高性能混凝土论文

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高性能混凝土道路桥梁工程论文

高性能混凝土道路桥梁工程论文

高性能混凝土道路桥梁工程论文1高性能混凝土的概述1.1高性能混凝土的概念分析高性能混凝土的概念解释目前国内外没有统一的共识,各个国家对其有不同的定论。

其中,欧洲混凝土学会将高性能混凝土概括为:水胶比小于0.40的混凝土。

而在其他国家中,更加强调混凝土的稳定性与强度。

在我国,著名专家冯乃谦在其著作中指出,对于高性能混凝土的概念定义必须紧紧围绕以下展开:高性能混凝土必须具有高强度性与耐久性,并在其物质基础中加入掺合料。

因此,从诸多专家以及学者的文献著作中,我们可以发现,针对高性能混凝土的定义中都强调了高性能混凝土的稳定性、适应性以及强度性。

继而,我们引用《公路桥涵施工技术规范》中关于高性能混凝土的定义。

高性能混凝土,是指具有高强度、低渗透性、高弹性模量以及能够抵抗外界破坏的混凝土。

同时,需要对高强混凝土与高性能混凝土进行区分,高强混凝土强调的是自身具有的较高抗渗透性,而高性能混凝土强调自身具有的高耐久性。

1.2高性能混凝土与普通混凝土之间的异同1.2.1高性能混凝土与普通混凝土之间的相同点(1)两者使用的材料大致相同,例如都是通过对水泥、砂石以及添加剂进行一定程度上的配置而得到的。

但是针对混凝土使用过程中的性能指标,高性能混凝土要更加严格。

(2)两者在生产过程中所使用的工艺都是相同的,没有本质上的差别。

(3)两者对于自身的体积稳定性、强度、刚度以及经济性等都有着较高的要求。

其中,高性能混凝土在耐久性上的要求更高,并相对传统的混凝土在某些性能上有着大幅度的提升。

1.2.2高性能混凝土与普通混凝土之间的不同点(1)高性能混凝土与普通混凝土的最大差别在于对原材料、生产工艺、配置比例以及维护手段上,高性能混凝土具有更加严格的标准,并要求在执行过程中进行精确化的控制。

因此,如果在生产高性能混凝土按照原有的生产理论作业,那么生产出来的混凝土完全不能适应相关的要求。

(2)针对于高性能混凝土的施工单位要求极为严格,必须对整个施工过程进行精确控制,对施工过程要严格按照相关的标准。

高性能混凝土施工质量浅析论文

高性能混凝土施工质量浅析论文

高性能混凝土施工质量浅析【摘要】通过对高性能混凝土概念的提出,介绍了高性能混凝土的特性、适用范围,分析了高性能混凝土的质量控制,从严格控制原材料、配合比、拌制、运输、浇筑、养护等环节进行深入探讨,从而指导了高性能混凝上的施工质量。

【关键词】高性能;混凝土;使用质量引言建筑技术发展到今天,对混凝土提出了更高要求,特别是一些施工难度大、使用环境恶劣、维修工作困难而混凝土质量要求又高的工程,仅仅依靠提高强度是不够的,必须同等改善混凝土工作性能。

为满足这些要求,混凝土必须向高性能方向发展。

1 高性能混凝土的概念高性能混凝土是一种新型的高技术混凝土,是在大幅度地提高普通混凝土性能的基础上采用现代技术制作的混凝土,它以耐久性作为设计的主要指标。

针对不同用途要求,高性能混凝土对下列性能有重点的予以保证:耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。

为此,高性能混凝土在配制上的特点是低水胶比,选用优质原材料,除水泥、水、集料外,必须掺加足够的矿物细掺料和高效外加剂。

2 高性能混凝上的特性高性能混凝土应同时具备以下特点:2.1高工作性:高性能混凝土在拌合、运输、浇筑时具有良好的流变学特性,高流动性(一般坍落度在20cm以上),不泌水,不离析,施工时能达到自流平,坍落度经时损失小,具有良好的可泵性。

这种优良的工作性能可以保证施工时混凝土的质量均匀,避免了一些原始缺陷,同时可提高施工速度,节省人力。

2.2高体积稳定性:在硬化过程中混凝土体积稳定,水化放热低,混凝土温升小,冷却时温度收缩小,干燥收缩小,硬化过程中不开裂,收缩徐变小。

硬化后具有致密结构,不易产生宏观裂缝。

2.3高强度:具有高的早期强度及后期强度,高强是高性能混凝土的一个特点,但不等于强度较低的混凝土不具备高性能,高性能混凝土应达到多高强度,各国无统一规定,我国基本上认为应在c50级以上。

2.4高耐久性:高性能混凝土应具备高的抗渗性,抗冻融性及抗腐蚀性。

高性能混凝土耐久性论文

高性能混凝土耐久性论文

谈高性能混凝土耐久性【摘要】本文讨论了高性能混凝土(hpc)的优点以及可能的副作用,以便在结构工程中使用hpc特別是高强混凝土前考虑到所有的相关因素。

【关键词】高性能;混凝土;耐久性现在混凝土的使用性能得到更多的关注,特别是近年来普遍产生的劣化和失效,使人们对高强度、低渗透性混凝土的生产与使用的兴趣日益增加,这曾经被认为是不可能的。

一般认为,高强混凝土不仅能使结构更轻、更高,而且也比普通混凝土更耐久。

伹在缺乏依据的情况下,下这样一个普遍的结论,尚需考虑许多因素。

本文就一些必须回答的相关问题进行了简短的讨论。

因为往往是在混凝土失效后,才究其原因,如果事前仔细地评估现在能制备和使用的不同范围的混凝土的应用前提与后果,许多失效是可以避免的。

此外,许多情况下的不一定需要高强度。

这些也适用于修补材料的制备和应用,不断变化的环境使得修补材料与修补面不匹配而引起失效。

1 硬化混凝土假设hpc的使用目的明确了,例如用于海洋环境中的公路桥梁的混凝土要求轻质高强,或能抵抗环境中侵蚀性气体、液体的渗入。

一旦知道这些要求,就可能列出一份混凝土必须满足的具体性能指标清单。

如果需要高强度,相应地需要调查达到目标强度是否会带来副作用:混凝土是否较脆,且单一裂缝形成后会不会迅速扩展?弹性模量是否低于低强混凝土,高多少?横向变形是否更可能成为设计和施工上的何题,尤其是在构件截面较薄时。

很少使用不配筋的素混凝土,尤其是对于hsc而言。

构件(如柱子)中的箍筋和纵向钢筋对混凝土有效地施加三轴约束作用,从而提高了承载力。

与hsc相比,低强和较脆的混凝土构件中这种约束作用的益处要大得多,因此的优势可能要比看上去的小。

有时可能需要高强度和低密度,这时的关键何题涉及到不同材料间的相容性,例如混凝土框架采用常规材料,而填充墙使用轻质混凝土,则该结构体系的不同部分就会对使用荷载或环境变化产生不同的反应。

在热天,密实混凝土可能比耐热性较好的轻质混凝土的膨胀大而快。

高性能混凝土应用中问题及处理措施论文

高性能混凝土应用中问题及处理措施论文

高性能混凝土应用中的问题及处理措施【摘要】高性能混凝土是符合特殊性能组合与均质性要求的混凝土,用传统的原材料和一般的施工工艺达不到高性能混凝土,本文对水泥的质量进行分析、并提出了预防措施。

同时对粗细骨料外加剂配合比设计施工控制进行探讨。

【关键词】高性能;混凝土;应用;问题;处理措施高性能混凝土是符合特殊性能组合与均质性要求的混凝土,用传统的原材料和一般的施工工艺达不到高性能混凝土,本文对水泥的质量进行分析、并提出了预防措施。

同时对粗细骨料外加剂配合比设计施工控制进行探讨。

1 原材料的质量问题材料品质优良离散性小是生产hpc最关键的先决条件。

全国各地混凝土原材料的质量离散性均较大,粗细骨料的质量差异也大,是混凝土产品中最为薄弱的环节,也是混凝土质量低劣的主要原因之一。

1.1 水泥质量目前国产水泥由于执行了新修订的同国际接轨的标准,大厂生产水泥的品质标准与发达国家相比,性能几乎没有什么差别。

但存在生产控制不够稳定,有一定的质量波动,同生产厂不同批次水泥的离散性同样存在。

由于工程建设需要只是片面追求水泥的早期强度,实行新标准的水泥细度过细,即提高于粉磨耗能,又降低了水泥与外加剂的相适容性,加重了hpc早期收缩开裂的趋势。

1.1.1 矿渣水泥问题由于矿渣比水泥熟料硬度高难磨细,造成矿渣水泥中矿渣的粒径较大,而熟料的粒径很细。

水泥产品的细度越小,矿渣与水泥熟料的这种粗细差别越明显。

由于矿渣颗粒在水泥中较粗大,因此其活性不能得到充分的发挥,如果矿渣掺量较多,水泥的早期强度则必然降低,不能满足水泥标准的要求。

水泥生产厂为使产品质量达到优质,往往过分追求水泥的早期强度,不但水泥颗粒过分的细,同时减少了矿渣的掺量。

1.1.2 水泥中的碱含量问题水泥生产厂要严格控制原材料的质量,严格工序质量稳定产品过程,将出厂水泥质量离散性降低。

水泥生产厂家要了解水泥细度对hpc质量的影响,适当降低水泥研磨的细度。

采取分开研磨方式生产矿渣水泥,分开是将掺入的矿渣与水泥熟料分别按粒径需要磨细,水泥熟料比表面积达到300~320m2/kg,矿渣用立磨研磨其表比面积达到420m2/kg以上,然后混合均匀配制成矿渣水泥,区别于混磨矿渣水泥。

高性能混凝土的研究与发展现状论文

高性能混凝土的研究与发展现状论文

驻马店职业技术学院毕业论文设计题目:高性能混凝土的研究与发展现状学生姓名:郭碧源学号:116293030071专业:建筑工程技术指导教师:郭承孜2015 年5 月12 日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。

在众多的土木工程建设中,混凝土的应用面之广,使用次数之多是很少见的。

尤其中近年来,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(High Performance Concrete,HPC) 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发展的历史背景及目前国内外的研究现状,阐明了高性能混凝土的特性,列举了高性能混凝土在国内外研究应用中的重要成果,并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,HPC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;体积稳定性目录引言 (1)第一章高性能混凝土产生的背景和研究现状 (2)1.1 背景 (2)1.2 研究现状及发展方向 (2)第二章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 (4)2.3 高性能混凝土发展和应用中所面临的问题 (5)第三章高性能混凝土质量与施工控制 (6)3.1 高性能混凝土原材料及其选用 (6)3.2 配合比设计控制要点 (7)3.2.1 设计思路有很大区别 (7)3.2.2 胶凝材料用量及粉煤灰所占比例 (8)3.2.3 含气量的要求 (8)3.2.4 电通量指标 (8)3.3 高性能混凝土的施工控制 (8)第四章高性能混凝土的特点 (10)4.1 高耐久性能 (10)4.2 高工作性能 (10)4.3 其它 (10)第五章绿色高性能混凝土 (11)5.1 研发绿色高性能混凝土的必要性 (11)5.2 绿色高性能混凝土的可行性 (11)5.3 绿色高性能混凝土的发展 (12)第六章高性能混凝土的发展前景 (13)致谢 (14)参考文献 (15)高性能混凝土的研究与发展现状引言从1824年波特兰水泥发明开始,混凝土材料至今已有100多年的历史,以水泥为胶结材的混凝土也取得了具大的发展,由普通混凝土向高性能混凝土发展。

混凝土工程论文六篇

混凝土工程论文六篇

混凝土工程论文六篇混凝土工程论文范文1首先是大体积混凝土消失裂缝。

上文中所说,混凝土具备一个特性就是它的抗压力量强,但是抗拉力量差,它不具备很好的抗变形力量。

小体积的混凝土操作不当还简单消失裂缝,更遑论大体积混凝土。

一般的混凝土可以配置钢筋,这样既保障了强度,又具备肯定的抗拉和抗变形力量。

但是在大体积混凝土施工中,一般是不配备钢筋的,少数状况下只会在表面配备钢筋。

这样以来,抗拉力量就不能靠外力进行,只能依靠混凝土本身的结构。

由于大体积混凝土施工面乐观大,对于温度的掌握不易;而且大体积混凝土施工不是能够瞬时完成的,连续几天内假如外界气温变化较大,会给混凝土质量造成致命的损害。

混凝土内部是有温度的,最高温度甚至可以达到60到70摄氏度,它的内部温度与混凝土的浇筑温度、水泥的用了、掺料的用量和配比都有直接的数学关系这样,在搅拌时候会产生热量,水泥水化会产生热量,混凝土的内部结构又打算了散热是很困难的。

也就是说混凝土的散热是需要相当一段时间的。

此时,假如外部的问题急剧变化特殊是大幅降温的时候,混凝土内外部温差极大,会对其结构在成影响。

所以应当实行措施,平衡混凝土内外部的温度,最大限度降低外界温度对大体积混凝土散热的影响。

其次是大体积混凝土消失收缩。

所谓的收缩,顾名思义就是混凝土的体积变小。

体积变小可能是由于内部温度的降低,也会是由于其他的缘由,例如说水泥中的水分蒸发或者是受到钢筋等材料的约束等。

材料也会影响混凝土的收缩,不同的水泥品种、各种混凝土的掺料、施工的工艺都可能会造成混凝土的收缩,从而造成裂缝或者是断裂。

2大体积混凝土施工质量掌握与施工技术探讨想要保障大体积混凝土施工质量,必需自始至终每一个阶段都实行措施来防护。

首先,在原材料的选择上面应当留意。

应当选用较低热量的水泥,详细来说就是水泥的铝酸三钙和硅酸三钙成分含量要降低,这些都是会产生极大热量的成分。

应当选用热硅酸盐水泥或者是低热的矿渣水泥。

即便如此,水泥散热问题其实是无法根除的,那么为了尽可能地降低热量,在允许的范围内削减水泥用量也是可行的方法之一。

高性能混凝土论文

高性能混凝土论文

高性能混凝土论文高性能混凝土的施工控制引言:高性能混凝土是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,被认为是今后混凝土技术的发展方向。

目前正在施工的武汉到广州客运专线乌龙泉至花都段(设计时速350km/h)其主体结构就是采用的是高性能混凝土。

本文根据参加该段客运专线施工的实际经验,谈谈高性能混凝土的施工控制。

关键词:高性能混凝土;施工控制一、什么是高性能混凝土高性能混凝土到目前为止还没有统一的定义,一般认为高性能混凝土是指用常规的硅酸盐或普通硅酸盐水泥、砂石等做原材料,使用常规制作工艺,主要依靠高效减水剂和活性矿物掺合料配制的水泥混凝土。

高性能混凝土与普通混凝土相比有以下三个特点:1.1高工作度,这是工业化泵送施工的条件,一般坍落度应达到20?2cm,而且不产生过多的泌水。

1.2良好的物理力学性能,高性能混凝土应具有较高的强度和体积稳定性。

1.3长期的耐久性,这是高性能混凝土最重要的性能指标。

高性能混凝土应具有上百年而不是普通混凝土40,50年的使用寿命。

二、高性能混凝土实现的技术要点2.1低的水胶比,在保证工作度的情况下尽可能减少水的用量。

2.2使用高效减水剂以保证在水胶比比较低,胶结材料用量不多的情况下大的工作度。

2.3选择高质量的骨料,高性能混凝土对骨料的颗粒级配和粒径有着更严格的要求,要求细骨料应选用洁净的砂子,粗骨料应是高强、低吸水性的碎石。

2.4掺入活性矿物材料。

建筑工程中高性能混凝土施工技术分析论文

建筑工程中高性能混凝土施工技术分析论文

建筑工程中高性能混凝土施工技术分析摘要:高性能混凝土质量控制环节非常重要,它贯穿于混凝土的原材料选择、配合比设计、施工技术以及养护等各个环节。

本文分析了高性能混凝土强度及主要影响因素,探讨了高性能混凝土施工技术。

关键词:建筑工程高性能混凝土施工技术影响因素中图分类号:tu37 文献标识码:a 文章编号:高性能混凝土是一种新型的高技术混凝土,是在大幅度提高常规混凝土性能的基础上,采用现代混凝土技术,选用优质原材料,在妥善的质量控制下制成的。

除采用优质水泥、集料和水外,配制高性能混凝土还必须采用低水胶比和掺加足量的矿物细掺料与高效外加剂。

一、高性能混凝土强度及主要影响因素1、混凝土质量的主要指标之一是抗压强度,混凝土抗压强度与混凝土用水泥的强度成正比,当水泥用量,水灰比相等时,高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多,所以水泥标号是决定混凝土强度的一个决定性因素。

当水泥及其他粗细集料品种及用量不变时,水灰比与混凝土强度成反比,水灰比大,混凝土强度低,水灰比小,混凝土强度高。

另外,当水灰比不变时,单纯用增加水泥用量来提高混凝土强度的方法是错误的,如此虽然在施工时能增大混凝土工作性能和强度,但也增大了混凝土的收缩和变形,将对混凝土的耐久性产生很大的影响。

综上所述,影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比,要控制好混凝土质量,最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比两个主要环节。

此外,影响混凝土强度还有其他不可忽视的因素。

粗骨料强度直接影响着混凝土强度,高强度的集料才能配制出高强度的混凝土,所以我们在选材时,需选取质地坚硬、洁净的碎石,并保障证岩石的抗压强度比配制的混凝土强度高50%。

当石质强度相等时,碎石表面比卵石表面粗糙,它与水泥砂浆的粘结性比卵石强,当水灰比相等或配合比相同时,两种材料配制的混凝土,碎石的混凝土强度比卵石强。

因此我们一般对混凝土的粗骨料控制在3.2cm 左右,细骨料品种对混凝土强度影响比粗骨料小,所以混凝土公式内没有反映细集料对混凝土的影响,但砂的质量对混凝土质量也有一定的影响。

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试论高性能混凝土姓名:***学院:************学号:**********摘要, 高性能混凝土是一种是以耐久性为主要指标同时具备高强、高早强、高施工性等优异性能的新型混凝土。

应该通过制备的科学性以及提高浇筑、捣实等施工方法和工艺来提高混凝土的高施工性、高强度和体积稳定性从而提高道路桥梁的使用寿命和整体经济效益。

The high-performance concrete is based on durability as the main indicators, alongwith highstrength,high early strength, high workability andexcellent performanceofnew concrete.Through the preparation ofthe scientific and improve the casting, to trace the actualconstruction methods andprocess to improve concrete construction,high strengthand volumestability, therebyenhancing thelife and the overall economicbenefitsof roads and bridges.关键字:高强、高性能混凝土1 高性能混凝土的定义高性能混凝土(HighPerformance Concrete,简称HPC)是在高强度混凝土(High Strength Concrete,简称HSC)的基础上发展起来的。

在不同国家,甚至是同一国家的不同应用部门,对高性能混凝土的定义都有差别。

美国和加拿大的学者认为高性能混凝土应该是高耐久性的,而不仅仅是高强度;除了强度之外,高耐久性还应包括高的体积稳定性、低渗透性和高工作性。

日本学者更重视混凝土的工作性,认为高流态、免振自密实混凝土就是高性能混凝土。

英国和北美学者则更重视混凝土的强度。

综合分析各种观点,我国学者提出:高性能混凝土是在大幅度提高常规混凝土性能的基础上采用现代(先进的预拌)混凝土技术,选用优质原材料,除水泥、水、集料外,必须掺加足够数量的活性细掺料和高效外加剂的一种新型高技术混凝土。

高性能混凝土应具有几种性能:耐久性、工作性及各种力学性能。

但目前,高性能混凝土的概念又有了新的变化,清华大学冯乃谦教授提出普通混凝土也可能高性能化,其研究成果在工程实际中也得到了应用。

因此,高性能混凝土并不一定强调高强,还包括普通混凝土的高性能化。

2 高性能混凝土产生的背景传统的混凝土虽然已有近200 年的历史,也经历了几次大的飞跃,但今天却面临着前所未有的严峻挑战:(1)随着现代科学技术和生产的发展,各种超长、超高、超大型混凝土构筑物,以及在严酷环境下使用的重大混凝土结构,如高层建筑、跨海大桥、海底隧道、海上采油平台、核反应堆、有毒有害废物处置工程等的建造需要在不断增加。

这些混凝土工程施工难度大,使用环境恶劣、维修困难,因此要求混凝土不但施工性能要好,尽量在浇筑时不产生缺陷,更要耐久性好,使用寿命长。

(2) 进入20世纪70年代以来,不少工业发达国家正面临一些钢筋混凝土结构,特别是早年修建的桥梁等基础设施老化问题,需要投入巨资进行维修或更新。

1987 年美国国家材料咨询局的一份政府报告指出:在美国当时的57.5万座桥梁中,大约有25.3万座处于不同程度的破坏状态,有的使用期不到20年,而且受损的桥梁每年还增加3.5万座。

1991年在提交美国国会的报告“国家公路和桥梁现状”中指出,为修复或更换现存有缺陷桥梁的费用需投资910亿美元;如拖延修复进程,费用将增至1310亿美元。

美国现存的全部混凝土工程的价值约6万亿美元,每年用于维修的费用高达300亿美元。

在加拿大,为修复劣化损坏的全部基础设施工程估计要耗费5 000亿美元。

在英国,调查统计了271个工程劣化破坏实例,其中碳化锈蚀占17%,环境氯盐锈蚀占33%,内部氯盐锈蚀占5%,混凝土冻蚀10%,混凝土磨蚀10%,混凝土碱—骨料反应破坏9%,硫酸盐化学腐蚀4%,其他各种不常发生的腐蚀破坏7%。

我国结构工程中混凝土耐久性问题也非常严重。

建设部于20 世纪90年代组织了对国内混凝土结构的调查,发现大多数工业建筑及露天构筑物在使用25~30年后即需大修,处于有害介质中的建筑物使用寿命仅15~20年,民用建筑及公共建筑使用及维护条件较好,一般可维持50年。

相对于房屋建筑来说,处于露天环境下的桥梁耐久性与病害状况更为严重。

据2000 年全国公路普查,到2000 年底我国已有各式公路桥梁278 809座,公路危桥9597座,每年实际需要维修费用38亿元,而实际到位仅8亿元。

港口、码头、闸门等工程因处于海洋环境,氯离子侵蚀引发钢筋锈蚀,导致构件开裂、腐蚀情况最为严重。

1980年交通部四航局等单位对华南地区18座码头调查的结果,有80%以上均发生严重或较严重的钢筋锈蚀破坏,出现破坏的时间有的距建成仅5—10年。

(3)混凝土作为用量最大的人造材料,不能不考虑它的使用对生态环境的影响。

传统混凝土的原材料都来自天然资源。

每用1t 水泥,大概需要0.6t以上的洁净水,2t 砂、3t 以上的石子;每生产 1 t硅酸盐水泥约需1.5t石灰石和大量燃煤与电能,并排放1tCO2,而大气中CO2 浓度增加是造成地球温室效应的原因之一。

尽管与钢材、铝材、塑料等其它建筑材料相比,生产?昆凝土所消耗的能源和造成的污染相对较小或小得多,混凝土本身也是一种洁净材料,但由于它的用量庞大,过度开采矿石和砂、石骨料已在不少地方造成资源破坏并严重影响环境和天然景观。

有些大城市现已难以获得质量合格的砂石。

另一方面,由于混凝土过早劣化,如何处置费旧工程拆除后的混凝土垃圾也给环境带来威胁。

因此,未来的混凝土必须从根本上减少水泥用量,必须更多地利用各种工业废渣作为其原材料;必须充分考虑废弃混凝土的再生利用,未来的混凝土必须是高性能的,尤其是耐久的。

耐久和高强都意味着节约资源。

“高性能混凝土”正是在这种背景下产生的。

3高性能混凝土的特性3.1具有一定的强度和高抗渗能力高性能混凝土具有一定的强度和高抗渗能力但不一定具有高强度中、低强度亦可。

高性能混凝土的抗压强度已超过200MPa 28d 。

目前,平均强度介于100~120MPa的高性能混凝土,已在工程中应用。

高性能混凝土抗拉强度与抗压强度值比较高强混凝土有明显增加,高性能混凝土的早期强度发展加快,而后期强度的增长率却低于普通强度混凝土。

3.2具有良好的工作性高性能混凝土具有良好的工作性在成型过程中不分层、不离析易充满模型泵送混凝土、自密实混凝土还具有良好的可泵性施工时能达到自流平坍落度时损失小具有良好的可泵性。

这种优良的工作性能可以保证施工时混凝土的质量均匀提高施工效率。

3.3 使用寿命长高性能混凝土除通常的抗冻性、抗渗性明显高于普通混凝土之外,高性能混凝土的Cl¯渗透率,明显低于普通混凝土。

高性能混凝土由于具有较高的密实性和抗渗性,因此,其抗化学腐蚀性能显著优于普通强度混凝土。

高性能混凝土的使用寿命长对于一些特护工程的特殊部位控制结构设计的不是混凝土的强度而是耐久性。

能够使混凝土结构安全可靠地工作年以上是高性能混凝土应用的主要目的。

3.4 具有较高的体积稳定性高性能混凝土的体积稳定性较高,即混凝土在硬化早期应具有较低的水化热硬化过程中不开裂收缩徐变小。

硬化后期具有较小的收缩变形不易产生施工裂缝。

表现为具有高弹性模量、低收缩与徐变、低温度变形。

普通混凝土的弹性模量为20~25GPa ,采用适宜的材料与配合比的高性能混凝土,其弹性模可达40~45GPa 。

采用高弹性模量、高强度的粗集料并降低混凝土中水泥浆体的含量,选用合理的配合比配制的高性能混凝土,90天龄期的干缩值低于0.04% 。

高性能混凝土的总收缩量与其强度成反比,强度越高总收缩量越小。

但高性能混凝土的早期收缩率,随着早期强度的提高而增大。

相对湿度和环境温度,任然是影响高性能混凝土收缩性能的两个主要因素。

高性能混凝土的徐变变形显著低于普通混凝土,高性能混凝土与普通强度混凝土相比较,高性能混凝土的徐变总量(基本徐变与干燥徐变之和)有显著减少。

在徐变总量中,干燥徐变值的减少更为显著,基本徐变仅略有一些降低。

而干燥徐变与基本徐变的比值,则随着混凝土强度的增加而降低。

3.5具有良好的耐火性高性能混凝土在高温作用下,会产生爆裂、剥落。

由于混凝土的高密实度使自由水不易很快地从毛细孔中排出,再受高温时其内部形成的蒸汽压力几乎可达到饱和蒸汽压力。

在300°C 温度下,蒸汽压力可达8MPa,而在350°C温度下,蒸汽压力可达17MPa,这样的内部压力可使混凝土中产生5MPa 拉伸应力,使混凝土发生爆炸性剥蚀和脱落。

因此高性能混凝土的耐高温性能是一个值得重视的问题。

为克服这一性能缺陷,可在高性能和高强度混凝土中掺入有机纤维,在高温下混凝土中的纤维能熔解、挥发,形成许多连通的孔隙,使高温作用产生的蒸汽压力得以释放,从而改善高性能混凝土的耐高温性能。

4 高性能混凝土的配备高性能混凝土的组成材料包括水泥、粗细集料、多种矿物掺合料、水和超塑化剂,其组成和配比要比普通混凝土复杂,要求也高得多。

4.1 水泥及其用量配制HPC 可以使用普通硅酸盐水泥、早强硅酸盐水泥、中热水泥等,其水标号大于或等于42.5R。

水泥矿物组成中,C3A 含量不应超过8%,比表面不宜太高,通常比表面在3200cm2/g 左右。

试验结果证明,C3A含量超过8%,水泥的流动度损失明显,含碱量及硫酸盐含量高的水泥更严重。

为了控制水泥水化放热量以及提高体积稳定性,配制HPC 时胶凝材料(包括水泥和活性掺合料)总用量通常在300~550kg/m3范围。

这样,在合适的配合比条件下,可以得到抗压强度40~120MPa的混凝土。

为了适应HPC 的发展,最理想的办法是生产一种低水灰比、高流动性、高标号的水泥,或者生产一种调节细度和颗粒组成的水泥,与普通水泥配合使用,这样便能保证在水灰比0.2 时,砂浆流动度在200mm 以上。

4.2 矿物掺合料矿物掺合料主要是粉煤灰、矿渣、硅粉等,它们是辅助胶凝材料,近几年来在普通混凝土应用中越来越普遍,一方面是由于经济效益显著,另一方面是因为使用这种材料可以得到技术效果。

在HPC中,应用辅助胶凝材料的作用就更为突出。

HPC 的高强度部分来源于其基材的密实,即使有一部分水泥被一种或多种辅助代替,也对混凝土的早期强度不会有副作用。

此外,化学活性较低的辅助胶凝材料代替部分水泥,从控制水化放热和流变性能的角度也是有益的。

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