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摘要：近年来，随着混凝土技术的革新，混凝土工艺的强度和工作度发生了显著的变化，本文将回顾20世纪的混凝土发展历史，对其性能的改变做一个全面的分析，并对今后混凝土的前景进行探究和分析。
关键词：混凝土的性能；技术发展回顾；发展前景
引言：混凝土是当今世界上使用最广泛的建筑材料，其生产不仅耗能大，需要30亿生产水泥的原材料外，还要开采巨大数量的骨料、加工和运输消耗相当可观的能源，且污染浪费严重，每年而且排放大量的温室气体CO2，对地球生态造成负面影响，在中国，水泥的产量更是高居世界之最，因此，混凝土技术亟待改善与提高。
一、混凝土技术发展历程回顾
1.20世纪50年代至60年代上半期
国内水泥产量低，生产工艺落后，水泥中早强矿物（硅酸三钙）含量少，磨细度小；另外，在计划经济体制下，水泥厂为了完成定额定额，在产品中加入比例较小的混合材料，使得水泥的生产和供应具有低活性、低强度等级。从经济的角度来看，最大化节约水泥是一个重要的起点混凝土的生产和使用，所以在准备，为了满足设计强度高，水灰比仍然需要尽可能低，和粗骨料的最大粒径越大越好，砂率越小，越好，所以混合器的混合出来通常是非常干燥，即使它被称为塑性混凝土混合物，但由于此时所用的混凝土配合比干硬，水泥的早期强度和水泥的发展较慢，所以稳定性较好。
2.20世纪70年代至80年代
由于文革期间管理的疏忽，以及新施工技术的应用，特别是混凝土路面的抽吸过程和真空吸水过程；由于混凝土外加剂的应用，特别是高效减水剂的应用，易于浇注，加快了施工速度，缩短了施工周期，混凝土混合料逐渐由干燥变为塑性，坍落度由0-20mm增大到180mm甚至更大。虽然由于减水剂对水泥的强分散作用，水灰比可以保持或降低，但混合料的均匀性和稳定性仍明显恶化。在运输、浇注、振动过程中，以及成型后，易发生离析、沉淀、泌水等现象，使骨料与水泥浆界面、钢与混凝土界面形成较弱的过渡区。混凝土硬化后，会产生大量的孔隙和微裂纹。
3.1990年代以来
由于许多大型结构的建设，尤其是高层建筑和大跨度桥梁、混凝土设计水平已得到改进，和高剂量的复合应用程序高效减剂和矿物掺合料使得水灰比（水胶比可以大大减少，和生成的混合物制备的力量发展迅速，满足了工程建设对高强混凝土的要求。在此期间，水泥混凝土技术也发生了一系列重大变化，包括水泥中硅酸盐三钙（早期强度矿物）的增加和磨细度的增加，大大提高了活性；随着水泥运输和储存技术的发展，特别是在炎热的夏季，水泥进入混凝土搅拌机后温度明显升高。可达到90~100℃；水泥掺量的增加进一步加剧了混凝土水化温升的发展。2001年，国家实施了新的水泥标准，进一步提高了许多厂家生产的水泥粉的细度。由于混凝土的自收缩增大，特别是混凝土的早期强度和弹性模量迅速增大，其蠕变能力迅速下降，使早期变形产生的弹性拉应力明显增大，且不能松弛。在荷载和环境条件引起的干缩和温度收缩的叠加作用下，容易产生裂缝。外部侵蚀介质进入混凝土会对结构的耐久性造成隐患。
这些变化对混凝土的各项性能有很大的影响。早期混凝土所用水泥一般活性低，水灰比大，强度发展缓慢；中期混凝土同质性差——就像人的“先天不足”和“抵抗力差”，出现了各种问题。近年来，混凝土由于“营养过剩”而容易开裂，在很大程度上导致了混凝土整体均匀性的破坏，成为国内混凝土结构过早劣化的主要原因。
二、混凝土的性能分析
长期以来，混凝土行业和设计人员只遇到过在任何环境下都能使用的通用混凝土，其抗压强度一般在15-25mpa。直到1983年，美国杂志“具体国际”由瑞士Bǜrge发表了一篇文章，介绍了将水泥与硅灰混合作为胶凝材料，加入大量高效减水剂，将水胶比降低到0.20甚至更低。它可以用传统的混合设备混合成型，并通过自然固化制备1d电阻。抗压强度为100MPa的混凝土。
在中国，值得一提的是HSC工程的应用。混凝土采用525号水泥掺入硅灰，采用中砂和5-20mm卵石作为骨料，掺入高效减水剂，水胶比降低至0.23。具有工作性好、不离析、泵送浇注平稳等特点。
由于HSC具有较大的自发收缩和容易开裂，研究人员找到了一种加入钢纤维的方法。然而，如果我们想要大大提高其力学性能和其他性能，粗骨料与砂浆之间的弱界面显然是有限的，钢纤维的“桥接”效果也是非常有限的。长纤维会影响混合物的和易性。这也是非常重要的。根据包装紧凑的原则，因此，法国的皮埃尔用石英砂400μm骨料的最大粒径准备活性粉末混凝土具有优良的强度和其他属性。在接下来的几年里，活性粉末混凝土在法国的一家核电站为其冷却系统生产了大量的核废料储存容器。通过一系列工程应用，初步表明活性粉末混凝土具有良好的性能，生产工艺简单，施工工艺简单，具有广阔的发展前景。
20世纪下半叶，随着技术和设备的不断进步，以及混凝土组成材料的多样化，混合料的坍落度也发生了巨大的变化。目前，自密实混凝土适用于形状复杂、钢筋密集的建筑。因此，对难以振动的部位，可以大大加快混凝土浇筑速度，消除因振动而产生的恼人噪音。它已在许多国家的桥梁、隧道等现浇混凝土构件和预制混凝土构件的生产中得到应用，在建筑物上的各种构件中也得到了广泛的应用。
三、发展前景分析
1.以混凝土为整体，而不是水泥石
在混凝土内部，骨料约占70个体积；虽然集料与硬化水泥浆体之间的过渡区仅是集料颗粒外的一层薄层，但其体积也占了相当大的比重。孔隙大小分布而言，大多数硬化水泥料浆的毛细管孔隙直径10到100海里，总量的平均值大于10μm和界面过渡区通常是在毫米级，每个不同的2到3个数量级。过渡区渗透系数最大，对混凝土强度影响最大。然而，大多数研究人员忽略了骨料和弱过渡区，而只关注相对均匀的水泥石相。开发GHPC，使用大量的矿物掺合料吸收氢氧化钙，改善过渡区，可大大改善后期力学性能，减少早期裂缝，提高整体耐久性。
2.以混凝土结构代替材料作为整体
在结构中，不同构件相互约束，荷载效应不同；混凝土的力学性能和变形差异有限，影响其开裂等重要性能；混凝土与钢筋、波纹管等预埋件之间的界面较弱于过渡区在体内的作用，且影响更为显著。这就决定了从整体上考虑GHPC发展的必要性。
3.将项目环境作为一个整体来开发GHPC
混凝土是一种工程材料。它的生产和制备（称为现浇混凝土）不同于大多数其他建筑材料。它是在许多参数不能严格控制的条件下进行的（如温度、湿度及其反复变化），包括原材料的储存、测量、混合、运输、浇注、捣固、涂抹、维护等过程。这种特性决定了材料的微观结构和性能受到结构工程所处环境的显著影响。因此，在混凝土设计过程中，要充分考虑生产和配制的环境条件，并根据工程建设期间可能变化的范围，对混凝土进行相应的调整。例如，在施工过程中，温度突然下降，混凝土相应地改变，如何和不同环境条件的项目投入运营（如冷热循环、干、湿循环，等等），的决定应该基于更大水平的整体论，从工程环境设计GHPC宽视图。
4.以可持续发展的总体形势为总体发展的GHPC
中国是世界上最大的波特兰水泥生产国，水泥年产量占世界的一半以上。同时，中国也是世界上粉煤灰、高炉矿渣等工业废弃物排放量最大的国家。因此，在推广混凝土材料和工程技术的同时，更应注重开发和研究有效利用工业废弃物、降低硅酸盐水泥熟料产量的技术；注意减少单位混凝土水泥用量，利用工业废弃物有效提高混凝土结构耐久性。延长基础设施使用寿命，减轻地球自然资源、能源和生态负荷的技术符合经济可持续发展的方向，符合人与自然和谐发展的趋势。
结语
在现代生产力发展条件下，依据现代科学技术，混凝土技术还有很大的改进和发展空间的，需要众多一线工作者和相关科研人员共同努力，推动混凝土技术的再度革新与发展。
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