小议高性能混凝土
摘要:
—— ……高性能混凝土（High Performance Concrete，HPC）是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土……
—— ……高性能混凝土就是能更好地满足结构功能要求和施工工艺要求的混凝土，能最大限度地延长混凝土结构的使用年限，降低工程造价……
—— ……由于高性能混凝土的主要特征是高耐久性、一定的强度和大工作性，所以，即使低强度等级的混凝土通过技术手段也能实现高性能化……
关键词:
高性能混凝土 高强混凝土 耐久性混凝土 混凝土外加剂 水泥/掺合料
一、 什么是高性能混凝土
高性能混凝土（High Performance Concrete，HPC）是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。
它是20世纪80年代末90年代初，一些发达国家基于混凝土结构耐久性设计提出的一种全新概念的混凝土。它以耐久性作为设计的主要指标，针对不同用途要求，在配置上的特点是采用低水胶比，选用优质原材料，且掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂，对混凝土耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性等性能重点予以保证。被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程中显示出其独特的优越性，因此被各国学者所接受，被认为是今后混凝土技术的发展方向。
二、 高性能混凝土产生的背景
传统的混凝土虽然已有近200年的历史，也经历了几次大的飞跃，但今天却面临着前所未有的严峻挑战：
1、随着现代科学技术和生产的发展，各种混凝土工程施工难度大，使用环境恶劣、维修困难，因此要求混凝土不但施工性能要好，尽量在浇筑时不产生缺陷更要耐久性好，使用寿命长。
2、进入20世纪70年代以来，不少工业发达国家正面临一些钢筋混凝土结构，特别是早年修建的桥梁等基础设施老化问题，需要投入巨资进行维修或更新。我国结构工程中混凝土耐久性问题也非常严重。建设部于20世纪90年代组织了对国内混凝土结构的调查，发现大多数工业建筑及露天构筑物在使用25-30年后即需大修，处于有害介质中的建筑物使用寿命仅15～20年，民用建筑及公共建筑使用及维护条件较好，一般可维持50年。
3、混凝土作为用量最大的人造材料，不能不考虑它的使用对生态环境的影响。混凝土本身也是一种洁净材料，但由于它的用量庞大，过度开采矿石和砂、石骨料已在不少地方造成资源破坏并严重影响环境和天然景观。另一方面，由于混凝土过早劣化，如何处置费旧工程拆除后的混凝土垃圾也给环境带来威胁。
因此，未来的混凝土必须从根本上减少水泥用量，必须更多地利用各种工业废渣作为其原材料；必须充分考虑废弃混凝土的再生利用，未来的混凝土必须是高性能的，尤其是耐久的。耐久和高强都意味着节约资源。“高性能混凝土”正是在这种背景下产生的。
三、高性能混凝土与高强混凝土
高性能混凝土可以认为是在高强混凝土基础上的发展和提高，也可说是高强混凝土的进一步完善。由于近些年来，在高强混凝土的配制中，不仅加入了超塑化剂，往往也掺入了一些活性磨细矿物掺合料，与高性能混凝土的组分材料相似，而且在有的国家早期发表的文献报告中曾提到：“高性能混凝土并不需要很高的混凝土抗压强度，但仍需达到55MPa（8000psi）以上。因此，至今国内外有些学者仍然将高性能混凝土与高强混凝土在概念上有所混淆。在欧洲一些国家常常把高性能混凝土与高强混凝土并提（HPC/HSC）。
高强混凝土仅仅是以强度的大小来表征或确定其何谓普通混凝土、高强混凝土与超高强混凝土，而且其强度指标随着混凝土技术的进步而不断有所变化和提高。而高性能混凝土则由于其技术物性的多元化，诸如良好的工作性（施工性），体积稳定性、耐久性、物理力学性能等等而难以用定量的性能指标给该混凝土一个定义。
不同的国家，不同的学者因有各自的认识、实践、应用范围和目的要求上的差异，对高性能混凝土曾提出过不同的解释和定义，而且在性能特征上各有所侧重。1990年美国NIST与ACI对高性能混凝土命名时，曾提出一个定义：高性能混凝土是具有某些性能要求的匀质混凝土，必须彩严格的施工工艺，采用优质材料配制，便于浇捣、不离析、力学性能稳定、早期强度高、具有韧性和体积稳定性等性能的耐久的混凝土，特别适用于高层建筑、桥梁以及暴露在严酷环境中的建筑结构。近年来，美国混凝土学会又给出一个文字上较精练的定义：“高性能混凝土是一种要能符合特殊性能综合与均匀性要求的混凝土，此种混凝土往往不能用常规的混凝土组分材料和通常的搅拌、浇捣和养护的习惯做法所获得。”
把高强混凝土混同于高性能混凝土，不仅仅是定义上的问题，值得探讨的是：
（1）高强混凝土必然具有良好的耐久性。
（2）高性能混凝土必需具有高强度。
美国教授 P.K.Mehta早在1990年就提出：“把高强混凝土假定为高性能混凝土，严格地说，这种假定是错误的。”
我国已故的吴中伟院士也在1996年提出：“有人认为混凝土高强度必然是高耐久性，这是不全面的，因为高强混凝土会带来一些不利于耐久性的因素……高性能混凝土还应包括中等强度混凝土，如C30混凝土。”1999年又提出：“单纯的高强度不一定具有高性能。如果强调高性能混凝土必须在C50以上，大量处于严酷环境中的海工、水工建筑对混凝土强度要求并不高（C30左右），但对耐久性要求却很高，而高性能混凝土恰能满足此要求。”
美国学者 S.P.Shah教授最近也提出：“尽管高强混凝土具有较高的强度和较低的渗透性，但是高强混凝土并不具有所需耱的综合耐久性。”
美国学者 Virendra K. Varma最近也撰文认为，应该把高性能混凝土与高强混凝土所区分。
从材料的“性能”的含义而论，既包括力学性能的概念，也还包括了一些非力学性能的概念，如高填充性、不离析、抗渗性、抗侵蚀性、体积稳定性等等。
因此，混凝土的技术进步不能以高强为目标，而应是高性能，单纯以高抗压强度来表征混凝土的高性能是不确切的。而高性能混凝土应根据工程建筑的要求来确定，包括不同强度等级的高性能混凝土，如普通强度的高性能混凝土、高强高性能混凝土。
四、高性能混凝土的性能
与普通混凝土相比，高性能混凝土具有如下独特的性能：
1、高性能混凝土具有一定的强度和高抗渗能力，但不一定具有高强度，中、低强度亦可。
2、高性能混凝土具有良好的工作性，混凝土拌和物应具有较高的流动性，混凝土在成型过程中不分层、不离析，易充满模型；泵送混凝土、自密实混凝土还具有良好的可泵性、自密实性能。
3、高性能混凝土的使用寿命长，对于一些特护工程的特殊部位，控制结构设计的不是混凝土的强度，而是耐久性。能够使混凝土结构安全可靠地工作50～100年以上，是高性能混凝土应用的主要目的。
4、高性能混凝土具有较高的体积稳定性，即混凝土在硬化早期应具有较低的水化热，硬化后期具有较小的收缩变形。
总之，高性能混凝土就是能更好地满足结构功能要求和施工工艺要求的混凝土，能最大限度地延长混凝土结构的使用年限，降低工程造价。
五、高性能混凝土的开发与应用
1、 地下工程的防水混凝土
地下工程防水处理一般采用传统的防水材料，它存在着施工困难等许多弊端。国外开发采用硅粉、超塑化剂加入混凝土中制成优质的防水混凝土．节约了建设费用，简化了施工工期，缩短了工期。新加坡NgAnn城中心工程首次采用这种防水混凝土，混凝土防水效果优良。这种采用防水混凝土的方法在东南亚已得到广泛应用，实践证明．该防水混凝土比普通防水材料更加可靠，且制备方便。
2 、耐久性混凝土
普通混凝土受海水浸拽和暴露在有腐浊介质的环境中，腐蚀非常严重。采用外表面涂覆防腐材料的方法一般也只能维持8～10年。采用高性能混凝土可以无需表面涂覆或减少涂覆防腐材料，节约了资金。澳大利亚悉尼已采用该高耐久性混凝土l万心制成预制板，用于第3条机场跑道的挡墙。
3 、施工速度快的喷射混凝土
高性能的喷射混凝土具有高粘结性和高稳固性能．最初只是在游泳池工程中使用，澳大利亚现巳在地下工程、曲面装饰墙和贮水池中应用，加快了施工进度：有助于喷射混凝土推广应用的另一项发明是：研制成功了控制水化的外加剂。该外加剂假如到喷射混凝土拌台物中，可延迟水泥水化进程达3日，该混凝土的拌和与常规混凝土相同，但可以放置直到施工时不硬化，当泵送时在喷嘴处加上活化刑．喷出孔混撬上中的水泥即开始水化，采用此方法可避免因间歇时间长而导致的浪费和延误。另外，钢纤维加入喷射混凝土中也可制成高性能的喷射混凝土，澳大利亚将这种喷射混凝土广泛应用在建设中的游泳池、隧道等工程中。
4 、纤维增强混凝土
为提高混凝土的抗拉性能和延性，进行了在混凝土中掺加纤维的研究，且发展得相当迅速：目前研究较多的有掺钢纤维、耐碱玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚丙烯纤维或尼龙合成纤维等的混凝土。
5 、采用渗透水模板内衬的高耐久性混凝土
其做法是将抑制渗透的内衬沿模板内表面铺开，混凝土人模后得以封闭。该衬的作用是用来抵抗来自混凝土的压力，如同过滤布，使砂浆不被滤出，但允许多余的水份和气泡滤过、排出该衬，以提高混凝土的磨耗、抗氯盐侵蚀、抗化学腐蚀、抗冻融破坏及阻止碳化，并可节约资金。透水模板内衬在混凝土倾斜浇注、混凝土需要涂层、高耐久性混凝土、采用价格较贵的硅粉的混凝土、采用粉煤灰或矿渣的混凝土、要求泌水量大的混凝土、需要养护但又不使用养护剂的混凝土等情况下应用较合适。这种混凝土已在德国成功应用。
6 、免振自密实混凝土
这是近10多年来由日本首先研究开发并付诸工程应用的混凝土技术，使混凝土的填充性、密实性、均匀性得到显著的提高。免振自密实混凝土是在浇筑时仅靠混凝土自身的重力、不需要任何外力捣实而达到自密实、自流平的一种混凝土，具有流动性好、有良好的稳定性（不离析）在刚钢筋和模板中有良好通过能力等优点。
7 、智能混凝土
高强混凝土在硬化早期阶段具有明显的自主收缩、孔隙率较高、易于开裂等缺点。解决这些问题的方法是用掺量为25％的预湿轻骨料来替换骨料，从而在混凝土内部形成一个“蓄水器”，使混凝土得到持续的潮湿养护。这种加入“预湿骨料”的方法，可使混凝土的自身收缩大为降低，从而减少了微细裂缝。
8 、轻质混凝土
利用天然轻骨料(如浮石、凝灰岩等)、工业废料轻骨料(如炉渣、粉煤灰陶粒、自燃煤矸石等)、人造轻骨料(页岩陶粒、粘土陶粒、膨胀珍珠岩等)制成的轻质混凝土，具有密实度较小、相对强度高、保温和抗冻性能好等优点，还可降低生产成本、减少环境污染及堆积废料所占用的土地。
9 、低强混凝土
抗压强度为8MPa或更低的低强混凝土可用于基础、桩基的填垫、隔离及作路基或填充孔洞之用，也可用于地下构造。在一些特定情况下，可根据要求调整混凝土的相对密度、工作度、抗压强度、弹性模量等性能指标。荷兰在某座隧洞工程中曾采用低强度混凝土(LSM)制成隧洞封闭块，可比常规的土壤稳定法节约造价50％，故这种混凝土可望在软土工程中得到发展、应用。
10、 碾压混凝土
碾压混凝土的层间抗剪性能良好，可用于大体积混凝土结构(如水工大坝、大型基础)、工业厂房地面、公路路面及机场道面等。用于大体积混凝土的碾压混凝土的浇筑机具与普通混凝土不同，其平整使用推土机、振实用碾压机、层间处理用刷毛机、切缝用切缝机，整个施工过程的机械化程度高、施工效率高、劳动条件好，此外还可大量掺用粉煤灰。与普通混凝土相比，浇筑工期可缩短l / 3一l / 2、用水量减少20％、水泥用量可减少30％一60％。在公路、工业厂房地面等大面积混凝土工程中, 若再加入钢纤维，则力学性能及耐久性可进一步得到改善。
六、高性能混凝土的配合比问题
由于高性能混凝土的主要特征是高耐久性、一定的强度和大工作性，所以，即使低强度等级的混凝土通过技术手段也能实现高性能化。
1．对坍落度20cm的泵送混凝土，浆体体积设计为300升，对坍落度10cm的非泵送混凝土，浆体体积设计为270升，即可满足施工的工作性要求，又可更多地节约资源，降低成本。
2．水泥与细掺合料的比例不必遵循体积比3：1的规则，可通过试验确定。
3．砂、石用量用全计算法确定会使混凝土容重偏低，可仍沿用JGJ55-2000的方法。
七、高性能混凝土中外加剂的掺加方式与适应性
高性能混凝土（HPC）和普通混凝土（NC）或高强混凝土（HSC）的本质区别在于“以保证耐久性和良好的工作性能为前提”。所以配制高性能混凝土时，采用的措施一般为同时掺加矿物掺合料和以高效减水剂为主的外加剂，达到降低水胶比，改善流动性、强度和耐久性的目的，满足混凝土高性能的要求。
但由干混凝上外加剂的多样性，以及混凝仁外加剂与水泥／掺合料的适应性问题，高性能混凝土的配制并非理论上那样简单。
1、正确选择外加剂
各种外加剂的性能和作用各不相同，使用时应当从混凝土性能要求出发选择合适的外加剂。在HPC中高效减水剂是最重要的，也是必不可少的外加剂，因此必须慎重选择。引气剂、缓凝剂、早强剂、膨胀剂和防冻剂等其他类型外加剂，也是HPC在某些情况下所需要的。
① 高效减水剂
高效减水剂的掺加量、掺加方式，与水泥的适应性等问题制约着所配制HPC的性能。由于聚羧酸盐系高效减水剂在市场上所占的分额较低（2%以下），目前最常使用的高效减水剂主要有密胺系和蔡系高效减水剂两类。密胺系高效减水剂主要为钠盐，无色；萘系高效减水剂以钠盐和钙盐为主，呈棕色。
在混凝土中选用高效减水剂时，要同时考虑水泥的品种和其他成分的特性，如掺合料的特性在不允许引人氯离子或预计有潜在的碱—集料反应危害时，要慎重选择钠盐减水剂。选用时既要考虑经济性，又要注意减水剂的质量稳定性。应该注意的是，千万不能仅根据产品说明书来选用高效减水剂和确定掺量，一定要通过试验选择适当的类型，确定合适的掺量。当选择两种以上的外加剂进行复合掺加时，更要通过试验确定它们的搭配比例，并避免产生沉淀失效。密胺系高效减水剂本身无色，与白水泥配合时不会带人浅棕色颜色，但其价格较萘系高效减水剂高，在HPC配制时极少采用。
为控制混凝土坍落度损失，常常需要将萘系高效减水剂与缓凝等组分复合使用。但是，混凝土坍落度损失原因＋分复杂，目前还没有找到一种合适的方法，用以解决坍落度损失。
尽管氨基磺酸盐和聚竣酸盐系减水剂在控制坍落度损失方面具有较好的效果，但有时也难免会出现意外现象。
②引气剂
掺人引气剂可使混凝土在搅拌过程中引人大量均匀分布的微小气泡，防止离析泌水，更重要的是有效地改善了混凝土的抗冻融性和抗除冰盐性能，是提高混凝土使用寿命的一项有效措施。目前市场上供应的引气剂主要有松香类和烷基磺酸盐类，另外，也有用皂普加工而成的产品。松香类引气剂制备方法简便，价格比较低，但引人的气泡结构较差；烷基磺酸盐类是典型的表面活性剂，引气效果较好。混凝土中的引气量不仅t7引气剂品种、掺量有关，而且也与水泥品种，水泥用量，掺合料的品种·掺量，水胶比，搅拌的方式、时间，坍落度，停放时间，振捣的方式、时间和气温等多种因素有关，必须通过试验找寻其中的规律，并在实际施工时不要轻易改变施工参数。工程中还经常将引气剂和高效减水剂等外加剂复合使用，必须通过试验确定合适的比例，最大程度地发挥协同作用。
③ 缓凝剂
掺加缓凝剂能够延长混凝土的凝结时间缓凝剂与减水剂复合掺加还可以延缓混凝上的坍落度损失，降低水化放热速率，使大体积混凝土避免开裂。缓凝剂主要有无机盐和有机物两类。选择缓凝剂时同样要通过试验确定其品种和掺量。必须注意的是，掺缓凝剂混凝土的凝结时间与缓凝剂掺 量并非简单的线性关系。对一于有些缓凝剂，掺量超过一定数值后，缓凝效果将剧增，易导致严重的工程事故。缓凝剂与其他品种外加剂，如减水剂、防水剂或膨胀剂等复合掺加时，均必须事先进行试验。
⒉外加剂的掺量
确定外加剂的合适掺量，应该在保证混凝土技术性能要求的前提下，达到最经济的效果。有此外加剂超量掺加时，不仅达不到预期效果，反而会带来严重的负面作用。
以固体掺量表示，以下外加剂的常用掺量为：萘系高效减水剂0.5%~1.0％（占水泥重量百分比，以下同）；密胺系高效减水剂0.5%~1.0%；氨基磺酸盐系高效减水剂0.4%~0.8%；聚竣酸盐系高效减水剂0.1%~0.4%；木质素磺酸钠（钙、镁)0.2%~0.3%；引气剂的掺量一般都很小（十万分之一到千分之一）；缓凝剂较为特殊，它的掺量与其种类有很大关系。
⒊外加剂的掺加方式
外加剂的掺加方式对其使用效果影响很大，尤其是高效减水剂、引气剂和泵送剂等外加剂。外加剂的掺用方法通常有三种：同掺法、后掺法和分批添加法。它们各有优缺点，但有一点不可否认：采用后掺法和分批添加法可以改善水泥与外加剂的适应性，增强使用效果，甚至可以降低外加剂的用量。但高效减水剂采用后掺法时，容易造成泌水现象。
⒋正确对待外加剂与水泥/掺合料的适应性问题
不同的外随着现代混凝土技术的发展，具有良好的施工性能，高体积稳定性（收缩变小、硬化过程中不开裂），满足实际要求的抗压强度（一般）50MPa），以及优异耐久性的高性能混凝土（HPC)日益成为工程界研究和应用的热点。HPC和普通混凝土（NC）或高强混凝土（HSC）的本质区别在于“以保证耐久性和良好的工作性能为前提”。配制HPC时，采用的措施一般为同时掺加矿物掺合料和以高效减水剂为主的外加剂，达到降低水胶比，改善流动性、强度和耐久性的目的，满足混凝土高性能的要求。
八、部分高性能混凝土技术范例
1、混凝土耐久性技术
（1）主要技术内容
在以往的混凝土配合比设计中，主要考虑的是强度指标；对耐久性考虑较少。高性能混凝土以高工作性、高强度、高耐久性为特征，区别于普通混凝土。对于海洋工程、喷洒化冰盐的公路与桥梁工程、盐渍地区的工程，由于氯盐侵入混凝土导致钢筋锈蚀，引起混凝土膨胀开裂，严重影响了建筑物使用寿命。提高其耐久性的最重要的技术措施就是采用高抗氯离子渗透性的高性能混凝土，从根本上提高混凝土本身的护筋性能。
采用常规材料、常规工艺可以在常温下配制出抗氯离子渗透能力和抗冻融能力都较的高性能混凝土。配制的关键在于选用与水泥相匹配的高效减水剂，在水胶比不大于0．35的条件下，使用粉煤灰、磨细矿渣粉、硅粉等矿物掺和料替代部分水泥作胶凝材料。这些磨细矿物掺和料在拌制的混凝土中发挥填充效应和火山灰反应，使混凝土变得更加致密，从而降低混凝土的渗透性。降低混凝土拌和物的用水量；采用低水胶比是提高混凝土耐久性的关键。
（2）技术指标
抗氯盐污染高性能混凝土耐久性的检验应符合现行水运行业标准《水运工程混凝土质量控制标准》JTJ269的有关规定，且表征其氯离子渗透性的电通量不应大于1000库仑。我国行业标准《海港工程混凝土结构防腐技术规范》JTJ275－2000对海港工程混凝土结构要求的高性能混凝土提出了如下技术指标：混凝土拌和物、 硬化混凝土、水胶比 、胶凝物质总量 （kg/m3） 坍落度（mm） 强度等级 抗氯离子渗透性（C） ≤0.35 ≥400 ≥120 ≥C45 ≤1000 。
对混凝土原材料也提出了相应技术要求。减水剂的减水率不低于20％。掺和料应选用细度不小于4000cm2／g的磨细高炉矿渣、I、11级粉煤灰和硅粉等。细骨料细度模数在2.6～3．2之间。粗骨料最大粒径不宜大于25mm。在进行配合比设计时应通过降低水胶比和调整掺和料的掺量使抗氧离子渗透性指标达到规定要求。混凝土搅拌应采用强制搅拌机；搅拌时间应比常规混凝土延长40S以上。混凝土抹面后，应立即覆盖。终凝后，混凝土顶面应立即开始持续潮湿养护，在常温下，至少养护15d。
（3）适用范围
适用于海洋工程、冬季撒除冰盐的公路与桥梁工程、盐渍地区和距离海洋较近的岸上建筑物等处于氯盐污染环境下的建构筑物。
（4）已应用的典型工程
该技术性价比较高，原材料容易获得，配制工艺简单。所以近几年来已经在南北方的各类港口和跨海大桥工程中应用。如上海洋山深水港工程、东海大桥、杭州湾大桥、盐田港集装箱码头、援巴基斯坦瓜达尔码头工程等。采用抗氯盐污染的高性能混凝土较普通混凝土的单价提高相当有限，但与其耐久性寿命成倍提高的效果相比，大大降低了建筑物的服务周期成本，经济效益和社会效益十分显著，应用前景十分广阔。
2、清水混凝土技术
清水混凝土是指结构混凝土硬化后不再对其表面进行任何装饰，以混凝土本色直接作为建筑物的外饰面。以清水混凝土作为装饰面，对美观、色差、表面气泡等方面都有很高要求，因此在混凝土配制、生产、施工、养护等方面都应采取相应的措施。
（1）主要技术内容
①混凝土配制
混凝土应使用同一种原材料和相同的配合比，混凝土拌合物应具有良好的和易性、不离析、不泌水。矿物掺合料作为混凝土不可缺少的组分，在考虑掺合料活性的同时，充分利用各种掺合料的不同粒径，在混凝土内部形成紧密充填，增强混凝土的致密性，在外加剂方面应进一步重视解决外加剂和水泥的适应性，减少混凝土的泌水率，减少混凝土坍落度的经时损失。除了不同水胶比将导致硬化后混凝土颜色变化外，骨料对外观的影响也不可忽视，因此同一个视觉面的混凝土工程，应采用相同类型的骨料。
②混凝土模板
为了使清水混凝土表面光滑无气泡，应根据不同强度等级混凝土选用不同材质的模板，而脱模剂除了起到脱模作用外，不应影响混凝土的外观。
③混凝土施工
混凝土浇注时，混凝土下料口与浇筑面之间距离不能过大，否则混凝土易离析，振捣时以混凝土表面出浆为宜，同时应避免漏振和过振。
④混凝土养护
混凝土的养护应确保混凝土表面不受污染；充分合理的养护是保证混凝土硬化后表面和内在质量的关键。
（2）技术指标
①混凝土表面无裂缝、无明显气泡、无明显色差、无明蜂窝麻面。
②混凝土表面平整、光滑，轴线、体型尺寸准确。
③大截面、变截面结构线条规则；棱角分明。
④梁柱接头通顺，无明确搓痕。
（3）使用范围
清水混凝土以其古利、稳重、自然、清纯的质感为建筑物增添了独特的装饰效果。一般多用于市政、交通、水利、航空等工程，近年来在住宅建筑上也逐渐被采用。
（4）已应用的典型工程
①杨浦和南浦大桥主塔清水混凝土
②上海广播电视塔斜筒体清水混凝土
③磁浮列车工程墩身部分清水混凝土
④东方明珠电视塔
⑤浦东国际机场及首都国际机场新航站楼等。
3、超高泵送混凝土技术
超高泵程混凝土技术一般是指泵送高度超越200m的现代混凝土泵送技术。改革开放以来；高层趄高层建筑已达数千座；超高泵程混凝土技术已成为超高层建筑施工技术不可缺少的一个方面，并且已成为一种发展趋势受到各国工程界的重视。
（1）主要技术内
①原材料品质
配制超高泵程混凝土，其原材料较一般泵送混凝土有很大的区别。作为最基本的胶结材料-----水泥，除了用量以外，还应充分考虑水泥的流变性，即水泥与高性能减水剂的相容性问题，两者相容性好才可获得低用水量大流动性、且坍落度经时损失小的效果。
对于细集料其品质除了应符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》（JGJ52）外，对于不同强度等级的混凝土应选用不同细度模数的中砂。而掺合料作为高性能高泵程混凝土的重要组成材料更需从活性、颗粒组成、减水效果、水化热、泵进性能等诸方面加以平衡选择。
作为外加剂，单一成分的外加剂已不能很好发挥其作用，而单纯以减水为目的外加剂也不能达到超高泵程的混凝土的使用目的，外加剂的多组分复合，以及针对具体工程配制特定要求的外加剂已成为外加剂生产厂家加强现场服务的重要方面。
②混凝土配制
超高泵程混凝土的配制同时也要研究新拌混凝土的整体性、流动性与泵进性的相互关系。要研究混凝土泵送性的直接衡量指标。
③泵送设备
泵造混凝土离不开混凝土输送泵，因此高压力、大排量、耐磨损，适应性强的泵送设备也是必不少的。此外泵送管道的设计，如何减小阻力，缩短路线也是泵送技术研究的一个方面。
（2）技术指标
①混凝土泵送高度＞200m。
②硬化混凝土性能符合设计要求。
③混凝土扩展度＞600 mm，倒锥法混凝土下落时间＜205
（3）适用范围
超高泵程混凝土适用于泵送高度大于200m的各种超高层建筑。
（4）已应用的典型工程
①金茂大厦。泵送高度382．5m，一次泵送174m3。
②恒隆广场。泵送高度2 8 8 m，主楼标准层每层10 0 0多m3 混凝土量
九、附：
混凝土工程施工质量的控制方法
混凝土工程是钢筋混凝土工程中的重要组成部分，混凝土工程的施工过程有混凝土的制备、运输、浇筑和养护等。
1、混凝土的制备
混凝土的制备就是根据混凝土的配合比，把水泥、砂、石、外加剂、矿物掺和料和水通过搅拌的手段使其成为均质的混凝土。水泥进场时应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查，并应对其强度、安定性及其他必要的性能指标进行复验，其质量必须符合国家标准的规定。当在使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过3 个月（快硬硅酸盐水泥超过1 个月）时，应进行复验，并按复验结果使用。在钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构中，严禁使用含氯化物的水泥。
1.1 混凝土配合比
混凝土应根据实际采用的原材料进行配合比设计，并按普通混凝土拌和物性能试验方法等标准进行试验、试配，以满足混凝土强度、耐久性和工作性能（坍落度等）的要求，不得采用经验配合比。同时，应符合经济、合理的原则。混凝土生产时，砂、石的实际含水率可能与配合比设计存在差异，因此在混凝土拌制前应测定砂、石含水率并根据测试结果调整材料用量，提出施工的配合比。
1.2 混凝土搅拌
为了拌制出均匀优质的混凝土，除合理地选择搅拌机外，还必须正确地确定搅拌制度，即一次投料量、搅拌时间和投料顺序等。一次投料量，不同类型的搅拌机都有一定的进料容量，搅拌机不宜超载过多，以免影响混凝土拌和物的均匀性，一次投料量宜控制在搅拌机的额定容量以下。施工配料就是根据施工配合比以及施工现场搅拌机的型号，确定现场搅拌时原材料的一次投料量。搅拌混凝土时，根据计算出的各组成材料的一次投料量，按重量投料。混凝土搅拌的最短时间应满足规范的规定。投料顺序是影响混凝土质量及搅拌机生产率的重要因素。按照原材料加入搅拌筒内的投料顺序的不同，常用的投料顺序有：一次投料法，二次投料法，两次加水法。
2、混凝土的运输
混凝土的运输是指混凝土拌和物自搅拌机中出料至浇筑入模这一段运送距离以及在运送过程中所消耗的时间。
2.1 对混凝土运输的要求
在运输过程中应保持混凝土的均质性，避免产生分离、泌水、砂浆流失、流动性减少等现象。混凝土应以最少的转运次数和最短的时间，从搅拌地点运至浇筑地点，使混凝土在初凝前浇筑完毕。混凝土的运输应保证混凝土的灌筑量。对于采用滑升模板施工的工程和不允许留施工缝的大体积混凝土的浇筑，混凝土的运输必须保证其浇筑工作的连续进行。
2.2 混凝土的运输方法
混凝土运输分为地面运输、垂直运输和楼地面运输三种情况。运输预拌混凝土，多采用自卸汽车或混凝土搅拌运输车。混凝土如来自现场搅拌站，多采用小型机动翻斗车、双轮手推车等。混凝土垂直运输多采用塔式起重机、混凝土泵、快速提升架和井架等。混凝土楼地面运输一般以双轮手推车为主。
3、混凝土的浇筑
3.1 混凝土浇筑
在混凝土浇筑前，应检查模板的标高、位置、尺寸、强度和刚度是否符合要求；检查钢筋和预埋件的位置、数量和保护层厚度，并将检查结果填入隐蔽工程记录表；清除模板内的杂物和钢筋的油污；对模板的缝隙和孔洞应堵严；对木模板应用清水湿润，但不得有积水。
在地基或基土上浇筑混凝土时，应清除淤泥和杂物，并应有排水和防水措施。对干燥的非粘性土，应用水湿润；对未风化的岩土，应用水清洗，但表面不得留有积水。在降雨雪时，不宜露天浇筑混凝土。
混凝土的浇筑，应由低处往高处分层浇筑。每层的厚度应根据捣实方法、结构的配筋情况等因素确定。
在浇筑竖向结构混凝土前，应先在底部填入与混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆；浇筑中不得发生离析现象；当浇筑高度超过3m时，应采用串筒、溜管或振动溜管使混凝土下落。在混凝土浇筑过程中应经常观察模板、支架、钢筋、预埋件、预留孔洞的情况，当发现有变形、移位时，应及时采取措施进行处理。
混凝土浇筑后，必须保证混凝土均匀密实，充满整个模板空间，新旧混凝土结合良好，拆模后，混凝土表面平整光洁。
为保证混凝土的整体性，浇筑混凝土应连续进行。当必须间歇时，其间歇时间宜缩短，并应在前层混凝土凝结前将次层混凝土浇筑完毕。混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。
3.2 施工缝
由于技术上的原因或设备、人力的限制，混凝土的浇筑不能连续进行，中间的间歇时间需超过混凝土的初凝时间，则应留置施工缝，施工缝的位置应在混凝土浇筑前按设计要求和施工技术方案确定。由于该处新旧混凝土的结合力较差，是结构中的薄弱环节，因此，施工缝宜留置在结构受剪力较小且便于施工的部位。
3.3 混凝土的捣实
混凝土的捣实就是使入模的混凝土完成成型与密实的过程，从而保证混凝土结构构件外形正确，表面平整，混凝土的强度和其他性能符合设计的要求。
混凝土浇筑入模后应立即进行充分的振捣，使新入模的混凝土充满模板的每一角落，排出气泡，使混凝土拌和物获得最大的密实度和均匀性。
混凝土的振捣分为人工振捣和机械振捣。人工振捣是利用捣棍或插钎等用人力对混凝土进行夯、插，使之成型。只有在采用塑性混凝土，而且缺少机械或工程量不大时才采用人工振捣。采用机械振实混凝土，早期强度高，可以加快模板的周转，提高生产率，并能获得高质量的混凝土，应尽可能采用。
4、混凝土的养护
混凝土的凝结与硬化是水泥与水产生水化反应的结果，在混凝土浇筑后的初期，采取一定的工艺措施，建立适当的水化反应条件的工作，称为混凝土的养护。养护的目的是为混凝土硬化创造必要的湿度、温度等条件。常采用的养护方法有：标准养护、热养护、自然养护，根据具体施工情况采用相应的养护方法。
对高耸构筑物和大面积混凝土结构不便于覆盖浇水或使用塑料布养护时，宜喷涂保护层（如薄膜养生液等）养护，防止混凝土内部水分蒸发，以保证水泥水化反应的正常进行。
十、参考文献：
1、建设工程教育网——《混凝土工程施工质量的控制方法》
2、《高性能混凝土主要技术标准与施工关键技术》（铁科院编）
3、孙振平（同济大学）—— 《高性能混凝土中外加剂的掺加方式与适应性》
4、侯桂华《关于高性能混凝土配合比全设计法应用的探讨》，《混凝土》2005第九期
5、《上海建设简讯》2004-12
6、振铎，《关于混凝土最小水泥用量的讨论》，《混凝土》，2005年第二期
