高性能混凝土是近期混凝土技術(shù)發(fā)展的主要方向,國(guó)外學(xué)者曾稱之為21世紀(jì)混凝土。挪威于1986年首先對(duì)此進(jìn)行了研究,在1990年由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(AIST)與美國(guó)混凝土學(xué)會(huì)(ACl)共同主辦的一次研討會(huì)上正式定名。由于高性能混凝土具有綜合的優(yōu)異技術(shù)特性,引起了國(guó)內(nèi)外材料界與工程界的廣泛重視與關(guān)注。十多年來(lái),世界上許多國(guó)家相繼投入了大量的人力、財(cái)力、物力進(jìn)行該項(xiàng)研究與開發(fā)應(yīng)用,使高性能混凝土技術(shù)取得了很大的進(jìn)展,在原料的選擇、配合比設(shè)計(jì)、物理力學(xué)性能、耐久性、工作性、結(jié)構(gòu)性能以至應(yīng)用技術(shù)等方面都取得了既有理論基礎(chǔ)又有實(shí)用價(jià)值的科技成果,內(nèi)容豐盈。以下主要介紹HPC在各國(guó)的應(yīng)用。
1)日本早在20世紀(jì)60年代就能較容易地制成C60-C80的高強(qiáng)混凝土,并建成了數(shù)十座高強(qiáng)混凝土鐵路橋。但HPC的應(yīng)用也只局限在道路、橋梁及水工建筑范圍。HPC摻合料中一般摻有大量的活性材料,如礦渣、粉煤灰等,以降低水化熱,滿足HPC施工要求。
2)挪威結(jié)合北海海洋石油開發(fā)的需要,是較早對(duì)HPC開展研究的國(guó)家之一,至今已建造了數(shù)十個(gè)海洋采油平臺(tái),成功地經(jīng)受了非常惡劣的海洋環(huán)境。1986年開始對(duì)高強(qiáng)混凝土材料進(jìn)行研究,為了提高結(jié)構(gòu)的耐久性,挪威所有的橋梁混凝土必須摻粉煤灰或硅粉,水膠比不得超過(guò)0.4。
3)法國(guó)自1986年起就進(jìn)行了HPC研究并建造示范工程。1989年法國(guó)建造了伊沃納(Yvonne)河橋,由于采用C70的HPC,并采用體外預(yù)應(yīng)力索的結(jié)構(gòu)形式,使混凝土的用量減少30%,自重降低24%。
4)1993年美國(guó)聯(lián)邦公路管理局發(fā)起了在全國(guó)公路橋梁建設(shè)中推廣應(yīng)用HPC的計(jì)劃,1996年美國(guó)公路與運(yùn)輸協(xié)會(huì)和美國(guó)聯(lián)邦公路管理局聯(lián)合成立了HPC工作小組以實(shí)施HPC在公路工程中的應(yīng)用。
5)我國(guó)自20世紀(jì)70年代起開始發(fā)展高強(qiáng)與高流動(dòng)混凝土。1980年建成的紅水河鐵路斜拉橋的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁就是采用的高坍落度高強(qiáng)混凝土:近年來(lái)建成的一些著名橋梁多采用高強(qiáng)混凝土,如上海楊浦大橋、武漢長(zhǎng)江二橋等均采用C50摻粉煤灰泵送混凝土,汕頭海灣大橋主梁采用C60混凝土。目前上海、北京有供應(yīng)C80以上商品混凝土的能力。但是,我國(guó)傳統(tǒng)的高強(qiáng)混凝土僅注重于強(qiáng)度,而隨著抗壓強(qiáng)度的提高,混凝土的脆性增大,應(yīng)力應(yīng)變曲線發(fā)生變化。隨著強(qiáng)度增高,水泥用量隨之加大,收縮徐變也相應(yīng)增大,使高強(qiáng)混凝土在橋梁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用產(chǎn)生一定的難度和限制,這就要加緊研制和大力推廣使用HPC。