绿色高性能混凝土技术与工程应用毕业论文.doc

河南交通交通职业技术学院 毕业设计（论文）题目： 绿色高性能混凝土技术与工程应用 系别： 道桥工程系 专业： 高等级公路维护与管理 班级： 高管09302 学号： 0901040227 学生姓名： 范壮 指导老师： 2012年05月04日河 南 交 通 职 业 技 术 学 院毕 业 设 计 （ 论 文 ） 任 务 书姓 名范壮道桥工程 系 高等级公路维护与管理 专业09302班题 目绿色高性能混凝土技术与工程应用设计任务 通过实践及参考文献，论证绿色高性能混凝土的特点，着重从水泥、骨料、矿物掺合料、外加剂等方面介绍了绿色高性能混凝土对原材料的要求及绿色高性能混凝土质量控制的要点和施工控制，探讨建筑垃圾再生混凝土技术和绿色高性能混凝土技术发展面临的问题及对策。时间进度 2012年2月22日至2012年4月5日进行课题研究、材料搜集阶段、论文拟稿阶段并接受指导老师中期检查；2012年4月5日至2012年6月28日整理论文并成稿，接受指导老师结题验收，交毕业设计论文正稿！原始资料和主 要参考文献1 吴中伟.绿色高性能混凝土与科技创新 J. 建筑材料学报，1998（1）.2 毛新奇，王晓刚，赵铁军.绿色高性能混凝土 J.粉煤灰综合利用，2003（4）.3 黄大能.高性能混凝土与超高标号水泥 J.福建建材.1995（4）.4 阎培渝.关于优质水泥的思考 J.水泥，2001（10）.5 缪昌文. 高性能混凝土外加剂 M.北京化工出版社，2008.6 覃维祖.混凝土微结构的特性与利废技术开发研究的关系 J.中国水泥，2006,10.7 李玉林，廉慧珍.加强施工质量的控制过程 J.建筑技术，2009,40（5）. 系主任 指导教师河 南 交 通 职 业 技 术 学 院毕 业 设 计 （ 论 文 ） 评 审 表学号0901040227姓名范壮专业高等级公路维护与管理班级09302题目绿色高性能混凝土技术与工程应用指 导 教 师 评 语成绩（百分制）： 指导教师签名： 年 月 日评 阅 教 师 评 语成绩（百分制）： 评阅教师签名： 年 月 日答 辩 教 师 评 估成绩（百分制）： 答辩小组签名： 年 月 日摘 要由于绿色高性能混凝土具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性，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。本文阐明了绿色高性能混凝土的特征；从水泥、骨料、矿物掺合料、外加剂等方面介绍了绿色高性能混凝土对原材料的要求；介绍了当前绿色高性能混凝土质量控制的要点及施工控制；阐述了绿色高性能混凝土的性能，并列举了绿色高性能混凝土技术在工程实例中的应用实例；同时简单的介绍了建筑垃圾再生混凝土技术，本文最后分析了绿色高性能混凝土技术发展面临的问题及对策。关键词：高性能混凝土，耐久性，绿色，可持续发展 目 录摘要一、概论 1（一）高性能混凝土 1（二）绿色高性能混凝土 1二、绿色高性能混凝土的特征 3三、绿色高性能混凝土用原材料 5（一）绿色高性能混凝土用水泥 5（二）绿色高性能混凝土用骨料 6（三）绿色高性能混凝土用化学外加剂 9（四）矿物细粉掺合料 9四、绿色高性能混凝土配合比设计控制要点 11（一）胶凝材料用量及粉煤灰所占比例 11（二）含气量的要求 11（三）电通量指标 11五、绿色高性能混凝土的典型工程应用 13六、绿色高性能混凝土技术发展的障碍及对策 14（一）绿色高性能混凝土技术发展障碍 14（二）对策与出路 16参考文献 18致谢 19一、概论随着我国改革开放和现代化进程的加快，我国的建设规模正日益增大，如何保证建筑工程质量的同时也能使工程长久的安全使用下去，日益受到各级政府和社会各界的广泛关注。在众多的土木工程建设中，混凝土的应用面之广，使用次数之多是很常见的。尤其是近年来，一种较新的混凝土技术正在快速发展并且运用到许多实际工程项目中，那就是高性能混凝土。（一）高性能混凝土高性能混凝土（High Performance Concrete，HPC）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，它以耐久性为首要设计指标。区别于传统混凝土，高性能混凝土由于具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性，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，在工程安全使用期、经济合理性、环境条件的适应性等方面产生了明显的效益，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）绿色高性能混凝土1997年3月的“高强与高性能混凝土”会议上，吴中伟院士首次提出“绿色高性能混凝土（Green High Performance Concrete，GHPC）”的概念，吴院士指出：作为一种材料或产业，节约资源能源也是为了本身能够持续存在和发展。水泥与混凝土作为当代最大量的人造材料，2000年水泥产量将超过16亿t，混凝土已超过40亿50亿m3。对资源能源的消耗和对环境的影响均十分巨大，混凝土能否长期作为最主要的建筑材料，取决于低碳混凝土技术能否得到开发和广泛应用。从目前混凝土技术状况看，发展绿色高性能混凝土（GHPC）是唯一和必然的选择。绿色的含义，随着认识的深化而不断扩大，主要可概括为：（1） 节约资源、能源；（2） 不破坏环境，更应有利于环境；（3） 可持续发展，既满足当代人的需求，又不危害后代人满足其需求的能力。因此，绿色高性能混凝土，是指从生产制造使用到废弃的整个周期中，最大限度地减少资源和能源的消耗，最有效地保护环境，是可以进行清洁生产和使用的，并且可再回收循环利用的高质量高性能的绿色建筑材料。综上所述：绿色高性能混凝土是指采用先进的现代化混凝土技术，在妥善的质量管理条件下，尽量少占用天然资源和能源，大量使用工业废弃物和城市垃圾制造成的具有优良耐久性、工作性和经济适用性的混凝土。二、绿色高性能混凝土的特征绿色高性能混凝土是混凝土发展的方向，是我国国情的需要，是建筑工程发展的需要，是对子孙后代负责的需要，2005年原建设部发布了关于进一步做好建筑业十项新技术推广应用的通知建质（2005）26号 文件中第二项既是“高性能混凝土技术”。绿色高性能混凝土具有以下特征：1、 节约水泥熟料，减少环境污染 水泥厂是人所周知的污染源，排出大量粉尘和有害气体，水泥生产伴随着CO2气体的大量排放，对温室效应推波助澜。常估为1t水泥熟料排放1t CO2 ，据统计2009年我国的水泥产量达16亿t。水泥基材料作为最主要的建筑结构材料，需求与日俱增。因此除改变水泥品种，改进生产工艺，降低能耗之外，发展绿色高性能混凝土是当前最有效的途径。用大量工业废渣作为活性细掺料代替大量熟料，最多可达60%80%，在GHPC中不是熟料水泥而是磨细谁淬矿渣和优质粉煤灰、硅灰等，或它们的复合，成为胶凝材料的主要成分。生产这种与环境相容的胶凝材料。比水泥生产，既大大减少CO2的排放，也节约资源能源。2、掺加以工业废渣为主的矿物细掺料更多地掺加以工业废渣为主的矿物细掺料对改善环境，节约土地与石灰石资源，节约能源，效果十分明显。我国水淬矿渣年产约8000万t，粉煤灰产量随火电事业发展迅速增加，已达到2亿t，其中优质粉煤灰适用于高性能混凝土，同时，砂石加工也产生大量石灰石屑和石粉经粉磨加工成的超细粉由于具有良好的表面性能，今后可能成为混凝土矿物掺合料的新品种，这对我国发展与推广绿色高性能混凝土时有利条件。3、发挥高性能优势，减少水泥和混凝土的用量利用高性能混凝土的高强来减小截面，降低自重，节约模板与工时，在高层建筑与大跨桥梁中已收到很大效益；减少材料生产与运输能耗，保证和充分延长安全使用期，经济和生态效益更大；减少水泥与混凝土的用量是从根本上减少环境负担。4、比传统混凝土更好的力学与耐久性能混凝土的力学性质包括强度和变形，具有优异的力学和耐久性的混凝土结构可以做到历久弥坚。混凝土工程因其工程量浩大，耐久性不足会对未来社会造成极为沉重的负担，提高混凝土耐久性显然越来越重要。许多发达国家每年用于建筑维修的费用超过新建的费用。我国目前也开始进入需要大规模修补或更换已建混凝土结构的时期。混凝土结构的提前劣化必然造成大量建筑垃圾和对混凝土原材料的大量需求与浪费。因此必须从可持续发展的高度对混凝土结构的耐久性给予足够的重视。唐明述院士指出：提高基础设施的耐久性就是节能减排与保护生态环境。5、利用再生骨料，节约资源混凝土制备过程需要大量的砂石，但目前面临优质砂石材料的紧缺问题越来越严重，同时我国近几年来由于大规模的城市化建设，拆除的混凝土结构物大大增加。但我国对废弃混凝土的综合利用率很低，大量的建筑垃圾只能堆放与填埋，既占用了土地，造成垃圾围城，又浪费了资源。据报道，全球每年要产生超过10亿t的建造和拆除废弃物。二大多数建筑废弃物作为混凝土部分骨料的替代物是可行的。因此再生骨料的使用对实现混凝土的绿色化具有较大的推动意义。6、具有与自然环境的协调性传统的混凝土材料的密实性使各类混凝土结构缺乏透气性和透水性，调节空气温湿度的能力差。目前城市表面80%以上的面积被建筑物和混凝土路面覆盖，产生所谓的“热岛现象”。雨水长期不能渗入地下，造成城市地下水位下降，影响地表植物的生长。城区绿色面积减少，生态系统失调。因此生态性混凝土、透水混凝土、植被混凝土必将成为绿色混凝土的一个重要方向。三、绿色高性能混凝土用原材料（一）绿色高性能混凝土用水泥以波特兰水泥为主要胶凝材料的混凝土的应用一般认为是以J.Aspdin 1824年获得第一个专利起开始的，最早的波特兰水泥混凝土建筑到目前为止已经有近梁百年的历史了。从20世纪50年代人们就开始了对古代混凝土的研究，发现古代混凝土经过数千年仍完好，而用于修复古代建筑的现代混凝土却几年之后就明显破坏。因此对近现代波特兰水泥为胶凝材料的混凝土进行剖析，对未来胶凝材料的发展方向进行思考，是水泥混凝土研究的重要课题。1、绿色高性能混凝土对水泥的选用（1）绿色高性能水泥目前水泥生产的绿色化和品质的高性能化已是当今的一个世界性潮流。2003年杭州举办的高性能水泥制备与应用研讨会上，为“高性能水泥”做了如下定义：高性能水泥是用于配制高性能混凝土的水泥，它不像普通水泥那样片面追求力学性能，而是强调综合性能即必须具备优良的力学、施工和耐久性能。2006年5月举办的国际Nanocem研讨会上，提出了关于高性能水泥的粗略定义：“高性能水泥是由iding配合比组成的由水泥熟料、石膏和矿物外加剂粉磨获得的水泥，由这种水泥配制的混凝土应具有更好的工作性、力学性能和耐久性能”。（2）绿色高性能水泥的生产几十年发展经验教训表明，水泥工业的发展必须与环境、资源、能源、以及社会文明进步相协调，实现可持续发展。为尽快使我国水泥生产迈上“绿色化”轨道，应从以下几个方面着手：A、控制总量，优化结构，提高产品档次；B、重视以新型干法为主要内容的新技术新工艺的推广应用，提高行业技术含量；C、合理利用资源、节约能源、保护环境；D、加大循环利用其他工业排放的废渣的力度；E、更加严格地限制粉尘的排放；F、大力推广散装水泥； G、合理布局、重组及调整，缩小地区差别；（3）绿色高性能水泥的性能综合近十几年来国内高性能水泥的研究成果，绿色高性能水泥应具有以下特点：较低的需水量很好的外加剂相容性细度应控制在350m2/kg以下碱含量应控制在0.6%以下出厂水泥温度应控制在65以下同时应根据水泥中C3A含量、碱含量和细度调整最佳的石膏掺入量。（4）水泥发展的方向由于可持续发展战略和混凝土结构耐久性的要求，矿物掺合料在混凝土中的掺量已日益普遍。人们对矿物掺合料的认识和使用技术水平正在提高。而在满足性能要求的前提下，大城市商品混凝土已普遍掺用较大掺量的矿物掺合料。生产硅酸盐水泥、取消普通硅酸盐水泥在我国使用较多的是普通硅酸盐水泥，而硅酸盐水泥用的很少。在国外无“普通硅酸盐水泥”，统称为波特兰水泥，而波特兰水泥是不掺掺合料的。为了与国际接轨，在我国取消普通硅酸盐水泥，生产硅酸盐水泥，这是我国水泥发展的一个方向。生产绿色胶凝材料水泥工业耗用了大量的能源、资源，排放了CO2、SO3、NOx，这对可持续发展和环保十分不利。在水泥生产中处理工业废物，不仅保护环境，还能改善能源，也是今后长期发展奋斗的目标。在绿色胶凝材料制备方面主要是提高水泥熟料的胶凝性以及活化各种工业废渣，使之成为绿色胶凝材料的性能调节性成分，最终制成具有稳定致密的水泥石结构、高的强度、优异的耐久性和早、中、后期强度协调发展的低钙、低环境负荷的绿色胶凝材料。（二）绿色高性能混凝土用骨料骨料是混凝土的重要组成部分，在混凝土的整个体积中，骨料至少要占3/4，所以骨料在混凝土中占有很重要的地位。骨料的许多特性决定了混凝土拌合物的流变性能、硬化混凝土的力学性能以及耐久性能等。骨料性能出强度外还有骨料的体积率、骨料级配、骨料粒径、弹性模量、粒形以及表面结构等，这对混凝土的性能有很大的影响。绿色高性能混凝土对骨料的选择应考虑一下几个方面：1、骨料体积率混凝土拌合物坍落度随骨料体积率的增加而降低，骨料很少时，以悬浮状处于基体中混凝土流变性与水泥浆基体相似，所以混凝土坍落度较大，随着骨料量增加，起润滑作用的浆体基体数量减少，骨料相互搭接，流变阻力增大，拌合物坍落度减小。混凝土容重随骨料体积率上升而增大，骨料含量达到一定程度后容重又开始下降，即混凝土中存在一个最佳骨料含量。在这个骨料范围内混凝土密实度最高，混凝土的强度达到最高。在高强基体中，骨料体积率应适当减小，而传统普通等级混凝土则刚好相反。原因是高强基体的相对胶凝材料较多，水胶比较小，界面粘结得到强化；普通基体相对较凝材料不足，在水胶比较高条件下骨料的增加反而造成界面薄弱环节的增多，所以骨料体积率低的混凝土强度高与体积率高的混凝土。2、骨料粒形粗骨料颗粒的几何形状和表面粗糙程度对新拌混凝土的和易性和硬化后混凝土的力学性质均有很大影响：比较理想的粗骨料颗粒形状是接近于球体或正多面体。天然骨料在很长的地质年代里受磨蚀作用接近或部分接近球体颗粒。由于岩石的品种和破碎过程的原因会产生形状很不规则的颗粒，针片状含量高、形状不规则的骨料，空隙率和比表面积较大，骨料表面吸水量增加，摩阻力增大，混凝土和易性降低，所以骨料粒形差，会直接导致混凝土骨料体积率减少，浆量增加，影响混凝土体积稳定性和经济性，会造成混凝土强度和耐久性下降。细长或者刀形颗粒应该尽量避免或者限制不超过骨料总质量的15%。这不仅对粗骨料重要，而且对机制砂也同要重要。3、骨料基体粘结强度骨料表面与基体间粘结程度与很多因素有关，其中主要有：骨料的品种和表面特性、水泥品种和细度、混凝土拌和料的工作性、密实性、养护制度等。一般认为：表面粗糙、棱角状颗粒的骨料与水泥石的结合，较之表面光滑的骨料更为牢固。骨料会使混凝土内部形成大量较弱的界面接触区，骨料集体粘结里微弱的原因可能在于：骨料表面上含泥量较高及有害物质存在等。另外，水泥水化后产生大量的Ca（OH）2，在骨料与水泥石的界面区将产生的Ca（OH）2富集，形成定向排列的现象。骨料的表面特征将影响 Ca（OH）2的厚度。骨料表面越光滑，则Ca（OH）2越厚，这也是光滑卵石混凝土强度低于碎石混凝土强度的原因之一。4、骨料的最大粒径骨料的最大粒径对混凝土强度的影响规律是个复杂问题，对混凝土强度有影响的诸多因素中，骨料的最大粒径使其主要作用的。骨料最大粒径对混凝土拌和物坍落度影响较大，粒径越小，骨料表面积越大，润滑所用水泥浆就越多，坍落度就越小。我国高强混凝土骨料最大粒径一般控制在20mm以下。5、骨料的级配骨料的级配应该比较好，只有这样，细颗粒才能填充颗粒之间的空隙，这样有利于减少骨料骨架中的空隙率。这些空隙率又被胶凝材料浆体填充。骨料的级配对混凝土工作性影响较大，良好的骨料级配可用较少的浆体制得流动性好、泌水少、不离析的混凝土拌和物，硬化后得到均匀密实的混凝土；采用间断级配能产生更经济的混凝土，但是也会导致混凝土严重离析和泌水，泌出的水更已于在大颗粒骨料下面聚集成水膜，从而造成混凝土均匀性和耐久性变差，特别是大流动性混凝土等。骨料级配良好的重要考察指标是空隙率和混凝土的和易性。因为有时虽然骨料空隙率较低，由于其颗粒粒径相差较大，混凝土拌和物容易产生离析现象，导致施工困难。为了保证骨料级配的良好，降低空隙率，目前越来越多的重要工程和商品混凝土搅拌站采用510mm和1020mm分别计量上料。原因是即使采石场做到了级配，运输现场也没有了级配，因此要求一律采用单粒级进料分级封闭储存，并采取分级配上料。6、骨料的强度高强度混凝土的骨料应选用密实坚硬的岩石，采用优质石灰石和辉绿岩比花岗石本身更有利于混凝土强度。总体上看现代混凝土的强度与骨料的相关性已明显减小，不应当过分强调骨料的强度，轻骨料也可以配制C60以上的混凝土。强度能够满足要求即可，过高的骨料强度，会造成粒形差一级弹性模量不协调的问题。7、大量使用尾矿资源和建筑垃圾由于砂、石资源短缺，价格上涨，非法采砂石的现象屡禁不止，河道挖砂影响了堤岸安全、河势稳定、防汛排洪、水路交通与有关设施。天然砂石生产、贮存、和运输过程中还造成对空气和环境的污染。同时，也造成了矿产资源的大量流失和浪费。 尾矿资源和建筑垃圾的利用，关系矿产资源的保护及合理开发，关系我国经济发展，也关系环境保护这一当今备受关注的全球性问题，因此，尾矿和建筑垃圾的利用移到了刻不容缓的地步。逐渐将尾矿和建筑垃圾的利用作为一项产业加以开发，能极大地改善环境问题，是我国的“混凝土产业”走上健康协调发展道路。目前，建筑垃圾和尾矿资源用于混凝土存在的问题不在技术与管理，主要问题是在于政府建设管理部门以及相关行业，行政主管部门的决心与行动，有所作为，刻不容缓。（三）绿色高性能混凝土用化学外加剂高效减水剂是制备高性能混凝土必不可少的技术措施之一，是在混凝土坍落度基本相同的条件下，能大幅度减少拌和用水量的外加剂。它能使高性能混凝土在水胶比很低时，混凝土拌和物还具有良好的工作性和均质性。虽然高效减水剂比普通减水剂、分散、增强等效果，但兼具减水及其他功能的复合型多功能高效减水剂，如早强高效减水剂、缓凝高效减水剂、引气高效减水剂等比单一组分的合成型高效减水剂更具优势，能更好地满足新拌混凝土及硬化混凝土性能的多种需求。清华大学廉慧珍教授关于对绿色高性能混凝土外加剂的选择和使用提出如下观点：1、用产品“代”和“等级”评价减水剂是不合适的，因为任何产品都是有利必有弊。2、没有好与坏的，只有合适不合适的。3、外加剂不是灵丹妙药，必须配合混凝土材料其他组成及配合比。混凝土时非常复杂的系统，甚至不同性能之间是相互矛盾的，如何平衡是关键。具体说，C20C25混凝土：掺入粉煤灰，用普通减水剂时，坍落度120mm30mm即可很好地泵送，离析和泌水的可能性大为降低，混凝土单方成本也低，关键是减水质量的稳定性。C30C60混凝土：使用普通减水剂+高效减水剂的组合，技术经济指标均较好。C60以上高强、高性能、自密实混凝土、高流态：常规减水剂不能或很难达到要求（25%）的混凝土工程，或对混凝土表面质量有较高要求的混凝土，可使用聚羧酸减水剂。（四）矿物细粉掺合料绿色高性能混凝土对矿物掺合料的发展要求：1、不同强度要求，制备不同活性的矿物掺合料在选用掺合料时不要过分强调“活性指数”，应根据混凝土的强度等级、水胶比、结构尺寸来选用掺合料。在矿物掺合料的发展方向上应走出“活性指数”的误区，制备不同活性指数的矿物掺合料。2、开发多元复合矿物掺合料 复合掺合料克服单一品种的性能缺陷、降低成本，使掺合料性能更优越，HPC性能更好，使用更经济，有利扩大应用，真正起到绿色建材料的重大作用。复合掺合料使用的均为工业副产品和废料，通过一定的工艺磨细、按照适当的比例复合，利用它们的超叠加效应，掺入混凝土中后可以大幅度地减少水泥用量，降低温升，避免产生温度裂缝，有效地抑制碱骨料反应，明显改善混凝土的工作性能，提高抗腐蚀能力和耐久性。同时还可以降低成本，提高功效，节约资源、能源，保护环境，复合我国可持续发展战略。合理利用复合掺合料是今后发展高性能混凝土的一条重要技术途径。3、高细度、低需水比、低活性的矿物掺合料用于GHPC 利用天然廉价资源石灰石磨细后作为矿物掺合料，与矿渣、粉煤灰相比，因其资源有保证，价格低廉，运输方便，更显示出巨大的经济价值，成为近年来研究的热点问题。磨细石灰石属于低活性的掺合料，可以减小温度应力，改善混凝土早起开裂敏感度。 在低温环境下，石灰粉的使用宜慎重，但低的水胶比下发生碳硫硅酸钙石腐蚀的风险较低。应该强调的是没有反之四海皆准备的材料，石灰石粉也是这样，只要使用正确具有广阔的发展空间。四、绿色高性能混凝土配合比设计控制要点在以往的配合比设计方法中，是按混凝土的强度等级要求计算水灰比，而现在则是按耐久性的要求，首先根据环境作用等级确定电通量指标，由此来选择水胶比、控制胶凝材料最小用量以及掺和料的比例。由于客专隧道的衬砌和仰拱设计强度等级为C30或C35，一般来说，为满足电通量要求和水胶比限值要求，混凝土的强度一般都是超强的。（一）胶凝材料用量及粉煤灰所占比例在进行配合比参数设计时，为保证混凝土的耐久性，混凝土中胶凝材料总量应处在一个适宜范围内，不仅有最低限要求，同时，对于C30及以下混凝土，胶凝材料总量不宜高于400kg/m3，C35C40不宜高于450kg/m3。铁路客运专线大力提倡使用粉煤灰、矿渣粉等矿物掺和料，与普通硅酸盐水泥一起作为胶凝材料。使用粉煤灰等矿物掺和料，并不是单纯地考虑降低混凝土成本，首先是为了混凝土耐久性的需要，特别是可以有效改善混凝土抵抗化学侵蚀的能力（包括氯化物侵蚀、硫酸盐侵蚀、碱骨料反应等）。国内外的大量研究表明，粉煤灰的掺量在20%以上时，改善混凝土耐久性的效果较佳，更有研究资料表明，粉煤灰的最大掺量可达到50%左右。在铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定中明确规定，一般情况下，矿物掺和料掺量不宜小于胶凝材料总量的20%，当大于30%时，混凝土的水胶比不得大于0.45。（二）含气量要求含气量的要求也是客运专线高性能混凝土与普通混凝土的重要区别之一。以往工程仅在有抗冻要求时才考虑适当提高混凝土的含气量，这是对混凝土耐久性的规律认识不足的表现。实际上，混凝土中适量的引气，不仅能改善抗冻性，同时可显著减轻混凝土的泌水性，使水在拌合物中的悬浮状态更加稳定，从而提高混凝土材料的均匀性和稳定性。因此，客运专线规定，即使配制非抗冻混凝土时，含气量也应不小于2%，并且作为施工质量控制的必检项目之一。为适当提高混凝土的含气量，并获得较佳的减水和保塑效果，可使用新型聚羧酸盐减水剂。（三）电通量指标该指标是客运专线对混凝土耐久性最重要、最具体的指标。目前我国尚无电通量试验的国家标准，铁路行业电通量试验方法是以美国ASTMC1202 快速电量测定方法为基础制定的，其所测指标可以最大程度地区分和评价混凝土的密实度，而密实度正是影响混凝土耐久性最为关键的因素。以往多是以抗渗性来评价混凝土的密实程度，但实践证明，抗渗试验只适合于判定较低强度等级混凝土的密实性，当强度等级超过C30后，抗渗等级几乎都能达到P20以上，再往下试验比较困难。这正是用电通量指标取代抗渗标号作为混凝土耐久性控制的主要原因。混凝土的电通量主要取决于水胶比，通过大量试验得到规律，一般水胶比小于0.5时基本可满足电通量小于2000 的要求，水胶比小于0.45时基本可满足电通量小于1500的要求。五、绿色高性能混凝土的典型工程应用近年来以低水泥用量，低单位体积用水量，低水胶比，大量掺加矿物掺合料为技术路线的绿色高性能混凝土技术在国内外得到越来越广泛的推广应用：位于上海陆家嘴金融商贸区的上海环球金融中心工程；北京60项重要工程之一的北京电视中心工程；位于首都被候机楼东侧、目前亚洲最大的停车楼首都国际机场停车楼工程；2003年6月动工兴建的杭州湾跨海大桥工程；苏通大桥工程预制箱梁及大体积承台工程；日本明石海峡大桥工程；2008年奥运会三个主要场馆之一的国家游泳中心工程等都体现了绿色高性能混凝土的低水泥用量，低单位体积用水量，低水胶比，大量参加矿物掺合料为技术的特点。六、绿色高性能混凝土技术发展的障碍及对策混凝土工程建造应该尽快走上绿色、可持续发展的道路推广、应用绿色高性能混凝土技术利国利民、造福子孙，也是能源、资源、生态压力下必然的选择与唯一的出路。但是客观地说，我国绿色混凝土技术的普及化困难重重，有方法的问题、管理的问题、当然根本上讲是观念问题和认识问题。（一）绿色高性能混凝土技术发展障碍绿色高性能混凝土技术的广泛应用是一项系统工程，需要建筑业统一认识，协作完成，绝不仅仅是混凝土生产企业的事，目前之所以得不到很好的效果，原因就在于整个行业对混凝土的理解和认识还停留在传统观念上，不认为混凝土是一项复杂的技术，认为“和和泥有什么难？”下面对绿色高性能混凝土技术发展的障碍作如下分析：1、原材料行业不能供应优质原材料混凝土原材料品质无法保证混凝土质量，我国砂石料存在的含泥量过高、无级配可言、粒形差及砂含石量高等问题。如果不能足够包裹骨料的最少量的浆体和最大量的骨料组成具有工程所需的良好施工性能的拌和物，是不可能得到耐久的混凝土的。我国混凝土质量比西方国家差，主要原因在于骨料的质量，骨料质量首先不是强度，重要的是使用级配和粒形良好的骨料可以得到最小的用水量的拌和物。作为现代混凝土重要组成部分的矿物掺合料，没有形成具有规模的、质量未定的原材料供应产业。优质矿物掺合料供应不足的问题日益显现。西部地区优质的粉煤灰供应已严重不足，混凝土搅拌站买不到需水比低、细度细、烧失量较小的优质粉煤灰。混凝土结构的耐久性比强度更重要，而与混凝土结构耐久性关系最密切的就是水泥，只有保证高强度的水泥并不一定有利于混凝土结构的耐久性。最重要的是匀质性和体积的稳定性，当代混凝土需要开裂敏感性低的水泥。外加剂与掺合料使用技术发展改变了对水泥强度和混凝土强度的关系的认识。目前水泥标准检测的水灰比增大，对3d强度的规定未变，世纪提高了早期强度，二高早期强度并不是所有工程需要的。单纯追求满足强度下的高利润，使水泥厂使用助磨剂磨细、掺用“增强剂”，细度越来越细，矿物中心C3S、C3A越来越高，增加了开裂敏感性和不利于混凝土长期稳定性和耐久性成分。在加之使用硬石膏缓凝、胶凝材料SO3含量偏低，水泥供不应求造成的生产混凝土时水泥温度过高等因素是水泥与外加剂相容性不好，硬化性能也受到影响。2、过分追求工程进度，养护不充分，追求早期强度施工单位不适当地加快工程进度，追求施工速度。政府建设管理机构对工程进度应符合现代材料制备和工程建造规律的常识认识不够，没有严格限制和控制过快的工程进度。其实，混凝土的耐久性尤其需要足够的施工养护期加以保证，高早强有损混凝土长期性能。早产有损生命健康的概念同样适用于混凝土，过早追求工程进度不仅造成混凝土得不到充分养护，同时势必导致混凝土追求高强度。高早强的混凝土更容易开裂，在侵蚀性环境中劣化更迅速；规范应该修正并强调着一点。提前完成合同规定的施工工期的工程在国外要被罚款，因为意味着工程质量又遭到损坏的可能。及时正确的限定了原材料和拌和物配合比，并且小心的遵循施工规程，认为可以根据现有的实践建造耐用和持久的混凝土结构仍然是不现实的。这是因为在20世纪里，材料和建造实践首先是为了满足快速建设的需要，事实已证明：这对暴露于严酷环境条件下运行的混凝土结构耐久性是有害的。我们在建造耐用和环境中持久混凝土结构时，必须牺牲一些建设速度，显然，这需要政府主管部门、业主、营造商与设计者转变观念。3、行业对绿色高性能混凝土技术缺乏认识高质量的混凝土结构是需要混凝土结构设计单位、混凝土原材料供应商、混凝土搅拌站、施工单位、监理单位、检测与建筑质量管理机构共同努力建造的。而目前混凝土结构设计单位、施工单位、监理单位人员总体上对当代混凝土的发展与特点不够了解，混凝土工程出现质量问题倾向于认为是混凝土搅拌的责任。4、混凝土浇筑时加水成为潜规则施工现代化程度虽然提高，但施工队伍素质差，野蛮施工，不讲职业道德，存在严重问题除不认真养护外，在浇筑混凝土是随意加水显现普遍。众所周知“水石混凝土的命脉”，随意加水的行为是无视工程质量的行为，不客气的说是在犯罪。但这种怪现象几年前就存在，现在依旧普遍，混凝土工程质量在这一重要环节上失控，大家议论这件事是渐渐变得麻木不仁，也就成了行业潜规则。5、混凝土质量保证体系存在问题（1）坍落度检测的操作缺乏规范性，一般只是一种形式而已。而且坍落度只表面流动性，并不能全面反映拌和物的施工性，常有坍落度合格而浇筑后且严重离析、米睡得现象，对混凝土质量有很大的影响。（2）混凝土规范中对混凝土标养强度试验有严格的试验规程和统一的养护条件，但绝大多数施工单位不具备这些条件。首先，取样不规范。其次，养护条件不符合标准要求。这些都是常见的影响混凝土强度的问题。（3）标养强度实际上只反映混凝土的相对质量，而并不能反应现场混凝土结构的真实情况，在工地上往往没有同条件养生混凝土。（4）回弹法测的只是混凝土表面强度，超声波法测的是波传播的速度以了解内部的密实状况，拔出法测的是表层混凝土的抗拉强度等，都是对混凝土抗压强度的间接评估。如果说对于几十年以前组分简单的混凝土，这些方法可用的话，如今则已无法适应不断发展变化的实际情况。变化了的材料不能用不变的方法检测。（5）在结构实体中钻心取样而进行的抗压强度试验，可以直接测的混凝土