高性能混凝土的设计研究与发展现状

开题报告

高性能混凝土是在现代高强混凝土的基础上发展起来的。使用新型的高效减水剂和矿物掺和料，是使混凝土达到高性能的主要技术措施，前者能降低混凝土的水胶比，增大坍落度，控制坍落度损失，提高混凝土的密实性和工作性；后者能填充胶凝材料的孔隙，参与胶凝材料的水化，除提高混凝土的密实度外，还改善混凝土的界面结构，提高混凝土的强度和耐久性。粉煤灰高性能混凝土将粉煤灰作为矿物掺和料，既改善了混凝土的技术性能，同时又充分利用了工业废料，有效地节约了资源和能源，减少了环境污染，符合绿色高性能混凝土的发展方向，促进了混凝土技术的健康发展。

高性能混凝土的定义最早在美国提出。1990年5月在美国马里，由美国国家标准与工艺研究院(NIST)和美国混凝土学会(ACI)主办的讨论会上，将HPC定义为具有所要求的性能和匀质性的混凝土。这些性能主要包括：易于浇注捣实而不离析，力学性能好，早期强度高，韧性好，体积稳定性好，在恶劣条件下使用寿命长等。

高性能混凝土概念的提出至今只有十多年的时间，但是由于国际上广泛认识到高性能混凝土具有高工作性、高耐久性和高强度等特性，用其替代传统的混凝土以及建造在严酷环境中的特殊结构物，具有显著的经济效益和技术先进性，因此高性能混凝土的开发和应用得到了各国的很大重视，并且取得了巨大成果。美国、日本、法国、加拿大等国已将高性能混凝土作为跨世纪的新材料，投入了大量的人力、物力和财力进行研究和开发，至今已在不少重要工程中使用。高性能混凝土适应了当今科学技术和生产发展的要求，可以提高混凝土结构的使用寿命，大量利用工业废渣，减少资源耗费和环境污染，便于施工，节约能源，己被各国普遍认为是今后混凝土技术的发展方向，是混凝土可持续发展的出路所在。

从1996年开始，我国国家计委、国家科技部先后2次设立科技攻关项目，进行高性能混凝土的创新研究，由中国建筑材料科学研究院、清华大学、同济大学、中国水利水电科学研究院等几十所科研单位、高等院校承担了“高性能混凝土的综合研究和应用”及“新型高性能混凝土及其耐久性的研究”的研究课题，

针对高性能混凝土所用原材料及组成材料之间的相互影响、高性能混凝土配合比、混凝土拌和物的工作性、硬化混凝土的力学性能、耐久性、体积稳定性、亚微观结构、水泥和外加剂之间的适应性、工程应用等方面进行了较全面的研究。通过联合攻关，项目取得了大量具有国际先进水平的研究成果，并在近百个工程中应用，转化效果显著，产业化前景非常好。

二、选题的目的和意义

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，这种混凝土有可能为基础设施工程提供100年以上的使用寿命区别于传统混凝土，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。

三、研究方案（框架）

本文是以一个具体的混凝土工程为例，对高性能混凝土在实际工程中的应用进行了研究。重点有七大部分：一、绪论，介绍了文章的选题背景，总结了相关国外文献综述；二、主要介绍高性能混凝土的性能研究和应用分析；三、介绍高性能混凝土的质量与施工控制；四、结合具体的工程分析了高性能混凝土在实际应用过程中应该注意的各种问题；五，绿色混凝土的发展；六、展望了高性能混凝土的发展前景；七、总结。

本文的总体思路是“介绍原理——提出问题——分析问题——解决问题”，本文着重笔墨将重点放在“分析问题”和“解决问题”上。思路为“分析现状——提出问题——解决问题”，对高性能混凝土在具体工程中的应用做了了分析，提出了其应用应该注意的事项和技术措施。

中文摘要

摘要：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，如何在保证建筑工程质量的同时也能使工程能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。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。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。本文主要介绍了高性能混凝土的研究、应用概况及目前国外的研究现状，阐明了高性能混凝土的特性，列举了高性能混凝土在国外研究应用中的重要成果，并结合具体的工程对高性能混凝土的应用给出了具体的技术措施、注意事项和要点，最后对其发展趋势作出展望。随着我国建筑向高层化、大型化、现代化的发展，高性能混凝土必将成为新世纪的重要建筑工程材料。

关键词：高性能混凝土；耐久性；体积稳定性

目录

中文摘要 (i)

ABSTRACT (ii)

1 绪论 (1)

1.1 选题背景 (1)

1.2 选题的目的与意义 (1)

1.3 国外研究现状 (2)

1.3.1 国研究现状 (2)

1.3.2 国外研究现状 (2)

1.4 研究方案 (3)

2 高性能混凝土的性能研究和应用分析 (4)

2.1 高性能混凝土的概念 (4)

2.2 高性能混凝土的性能 (5)

2.3 当前高性能混凝土应用中存在的问题 (6)

3 高性能混凝土质量与施工控制 (7)

3.1 高性能混凝土原材料及其选用 (7)

3.2 配合比设计控制要点 (8)

3.3 高性能混凝土配制技术要点 (9)

3.4 高性能混凝土的施工控制 (9)

4 结合工程案例对高性能混凝土的应用进行分析 (11)

4.1 工程概况 (11)

4.2 工程技术措施 (11)

4.3 工程注意事项 (12)

4.3.1 原材料选择 (12)

4.3.2 优化配合比设计 (12)

4.3.3 混凝土的拌和及运输 (13)

4.3.4 混凝土构件的早期养护 (13)