浅谈高性能混凝土耐久性的特点及应用

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混凝土耐久性与高性能混凝土

混凝土耐久性与高性能混凝土

混凝土耐久性与高性能混凝土混凝土的耐久性与高性能混凝土一直是建筑工程中极为重要的话题。

混凝土作为一种常用的建筑材料,其质量直接关系到建筑物的安全性和使用寿命。

本文将从混凝土的耐久性和高性能混凝土两个方面展开论述,分析其特点和应用。

一、混凝土的耐久性混凝土的耐久性是指混凝土在特定的环境条件下,在一定时间内保持其结构完整性和使用性能的能力。

混凝土的耐久性受到多种因素的影响,包括材料的选择、配合比设计、施工工艺、环境条件等。

为了提高混凝土的耐久性,需要注意以下几点:1. 合理选材:选择优质的胶凝材料和骨料是保证混凝土耐久性的重要因素。

优质的水泥和骨料可以有效提高混凝土的抗压强度和耐久性。

2. 配合比设计:合理的配合比设计可以确保混凝土的力学性能和耐久性。

过水水灰比会导致混凝土强度不足,降低其耐久性。

3. 施工质量:严格控制混凝土的浇筑、养护和保护层质量,避免混凝土表面产生龟裂、砂浆剥落等现象,从而提高混凝土的耐久性。

二、高性能混凝土高性能混凝土是一种通过应用新型材料、技术和工艺制备而成的混凝土,具有较高的强度、耐久性、抗渗性等性能。

高性能混凝土在工程领域有着广泛的应用,特点如下:1. 高强度:高性能混凝土的抗压强度一般在60MPa以上,部分高性能混凝土的抗压强度可达到100MPa以上,能够满足复杂工程结构的要求。

2. 优良的耐久性:高性能混凝土具有较好的耐久性,能够在恶劣的环境条件下长期使用而不产生明显的破坏。

3. 优异的抗渗性:高性能混凝土的密实性和致密性较高,具有较好的抗渗性能,能够有效减少混凝土结构受到水侵蚀的可能性。

在实际应用中,高性能混凝土常用于桥梁、隧道、高层建筑、水利工程等工程领域,能够有效提高工程结构的安全性和耐久性。

综上所述,混凝土的耐久性和高性能混凝土对于建筑工程的质量和安全性具有重要意义。

通过合理选材、配合比设计和施工工艺,可以有效提高混凝土的耐久性;而应用高性能混凝土,可以提高工程结构的强度和耐久性,满足工程设计的要求。

高性能混凝土

高性能混凝土

高性能混凝土高性能混凝土是一种具有优异性能的建筑材料,是通过优化混凝土配合比、精选优质原材料和采取先进的施工技术而制成的。

与普通混凝土相比,高性能混凝土具有更高的耐久性、更强的抗压、抗渗、抗冻、抗裂能力以及更好的耐高温、耐化学腐蚀等特点。

高性能混凝土在工程建设中应用广泛,可以用于各种类型的建筑物和工程,例如高层建筑、大型桥梁、隧道、水坝、电力工程、交通设施等等。

它的强度和耐久性能不仅可以保证建筑物的安全性和长期稳定性,同时也能大大降低维修和改造的成本。

高性能混凝土的主要特点包括以下几个方面:1.高强度高性能混凝土采用优质的原材料和科学的配合比,可以使生产的混凝土具有更高的强度和更好的耐久性。

它的抗压强度通常在70Mpa以上,甚至可以达到140Mpa。

2.高耐久高性能混凝土的密实性和紧密性很高,可有效防止水、氧和其他化学物质进入混凝土内部,减少混凝土的侵蚀和疲劳破坏,从而使建筑物的使用寿命更长。

3.抗裂性能好高性能混凝土的弹性模量和强度均匀性都比较好,不容易出现裂缝现象,即使出现裂缝也比较细小,不会对建筑物的整体结构造成影响。

4.抗渗性好高性能混凝土的孔隙率很小,对水的渗透性能非常好,因此可以大大减少渗漏问题的发生,从而提高建筑物的整体质量和安全性。

5.耐高温高性能混凝土是一种高温灼烧的耐火材料,其抗高温性能可以达到2000℃以上,因此它非常适合用于高温和火灾安全要求较高的建筑物和工程。

6.环保性好高性能混凝土生产过程中采用的原材料和工艺都比较环保,不会对环境造成污染,同时其寿命较长,可以减少对环境的破坏。

高性能混凝土在应用时需要注意以下几点:1.制备过程需要严格控制,以确保混凝土质量优良。

2.需要在混凝土配合比的选择上进行优化设计,以满足不同工程的需求要求。

3.在施工中需要选择适当的施工工艺和设备,正确掌握施工要点,以保证高性能混凝土的质量。

4.在使用高性能混凝土建造建筑物时要重视保养、维护及检测等工作,以保持其优异性能。

高性能混凝土在公路工程施工中的应用

高性能混凝土在公路工程施工中的应用

高性能混凝土在公路工程施工中的应用一、高性能混凝土的特点高性能混凝土是一种以高性能水泥、高性能骨料和掺和料为主要原材料,具有高强度、高耐久性、高抗渗性和高耐久性等显著特点的混凝土。

与普通混凝土相比,高性能混凝土具有以下特点:1. 高强度:高性能混凝土的抗压强度一般可达到100MPa以上,远高于普通混凝土的抗压强度。

2. 高耐久性:高性能混凝土的耐久性明显优于普通混凝土,具有更好的抗腐蚀性和抗冻融性能。

3. 高抗渗性:高性能混凝土的抗渗性能更好,能够有效阻止水分和有害物质的渗透。

4. 高工作性能:高性能混凝土的流动性好,能够满足施工的需要,保证施工质量。

5. 绿色环保:高性能混凝土的生产过程对环境影响小,符合可持续发展理念。

高性能混凝土具有优良的物理性能和工程性能,因而在公路工程施工中具有广泛的应用前景。

1. 路面铺装高性能混凝土在公路工程中最为广泛的应用就是路面铺装。

由于高性能混凝土具有较高的抗压强度和耐久性,因此可以大幅提高路面的承载能力和使用寿命。

而且,高性能混凝土的抗渗性能和抗冻融性能也能有效减少路面开裂和坑洞的问题,降低维修成本,提高道路整体质量。

2. 桥梁结构公路工程中的桥梁结构承受着巨大的荷载和变形,因此对材料的强度和耐久性要求较高。

高性能混凝土不仅具有较高的抗压强度,而且还具有良好的抗腐蚀性能,能够有效延长桥梁结构的使用寿命,保障交通安全。

3. 护坡和隧道在公路工程中,护坡和隧道构筑物也是使用混凝土的重要部分。

使用高性能混凝土可以提高护坡和隧道的整体稳定性和耐久性,减少因风吹雨淋而导致的损坏和维修成本。

1. 提高施工效率2. 保证施工质量高性能混凝土的抗压强度和抗渗性能优良,能够有效保证公路工程的施工质量,减少施工过程中的质量问题。

3. 减少维修成本高性能混凝土具有良好的耐久性和抗腐蚀性能,可以减少公路工程后期的维修成本,提高工程的经济效益。

四、高性能混凝土在公路工程中的发展趋势随着科技的不断进步和对交通质量要求的提高,高性能混凝土在公路工程中的应用将会呈现出以下发展趋势:1. 新材料的开发随着工程技术的不断进步,将会有更多种类的高性能混凝土材料被开发出来,以满足不同工程场景中的需求。

高性能混凝土在道路建设中的应用

高性能混凝土在道路建设中的应用

高性能混凝土在道路建设中的应用一、引言高性能混凝土是一种特殊的混凝土,具有高强度、高耐久性、高抗裂性、高密实性、高耐久性和耐腐蚀性等特点。

近年来,高性能混凝土在道路建设中得到了广泛应用,本文将从以下几个方面详细介绍高性能混凝土在道路建设中的应用。

二、高性能混凝土的特点1. 高强度:高性能混凝土的强度等级可以达到C80以上,比普通混凝土的强度高出数倍,可以满足道路建设的强度要求。

2. 高耐久性:高性能混凝土具有较高的耐久性,可以有效地抵抗长期使用和外界的侵蚀,延长道路使用寿命。

3. 高抗裂性:高性能混凝土的抗裂性能强,可以有效地控制混凝土的裂缝,提高道路的平整度和舒适性。

4. 高密实性:高性能混凝土的密实性能强,可以有效地防止水分、气体和污染物的渗入,保证道路的质量。

5. 耐腐蚀性:高性能混凝土具有较强的耐腐蚀性能,可以抵抗盐雾、酸雨等腐蚀物的侵蚀,延长道路使用寿命。

三、高性能混凝土在道路建设中的应用1. 高速公路高速公路是道路建设中最重要的部分之一,也是高性能混凝土应用最广泛的领域之一。

高速公路的路面和桥梁等部分必须采用高性能混凝土,以确保道路的强度和耐久性。

2. 城市道路城市道路是城市建设中最重要的部分之一,也是高性能混凝土应用较为广泛的领域之一。

城市道路的路面和人行道等部分可以采用高性能混凝土,以提高道路的平整度和舒适性。

3. 机场跑道机场跑道是飞机起降的重要部分,也是高性能混凝土应用领域之一。

机场跑道的路面必须采用高性能混凝土,以确保道路的强度和耐久性。

4. 桥梁桥梁是道路建设中较为复杂的部分,也是高性能混凝土应用领域之一。

桥梁的桥面和桥墩等部分必须采用高性能混凝土,以确保桥梁的强度和耐久性。

5. 隧道隧道是道路建设中较为特殊的部分,也是高性能混凝土应用领域之一。

隧道的内壁和顶部等部分可以采用高性能混凝土,以提高隧道的耐久性和安全性。

四、高性能混凝土的施工技术高性能混凝土的施工技术相对复杂,需要严格按照规范进行施工。

浅谈高性能混凝土

浅谈高性能混凝土

浅谈高性能混凝土高性能混凝土(High Performance Concrete,HPC)是一种特殊的水泥混凝土,是一种强度较高、耐久性好的水泥混凝土,具有高抗压强度、高抗裂性能、优异的耐久性、良好的抗冻性、减缩性和流动性等特点。

HPC可以在大跨度桥梁、高楼大厦、堤坝、隧道等工程中被广泛应用,已成为建筑工程领域中不可或缺的一种材料之一。

一、HPC的特点1、高抗压强度:HPC的抗压强度在60—100MPa之间,比普通混凝土高出近3倍,远远高于传统混凝土的抗压强度,能够承受更大的荷载。

2、高抗裂性能:HPC的抗裂性能好,能够避免在干缩过程中的裂缝和变形,有效地保障了结构的稳定性。

3、优异的耐久性:HPC在长期使用和恶劣环境下仍能保持其性能,不受酸、碱、盐等腐蚀,适用于各种环境条件下的建筑工程。

4、良好的抗冻性:HPC中添加了一定比例的高效减水剂,有效地减少了含水量,提高了水泥水化率,增强了抗冻性。

5、减缩性好:HPC中加入了控制混凝土收缩量的措施,有效地控制了混凝土干缩变形和裂缝的产生。

6、流动性好:HPC具有极好的流动性,可通过自流、振捣、压实等方法施工,保证结构的密实性。

二、HPC的应用HPC广泛应用于大跨度桥梁、高楼大厦、高耸危济建筑、大型基础设施工程(如隧道、水坝、高速公路、机场等)、工业场所(如化工、电厂、火车站等)以及各种特殊场合下的建筑结构中。

HPC还可用于制作预应力混凝土构件、墙板、地板、梁、柱、板、管道等,具有广泛的应用前景。

三、HPC的制作HPC的制造过程相对比较复杂,要注意以下几点:1、原材料的选取:HPC需要选择优质的水泥、矿物掺和料、高效减水剂和粉煤灰等原材料。

2、配合比的确定:根据结构设计要求和制作的目的,通过实验确定配合比以保证HPC的高性能。

3、掺合料的配比:掺合料的配比一般在10%以上,可以根据各种环境的不同要求确定。

4、混合过程的控制:HPC混合过程中应严格控制搅拌时间、搅拌速度、搅拌方向等参数。

高性能混凝土在桥梁中的应用

高性能混凝土在桥梁中的应用

高性能混凝土在桥梁中的应用高性能混凝土是一种具有优异性能的混凝土,它具有高强度、高耐久性、高耐久性、高抗裂性、高耐久性等特点,广泛应用于桥梁、隧道、高层建筑等工程领域。

在桥梁中的应用尤为突出,下面将详细介绍高性能混凝土在桥梁中的应用。

一、高性能混凝土的定义和特点高性能混凝土是指具有高强度、高耐久性、高抗裂性、高耐久性等特点的混凝土,其强度等级一般为C50以上。

高性能混凝土的主要特点包括以下几个方面:1、高强度:高性能混凝土的强度等级一般为C50以上,其强度明显高于普通混凝土,可以满足高强度结构的要求。

2、高耐久性:高性能混凝土的耐久性能优异,抗渗性、抗冻融性、耐久性等都比较好。

3、高抗裂性:高性能混凝土具有较好的抗裂性能,可以有效地防止裂缝的产生和发展。

4、高流动性:高性能混凝土的流动性比较好,能够充分填充模板中的空隙,保证混凝土的一致性和密实性。

5、高可塑性:高性能混凝土的可塑性较好,可以适应各种复杂的结构形式和施工要求。

二、高性能混凝土在桥梁中的应用1、桥墩桥墩是桥梁的重要组成部分,其承受着桥面荷载和自重荷载。

高性能混凝土在桥墩中的应用可以有效地提高桥墩的承载能力和耐久性,延长桥梁的使用寿命。

同时,高性能混凝土的流动性和可塑性可以使桥墩的施工更加方便和快捷。

2、桥面板桥面板是桥梁的承载面,其强度和耐久性对桥梁的安全和使用寿命有着直接的影响。

高性能混凝土在桥面板中的应用可以有效地提高桥面板的强度和耐久性,增加其抗裂性和抗渗性,从而保证桥梁的安全和使用寿命。

3、桥梁支座桥梁支座是桥梁的重要组成部分,其承受着桥面荷载和桥梁自重荷载。

高性能混凝土在桥梁支座中的应用可以有效地提高支座的承载能力和耐久性,从而保证桥梁的安全和使用寿命。

4、桥梁墩台桥梁墩台是桥梁的重要组成部分,其承受着桥面荷载和桥梁自重荷载。

高性能混凝土在桥梁墩台中的应用可以有效地提高墩台的承载能力和耐久性,从而保证桥梁的安全和使用寿命。

浅谈高性能混凝土特性及发展应用

浅谈高性能混凝土特性及发展应用
检 验方 法 》( J3 9 ) J 5 — 2 的规 定 。 G
减水 剂及掺合足够 的超细 活性掺合料 , : 如 硅灰 、 优质粉煤灰 、 细磨矿 超 渣等达到低水胶 比状态, 并且具有耐久性、 工作性、 各种力学性能的新型 混凝土 。高性能混凝土 以耐久性作为设计 的主要技术指标, 针对各种用 途的要求, 能保证混凝土的适用性和强度并达到高耐久: 高工作性、 陛、 高 体积稳定性和经济性 。需要知道的是, 强度高的混凝土不一定就是高强 混凝士 , 高性能混凝土也不一定就是高强混凝土。强度高了如果性能不 好 , 不 是 高 性 能 混 凝 土 。建 设 部 大 力 推 广 的 不 但 强 度 高 并 且 性 能 好 的 也 新型混凝土 。在实际推广应用 中需避免重强度、 轻性 能的错误做法。
1 高 强 混 凝 土 的特 性 . 2
() 1 强度 高。与普通混凝土相 比, 由于高强度混凝土的强度 以及弹性 模量 比较高 , 能利用这一特性大幅度的降低高层和超高层工程纵 向受力 结构 的截面尺 、 扩大 了工程的使用面积 , 较大程 度上提高 了工 程的使用 功能 ; 并且 由于结构截面尺寸的降低 , 大大减少 了工程结构的 自重, 从而 解决 了工程的结构 自重 占主要因素 的问题 。不仅如此 , 由于混凝十强度 的提 高, 还能节约混凝土 的原材料、 加快施工进度提 高建筑工程 的经济
1 高强 混凝 土的定 义及特 性
11 高强混凝土的定 义 .
混凝土的强度级别 ≥C 0的混凝 土称之为高强度混凝土。 6
改善 了混凝 土的工作性; ②微集料 作用: 高性能混凝 土中胶凝 材料用量
大, 有较大部分不 能完全水化而取微集料 作用 。由于矿物掺合料很细 , 能 置换 出混凝土 中更小空间 中的水 , 混凝土更密实 , 使 于是强度 、 渗性 、 抗 抗冻性、 抗腐 蚀性 等提高, 而干缩及 徐变降低; 胶凝材料及火 山灰反应 ③ 作用 : 矿物掺合 料不仅是胶凝材料 , 还可 以水化凝结硬 化, 产生强 度, 更 重要的是能与水泥水化产物 C ( H) 发生火山灰反应, a0 , 改善水化物组成 与过渡区微观 结构 。另外, 多数细矿物掺合料水化放热低 , 大 因此有利于 制备高性能混凝土 。某些矿物掺合料 , 如掺粉煤灰及磨细矿渣 的混凝土 , 对提高混凝土强度效果并不明显,却可使混凝土的密实性得到改善 , 大 大 降低 其 渗透 性 , 而 提 高 其 耐 久 性 。 从

浅谈高性能混凝土及其耐久性

浅谈高性能混凝土及其耐久性

能降低用水量 , 减少水灰 比。 使混凝土的总孔隙 . 特别是毛细管孔隙率 大幅度 降低 。 泥在加水搅拌后 , 水 会产生一种絮凝状结构。 在这些絮凝 混凝 土 工 程 因 其 工程 量 浩大 , 会 因耐 久 性 不 足 对 未 来 社 会 造 成 状 结 构 中 , 裹 着 许多 拌 和水 , 而 降 低 了 新 拌混 凝 土 的 工 作 性 。 工 将 包 从 施 极 为 沉重 的负 担 。 据 美 国一 项 调 查 显 示 . 国 的 混 凝 土 基 础 设 施 工 程 中为 了保 持 混 凝 土拌 合 物 所 需 的 工 作 性 . 必 须 在拌 和 时相 应 地增 加 美 就 总 价 值约 为 6万 亿 美 元 ,每 年 所 需 维 修 费 或 重 建 费 约 为 3千 亿 美 元 。 用 水 量 , 样 就会 促 使 水 泥 石 结 构 中 形 成 过 多 的 孔 隙 。 当加 入 减 水 剂 这
实 度 和 空 隙 特征 。混 凝 土 密 实 度 越 好 , 强度 越 高 , 且 毛 细 管 孔 道 少 , 并 周 围 环境 的水 不 容 易 渗 入 , 而 其 耐 久性 也 愈 高 。在 相 同 的密 实 度 的 因
条件下 , 混凝 土 的空 隙 小 且 为 封 闭 而 分 散时 , 久 性 较 高 。 耐 综 前 分 析 , 提 高 混 凝 土 的 耐久 性 , 须 降 低 混 凝 土 的 孔 隙 率 , 要 必 特
要】 近些年来 , 混凝土的应用越来越广泛 , 混凝土的强度不断提 高, 某些工程根据 自身特点 需要 , 在提 出高强度的 同时, 也提 出耐久
性 和 施 工 和 易性 的要 求 。
【 关键词】 高性能混凝土 : 耐久性; 用 应
1 高性 能 混 凝 土

高性能混凝土在建筑结构中的应用及其性能分析

高性能混凝土在建筑结构中的应用及其性能分析

高性能混凝土在建筑结构中的应用及其性能分析概述:高性能混凝土(High Performance Concrete, HPC)是一种以优异的性能特征为基础的混凝土材料,广泛应用于各类建筑结构中。

本文将介绍高性能混凝土在建筑结构中的应用,并对其性能进行详细分析。

1. 高性能混凝土的定义和特点高性能混凝土是一种通过优化配合比、控制粒度、选用优质材料等方式制备而成的混凝土,其具有以下特点:1) 高初期和后期强度:高性能混凝土的初期和后期强度均较普通混凝土为高,能满足对结构承载能力的要求。

2) 高耐久性:高性能混凝土的抗渗透、抗冻融和耐化学腐蚀性能优秀,能够延长建筑物的使用寿命。

3) 高稳定性:高性能混凝土具有良好的抗收缩和抗裂性能,可有效减少结构变形和裂缝的产生。

4) 高施工性:高性能混凝土具有较低的骨料离析和流动性好的特点,便于施工操作和成形。

2. 高性能混凝土在建筑结构中的应用高性能混凝土在建筑结构中的应用范围广泛,主要体现在以下几个方面:2.1 高层建筑和地下结构由于高性能混凝土具有较高的抗压强度和耐久性,它可以被广泛应用于高层建筑和地下结构中。

高层建筑的柱子、梁和地下结构的墙体、地板等可以采用高性能混凝土来增加承载能力和抗震性能。

2.2 桥梁和隧道因为高性能混凝土具有耐久性好和抗冻融性能强的特点,它在桥梁和隧道工程中得到了广泛应用。

高性能混凝土制成的桥梁和隧道具有更长的使用寿命,减少了维护成本。

2.3 西洋参和核电工程西洋参和核电工程需要抗辐射和耐高温的材料,高性能混凝土具有优异的耐高温性能和辐射防护能力,因此在这类特殊工程中也得到广泛应用。

2.4 装饰和艺术建筑高性能混凝土的外观平整度高,可以制成各种形状的构件。

因此,它在装饰和艺术建筑中的应用也越来越广泛,例如建筑立面、雕塑和景观等。

3. 高性能混凝土的性能分析高性能混凝土的性能主要包括强度、耐久性、变形性和施工性等方面。

3.1 强度性能高性能混凝土的强度主要指抗压强度和抗拉强度。

浅谈高性能水泥混凝土的耐久性

浅谈高性能水泥混凝土的耐久性
凝 土 的强 度 不 得 小 于 5MP 。 a
够很 明显的看出一道道水平筋或螺旋筋痕迹 , 有的甚至 在表 面出现浮锈 , 时间一长 , 很可能造成混凝土脱落 , 结构 的耐久 性势必受到非常大 的影 响。 3 提高水泥混凝土耐久性的技 术途 径 () 1 提高混凝土 的强度 : 提高混凝 土强度必须 降低混凝 土的孔隙率 , 尤其是毛细管孔 隙率 , 最主要 的方法是 降低混 凝土的拌 和用水量 。但是假如纯粹的降低用水量 , 混凝土 的 工作性将 随之降低 , 又会导致 捣实成 型工作 困难 , 同样 造成 混凝土结 构不致密 , 至 出现蜂 窝等宏 观缺 陷, 甚 不但混 凝土 强度 降低 , 而且混凝土 的耐久性也 同时降低 。目前减少孔隙 率的途径往往是掺人高效 减水剂 、 掺入 高效活性 矿物 掺料、 消除混凝土 自身的结 构破 坏因素。 在保证混凝土拌 合物所需 流动性 的同时 , 尽可能降低用 水量 , 小水灰 比, 减 使混凝土 的总孔 隙, 其是 毛细管孔 隙率 尤
严重 影 响 混 凝 土 耐久 性 。还 有 拆 除 承 重 模 板 过 早 、 钢筋 保 护 层过 小 、 硬化 过 程 扰 动 或 养 生 不 到 位 造 成 混 凝 土 表 面受 力 及 非受 力 裂 缝 , 混 凝 土 耐 久 性 影 响 很 大 。 还有 一个 非 常 重 要 对 的因素就是钢筋保 护层不足 , 的结构物在 浇筑 完成后 , 有 能
(.黑 龙 江 省 龙 建 路 桥 第 三 工 程有 限公 司 ;.龙 建 路 桥 伊 哈 公 司 ) 1 2

要: 主要介绍 了近几年来 , 水泥混凝土 的应用越来越 广泛 , 水泥混凝土的强度 不断提高 , 由于结构物所 但
处环境因素及施 工控制不严格 等诸 多因素 , 致使很多混凝土结构物的耐久性很差 , 达不到设计使用 年限。要 想真正提高混凝 土拌合物 的耐久性 , 需从微 观到宏观进行控制 , 从混凝土 的强度 、 外界环境 影响 、 施工质量控 制等各方面着手 , 分析存在问题的原因 , 找出切实可行的措施 , 提高混凝 土的耐久 性。

高性能混凝土应用研究

高性能混凝土应用研究

高性能混凝土应用研究近年来,高性能混凝土作为一种新型建筑材料,得到了广泛的关注和应用。

它以其卓越的力学性能和优异的耐久性,成为了大型工程建设不可或缺的重要材料。

本文将从高性能混凝土的定义、特点、应用及研究进展等方面进行探讨。

一、高性能混凝土的定义高性能混凝土,即High Performance Concrete,简称HPC。

它是指在保持混凝土基本性能和施工性能的前提下,通过在原材料、配合比、工艺技术等方面进行优化,以提高混凝土的抗压强度、耐久性、抗裂性和变形性等指标,进而满足特殊工程要求的一种特殊混凝土。

二、高性能混凝土的特点与传统混凝土相比,高性能混凝土具有以下几个特点:1. 抗压强度高:高性能混凝土经过优化设计,在相同配比下能够获得更高的抗压强度,可以承担更大的荷载。

2. 耐久性好:高性能混凝土采用优质材料、合理的配合比和特殊的工艺技术,具备出色的抗渗透性和抗冻融性,能够保证混凝土的长期使用寿命。

3. 抗裂性强:高性能混凝土与普通混凝土相比,其内部微裂纹数量较少,抗裂性能更好,可以更好地抵抗开裂和变形。

4. 施工性能好:高性能混凝土在保持强度和耐久性的前提下,通过细化骨料、添加减水剂等手段,改善了其流动性和可泵性,提高了施工效率。

5. 环保性高:高性能混凝土采用了更多的粉煤灰、矿渣粉等替代材料,减少了对天然资源的开采和对环境的污染。

三、高性能混凝土的应用高性能混凝土广泛应用于各类重要工程中,包括桥梁、隧道、高层建筑、核电站、大型水利工程等。

主要体现在以下几个方面:1. 超高层建筑:高性能混凝土具有较高的抗压强度和较好的耐久性,能够满足超高层建筑对强度、稳定性和安全性的要求。

2. 桥梁工程:高性能混凝土在桥梁工程中得到广泛应用,以满足大跨度、大荷载和复杂工况下的结构要求。

3. 隧道工程:高性能混凝土的耐久性好,能够很好地抵抗地下水侵蚀和冻融循环的损害,是隧道工程的理想材料。

4. 水利工程:高性能混凝土可用于水利工程中的堤坝、水闸等设施,具备良好的抗渗透性和耐冲刷性。

高性能混凝土在建筑中的应用研究

高性能混凝土在建筑中的应用研究

高性能混凝土在建筑中的应用研究高性能混凝土(High Performance Concrete,简称HPC)是一种新型建筑材料,以其高强度、高耐久性、高抗开裂性、高抗渗性等优点,正在被广泛地应用于建筑领域。

本文将会从介绍HPC的基本特性,探讨其在建筑中的应用,以及对于建筑领域的未来发展进行研究。

一、HPC的基本特性HPC是一种采用特殊的配合比、使用高品质原材料、采用特殊施工工艺而制得的具有特殊性能的混凝土。

其与普通混凝土的区别在于其具备了以下几个基本特性:1.高强度:在常规约束下,HPC的抗压强度可达到80MPa以上,而普通混凝土的抗压强度一般只有30MPa左右,因此HPC可满足更高要求的承重能力。

2.高耐久性:HPC能够长期承受多种化学腐蚀、冻融循环等自然环境所带来的损害,因此适合用于长期暴露于恶劣环境中的建筑。

3.高抗开裂性:由于HPC的抗张强度较高,可较好地抵抗混凝土收缩、温度变化等原因所带来的开裂。

4.高抗渗性:HPC中采用的添加剂能够大幅减少混凝土的渗透系数,从而使其在受到水流、潮湿等环境的影响时,仍然能够保持较好的性能。

5.施工可塑性:相较于普通混凝土,HPC具有更加可塑的性质,随着施工时的摆布和振捣等措施,可使其达到更加完美的状态。

二、HPC的应用1.桥梁建筑作为建筑中的重要组成部分,大型桥梁的建设需要选用具有较高抗张强度的材料,以满足其对于承重能力的要求。

HPC由于其高强度、高抗张性以及防腐耐久等特点,因此是桥梁建筑中不可或缺的材料。

例如在中国的南京长江大桥和香港的港珠澳大桥的建设中,采用的就是HPC。

2.高层建筑在高层建筑的设计中,HPC可以作为重要的结构支撑材料,以满足建筑的承载需求。

其高强度、高耐久性以及抗开裂性等特征,使得其更适合于高层建筑的建造。

例如在美国的芝加哥,曾经建造了一座百余层的高楼——西尔斯大厦,其中使用的就是HPC。

3.地下设施对于地下设施来说,HPC的高抗渗性和耐久性,使得其能够长期遭受地下水泄漏、污水渗漏等环境对于它的损害。

浅谈高性能混凝土耐久性的特点以及应用

浅谈高性能混凝土耐久性的特点以及应用
其 次 , 泥 石 中 的 水 化 物 稳 定 性 不 足 。水 泥 水 化 后 的 水
通过性 、 高填 充 性 、 密 实 性 、 稳 定 性 ; 同 时 具 备 低 成 本 主 要 化 合 物 是 碱 度 较 高 的 高碱 性 水 化 矽 酸 钙 、 化 铝 酸 钙 、 高 高 并 水 的 技 术 经 济合 理 性 。 高 性 能 混 凝 土 具 有 很 丰 富 的 技 术 内 水 化 硫 铝 酸 钙 。 此 外 , 水 化 物 中 还 有 数 量 很 大 的 游 离 石 在
费 用 , 是 极其 巨大 的 。 将 目前 , 国 的 基 础 设 施 建 设 工 程 规 模 其 灰 , 的 强 度 极 低 , 定性 极 差 , 侵 蚀 条 件 下 , 首 先 遭 到 它 稳 在 是
1 混 凝 土 工 程 耐 久 性 不 足 的 后 果
来 社 会 造 成 极 为 沉 重 的 负 担 。据 美 国 一 项 调 查 显 示 , 国 美
过 掺 加 外 加 剂 和 掺合 料 配 制 而 成 的具 有 高 工 作 性 、 强 度 、 高
首 先 , 满足混 凝 土施 工工 作性 要求 , 用 水 量 大、 为 即 水
高 耐 久 性 的综 合 性 能 优 良 的 混 凝 土 。具 体 是 : ) 合 料 呈 灰 比高 , 1拌 因而 导 致 混 凝 土 的 孔 隙 率 很 高 , 占水 泥 石 总 体 积 约 高塑或流态 、 可泵 送 、 离 析 , 于 浇 筑 密 实 ;) 凝 结 硬 化 的 2 一 4 , 别 是 其 中毛 细 孔 占相 当 大 部 分 , 细 孔 是 不 便 2在 5 O 特 毛
中 图分 类 号 : TU2 1 0
文献标识码 : A
文 章 编 号 :6 23 9 ( 0 7 0—2 20 1 7—1 8 2 0 ) 70 0— 1

浅谈混凝土结构耐久性及高性能混凝土的应用

浅谈混凝土结构耐久性及高性能混凝土的应用

厚 度 过厚 时 , 由于 混凝 土材 料 本 身 的脆 性 和 收缩 会 导 致混 凝 土 保护 层 出 现 裂缝 反 而 削 弱 其对 钢 筋 的 保护 作 用 。 耐 久 性 浅 谈 应 用 23 混凝土保护涂层 完好的混凝土保护涂层具有阻绝腐蚀性 . 0 引 言 介 质 与 混凝 土 接触 粘 结 的特 点 , 于 砼 粘 结 力不 小 于 1 Mp , 且 其 . a并 5 由于 陈 家 贡湾 特 大 桥 处于 海 水 环境 ,海 水 环境 对 于 桥 梁 混凝 土 与砼表面 的强碱性相适应 , 延长混凝 土和钢筋混凝土的使用寿命。 然 结 构 具 有 强腐 蚀 性 , 照 一 级 公 路桥 梁 结 构 1 0年 设 计 基 准 期 和 本 按 O 而 大 部 分涂 层 本 身 会在 环 境 的作 用 下 老 化 , 渐丧 失 其 功效 , 般 寿 逐 一 工 程 使用 年 限 的要 求 进 行结 构 耐 久 性 设计 ,为 保 证陈 家贡 湾 特 大桥 命在 5~1 0年 , 能 作辅 助 措 施 。 只 混凝 土结构的耐久性 ,本工程采取 了以高性能混凝土技术为核 心的 24 阻 锈 剂 阻锈 剂通 过 提 高 氯 离 子促 使 钢 筋 腐 蚀 的 临 界 浓 度 . 综合 耐 久 性 技术 方案 。然 而 我 国 目前 尚没 有 大 型海 洋 工 程 超长 寿 命 来稳定钢筋表面的氧化物保 护膜 , 品质对混凝土的主要物理性能、 其 服 役 的相 关技 术 规 范 , 性 能 混 凝 土 的 设 计 、 高 生产 、 工 技 术 在 工 程 施 力学 性 能 无 不 利影 响 , 而 延 长 钢筋 混 凝 土 的使 用 寿 命。 由于 其 有 从 但 中 的应 用 尚为 空 白 , 因此 结 合 陈 家贡 湾特 大桥 工 程 的 具体 要 求 , 究 研 效 用 量 较 大 , 为 辅助 措 施 较 为 适宜 。 作 跨海 大 桥 混凝 土 结 构耐 久 性 策 略和 高性 能 混凝 土 的应 用技 术 极 为 迫 3 加 强 陈 家贡 湾 特 大桥 结构 混 凝 土 耐久 性措 施 切和 重 要 。 改善混凝土和钢筋混凝土结构耐久性需采取 的措施:①从材质 1 陈 家 贡湾 特 大桥 混凝 土 结构 布置 和 耐 久性 设 计 本身 的性能出发 , 提高混凝土材料本身的耐久性能, 例如采用高效减 11 陈家贡湾特大桥混凝土结构布置 陈家贡湾特 大桥 孔数一 . 水 ̄ g 高效活性矿物掺合料。② 找出破坏混凝土耐久性作用的内在 fu J 孔径 ( 孔一 米 ) 6 一 3 m , 为 O 0 为装 配 式预 应 力 混 凝 土 连 续 T梁 桥 , 桥 因素 和外 在 因素 , 主 因和 次 因对 症 施治 , 根 据 具体 情 况 采 取 除高 对 并 梁上部结构 : 六孔一联 、 全桥 共十联 , 行车 道板 与桥 面铺 装采 用剪 力 性能混凝土 以外的补充措施 , 例如综合 防腐措施。 采用高性能混凝土 钢 筋 连 接 ; 梁 下 部 结 构 : 墩 采 用 双 悬 臂 预 应 力 薄 壁 墩 , 柱 为 主 桥 桥 墩 是 在 恶劣 的海 洋 环境 下 提 高 结 构耐 久 性 的 基 本措 施 ,然 后 根据 不 同 截面 3×1 . 5米的带竖肋矩形截面 , 基础采用柱式台、 桩基础 或重 力 构 件 和 部 位 , 可 能 提 高 钢 筋 保 护 层 厚 度 ( 般 不 小 于 5 mm )某 尽 一 0 , 台、 大 基 础 。混 凝 土 设计 强度 根据 不 同部 位 在 C 5~C 0之 间。 扩 3 5 些部位还可复合采用保护涂层 或阻锈剂等辅助措施,形成以高性能 1 陈 家 贡 湾 特 大 桥 附 近 海 域 气 象 环 境 陈 家 贡 湾 特 大 桥 地 处 . 2 海 工 混凝 土 为 基础 的综 合 防 护 策略 ,有效 提 高 陈 家贡 湾 特 大桥 混 凝 东 亚 季风 比较 发达 的黄 海 之滨 , 受季 风 和 海洋 气 候 的 影 响 , 季 变化 四 土结 构 的使 用 寿命 。 比较 明显 , 南 温 带 湿润 季 风 气候 类 型 : 季 空 气 湿润 , 量 充 沛 : 属 夏 雨 冬 因此 , 陈家贡湾特 大桥 混凝土结构 的耐久性基本 方案是 : 首先 , 季气候 干燥 , 时长稍寒。多年年平均 最低气温 为 91 最高气温 为 .℃、 混凝 土 结 构 耐 久性 基 本 措 施是 采 用 高性 能混 凝 土 ,同时 依据 混凝 土 1 .℃。 最 热 出 现在 八 月 , 9 5 月平 均 气 温 为 2 D 最 冷 出现 在 一 月 , 5C, 月 构件所处结构部位及使用环境条件 , 采用必要 的补充防腐措施, 如掺 平均 气 温 为 一 . ̄ 。年 平均 相 对 湿 度 为 7 % , 45C 2 累年 全 年 蒸 发量 平 均 加 钢 筋 阻锈 剂 、 混凝 土 外 涂 保护 层 等 。 保 证 施工 质 量 和 原材 料 品质 在 为 1 6 . 米 , 中全 年 以 五 月 份 为 最 高 , 4 22毫 其 累年 平 均 达 到 1O1毫 8. 的前 提 下 , 凝 土结 构 的耐 久性 将 可 以达 到设 计 要 求 。 混 米 , 一 月 最 小 , 仅 为 5 米 ,海 区 全 年 盐 度 一 般 在 1 0~ 48毫 50 对于具体工程而言,耐久性方案 的设计 必须考虑当地 的实际情 3 .0 。 间 变化 , 强 混 合 型海 区 , 洋 环 境特 征 明显 。 40 % 之 属 海 况, 如原 材 料 的耐 久 性 指标 、 艺 设 备 的可 行 性 等 , 工 以及 混凝 土 配合 13 陈 家贡 湾 特 大桥 面 临 的耐 久 性 问题 在 海 洋 环 境 下 结 构 混 . 比经济上 的合理性。 也就是说应该采取有针对性的, 因地制宜的制定 凝 土 的腐 蚀 荷 载 主 要 由气 候和 环 境 介 质侵 蚀 引起 ,主要 表 现 形式 有 防腐 方案 。 钢 筋 锈 蚀 、 类侵 蚀 、 融 循 环 、 蚀 、 一集 料 反应 和 冲 击 磨 损 等 。 盐 冻 溶 碱 根据 设 计 院 提 出 的陈 家 贡湾 特 大桥 主要 部 位 构 件的 强 度 等级 要 陈家 贡湾 特 大桥 位于 东 亚 季 风 比较 发 达 的黄 海 之 滨 , 因为 天气 较 暖 , 求 、 件 的 施工 工 艺 和环 境 条 件 , 各 部 位 混凝 土 结 构提 出具体 的耐 构 对 严 重 的 冻融 破 环 和浮 冰 的 冲 击磨 损 可 不 予考 虑 ; 盐 、 酸 盐 等盐 类 镁 硫 久性 方案 。 下表 1为海 上 段 部 分混 凝 土 结 构 的耐 久 性 方案 。 侵蚀 和 碱 骨 料 反应 破 坏 则 可 以通 过 控 制 混凝 土 组 分来 避 免 这样 钢 筋 锈蚀 破 坏 就成 为最 主 要 的腐 蚀 荷 载。 凝 土 中钢 筋 混 表 1 陈 家 贡湾 特 大 桥 混 凝 土 结构 耐 久 性 方 案 锈 蚀 可 由 两种 因 素 诱 发 . 是 海 水 中 C 一 卜侵 蚀 , 是 结构部 二 最, 净保护屡厚 设计混凝 l _ 最大 海洋环境分娄 土强度等 混凝土品种 水胶 最小胶 凝村料 补充防护措施 大 气 中 的 C 混 凝 土 碳 化 。 国 内外 大 量 工 程 调 查 O使 位 匿 瑚 ) 】 用量 k 1 2J 蹴 比 和 科 学 研 究结 果 表 明 : 洋 环 境 下 导 致 混凝 土 结 构 中 海 水下 区 丈 掺量掺旨 钢 筋 锈 蚀 破 坏 的主 要 因素 是 C 卜进 入 混 凝 土 中 , 在 水下灌 并 C3 5 O4 0 j5 0 料混 凝土 钢 筋 表 面集 聚 , 使 钢 筋 产 生 电 化 学腐 蚀 。 在 陈 家 贡 注桩 促 水位变动区 高性能混凝 湾 特 大 桥 周边 沿 海地 区调 查 中亦 证 实 , 洋 环 境 中 混 承 台 海 7 0 C4 0 035 3O 9 凝 土 的碳 化 速 度 远 远 低 于 C- 透 速 度 , f渗 混凝 土 自然 墩柱 位变动区、 自 高性能混凝 水位变动 区、 浪溅 碳 化 速度 平 均 为 3 mm门0年 。 因此 , 响陈 家贡 湾特 影 溅区 6 0 C0 4 03 5 ; 大气区 匹海 防腐蚀溶 层 大 桥 结 构 混 凝 土 耐 久 性 的 首 要 因 素 是 混 凝 土 的 C 桥墩 、 r 盖 大气区 高性能渴凝 5 0 C 40 O3 5 j 帅 渗 透 速度 。 粱

高性能混凝土在桥梁工程中的应用

高性能混凝土在桥梁工程中的应用

高性能混凝土在桥梁工程中的应用桥梁工程对于一个国家或地区的基础设施建设和交通运输系统起着至关重要的作用。

在桥梁建设中,混凝土是一种常见且广泛应用的材料。

而高性能混凝土作为混凝土技术的重要发展方向,其在桥梁工程中的应用也愈发重要和广泛。

本文将探讨高性能混凝土在桥梁工程中的应用,并分析其优势及带来的益处。

一、高性能混凝土的定义和特点高性能混凝土是一种相对于传统混凝土而言具有卓越性能的材料。

它的特点主要包括以下几个方面:1. 抗压强度高:高性能混凝土的抗压强度通常能达到60MPa以上,远高于普通混凝土的强度,这为桥梁的承载能力提供了强有力的支撑。

2. 密实性好:高性能混凝土的密实性极佳,具有较低的渗透性和吸水性,能够有效减少化学侵蚀和腐蚀对混凝土结构的损害。

3. 抗冻融性能强:由于高性能混凝土中加入了特殊的添加剂和掺合料,使其在极端气候条件下具有良好的抗冻融性能,能够有效延长桥梁的使用寿命。

4. 抗裂性好:高性能混凝土在硬化过程中能够形成更加致密和均匀的结构,从而提高了其抗裂性能,降低了桥梁的维修成本。

5. 耐久性优越:高性能混凝土的耐久性能较好,能够耐受长时间的荷载和环境侵蚀,有效延长桥梁的使用寿命。

二、高性能混凝土在桥梁工程中的应用高性能混凝土在桥梁工程中的应用范围广泛,主要包括以下几个方面:1. 桥墩和桥台:作为桥梁的支撑结构,桥墩和桥台需要具备较高的强度和稳定性。

高性能混凝土能够满足这一需求,提供稳固可靠的支撑,增加桥梁的承载能力和抗震能力。

2. 桥面板:桥面板是承载车辆荷载的重要部分,需要具备较高的耐久性和抗冲击能力。

高性能混凝土的高抗压强度和耐久性,能够有效减少因长期和重复负荷而引起的疲劳破坏,延长桥面板的使用寿命。

3. 桥梁连接部位:高性能混凝土在桥梁的连接部位(如伸缩缝和支座)中的应用能够提供更好的密封性和耐候性,减少水和腐蚀性物质的渗透,保护桥梁结构的完整性。

4. 预应力桥梁构件:高性能混凝土具有较高的初始抗裂性能和较小的收缩率,适合于制作预应力混凝土构件。

浅谈高耐久性混凝土的特点及应用

浅谈高耐久性混凝土的特点及应用
受环境作用 引起 的混凝土工程劣化 3 . 1 原材料 的要求 情况明显严重 , 这 主要是 由于应用于各种劣化环境 ( 包括对于混凝土 3 . 1 . 1 水 胶 比f Ⅳ, B ) ≤O . 3 8 。 来说严酷 的环境 ) 的混凝土工程数量 的增大 ; 环境 的恶化( 如酸雨 、 排 从混凝土微观结构来讲 , 与混凝土的耐久性最为密切相关的就是 污等 ) 和施工片面追求进度等导致的工程质量问题等 。 美 国的混凝土 其密实性 , 低水胶 比是保证混凝土密实性最基本和最有效的措施 , 但 基础设施 总价值约为 6万亿美元 ,每年所需维修 费或重建费约为 3 是水胶 比要控制在适当的范围内, 过低 的水胶比 , 混凝土表面有易发 千亿美元 。 我 国是一个发展中的大 国, 目前处于大规模 的基本建设时 生早期微裂的危险性。 期, 每年投资规模 达 2 万亿人 民币以上 , 目前建设 的混凝土结构物再 3 . 1 . 2 水泥必须采用 符合 国家现行标准规定的水 泥 ,如硅酸盐水 过3 0~5 0年将进入维修期 ,所需 维修 或重建费将会是一笔 巨额资 泥 , 普硅水泥或复合硅酸盐水泥 , 不得选用立窑水泥。这里限制立窑 主要是因为常常立窑水泥含有 的游离氧化钙较高 , 水泥 的安定 金。因此发展高耐久性混凝 土 , 提高结构物的服役年限 , 有巨大的经 水泥 , 性不 良, 对混凝土有引起开裂的潜在危险。 济 和社 会 效 益 。 国际上对混凝土的研究 耐久性的研究开始较早 ,几十年前就提 3 . 1 . 3粗 骨 料 的压 碎 指标 值 ≤1 0 %, D m a x <2  ̄ 5 m m,采 用 1 5~ 出了混凝 土冻害机理的不同学说 , 在提高混凝土结构耐久性方面 , 美 2 5 a r m和 5 ~1 5 mm二级配合 , 饱和吸水率 < 2 . 0 %, 且无碱活性。对骨 国和欧洲一些 国家在 2 O世纪 8 0年代 已经开始了混凝土结构耐久性 料 的要求不仅是强度高 , 而且要求是级配 良好 , 以使骨料 的堆积空隙 的设 计 。 率最小 , 减少胶结材用量 , 且混合料工作性好 ; 对 处于潮湿环境的重 对碱骨料反应的危险性 , 应严加防范 , 选用无碱活性的骨料 。 日本 由于地理环境 的原因 , 海洋建筑较多 , 海水和空气 中氯离子 要工程 , 3 . 1 . 4 采用优质矿物微细粉和高效减水剂是高耐久性混凝土的特 对结构物混凝 土和钢筋的腐蚀较 为严重 ,而且碱骨料反应的情况也 比较多 , 所 以 日本在耐久性 的研究也较多和较为先进 , 技术措施 主要 点 。 矿物微细粉宜采用硅粉 、 粉煤灰 、 磨细矿渣及 天然沸石粉等 , 所用 且宜达到优品级 。 矿物微细粉等 是提高混凝土的质量 , 结构物的表面处理和阴极保护等。同时在耐久 的矿物微细粉应符合 国家有关标准 , 性混凝土新材料方 面, 日本 的鹿 岛在研究 开发 “ 万年混凝土” , 由于特 量 取代水 泥 的最 大量 , 一 般为 , 硅粉 ≤1 0 %, 粉煤 灰 ≤3 0 %, 矿渣≤ 殊的致密结构 , 推定寿命为一万年。 5 0 %, 天然沸石粉≤1 0 %, 复合微细粉 ≤5 0 %。 我 国在耐久性研究方面虽起 步较 晚, 但近年来进展很快 , 近几年 矿物徽细粉与高效减水挤 “ 双掺” ,可有效地增加混凝土的流动 改善施工性能 ; 在保持流动不变 的前提下 , 可以显著降低混凝土 发布 的混凝土结构耐久性的规范或规定有 : 水利部 s L 2 1 1 - 2 0 0 6 ( ( 水 性 , 提高强度和密实度 , 因而十分有利于混凝土耐久性 的提高 ; 工建筑物抗冰冻设计规范》 ; 交通部 J T J 2 7 5 — 2 0 0 0 ( ( 海港工程混凝土 用水量 , 结构 防腐技术规范》 ; 铁道部铁建设[ 2 0 0 5 ] 1 5 7号《 铁路混凝土结构耐 矿 物微 细粉体 的掺用能降低水化热 , 减 少混凝土开裂的危险 ; 此外 , 二次反应” ’ , 有助于后期 久性设计暂行 规定 》 ; 交 通部 J T G T B 0 7 0 1 《 公路工程混凝土结构 防腐 矿 物徽 细粉 与水泥水化产生的氢氧化钙的“ 蚀技 术规范》 ; 建设部发布 的国家标 准 G B / T 5 0 4 7 6 — 2 0 0 8 ( ( 混凝 土结 强度 的提高和抑制碱 一骨反应。但是应注意 ,当矿物微细粉掺量过 构耐久性设计规范》 等, 有力地促进 了我 国混凝土结构耐久性的研究 大 , 可能会降低抗碳化性 能 , 尤其像粉煤类 的矿物粉体等 , 不利于钢 和应用 的技术进步 , 由过去只注重强度指标到强度与耐久性并重 , 强 筋 的保护 。因此提出了矿物微细粉等量取代水 泥的最大量限值的建 议, 在实际工程 中, 结合具体条件 , 经过试验证明超过此 限值 , 仍能满 度 服 从 耐 久性 的新 阶段 。 2基本 原 理 与定 义 足抗碳化要求 , 可不受此限制 。 3 . 2耐久性设计的要求 混凝土 的耐久性是 指其于所处环境下 ,抵抗内外劣化 因素作用 对于处于严酷环境的混凝土结构的耐久 陛, 应根据所处环境条件 仍 能保持其应有结构性 能的能力 。这些能力主要包括 : 抵抗渗透 、 冻 融、 抗碳化 、 化 学侵蚀 、 碱 一骨料反应 、 开裂等的能力 , 如果 从混凝土 进行耐久性设计 , 考虑的环境劣化因素有 : 3 . 2 . 1 抗冻害耐久性要求 : ①根据不 同冻害地区确定最大水胶 比; 结构 的角度来说 , 还应包括钢筋 的锈蚀等 。 ② 不同冻害地 区的耐久性指数 k ; ③ 受除冰盐冻融循环作用时 , 应满 混凝 土耐久 陛不 良的原因简单概括起来 , 主要有 : 2 . 1 水泥 含较多 的 C 3 S和碱 , 粉磨得 过细 , 水 化加速 , 放热 量集 足单位剥蚀量的要求 ; ④处于有冻害环境 的, 必须 掺入 引气 剂 , 引气

浅谈高性能水泥混凝土的耐久性

浅谈高性能水泥混凝土的耐久性

高性能混凝 土在 配制上的特点是低水 灰 比, 选
外界环境 的影 响 因 素是 客 观存 在 的 , 该 通 应
过 一定的技术措 施尽 量消除或 控制对 混凝 土的影
用优质原材料 , 除水泥 、 和骨料外 , 水 必须掺加足够
数量 的矿物集 料 和高效 减水 剂 , 少水泥 用量 , 减 减 少混凝土 内部 孔 隙率 , 少体 积收缩 , 减 提高强 度和 耐久性 。在施工过程 中要控 制好 每一个工序 、 每一 个环节 , 切实 保证砼 结 构实体 的 耐久性 , 以延长混 凝土结构的使 用寿命 , 减少维修保养费用 。
造成砼脱 落 。有 些桥 面铺装 出现与钢筋 布置一致
的 规 则 裂 缝 , 都 是 钢 筋 保 护 层 厚 度 不 够 导 致 的 这 质 量 缺 陷 , 结 构 耐 久 性 是一 个 非 常 大 的隐 患。 对 所 以 , 工 中 要 严 格 控 制 钢 筋 保 护 层 厚 度 , 通 过 施 可 预 埋 固定 钢 筋 、 加 垫 块 、 当缩 小 箍 筋 尺 寸 等措 增 适
施避 免 。
强 度更高 , 稳定性 更优 的低碱性 水化矽 酸钙 , 而 从 达 到改善水化胶 凝 物 质 的组 成 , 除游 离石 灰 的 消
目的。有些超细 矿 物掺 料 , 平 均粒 径 小 于水 泥 其
粒子 的平 均粒径 , 填充 于 水 泥粒 子 之 间 的空 隙 能 中, 使水 泥石结构更 为致 密 , 阻断可能形 成 的渗 并
邱 月
( 河北 省 秦 皇 岛 市 公 路 工 程质 量 监 督 站 秦 皇 岛 060) 6 O 0


从 混 凝 土 的强 度 、 界 环 境 影 响 、 工 质 量 控 制 等 方 面 分 析 了 影 响 水 泥 混 凝 土 耐 久 性 的 外 施

高性能混凝土在城市轨道交通中的应用

高性能混凝土在城市轨道交通中的应用

高性能混凝土在城市轨道交通中的应用一、引言随着城市化进程的加速,城市轨道交通已经成为人们出行的重要方式之一。

而作为城市轨道交通的基础建设之一,路基的建设质量直接影响着轨道交通的安全性、使用寿命和运营成本。

因此,采用高性能混凝土在城市轨道交通中的应用已成为近年来的重要趋势。

二、高性能混凝土的特点和优势1.高强度:高性能混凝土的抗压强度达到100MPa以上,比普通混凝土强度高出3-5倍。

2.高耐久性:高性能混凝土的耐久性是普通混凝土的3-5倍,能够长期抵御氯离子、硫酸盐离子、碳化等腐蚀。

3.施工性好:高性能混凝土的流动性好,易于施工,可以降低施工难度和施工时间。

4.节能环保:高性能混凝土的制备过程中使用的水泥量较少,能够降低能耗和二氧化碳排放,符合可持续发展的要求。

三、高性能混凝土在城市轨道交通中的应用1.路基路基是轨道交通的支撑结构,对于轨道交通的安全性和使用寿命至关重要。

采用高性能混凝土可以提高路基的抗压强度和耐久性,延长路基的使用寿命。

2.桥梁桥梁是城市轨道交通中重要的构造物之一,采用高性能混凝土可以提高桥梁的承载能力和抗震性能,提高桥梁的安全性和使用寿命。

3.隧道隧道是城市轨道交通中必不可少的构造物之一,采用高性能混凝土可以提高隧道的承载能力和防水性能,提高隧道的安全性和使用寿命。

4.车站车站是城市轨道交通中人员流量最大的地方之一,采用高性能混凝土可以提高车站的承载能力和耐久性,延长车站的使用寿命。

四、高性能混凝土在国内城市轨道交通中的应用案例1.上海轨道交通4号线上海轨道交通4号线中采用了高性能混凝土作为路基和隧道的建设材料,提高了路基和隧道的抗压强度和耐久性,延长了使用寿命。

2.北京地铁14号线北京地铁14号线中采用了高性能混凝土作为桥梁的建设材料,提高了桥梁的承载能力和抗震性能,提高了桥梁的安全性和使用寿命。

3.广州地铁6号线广州地铁6号线中采用了高性能混凝土作为车站的建设材料,提高了车站的承载能力和耐久性,延长了车站的使用寿命。

混凝土耐久性与高性能混凝土

混凝土耐久性与高性能混凝土

混凝土耐久性与高性能混凝土混凝土是一种广泛应用于建筑、道路和基础设施等领域的建筑材料。

它的优点在于强度高、耐久性好以及成本相对较低。

而在混凝土的应用中,耐久性是一个非常重要的因素,尤其是对于长期使用和恶劣环境下的混凝土结构来说。

为了提高混凝土的耐久性,研究人员和工程师们广泛探索和应用一种被称为高性能混凝土的材料。

一、混凝土耐久性的重要性混凝土在实际使用中需要具备一定的耐久性,以确保其长期的稳定性和可靠性。

混凝土结构如果在短时间内发生严重损坏,除了给使用者带来经济损失之外,还可能造成人身和财产的严重损害。

因此,提高混凝土的耐久性是非常重要的。

二、混凝土的耐久性问题然而,在实际使用中,混凝土结构往往会面临一些耐久性问题,如开裂、腐蚀、渗漏等。

其中,开裂是混凝土耐久性问题中最常见的一个,它不仅会降低混凝土的强度和稳定性,还会导致水分和气体的渗入,从而进一步恶化混凝土的性能。

三、高性能混凝土的定义与特点高性能混凝土是一种相对于传统混凝土而言具有更高强度、耐久性和抗开裂能力的一种材料。

其具有以下特点:1. 高强度:高性能混凝土的强度相对较高,能够承受较大的荷载压力。

2. 优异的耐久性:高性能混凝土具有良好的抗渗透、抗腐蚀和抗冻融性能,能够在恶劣环境下长期使用。

3. 减少开裂:高性能混凝土的配方中添加了控制开裂的措施,能够减少混凝土的开裂问题。

4. 提高耐久性:高性能混凝土在材料的选择和施工工艺上更为严格,能够提高混凝土的整体耐久性。

四、高性能混凝土的应用高性能混凝土由于其卓越的性能和耐久性,被广泛应用于各种建筑、桥梁和水利工程中。

以下是一些常见的高性能混凝土应用:1. 高层建筑:高性能混凝土能够承受较大的荷载和抗震性能,因此在高层建筑中得到广泛应用。

2. 桥梁工程:桥梁作为承载交通的重要组成部分,需要具备较高的强度和耐久性。

高性能混凝土的使用能够提高桥梁的整体性能,并延长其使用寿命。

3. 水利工程:水利工程中的构筑物经常暴露在湿润或潮湿的环境中,高性能混凝土的抗渗性和耐腐蚀性能能够提供更好的保护,并降低维修成本。

高性能混凝土的特点与优势

高性能混凝土的特点与优势

高性能混凝土的特点与优势在现代建筑工程领域,高性能混凝土作为一种新型建筑材料,正逐渐展现出其独特的魅力和广泛的应用前景。

高性能混凝土并非是一种简单的材料创新,而是在传统混凝土的基础上,通过科学的配比和先进的生产工艺,实现了性能上的显著提升。

那么,高性能混凝土到底有哪些特点与优势呢?让我们一起来深入了解一下。

高性能混凝土具有出色的耐久性。

在恶劣的环境条件下,如海洋环境中的氯离子侵蚀、化学腐蚀、冻融循环等,普通混凝土往往容易出现开裂、剥落等问题,从而影响其使用寿命。

而高性能混凝土通过优化水泥品种和用量、掺入高效减水剂和矿物掺和料等措施,大大降低了混凝土的孔隙率和渗透性,显著提高了其抗渗性、抗化学侵蚀性和抗冻性。

这意味着使用高性能混凝土建造的建筑物和基础设施能够在更长的时间内保持良好的性能,减少维修和重建的成本。

高强度是高性能混凝土的另一个显著特点。

相比于传统混凝土,高性能混凝土能够达到更高的抗压强度和抗拉强度。

这使得在相同的承载要求下,可以使用更小的截面尺寸,从而减轻结构的自重,增加建筑物的使用空间。

例如,在高层建筑中,采用高性能混凝土可以减少柱子和梁的尺寸,使建筑设计更加灵活,同时也降低了基础的负荷。

高性能混凝土还具有良好的工作性能。

在施工过程中,它具有良好的流动性、填充性和可泵性,能够更容易地浇筑到复杂的模板中,并且在浇筑后能够均匀地分布和密实成型,减少了振捣的工作量,提高了施工效率和质量。

此外,高性能混凝土的坍落度损失较小,能够在较长时间内保持其工作性能,为施工提供了更大的便利。

高性能混凝土在体积稳定性方面也表现出色。

它具有较低的收缩和徐变,能够有效地减少混凝土在硬化过程中由于水分蒸发和水泥水化引起的体积变化。

这对于大体积混凝土结构,如大坝、桥梁墩台等,尤为重要。

较小的收缩和徐变可以降低混凝土开裂的风险,提高结构的整体性和稳定性。

高性能混凝土的原材料选择和配合比设计也更为严格和科学。

在水泥的选择上,通常会选用高强度、低水化热的水泥品种,以减少混凝土内部的温度应力。

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浅谈高性能混凝土耐久性的特点及应用
【摘要】高性能混凝土是指采用普通原材料、常规施工工艺,通过掺加外加剂和掺合料配制而成的具有高工作性、高强度、高耐久性的综合性能优良的混凝土。

【关键词】混凝土;耐久性;应用及控制措施
从去年在潍坊到现在青岛双积公路,接触高性能混凝土也有两年时间了,对高性能混凝土耐久性有点皮毛认识。

高性能混凝土是指采用普通原材料、常规施工工艺,通过掺加外加剂和掺合料配制而成的具有高工作性、高强度、高耐久性的综合性能优良的混凝土。

具体是:
1)拌合料呈高塑或流态、可泵送、不离析,在大沽河特大桥40米箱梁混凝土坍落度180-220mm,便于浇筑密实;
2)在凝结硬化过程中和硬化后的体积稳定,水化热低,不产生微细裂缝,徐变小;
3)有很高的抗渗性。

其中高工作性是高性能混凝土必须具备的首要条件,即高流动性、高抗分离性、高间隙通过性、高填充性、高密实性、高稳定性;并同时具备低成本的技术经济合理性。

高性能混凝土具有很丰富的技术内容,其核心是保证耐久性。

1混凝土工程耐久性不足的后果
混凝土工程因其工程量浩大,将会因耐久性不足对未来社会造成极为沉重的负担。

据我从网上搜索的资料美国一项调查显示,美国的混凝土基础设施工程总价值约为6万亿美元,每年所需维修费或重建费约为3千亿美元。

美国50万座公路桥梁中20万座已有损坏,平均每年有150-200座桥梁部分或完全坍塌,寿命不足20年;美国共建有混凝土水坝3000座,平均寿命30年,其中32%的水坝年久失修。

美国对二战前后兴建的混凝土工程,在使用30-50年后进行加固维修所投入的费用,约占建设总投资的40%-50%以上。

中国20世纪50-60年代所建设的混凝土工程已使用40余年,如果我国混凝土工程的平均寿命按30-50年计,在今后的10-30年内,为了维修建国以来所建基础设施的费用,将是极其巨大的。

目前,我国的基础设施建设工程规模宏大,每年高达2万亿元人民币以上,约30-50年后,这些工程也将进入维修期,所需的维修费或重建费将更为巨大。

作为21世纪的高性能混凝土,更要从提高混凝土耐久性入手,以降低巨额的维
修和重建费用。

2影响混凝土耐久性的主要因素
一般混凝土工程的使用年限约为50-100年,不少工程在使用10-20年后,有的甚至使用9年以后,即需要维修。

用普通水泥混凝土所完成的工程不能满足耐久性(超耐久)要求的根本原因,在于混凝土本身的内部结构。

首先,为满足混凝土施工工作性要求,即用水量大、水灰比高,因而导致混凝土的孔隙率很高,约占水泥石总体积的25%-40%,特别是其中毛细孔占相当大部分,毛细孔是水分、各种侵蚀介质、氧气、二氧化碳及其它有害物质进入混凝土内部的通道,引起混凝土耐久性的不足。

其次,水泥石中的水化物稳定性不足。

水泥水化后的主要化合物是碱度较高的高碱性水化矽酸钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙。

此外,在水化物中还有数量很大的游离石灰,它的强度极低,稳定性极差,在侵蚀条件下,是首先遭到侵蚀的部分。

要大幅度提高混凝土的耐久性,就必须减少或消除这些稳定性低的组分,特别是游离石灰。

3提高混凝土耐久性的技术途径
如前分析,要提高混凝土的耐久性,必须降低混凝土的孔隙率,特别是毛细管孔隙率,最主要的方法是降低混凝土的拌和用水量。

但是如果纯粹的降低用水量,混凝土的工作性将随之降低,又会导致捣实成型工作困难,同样造成混凝土结构不致密,甚至出现蜂窝等宏观缺陷,不但混凝土强度降低,而且混凝土的耐久性也同时降低。

目前减少孔隙率的途径往往是掺入高效减水剂。

3.1掺入高效减水剂
在保证混凝土拌和物所需流动性的同时,尽可能降低用水量,减小水灰比,使混凝土的总孔隙,特别是毛细管孔隙率大幅度降低。

水泥在加水搅拌后,会产生一种絮凝状结构。

在这些絮凝状结构中,包裹着许多拌和水,从而降低了新拌混凝土的工作性。

施工中为了保持混凝土拌和物所需的工作性,就必须在拌和时相应地增加用水量,这样就会促使水泥石结构中形成过多的孔隙。

当加入减水剂后,减水剂的定向排列,使水泥质点表面均带有相同电荷。

在电性斥力的作用下,不但使水泥体系处于相对稳定的悬浮状态,还在水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜,同时使水泥絮凝状的絮凝体内的游离水释放出来,因而达到减水的目的。

3.2掺入高效活性矿物掺料
普通水泥混凝土的水泥石中水化物稳定性的不足,是混凝土不能超耐久的另一主要因素。

在普通混凝土中掺入活性矿物的目的,在于改善混凝土中水泥石的
胶凝物质的组成。

活性矿物掺料(矿渣、粉煤灰等)中含有大量活性二氧化硅及活性三氧化二铝,它们能和水泥水化过程中产生的游离石灰及高碱性水化矽酸钙产生二次反应,生成强度更高,稳定性更优的低碱性水化矽酸钙,从而达到改善水化胶凝物质的组成,消除游离石灰的目的。

有些超细矿物掺料,其平均粒径小于水泥粒子的平均粒径,能填充于水泥粒子之间的空隙中,使水泥石结构更为致密,并阻断可能形成的渗透路。

3.3消除混凝土自身的结构破坏因素
除了环境因素引起的混凝土结构破坏以外,混凝土本身的一些物理化学因素,也可能引起混凝土结构的严重破坏,致使混凝土失效。

例如,混凝土的化学收缩和干缩过大引起的开裂,水化热过性过高引起的温度裂缝,硫酸铝的延迟生成,以及混凝土的碱集料反应等。

因此,要提高混凝土的耐久性,就必须减小或消除这些结构破坏因素。

限制或消除从原材料引入的碱、硅酸、氯离子等可以引起结构破坏和钢筋蚀物质的含量,加强施工控制环节,避免收缩及温度裂缝产生,提高混凝土的耐久性。

3.4保证混凝土的强度
尽管强度与耐久性是不同概念,但又密切相关,它们之间的本质联系是基于混凝土的内部结构,都与水灰比这个因素直接相关。

在混凝土能充分密实条件下,随着水灰比的降低,混凝土的孔隙率降低,混凝土的强度不断提高,与此同时,随着孔隙率降低,混凝土的抗渗性提高,因而各种耐久性指标也随之提高。

在现代的高性能混凝土中,除掺入高效减水剂外,还掺入了活性矿物材料,它们不但增加了混凝土的致密性,而且也降低或消除了游离氧化钙的含量。

在大幅度提高混凝土强度的同时,也大幅度地提高了混凝土的耐久性。

此外,在排除内部破坏因素的条件下,随着混凝土强度的提高,其抵抗环境侵蚀破坏的能力也越强。

4结论
高性能混凝土在配制上的特点是低水灰比,选用优质原材料,必须对骨料的含泥量进行严格控制,除水泥、水和骨料外,必须掺加足够数量的矿物集料和高效减水剂,减少水泥用量,减少混凝土内部孔隙率,减少体积收缩,提高强度,提高耐久性。

【参考文献】
[1]国家标准:GBJ10-89混凝土结构设计规范[S].中国建筑出版社,2002.
[2]孙忠义,王建华.公路工程试验工程师手册[Z].人民交通出版社,2004.
[3]奖正荣.建筑施工工程手册[Z].中国建筑工业出版社,2006.。

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