下几个方向： （1）环保高性能砼，砼是当代最大的人造材料之一，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不相符合。绿色高性能砼研究和应用较多的是粉煤灰砼，粉煤灰砼与基准砼相比，大大提高了新拌砼的工作性能，明显降低砼硬化阶段的水化热，提高砼强度，特别是后期强度。而且，节约水泥，减少环境污染，成为绿色高性能砼的代表性材料。 （2）超高性能砼，超高性能砼，如活性粉末砼， 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）智能砼，智能砼是在砼原有的组分基础上复合智能型组分，使砼材料具有自感知、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。随着损伤自诊断砼、温度自调节砼、仿生自愈合砼等一系列机敏砼的出现，为智能砼的研究、发展和智能砼结构的研究应用奠定了基础。
高性能混凝土的性能有：高性能混凝土拌和物的性质，高性能混凝土拌和物不仅有良好的流动性，而且有良好的抗离析性、和易性、间隙通过性（通过较密的钢筋间隙和狭窄通道的能力）和抗堵塞性等性能，与普通混凝土拌和物性质有很多不同之处；流动性，高性能混凝土的流动性多用坍扩度和坍落度进行评价，即在坍落度测试完毕后间隔数十秒钟，待拌和物蠕变流动稳定时，量测其扩展的直径，该直径即坍扩度。坍扩度对混凝土流动性的反应敏感与真实性比坍落度好。坍扩度是在测坍落度之后得到的数据，是用于补充评价高性能混凝土流动度的最简便的附加指标。坍落度相近时，坍扩度越大，拌和物的工作性越好；离析性，拌和物的抗离析性，可以用坍落流动速率来评定。坍落流动速率用拌和物坍落后铺展到直径为50cm所用的时间除以流动距离15cm的值来表示。坍落流动速率快时，流动性好，但过快时容易产生离析；耐久性，高效减水剂和矿物质超细粉的配合使用，能够有效的减少用水量，减少混凝土内部的空隙，能够使砼结构安全可靠地工作50～100年以上，是高性能砼应用的主要目的；工作性，坍落度是评价砼工作性的主要指标，HPC的坍落度控制功能好，在振捣的过程中，高性能砼粘性大，粗骨料的下沉速度慢，在相同振动时间内，下沉距离短，稳定性和均匀性好。
四、结语
高性能混凝土的研究与开发利用，对传统混凝土的技术技能有了重大的突破，对节能、工程质量、环境与劳动保护等方面都具有重大的意义。可以预期，高性能混凝土在工程上的应用领域将迅速扩大，并取得更大、更多的技术经济效益。
关键词：土木 高性能 混凝土
一、概述
土木工程作为一个重要的基础学科，有其重要的属性：综合性，社会性，实 践性，统一性。土木工程为国民经济的发展和人民生活的改善提供了重要 的物 质技术基础， 对众多产业的振兴发挥了促进作用，工程建设是形成固定资产的基 本生产过程，因此，建筑业和房地产成为许多国家和地区的经济支柱之一。 建筑工程就是兴建房屋规划，勘测，设计，施工的总称。目的是为人类的生 產和生活提供场所。
土木工程是一种与人们的衣、食、住、行有着密切关系的工程。其中与“住” 的关系是直接的。因为，要解决“住”的问题必须建造各种类型的建筑物。而解 决“行、食衣”的问题既有直接的一面，也有间接的一面。要“行”，必须建造 铁路、道路、桥梁；要“食”，必须打井取水、兴修水利、进行农田灌溉、城市 供水排水等，这是直接关系。而间接关系则不论做什么，制造汽车、轮船也好， 纺纱、织布、制衣也好，乃至生产钢铁、发射卫星、开展科学研究活动都离不开 建造各种建筑物、构筑物和修建各种工程设施。
二、高性能混凝土的产生
对于普通混凝土，一般认为，抗压强度可以作为混凝土性能的代表性指标，强度越高，性能就越好。然而工程经验证明，海港建筑物、桥梁、公路、污水工程建筑物等，不是因混凝土强度不够、而是因耐久性问题使结构遭到破坏。人们逐步开始考虑，在建筑初期，采用提高混凝土耐久性、减少维修费用的方法，应更具有经济性。由于土木工程技术的发展，混凝土一次浇筑量越来越大，浇筑的高度越来越高，很多工程形状特殊，钢筋密集，要求混凝土有较好的力学性能和工作性能。新型外加剂和胶凝材料的出现，使得既有良好的施工性能、又有优异的力学性和耐久性的混凝土的生产成为现实，这种混凝土被称为高性能混凝土。高能混凝土是在传统混凝土的基础上，经过大量改进，其性能较普通混凝土有很大提高，具有易于浇筑、捣实而不离析、早期强度高、韧性高、体积安定性好、在恶劣环境下寿命长等力学性能。目前，高性能混凝土已被广泛应用于高层建筑、大跨度桥梁、离岸结构、水工结构、高速公路路面等各个行业，有着广泛的应用前景。
高性能砼是近些年发展起来的一种新型砼。西方（欧洲）砼学会和国际预应力砼协会将HPC定义为水胶比低于0.40的砼；在亚洲发达国家（如日本），将高流态的自密实砼（即免振砼）称为HPC；中国土木工程学会高强与高性能砼委员会将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砼。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。
三、高性能混凝土的发展及特点
关于砼的过早老化、劣化问题，发达国家在20世纪80年代中期掀起了一个以改善砼材料耐久性为主要目标的“高性能砼”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，各国砼结构设计中逐渐突出耐久性设计的考虑，从只重视强度设计向强度与耐久性并重。进入20世纪90后代以后，砼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，高性能砼的发展有以下几个方向： （1）环保高性能砼，砼是当代最大的人造材料之一，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不相符合。绿色高性能砼研究和应用较多的是粉煤灰砼，粉煤灰砼与基准砼相比，大大提高了新拌砼的工作性能，明显降低砼硬化阶段的水化热，提高砼强度，特别是后期强度。而且，节约水泥，减少环境污染，成为绿色高性能砼的代表性材料。 （2）超高性能砼，超高性能砼，如活性粉末砼， 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）智能砼，智能砼是在砼原有的组分基础上复合智能型组分，使砼材料具有自感知、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。随着损伤自诊断砼、温度自调节砼、仿生自愈合砼等一系列机敏砼的出现，为智能砼的研究、发展和智能砼结构的研究应用奠定了基础。
高性能混凝土的性能有：高性能混凝土拌和物的性质，高性能混凝土拌和物不仅有良好的流动性，而且有良好的抗离析性、和易性、间隙通过性（通过较密的钢筋间隙和狭窄通道的能力）和抗堵塞性等性能，与普通混凝土拌和物性质有很多不同之处；流动性，高性能混凝土的流动性多用坍扩度和坍落度进行评价，即在坍落度测试完毕后间隔数十秒钟，待拌和物蠕变流动稳定时，量测其扩展的直径，该直径即坍扩度。坍扩度对混凝土流动性的反应敏感与真实性比坍落度好。坍扩度是在测坍落度之后得到的数据，是用于补充评价高性能混凝土流动度的最简便的附加指标。坍落度相近时，坍扩度越大，拌和物的工作性越好；离析性，拌和物的抗离析性，可以用坍落流动速率来评定。坍落流动速率用拌和物坍落后铺展到直径为50cm所用的时间除以流动距离15cm的值来表示。坍落流动速率快时，流动性好，但过快时容易产生离析；耐久性，高效减水剂和矿物质超细粉的配合使用，能够有效的减少用水量，减少混凝土内部的空隙，能够使砼结构安全可靠地工作50～100年以上，是高性能砼应用的主要目的；工作性，坍落度是评价砼工作性的主要指标，HPC的坍落度控制功能好，在振捣的过程中，高性能砼粘性大，粗骨料的下沉速度慢，在相同振动时间内，下沉距离短，稳定性和均匀性好。
四、结语
高性能混凝土的研究与开发利用，对传统混凝土的技术技能有了重大的突破，对节能、工程质量、环境与劳动保护等方面都具有重大的意义。可以预期，高性能混凝土在工程上的应用领域将迅速扩大，并取得更大、更多的技术经济效益。