高性能材料在结构工程中发展与应用

摘要：随着我国社会经济的快速发展，更多建筑材料与技术在建设工程中广泛应用，体现出现代化的特点，随着混凝土材料种类的增加，建设工程中混凝土材料的使用率也不断提升。本文主要分析了高性能混凝土的特点以及发展情况并探讨了在结构工程中的应用要点供参考。

关键词：高性能混凝土，结构工程，特点

随着我国能源消耗情况越来越严重，这就在很大程度上促进建筑材料的研发与改进，基于该背景下，高性能混凝土相对普通混凝土来说具有更高的性能，应用新材料与新技术能够进一步提升建设工程的质量，同时还能够在一定程度上节约成本的投入，加强施工单位的经济效益有着较好的经济价值。 1高性能混凝土特点

众所周知，以往混凝土材料时通过石灰、水、沙子、水泥以及石子构成，在建筑工程中能够体现很大的价值。高性能混凝土具有其独特的特点以及良好的性能，已经逐渐取代了传统混凝土的使用，新型混凝土材料的特点表现在下面几个方面：

从组成上来说，高性能混凝土加入了各类超塑化剂与矿物掺和料，同时也比普通混凝土的配比更加复杂，且流动度经时的损失小。上述特点符合混凝土搅拌、浇筑以及运输时的标准，并具有较好的稳定性，是普通混凝土很难满足的。

高性能混凝土具有更高的力学性能及耐久力。现代建筑的要求越来越高，也朝着跨度大以及高层大趋势发展，那么就需要混凝土具有更高的性能来满足要求。尤其是前期下沉与硬化程度减小、水化之后放热量不高，混凝土抗裂缝能力增强，硬化之后混凝土渗透性与密实度较低。

高性能混凝土有着高强特点，能够使结构的尺寸缩小并降低耗材量，从而节约资金投入。混凝土的强度决定了建筑的层数，楼层越高，就会对混凝土有着更高的要求，此类型混凝土的高强特点能够很好地满足要求，且节约资金的投入。

高性能混凝土具有较强的耐性，能够很好地抵抗恶劣因素的干扰，具有非常大经济价值，在大跨度桥梁、高层建筑以及矿井工程中被广泛应用。 2高性能混凝土在结构工程中的应用

通过相关数据表明，全球每年混凝土用量约为90亿吨，是当前工程中的重要材料。对其发展历程来看，发展朝着三个技术路线分别是复合化、高强化以及高性能化，对于其力学性能过度地关注，却没有充分重视耐久度，进而使得不少工程结构出现开裂问题。比如切尔诺贝利核电站泄漏事件等，若是缺乏耐久度，就会增加维修费用，那么高性能混凝土的应运而生能够很好的弥补这方面缺陷。

某工程应用高性能混凝土浇筑航站楼大面积楼板，施工过程非常顺利，在检查过程中新型混凝土具有良好的抗裂能力，且浇捣完成大面积楼板，施工补偿收缩纤维混凝土施工楼板强度能够满足设计标准，且无明显裂缝，具有非常高的抗裂效果。

吴中伟于1992年第一次把高性能混凝土带到国内，特别是大跨度桥梁、高层建筑、海港码头等工程里被广泛应用。我国不少研究单位研究出了多种高性能混凝土，如轻骨料高性能混凝、高流态自密实高性能混凝土等。 3高性能混凝土应用要点 3.1需要高标准原材料的支持

在原材料选购方面需要遵循原材料提出的相应标准，还需要落实好保管制度，防止由于原材料保管不当而影响到整体质量，比如骨料里增加泥沙含量，增多掺合料的含水量等，所以需要建立并完善入库检验制度，且按时展开原材料质量的抽样检测工作。 3.2合理配比混凝土

混凝土的配比合适与否能够影响到水泥用量、抗渗性、强度、水化热等方面的性能。结构工程里因构件不同和受力条件不一样，通常对于构件不同的混凝土要求也不一样。所以在大批量配置之前需要展开相关试验，确保能够符合浇筑位置的合适配合比。混凝土的质量会受到原材料好坏的直接影响，而购入的原材料质量可能因批次不同出现差异，试验确定的科学配合比是特定条件中的配比，有关人员可检测原材料，按照结果对配合比进行调整。 3.3混凝土搅拌

对高性能混凝土影响的重要环节就是搅拌工作，其造成的影响一般表现在下面两点：首先原材料计量需要根据配比执行，确保结构浇筑混凝土能够与试验和实际配比相同，其次是根据设置的搅拌程序开展，不能把粗细骨料、水泥和掺合料倒入搅拌机中，同时也不可把外加剂添加至水中搅拌。混凝土进入到施工现场之后，需要进行坍落度测试，保障混凝土的流动性充分。 3.4清除杂物

在展开混凝土浇筑工作以前，需要将模板中的杂物清除，且堵住模板缝隙与孔洞，且洒水在模板上量不可多，竖向结构混凝土浇筑时，需要填充5mm-10mm厚的和混凝土中成分一致的水泥砂浆于底部。 3.5相关人员监管到位

混凝土浇筑的过程中，需要安排试验员、施工员进入到施工现场展开监控工作，混凝土分层浇筑振捣的每层应为500mm的厚度，下料点需设置循环推进开展，肋形楼板梁板需要一起浇筑，采取赶浆法来推进。浇筑的过程中需要观察钢筋、模板、预埋件有没有变形、位移和堵塞的问题，若是出现问题需即刻暂停浇灌工作，在初凝前要处理到位。 3.6注意浇筑时的振捣工作

混凝土气泡排除与密实需要依靠振捣混凝土完成，振捣的质量会对结构密实度、强度以及构件表面的质量造成直接的影响。振捣时间的多少和气泡排出情况有直接联系。通常而言，更长的振捣时间，力量更大，混凝土的密实程度就越大。需要按照各种类型混凝土构件，决定振捣时间。比如具有很大流动性的混凝土来说，需要较小的振动力，时间尽量不长。干硬性混凝土而言，需要采取强力的振捣形式，在进行振捣时，需要达到无气泡、无明显下沉以及表面泛浆无离析情况出现。 3.7拆模问题

高性能混凝土质量控制的重点内容之一就是拆模工作，拆模过早会因结构强度缺乏发生混凝土粘膜问题，缺棱掉角无法承担本身重量以及荷载倒塌等不良影响。若是拆模太晚就会

对模板周转造成影响并使施工的成本在一定程度上增加。那么拆模的时间需要按照混凝的强度来决定，不可随意安排。 3.8养护工作

混凝土构件重点工艺就是养护，通过相关研究证实，表层混凝土迅速干燥至相对湿度75%下，会停止水泥的水化反应，进而影响到混凝土的性能，所以在完成浇筑的12小时以后就要展开浇水养护工作，使其保持湿润，且养护时间要大于七天，最好能够在十四天作用，对于特殊位置要采取针对性的养护。 3.9温度控制

对比普通混凝土施工，高性能混凝土结构更要做好温度控制工作，结构工程里，各位置构件厚度有着较大的差别，比如基础一般使用大体积构件，厚度非常大，肋板一般来说厚度比较薄，所以在展开施工时需要做好降温工作，肋板施工尽量不在温度较高的环境下开展。 4结语

随着时代的发展，对建筑行业也提出了更多的要求，发展方向也朝着新材料应用以及节能环保的方向进展，与环保要求相适应，对于结构工程而言，通过应用高性能混凝土可以有效地结合能源、材料与环保几个方面，通过科学有效的手段处理高性能混凝土施工过程中存在的问题，并严格控制工程全阶段的造价，在提高工程质量的同时避免不必要的资金投入，最大化的提高资源利用率。那么作为工程人员，还需不断提升自身的专业知识技能，积极学习掌握更多新技能知识，持续探讨新型高性能材料在结构工程中的应用，同时能够顺应时代发展要求合理应用到工程中来，进而推动工程项目能够高质量且高效率地进展。 参考文献

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