現(xiàn)在混凝土的使用性能得到更多的關(guān)注，特別是近年來(lái)普遍產(chǎn)生的劣化和失效，使人們對(duì)高強(qiáng)度、低滲透性混凝土的生產(chǎn)與使用的興趣日益增加，這曾經(jīng)被認(rèn)為是不可能的。一般認(rèn)為，高強(qiáng)混凝土不僅能使結(jié)構(gòu)更輕、更高，而且也比普通混凝土更耐久。伹在缺乏依據(jù)的情況下，下這樣一個(gè)普遍的結(jié)論，尚需考慮許多因素。本文就一些必須回答的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)短的討論。因?yàn)橥窃诨炷潦Ш?，才究其原因，如果事前仔?xì)地評(píng)估現(xiàn)在能制備和使用的不同范圍的混凝土的應(yīng)用前提與后果，許多失效是可以避免的。此外，許多情況下的不一定需要高強(qiáng)度。這些也適用于修補(bǔ)材料的制備和應(yīng)用，不斷變化的環(huán)境使得修補(bǔ)材料與修補(bǔ)面不匹配而引起失效。1 硬化混凝土假設(shè)hpc的使用目的明確了，例如用于海洋環(huán)境中的公路橋梁的混凝土要求輕質(zhì)高強(qiáng)，或能抵抗環(huán)境中侵蝕性氣體、液體的滲入。一旦知道這些要求，就可能列出一份混凝土必須滿足的具體性能指標(biāo)清單。如果需要高強(qiáng)度，相應(yīng)地需要調(diào)查達(dá)到目標(biāo)強(qiáng)度是否會(huì)帶來(lái)副作用：混凝土是否較脆，且單一裂縫形成后會(huì)不會(huì)迅速擴(kuò)展？彈性模量是否低于低強(qiáng)混凝土，高多少？橫向變形是否更可能成為設(shè)計(jì)和施工上的何題，尤其是在構(gòu)件截面較薄時(shí)。很少使用不配筋的素混凝土，尤其是對(duì)于hsc而言。構(gòu)件（如柱子）中的箍筋和縱向鋼筋對(duì)混凝土有效地施加三軸約束作用，從而提高了承載力。與hsc相比，低強(qiáng)和較脆的混凝土構(gòu)件中這種約束作用的益處要大得多，因此的優(yōu)勢(shì)可能要比看上去的小。有時(shí)可能需要高強(qiáng)度和低密度，這時(shí)的關(guān)鍵何題涉及到不同材料間的相容性，例如混凝土框架采用常規(guī)材料，而填充墻使用輕質(zhì)混凝土，則該結(jié)構(gòu)體系的不同部分就會(huì)對(duì)使用荷載或環(huán)境變化產(chǎn)生不同的反應(yīng)。在熱天，密實(shí)混凝土可能比耐熱性較好的輕質(zhì)混凝土的膨脹大而快。這說(shuō)明在此最關(guān)鍵的因素是熱膨脹和收縮。筆者了解一些隔熱復(fù)合板的實(shí)例。這種板由玻纖增強(qiáng)的高強(qiáng)水泥薄板和泡沫塑料隔熱材料夾層構(gòu)成，使用該板的建筑物的內(nèi)部溫度幾乎常年不變，而涂成深褐色的板外層則隨季節(jié)及日照的變化而波動(dòng)較大，雖然認(rèn)為玻纖可以使材料足夠強(qiáng)韌，但由于對(duì)溫差引起的熱量遷移考慮不夠，自然發(fā)生了開(kāi)裂。失效原因是多方面的。首先是對(duì)夏天的日散熱量缺乏估計(jì)；其次，當(dāng)溫度變化時(shí)，這種復(fù)合板的內(nèi)層溫度幾乎不變，而通過(guò)隔層與內(nèi)層相連的外層則發(fā)生膨脹或收縮，因此這種板應(yīng)有足夠的撓度（應(yīng)變能力）以避免開(kāi)裂；最后，深色涂層吸收太陽(yáng)能，使問(wèn)題更加嚴(yán)重，該體系的物理因素沒(méi)有被仔細(xì)考慮，外層溫度肯定大大高于在陰涼處記錄的溫度。在這個(gè)實(shí)例中，值得更仔細(xì)地審視一下原來(lái)的設(shè)計(jì)要求，以搞清為什么會(huì)犯如此明顯的錯(cuò)誤。原來(lái)這樣深褐色的表面是為了降低維修費(fèi)用，因?yàn)檫@種板的使用環(huán)境中的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)噴灑出的油可能會(huì)弄臟墻面，而采用深褐色可以避免經(jīng)常地涂刷。復(fù)合板的內(nèi)層與外層在結(jié)構(gòu)上相連，以至于它們之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)不可避免地產(chǎn)生開(kāi)裂，即使是對(duì)于抗裂的外層玻纖板，而且對(duì)實(shí)際情況中的這類行為未認(rèn)真考慮。后來(lái)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，板的內(nèi)外層可以獨(dú)立地脹縮，并把顏色換成深淺適中的色彩，結(jié)果令人滿意：在過(guò)去的10年中沒(méi)有發(fā)生問(wèn)題。顯然，建筑師和工程設(shè)計(jì)者需要與那些懂得實(shí)際環(huán)境對(duì)材料性能的影響的人進(jìn)行交流，僅僅有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)分析是不夠的。在此要討論的另一方面是板與結(jié)構(gòu)框架之間的相對(duì)位移。與附加的大面積薄板相比，框架的脹縮要慢得多，因此要注意面定件，使其能允許相鄰單元發(fā)生相對(duì)位移而不開(kāi)裂，還要注意相鄰板之間的密封膠。這個(gè)工程實(shí)例給予我們?nèi)缦聠⑹荆菏紫龋?dāng)結(jié)構(gòu)物將處于特殊的或環(huán)境惡劣的使用條件下時(shí)，列出所有可能影響其行為的因素，不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為密實(shí)的低滲透性混凝土是的或解決辦法；很容易理解，應(yīng)力下產(chǎn)生大量微裂紋的混凝土要比一旦開(kāi)裂就產(chǎn)生幾條寬而長(zhǎng)的裂紋的高強(qiáng)脆性材料更具有承載潛力。2 滲透性與化學(xué)侵蝕混凝土受到的化學(xué)侵蝕有多種。其中，一些是由環(huán)境中的氣體、液體侵入引起的，一些是由混凝土內(nèi)部離子經(jīng)過(guò)孔溶液的遷移引起的，還有一些發(fā)生于特定混凝土本身的組分之間。某些劣化涉及到鋼筋銹蝕，另一些涉及到混凝土的解體。后者當(dāng)中，有的是與骨料的反應(yīng)，有的是與水泥漿基體的反應(yīng)，有的則是骨料與水泥漿之間的反應(yīng)。每個(gè)問(wèn)題都需要妥善解決，沒(méi)有普遍適用的hpc。不幸的是，特種水泥、摻合料或混凝土生產(chǎn)商的某些聲明給人以相反的印象，并且沒(méi)有承認(rèn)他們推薦的產(chǎn)品中任何可能的缺點(diǎn)。相反，有許多混凝土不管其使用方式如何，幾乎都可以認(rèn)為是劣質(zhì)的。但是，混凝土性能低劣的原因很少是由于配合比設(shè)計(jì)的不完善，而是更多地歸因于不良的使用方法。振搗不良是混凝土出現(xiàn)烽窩狗洞的常見(jiàn)原因，這往往抵消了對(duì)鋼筋的所有保護(hù)性措施。因此才有上文中對(duì)混凝土拌合工作性的評(píng)述，即使看上去混凝土澆注得很好，每批澆注的不同部位也會(huì)有所差異?；炷撩谒畷r(shí)，水膜常常會(huì)在接近混凝土表面的地方，或者是沿著模板的垂直截面形成，這會(huì)使局部混凝土的質(zhì)量降低，因?yàn)槊诔鏊话诳拷０逄帲簿褪强拷院蟮谋┞睹?。若是澆注、搗實(shí)和養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，其潛在的高性能則得不到充分的發(fā)揮。采用半滲透性模板有望解決這個(gè)問(wèn)題，它可以允許集中于模板附近的水分排出，從而減小該部位的有效水灰比，改善混凝土的質(zhì)量。在實(shí)際應(yīng)用中，混凝土的潛在高性能不能達(dá)到預(yù)定目標(biāo)的另一原因與混凝土的高水泥用量有關(guān)，水化反應(yīng)放熱引起大量的熱量遷移和開(kāi)裂、違反正確的施工程序?qū)⑹惯@個(gè)潛在的問(wèn)題更加嚴(yán)重。迄今為止，人們的注意力大都集中在實(shí)驗(yàn)室制備的混凝土試件與現(xiàn)場(chǎng)混凝土試件性能的基本差別上，在使用過(guò)程中混凝土的劣化原因也應(yīng)受到關(guān)注。還有一個(gè)需要考慮的問(wèn)題是火對(duì)低滲透性混凝土的作用。混凝土優(yōu)于其它建筑材料的一個(gè)優(yōu)良屬性是其抵抗火災(zāi)的齒力。實(shí)際上，鋼柱經(jīng)常包裹一層混凝土以提高耐火性。有確鑿證據(jù)表明，在火災(zāi)作用時(shí)，在低滲透性混凝土內(nèi)部積累的高蒸汽壓足以使混凝土表面爆裂、脫落。這再次使我們思考到底意味著什么，同時(shí)使我們認(rèn)識(shí)到強(qiáng)度不是混凝土的指標(biāo)。3 結(jié)語(yǔ)當(dāng)利用hpc的優(yōu)勢(shì)來(lái)解決具體問(wèn)題時(shí)，上述影響因素可能無(wú)關(guān)緊要，但重要的是混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)知道任何可能有的不利影響，才能綜合評(píng)價(jià)不同方案的相對(duì)優(yōu)劣。