高性能混凝土 以耐久性为基本要求并用常规材料和常规工艺制造的水 泥基混凝土。 这种混凝土在配比上的特点是掺加合格的矿物掺和料和高效 减水剂，取用较低的水胶比和较少的水泥用量，并在制作上 通过严格的质量控制，使其达到良好的工作性、均匀性、密
实性和体积稳定性。
（摘至2005年中国土木工程学会标准:
由于混凝土桥面板开裂普遍，因此转向使用高强 混凝土，但是看来这无济于事。根据美国国家公路合 作研究计划 1995 年检查的结果表明： 10 万座混凝土桥 面板是在混凝土浇筑后一个月内就出现间隔1~3米的贯 穿性裂缝。
★ 据统计：在正常工作条件下，混凝土结构从建成 到拆除重建的周期平均为40～50年。
3. 塑料管道
PE埋地燃气管道 建筑用冷、热水供水管 工程用管道 塑料自来水管道 建筑排水用PVC管道
4.塑料门窗
1.2 新型建材的特点和发展的必要性
特点 技术含量高, 功能多样化; 生产与使用节能、节地, 综合利用废弃资源, 有利于生态环境保护; 适应先进施工技术, 改善建筑功能, 降低成 本, 具有巨大市场潜力和良好发展前景
石家庄百孔桥大桥—盐的腐蚀
青藏公路桥梁墩柱冻融剥蚀
拆 除 前 的 西 直 门 桥
一 座 桥 何 以 只 有 二 十 年 寿 命 ？
为什么混凝土结构不耐久？
◆ 水泥质量—过细、水化过快 （C3A） ◆ 水泥用量—过多 ◆ 水灰比—过大
◆ 混凝土早期强度—过高
◆ 外加剂—过乱
氧化等 。
最常用的结构材料是各种牌号的钢材、混凝土
第一章
高性能混凝土
高性能混凝土基本理念 1.高性能混凝土不是混凝土的一个品种，而是 达到工程结构耐久性的质量要求和目标。
2.“混凝土的质量不是实验室配出来的，而是经
过优选配合比的混凝土由生产、设计、施工和 管理人员在结构中实现的”。
一.混凝土发展历史及相关问题：
近代误区：片面追求强度——力学性能
1.近代误区—后遗症
1987 年美国材料顾问委员会提交的一篇报告引起 了轰动，统计表明：美国近期混凝土腐蚀损失每年 2760 亿美元（中国约 2000 亿人民币），约 25.3 万座桥 梁的混凝土桥面板，其中部分使用不到 20 年，就已不 同程度地破坏，且每年还将新增3.5万座。
粉煤灰 -
石灰石 ≤5 -
硅酸盐水泥
普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥
P·O P·S·A P·S·B
≥80且<95 ≥50且<80 ≥30且<50 ≥60且<80 ≥60且<80 ≥50且<80
火山灰质硅酸盐 水泥 粉煤灰硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥
P·P P·F P·C
a本组分材料为符合本标准5.2.3的活性混合材料，其中允许用不超过水泥质量8%且符合本标准5.2.4的非活性混合材料或不
工程师继续教育
《新型建筑工程材料及应用》
第一篇
结构材料
（结构材料： 是以力学性能为基础，主要利用其强度、硬度、韧性等 机械性能制成的各种材料。）
前言
随着科学技术的进步，我国建筑水平提高很 快，建筑造型、结构、功能、装饰装修水平都明显 改观，要求发展多功能和高效的新型建筑材料及制 品以适应社会进步的要求。 传统建材工业的发展是以资源、能源的大量 消耗和环境的严重破坏为代价的。开发并使用性能 优良、节省能耗的新型建筑材料，是人类合理地解 决生存与发展、实现“与自然协调，与环境共生” 的一个重要方面。
● 大连、厦门的混凝土炮台
● 沿海、沿江商埠大量保存的混凝土建筑物
这些建筑物耐久的共同特点：
• ● 采用符合现代耐久要求的胶凝材料(培烧粘土. 石灰.石膏.火山灰. 糯米汁.羊桃藤汁等) • ● 复合使用有机外加剂（动物油脂~牛油.桐油. 乳液.动物血~牛.猪血等 ） • ● 低水灰比 • ● 工作性好，易于施工 • ● 匀质性好 • ● 具有合理的孔结构和密实度 • ● 采用严格的施工工艺
方法：掺入高效减水剂
2 改善混凝土中水泥石的孔结构
引入封闭孔（<200μm）。 在相同的孔隙率下，封闭孔的渗透系数最低。
（封闭孔可切断毛细孔的通路，提高抗渗性；同时 对结冰 水结晶压力起缓冲作用）
方法：掺入优质引气剂
(混凝土孔隙每增加1%,抗压强度下降4%~5%,抗折强度下降 2%~3%)
3 改善砼中水泥石与粗骨料之间的界面结构
正常情况下，混凝土建筑40—50年毁坏 非正常情况------- 日本沿海港湾建筑、桥梁——10年开裂、剥落、钢筋锈蚀外露 中国——安徽佛子岭水库(年亏1700万) 北京西直门桥、北海近海钻井油田等
原因不是强度不够，而是耐久性不足
耐久性：主要是环境作用下的耐久性。环境对混凝土结构材料的作用因 素，主要是温度和湿度及其变化（干湿交替、冻融循环），以及环境 中的水、气、盐、酸等介质，环境作用所造成的材料劣化则表现为钢 筋的锈蚀和混凝土的腐蚀与损伤。
混凝土(定义---类别—水泥,沥青,聚合物,硫磺)
5000年前，甘肃省秦安县大地湾地区（草筋墙.炕） 2000年前，古罗马（地下水道.剧场、万神庙等）
建筑发展：
宋代明代安徽和州城墙、南京城墙、河堤、桥等 1824年，英国工人烧制出“波特兰水泥”——硅酸盐水泥 原型(石灰石.粘土混合锻烧~~生成硅酸二钙.硅酸三钙) 上天、入地、下水
混凝土结构耐久性设计与施工指南 （CECS2004-01））
第二节 混凝土高性能化的微观结构
掺入活性矿物细掺量 1 降低水灰比：可大量减少水泥石的孔隙。 水泥完全水化时结合水量占水泥质量的0.227。 水泥完全水化而无毛细孔时水胶比为0.379。 水泥完全水化并具有最低毛细孔孔隙率时的水胶比 为0.437。 在无外加剂掺入的情况下，水灰比大于0.5时混凝土 才具有可施工的流动性。 水胶比越大，水化越充分，凝胶量越大，硬化后 收缩越大。
1、水泥
水泥应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥（简称
“普通水泥”），混合材宜为矿渣或粉煤灰。
处于严重化学侵蚀环境时（硫酸盐侵蚀环境作用
等级为H3或H4）应选用C3A含量不大于6%的硅酸
盐水泥 。
水泥的技术要求
硅酸盐水泥 序号 项目 42.5级 3d 1 抗压强度（MPa） ≥17.0 ≥16.0 42.5级 普通水泥
不管是传统的建筑材料，还是新型建筑材料，均是
由“无机非金属材料”、“金属材料”、 “有机高分子材料”、
“复合材料”四大类构成，按中国新型建材(集团)公司和中国建材工业技
术经济研究会新型建材专业委员会编著的《新型建筑材料实用手册》(第二版)是采 用“用途分类”的原则，把建材分为十六类：
墙体材料 屋面和楼板构件
地面装饰料
卫生洁具， 门窗、玻璃及配件
混凝土外加剂
建筑防水材料 建筑密封材料 绝热、吸声材料 墙面装饰材料
给排水管及其配道件
工业管道及其配件
胶结剂
灯饰和灯具 其他
顶棚装饰材料
本书将建筑材料按结构材料、围护材料、功能材料分类进行介绍。
1.4 国内外新型建材的发展现状 (一)墙体材料
1.混凝土砌块
蒸压加气混凝土砌块
必要性 节约耕地，有利于农业的发展
节约能源，促进国民经济的发展
降低建材运输量，减轻运输的压力
综合利用工业废渣，有利环境保护
促进建筑技术进步，推动建筑业现代化 改善工作、学习、生活环境，适应人民生活水 平的不断提高
第一篇 结构材料
结构材料是以力学性能为基础，以制造受力构 件所用材料，同时对物理或化学性能也有一定 要求，如光泽、热导率、抗辐照、抗腐蚀、抗
1.1 新型建筑材料的定义
新型建筑材料”的英文为New Building Materials，在国外是一个泛指的名词，意思是新的
建筑材料。
这个名词出现于我国改革开放之初，在我国属 于一个专业名词，界定“新型建筑材料”所包含
的内容是一个比较复杂的问题。
“新型”的概念规范为既不是传统材料，也不是在
花色品种和性能方面大致已经处于很少变化的材料。
2.高性能混凝土的提出：
20世纪80年代，美国国家材料委员会提出：要 为新世纪的基础设施建设开发高性能的建筑材料， 包括钢材、混凝土、塑料等。 (挪威) 1990年5月，在美国马里兰州由美国国家 标准与技术研究院( NIST) 和 美国混凝土学会 (ACI )主办了第一次关于HPC的国际研讨会，会议 首次提出关于高性能混凝土的定义。(美国 及 日本 学派)
超过水泥质量5%且符合本标准5.2.5的窑灰代替。 b本组分材料为符合GB/T203或GB/T18046的活性混合材料，其中允许用不超过水泥质量8%且符合本标准第5.2.3条的活性混 合材料或符合本标准第5.2.4条的非活性混合材料或符合本标准第5.2.5条的窑灰中的任一种材料代替。 c本组分材料为符合GB/T2847的活性混合材料。 d本组分材料为符合GB/T1596的活性混合材料。 e本组分材料为由两种（含）以上符合本标准第5.2.3条的活性混合材料或/和符合本标准第5.2.4条的非活性混合材料组成， 其中允许用不超过水泥质量8%且符合本标准第5.2.5条的窑灰代替。掺矿渣时混合材料掺量不得与矿渣硅酸盐水泥重复。
轻质混凝土砌块
2. 纸面石膏板
纸面石膏板
3. 蒸压灰砂砖
4. 复合轻质板
GRC轻质板
（二） 保温隔热材料
(三)防水材料
JS 复合防水涂料 聚氨酯防水涂料 SBS 改性沥青防水卷材
（四）屋面材料
彩钢夹芯板
(五)装饰装修材料
1.建筑涂料
交联型氟树脂涂料 使用效果
2.壁纸壁布
纺织玻璃漆色壁布 弹性壁布
◆ 施工质量—较差
古罗马万神殿：公元128年(哈德联)大帝时期建造的 一座建筑物，它的圆形壁厚6.1m;穹顶的直径43.3m、高 21.6m，使用了12000吨轻混凝土。