高性能混凝土（HPC）在我國的應(yīng)用

　　自上世紀(jì)90年代初，中國開始對(duì)HPC拉開了研發(fā)和應(yīng)用的序幕之后，高性能混凝土開始在全國各地發(fā)揮出其多面手的優(yōu)秀作用。其中，最為著名的案例，源自中國“西部大開發(fā)”的重點(diǎn)項(xiàng)目之一——青藏鐵路的鋪設(shè)。當(dāng)年，在為青藏鐵路的鋪設(shè)作籌劃的時(shí)候，“多年凍土、高寒缺氧、生態(tài)脆弱”三大難題就擺在技術(shù)人員面前，這給施工帶來一系列的技術(shù)困擾。在這之前，沒有現(xiàn)成的案例可供參考。經(jīng)過不懈努力，技術(shù)人員在高原寒冷、風(fēng)沙強(qiáng)烈等較為惡劣的自然條件下，通過提高高性能混凝土的耐久性指標(biāo)和配制方式，使高性能混凝土在多種惡劣環(huán)境下順利施工并應(yīng)用，完成了青藏鐵路的鋪設(shè)任務(wù)。HPC承受住了各種極端考驗(yàn)，與當(dāng)?shù)貧夂?、資源、動(dòng)植物生長等自然環(huán)境和諧交融，經(jīng)受住了一次偉大的考驗(yàn)。而事實(shí)上，青藏鐵路僅僅是HPC在中國得以應(yīng)用的案例之一，在此之前，高性能混凝土早已經(jīng)在中國展現(xiàn)了風(fēng)采，其中，尤以橋梁的修建最為輝煌。

　　中國第一座海上建設(shè)的特大橋梁——東海大橋，就是采用高性能混凝土來抵御海水的侵蝕。正是因?yàn)镠PC的密實(shí)度和高穩(wěn)定性，基本杜絕了混凝土裂縫的產(chǎn)生，同時(shí)，因?yàn)閾饺敫咝p水劑，減少了混凝土固化后的水孔隙，進(jìn)一步加強(qiáng)了HPC的體積穩(wěn)定性。位于江蘇連云港區(qū)的苗嶺1號(hào)高架橋，地處連云港集裝箱碼頭前，與黃海毗鄰，常年刮著海風(fēng)，風(fēng)力非常大，容易引起普通混凝土干縮裂縫。技術(shù)人員利用當(dāng)?shù)禺a(chǎn)的兩種石子——片麻巖、玄武石和少量的水泥等原料配制的高性能混凝土，澆筑后不但滿足了橋梁強(qiáng)度的設(shè)計(jì)要求，也徹底杜絕了干縮裂縫的可能性。作為世界最大跨徑的斜拉橋——江蘇大橋，同時(shí)擁有著世界最高的橋塔，也是由優(yōu)質(zhì)粉煤灰（工業(yè)廢料）和高效減水劑等配制出的高性能混凝土澆筑而成，其浩大的建筑工程和優(yōu)良的HPC研發(fā)和應(yīng)用，為世界矚目。更為可喜的是，HPC在中國的應(yīng)用，已經(jīng)做到高險(xiǎn)環(huán)境和城市建筑兩條腿走路。在一些著名的城市建筑上，如上海金茂大廈、北京靜安中心大廈、遼寧物產(chǎn)大廈、南京希爾頓國際大酒店、長春國際商貿(mào)城等，也都有優(yōu)質(zhì)的HPC發(fā)揮著舉足輕重的作用。

　　“讓所有的綠色建筑輕松活到100歲，甚至更長，這是高性能混凝土的發(fā)展方向。”一位混凝土行業(yè)的專家道出HPC是綠色建筑“高壽命”的有力保障。70年，是中國老百姓對(duì)中國居住建筑壽命難躍的一道坎。可以提高建筑壽命的HPC，倘若廣泛應(yīng)用到普通家居建筑上，或許未來70年的建筑，應(yīng)該還充滿著壯年氣概，再也不是普通住宅建筑的夢魘。要想達(dá)到百年建筑，在今天這個(gè)時(shí)代，最需要耐久性強(qiáng)的建筑材料，因?yàn)楹凸沤ㄖ煌F(xiàn)代建筑以高層建筑為主，要使高層建筑能在百年的歲月滄桑中屹立不倒，用HPC構(gòu)筑建筑的堅(jiān)毅骨骼，絕非妄言。但畢竟，中國在研發(fā)和應(yīng)用高性能混凝土的歷程，不過十幾年。而高性能混凝土對(duì)配比設(shè)計(jì)的要求，要按照不同建筑和不同環(huán)境進(jìn)行適合的配比，程序復(fù)雜，需要的是技術(shù)和設(shè)計(jì)能力強(qiáng)，且人數(shù)龐大的技術(shù)團(tuán)隊(duì)支撐，因此，短時(shí)間內(nèi)，高性能混凝土很難形成相對(duì)獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模。此外，對(duì)其性能的進(jìn)一步加強(qiáng)并擴(kuò)大其多性能特征，同時(shí)擴(kuò)充HPC的社會(huì)應(yīng)用范疇，尤其是著力對(duì)綠色高性能混凝土的研究與應(yīng)用，使之符合甚至超前于中國對(duì)綠色建筑的生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)和要求，都是未來高性能混凝土的待解之題。

　　產(chǎn)能過剩和高污染，至今都是橫在中國水泥行業(yè)面前的兩道坎。高性能混凝土倘若能形成一個(gè)生機(jī)勃勃的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，或許也會(huì)為遏制水泥產(chǎn)能過剩和實(shí)現(xiàn)水泥工業(yè)綠色化進(jìn)程帶來曙光。近些年，越來越多有實(shí)力的水泥企業(yè)，已經(jīng)開始向普通商用混凝土領(lǐng)域延伸產(chǎn)業(yè)鏈，使得企業(yè)自身的水泥過剩，得到了一定程度的緩解。那么，在此基礎(chǔ)上繼續(xù)探索高性能混凝土和綠色高性能混凝土，或許會(huì)帶來更大的轉(zhuǎn)機(jī)。正是因?yàn)镠PC或GC在原材料配比中，強(qiáng)調(diào)的就是低水泥量的應(yīng)用。這不僅僅是出于對(duì)節(jié)資降耗的環(huán)?？紤]，更因?yàn)樵贖PC中摻加過量的水泥，會(huì)降低HPC的耐久性和穩(wěn)定性，更會(huì)減小混凝土本應(yīng)有的強(qiáng)度。如果水泥企業(yè)大量發(fā)展高性能混凝土產(chǎn)業(yè)，水泥產(chǎn)量自然而然得到抑制。

　　高性能混凝土是在普通混凝土的基礎(chǔ)上研制而成，但是，HPC與商品混凝土之間的特性指標(biāo)并不相同。普通商品混凝土到目前為止，其配比設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的唯一特征指標(biāo)是對(duì)抗壓強(qiáng)度的考量，高強(qiáng)度的商品混凝土曾被認(rèn)為是最好的混凝土。如今，普通商品混凝土產(chǎn)業(yè)也逐漸龐大，但更多的行業(yè)專家也看到了普通商品混凝土在性能上的劣勢，比如其耐久性偏低，導(dǎo)致很多建筑、橋梁或道路，用不了幾年，就要重新返修，甚至可能出現(xiàn)突然斷裂崩塌的現(xiàn)象，無形中造成自然資源和生產(chǎn)成本的極大浪費(fèi)，常年破土翻修，也會(huì)讓生活環(huán)境接二連三遭受污染，最可怕的是，一旦崩塌和斷裂，會(huì)造成嚴(yán)重的傷亡事件。

　　以往，人們認(rèn)為出現(xiàn)這些問題是因?yàn)榛炷恋膹?qiáng)度不夠所致，當(dāng)高性能混凝土被研制和應(yīng)用起來后才了解到，真正延長建筑物壽命的混凝土特征，并非強(qiáng)度，而是耐久度。如果將普通商品混凝土和HPC放在一起對(duì)比，HPC基本是針對(duì)普通商品混凝土的弱勢進(jìn)行彌補(bǔ)和增強(qiáng)，更像是普通商品混凝土的升級(jí)產(chǎn)品。比如，HPC最強(qiáng)的3個(gè)特點(diǎn)：耐久性、工作性和高體積穩(wěn)定性，也正是普通商品混凝土缺失的3方面。而對(duì)于普通商品混凝土高強(qiáng)度的特征和優(yōu)勢，HPC在其基礎(chǔ)上將之兼顧并加以完善。因此，從普通商品混凝土向高性能混凝土產(chǎn)業(yè)的過渡，是21世紀(jì)混凝土產(chǎn)業(yè)的大勢所趨。但是，剛剛發(fā)展不過20年的高性能混凝土，也存在著自身弱點(diǎn)，比如，HPC雖然耐久性高，但是脆性也相對(duì)較高，在應(yīng)用過程中，早期的穩(wěn)定度和工作性不如后期強(qiáng)勁。也就是說，很有可能剛剛用于建筑上的HPC會(huì)產(chǎn)生突然開裂，要想確保百年建筑夢想成真，就要給HPC和建筑物留有一段“試用期”。最關(guān)鍵的是，當(dāng)HPC才剛剛嶄露頭角，全新的GC概念隨即應(yīng)運(yùn)而生。

　　那么，綠色高性能混凝土是否也是高性能混凝土的升級(jí)產(chǎn)品？GC與HPC之間，尤其在綠色化考量中，究竟存在著哪些明顯的區(qū)別或延伸？這無疑讓高性能混凝土產(chǎn)業(yè)剛剛興起便站在一個(gè)十字路口上，但幸運(yùn)的是，但凡能夠站在這個(gè)十字路口上，也就意味著，我們已經(jīng)進(jìn)入了綠色環(huán)保的領(lǐng)域，往后所作的任何選擇，都是在這個(gè)領(lǐng)域里追求更好更強(qiáng)。而從水泥到商品混凝土再到HPC（包括GC）的產(chǎn)業(yè)鏈延伸，也是一條由黑到綠的漸變過程。誰又能斷定，這樣一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，不會(huì)成為這個(gè)傳統(tǒng)工業(yè)的綠色起點(diǎn)，水泥工業(yè)將由此一直“綠”下去。