高性能混凝土需要高性能水泥

一、 混凝土建筑物的現(xiàn)狀堪憂，高性能混凝土亟待普遍應(yīng)用

1、混凝土建筑物的現(xiàn)狀堪憂

水泥混凝土從問世以來，經(jīng)歷了低強(qiáng)度、中等強(qiáng)度、高強(qiáng)度乃至超高強(qiáng)度的發(fā)展歷程，似乎人們總是樂于追求強(qiáng)度的不斷提高。但是近四五十年以來，混凝土結(jié)構(gòu)物因材質(zhì)劣化，造成過早失效以致破壞崩塌的事故在國內(nèi)外卻屢見鮮，并有愈演愈烈之勢。

日本目前每年僅用于房屋結(jié)構(gòu)維修的費用即達(dá)400億日元以上，日本引以自豪的新干線使用不到10年就出現(xiàn)面積混凝土開裂、剝蝕現(xiàn)象。我國已建的一些工程也有類似令人堪憂的狀況，有不少混凝土工程使用壽命遠(yuǎn)低于設(shè)計要求。1989年，建設(shè)部科技發(fā)展司組織調(diào)查組對北京、西寧、貴陽等地的一些建筑物進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果表明，建國初期的建筑均已達(dá)到必須大修的狀態(tài)，現(xiàn)有大多數(shù)工業(yè)建筑不能滿足安全使用50年的要求，一般使用25年～30年就需大修和加固。

我國在20世紀(jì)50年代興建的大壩有許多已經(jīng)成為陷入危境的病壩。1985年水電部調(diào)查報告明：我國水工混凝土的凍融破壞在三北地區(qū)的工程中占100%, 這些大型混凝土工程一般運行也就30年左右，甚至不到20年。港口碼頭工程，特別是接觸海水工程，其受凍破壞的現(xiàn)象更為嚴(yán)重，破壞的結(jié)構(gòu)主要是防波、胸墻、碼頭、棧橋等。

地處寒冷地區(qū)的水電站、工業(yè)廠房、鐵道橋涵、交通部門的混凝土路面、橋梁及市政工程的混凝土，接觸雨水、蒸汽的部分，排水系統(tǒng)及受滲透水作用的部分，都受到了凍融破壞。

高等級水泥混凝土道路設(shè)計耐久壽命一般為30～50年，而實際上我國現(xiàn)有很多水泥混凝土路面在通車5～10年后，就出現(xiàn)嚴(yán)重的斷裂和破損，不適合繼續(xù)行車，造成資源、能源及建設(shè)費用的極大浪費。

據(jù)統(tǒng)計，我國現(xiàn)有建筑面積50億m2, 其中約23億m2 需分期分批進(jìn)行鑒定加固，近10億m2 急需維修加固。這些混凝土工程的過早破壞，其原因不是由于強(qiáng)度不足，而是由于混凝土耐久性的不良。建筑物的使用壽命涉及我們經(jīng)常高呼的百年大計，在建筑上普遍應(yīng)用高性能、高耐久性的混凝土已是非常必要。

2、高性能混凝土的基本特征參數(shù)

就混凝土的設(shè)計、檢驗、質(zhì)量控制、工程應(yīng)用，我國制定了一系列的國標(biāo)、規(guī)程或規(guī)范，如《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》、《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》、《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》、《混凝土耐久性檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》、《普通混凝土拌合物性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》、《普通混泥土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》、高性能混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》、《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評定標(biāo)準(zhǔn)》，為確?；炷临|(zhì)量控制打下了堅實的基礎(chǔ)。

對于混凝土的耐久性，在《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中，明確了混凝土結(jié)構(gòu)50年、100年服役壽命對混凝土的要求，包括：規(guī)定了環(huán)境類別、鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度、耐久性設(shè)計要求等指標(biāo)，詳見下表，表1為混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別，表2為設(shè)計壽命100年混凝土耐久性要求更嚴(yán)格。