吴 刚

（辽宁省建设事业指导服务中心，辽宁 沈阳 110000）

随着城市化进程不断推进，我国建筑工程领域发展迅速，大型建筑施工项目也越来越多。高性能混凝土是现代工业化生产中常见的施工技术，对比常规的混凝土结构，其耐久性、施工环境和坍落度要求不一，本文以高性能混凝土施工作为研究对象，分析其耐久性特征。

1 简述高性能混凝土的特点和施工适应性

作为现代最为常用的混凝土材料，高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，对比常规的水泥混凝土材料，高性能混凝土在采用常规材料和工艺生产基础上，通过科学、先进施工技术如设置伸缩缝、加入特殊外加剂如早凝剂等，减少外界环境对混凝土材料的质量影响。经过科学施工处理后的高性能混凝土具有混凝土结构所要求的各项力学性能，具有高耐久性、高工作性和高体积稳定性的混凝土，在现代工程建设中运用广泛。

1.1 高性能混凝土使用背景和价值

美国建筑工程施工报告表示，在2018年，其基础混凝土工程施工价值达到了6万亿元，维修重建混凝土用量费用就占用三千亿美元；经过建筑工程施工报道分析，美国建成的50万公路桥梁已经有将近40%存在损害，正在以每年200座更新的速度重建、维修。重建交通公共基础项目，对其财政形成了重大的压力。对此，建筑行业，交通建设领域，迫切需要改革建设生产技术来提升混凝土质量，在提升建筑产物寿命同时，减少巨额的维修和重建费用。

1.2 高性能混凝土的耐久性影响因素

按照混凝土工程的施工特点来看，常见的混凝土结构使用年限约为50-100年，当使用寿命为20%时，混凝土建筑结构就要考虑维修、折旧。作为混凝土建筑结构重要建设性质，耐久性直接影响了建筑产品使用寿命和功能性。从建筑工业生产角度分析，影响混凝土耐久性的因素可分为以下几点：1）用水量和水灰比，若混凝土水灰比过大，会导致混凝土原材料吸水性强，用水量大，成型的混凝土构件孔隙率高，（约占构件总体积30%-45%）；2）混凝土材质中的水泥水化物极不稳定，水泥是混凝土重要原材料之一，大量水泥水化物中含有大量的游离石灰，其稳定性差且强度极低，在有充足水分和氧气的环境下，会发生氧化反应，也会直接腐蚀内部钢筋材料。

2 提升混凝土耐久性的途径

以工业化生产角度分析，要想提升混凝土的耐久性，要从孔隙率、用水量、混凝土的水化物徒手。提升原则是降低混凝土中的拌合水用量，且减少孔隙率，预防蜂窝缺陷出现，最终提升混凝土结构的稳定性。目前，提升混凝土结构耐久性的方式有以下几种。

2.1 加入高效减水剂

为提升混凝土耐久性，施工人员在现场拌合混凝土时候要考虑其流动性，可通减少用水量，控制水灰比前提下，减少混凝土构建的毛细管孔隙率。为满足工作性和孔隙率统一，可外加减水剂实现这一目标。减水剂中的物质可定向排列，让水泥表面形成均匀的同类电荷， “同性相斥”原理下，水泥体系悬浮状态稳定，且会在水泥颗粒表面形成一层融化水墨，引导水泥絮状物中的水分脱离出来，也避免了水分流失。

2.2 高效活性矿物质掺料

传统的水泥混凝土存在水化物不稳定的问题，这也是混凝土耐久性差的关键原因。可在普通混凝土中加入活性矿物实现生产目标，进而改善混凝土中的水泥石凝胶物质组成。一般而言，活性矿物掺料中含有大量的二氧化硅和氧化铝物质，这些氧化物可以直接和波特兰水泥发生水化反应生成游离状态且稳定性更高的低硷性水化矽酸钙，可直接改善混凝土水化凝胶，提升其质量。

2.3 减少化学影响

混凝土耐久性受到外在环境影响会产生开裂，此外，混凝土自身的化学性质、物理因素也会影响其耐久性。例如混凝土在养护和生产中多会发生化学收缩和干缩问题，这些大规模开裂问题一方面是水化热温度过高引起的温度裂缝，且硫酸铝的延迟生产和混凝土碱骨料影响，导致了混凝土产生裂隙，膨胀等问题。为了控制不良反应发生，对应生产单位要限制碱骨料、酸性原料引入，预防含氯物、含硫物对构件影响，最终减少温度裂隙产生，全面提升混凝土结构稳定性。

3 强度控制

混凝土高体积控制要参照其材料和理化性质。从混凝土的体积膨胀和收缩原理分析，在受外部约束条件下，混凝问土的收缩变形产生拉应力σp与应变ε之间关系是：σp=εE，式中E为混凝土弹性模量。收缩变形包括干缩、塑性内收缩、自收缩以及温度变形。当拉应力大于抗拉强度（fp）时，混凝土开裂，即为σp=εE＞fp。控制其体积控制强度要从干缩原因（老化），膨胀原因（水化热、温差变化）等入手；可科学设置伸缩缝、布置钢筋、分隔缝等方式来预防体积大范围变化，高性能混凝土在配制上的特点是低水灰比，选用优质原材料，除水泥、水和骨料外，必须掺加足够数量的矿物集料和高效减水剂，减少水泥用量。4 结语

综上所述，在建筑工程项目施工中，混凝土是使用最广泛，对建筑整体质量影响最大的建筑原材料。采用高性能混凝土可提升建筑工程稳定性，提升施工项目的质量，延长其寿命，减少工程成本，提升工程建设可行性。建议对应的施工单位加强混凝土材质研究，从水灰比、原材料、施工环境控制，减少其开裂、膨胀等问题，不断提升高性能混凝土的使用质量，发挥其耐久性。