高性能混凝土耐久性

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超高性能混凝土的耐久性研究

超高性能混凝土的耐久性研究

超高性能混凝土的耐久性研究一、引言超高性能混凝土(Ultra-high-performance concrete, UHPC)是一种新型的高性能混凝土,其强度、耐久性、抗裂性等方面都有着非常优异的表现。

其在桥梁、隧道、高层建筑等工程领域的应用越来越广泛。

然而,由于其材料成分的复杂性以及生产工艺的特殊性,其耐久性等方面仍需要深入的研究。

二、超高性能混凝土的耐久性1. UHPC的耐久性优势UHPC的优异性能主要体现在以下几个方面:(1)高强度:UHPC的强度一般在150~250 MPa之间,远高于传统混凝土的强度。

(2)高密实性:UHPC的细观结构非常致密,孔隙度低,因此其抗渗性和耐久性都非常优秀。

(3)高耐久性:UHPC中常采用高性能水泥、硅烷等添加剂,可以有效地抵抗酸碱侵蚀、氯离子渗透等。

2. UHPC的耐久性挑战尽管UHPC的耐久性在很多方面都具有优势,但是其也存在一些挑战,主要表现在以下几个方面:(1)早期龟裂:在混凝土硬化的早期,由于未形成足够的强度,UHPC容易出现龟裂,导致其耐久性降低。

(2)高温影响:UHPC中添加的一些特殊成分,如微纤维、高性能水泥等,在高温下会发生热分解,导致其性能下降。

(3)长期蠕变:UHPC中的一些添加剂会增加其蠕变性,从而降低其耐久性。

三、提高UHPC的耐久性的措施1. 混凝土配合比的优化通过优化混凝土的配合比,可以提高UHPC的耐久性。

例如,可以在控制UHPC强度的前提下,增加其细观结构的致密性,从而降低其氯离子渗透率和碳化深度。

2. 添加剂的优化UHPC中的添加剂对其性能和耐久性有着至关重要的影响。

因此,通过对添加剂的种类和用量等进行优化,可以有效地提高UHPC的耐久性。

例如,可以加入氧化钙、硅烷等特殊添加剂,提高UHPC的抗渗性和抗裂性。

3. 生产工艺的优化UHPC的生产工艺对其性能和耐久性也有着非常重要的影响。

通过优化生产工艺,可以提高UHPC的致密性和耐久性。

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。

高性能混凝土的耐久性研究

高性能混凝土的耐久性研究

高性能混凝土的耐久性研究在现代建筑领域中,高性能混凝土因其出色的性能而备受关注。

然而,要确保建筑物在长期使用中保持稳定和安全,高性能混凝土的耐久性就成为了一个至关重要的研究课题。

高性能混凝土是一种具有高强度、高工作性和高耐久性的新型混凝土。

它通常采用优质的原材料,并通过精心的配合比设计和严格的生产控制来制备。

与传统混凝土相比,高性能混凝土在强度和耐久性方面都有显著的提升。

耐久性对于混凝土结构来说意义重大。

在建筑物的使用寿命中,混凝土可能会受到各种因素的侵蚀和破坏,如化学腐蚀、冻融循环、钢筋锈蚀等。

这些因素会逐渐削弱混凝土的性能,导致结构的安全性和可靠性降低。

因此,提高高性能混凝土的耐久性,对于延长建筑物的使用寿命、降低维护成本以及保障人民生命财产安全都具有重要意义。

化学腐蚀是影响高性能混凝土耐久性的一个重要因素。

例如,在一些工业环境中,混凝土可能会暴露在酸、碱等化学物质的侵蚀下。

这些化学物质会与混凝土中的成分发生反应,破坏其内部结构,从而降低混凝土的强度和耐久性。

为了提高混凝土的抗化学腐蚀性能,可以在配合比设计中选择合适的水泥品种和掺和料,如粉煤灰、矿渣等。

这些掺和料能够与水泥水化产物发生反应,生成更加稳定的化合物,从而提高混凝土的抗化学腐蚀能力。

冻融循环也是一个不可忽视的因素。

在寒冷地区,混凝土结构经常会经历冻融循环的作用。

在水冻结时,体积会膨胀,产生的膨胀力会使混凝土内部产生微裂缝。

随着冻融循环次数的增加,这些微裂缝会逐渐扩展,最终导致混凝土的破坏。

为了提高高性能混凝土的抗冻性能,可以通过控制水胶比、引入引气剂等方式来实现。

引气剂能够在混凝土中引入微小的气泡,这些气泡可以在水冻结时起到缓冲作用,减轻膨胀力对混凝土的破坏。

钢筋锈蚀是影响混凝土耐久性的另一个关键问题。

当混凝土中的钢筋发生锈蚀时,其体积会膨胀,从而导致混凝土保护层开裂、剥落。

这不仅会影响结构的外观,还会严重削弱结构的承载能力。

为了防止钢筋锈蚀,可以采用高性能的防护涂层来保护钢筋,或者在混凝土中添加阻锈剂。

高性能耐久性混凝土

高性能耐久性混凝土

高性能耐久性混凝土摘要:高性能耐久性混凝土就是指在采用普通原材料组成设计,通过掺加外加剂或者外掺料获得高要求施工性能的混凝土,并同时满足设计使用年限的耐久性能混凝土。

1 高性能耐久性混凝土配合比设计1.1 高性能耐久性混凝土定义铁路客运专线对高性能耐久性混凝土的定义为:具有高耐久性(抗氯离子渗透、抗渗性、抗冻融性、耐磨性、护筋性等)、高体积稳定性(抗裂、低收缩徐变)、高工作性(匀质性、和易性、流动性)、高强度(早强、增强)及低水泥用量、低水胶比。

高速铁路客运专线要求混凝土路基沉降小,轨道平稳、混凝土变形小、抗裂性高,整体性好。

高性能混凝土可以满足客运专线中这些特定的性能使用要求。

由于混凝土耐久性的提高,减少桥梁的修补费用,延长桥梁的使用寿命,在铁路桥梁上应用高性能混凝土具有较高的经济效益。

1.2 高性能耐久性混凝土特点它的特点是:拌和物呈塑性或流动状态,可工作性好、易于浇筑成型密实、不离析。

在浇筑体的凝结硬化过程和硬化后,它的体积稳定性好、水化热小、徐变小、混凝土孔隙率小、抗渗抗冻性好等特点。

1.3 影响高性能耐久性混凝土的主要因素影响高性能混凝土的耐久性因素很多,归纳起来主要有以下几类:1)水胶比水胶比大、用水量大引起毛细孔增多,从而导致有害物质侵蚀混凝土内部。

使钢筋锈蚀,导致混凝土开裂剥落。

如在氯盐和化学侵蚀环境下的侵蚀。

二氧化碳气体引起的碳化。

都会使混凝土的耐久性能降低。

2)使用了不合格原材料使用了含碱量和C3A含量高的普通水泥及具有潜在碱活性的骨料所引起的碱集料反应破坏混凝土内部结构,导致混凝土膨胀开裂。

另外使用细度过大的粉煤灰会导致粉煤灰的需水量过大,影响混凝土拌合物的和易性,混凝土的强度大大打折扣,质量将无法保证。

3)施工不规范施工控制不严格,未严格安照施工工艺施工,养护措施不到位,新浇筑的混凝土得不到及时有效的养护,会引起混凝土早期收缩开裂,从而影响混凝土耐久性。

4)环境条件在设计时未充分考虑环境条件对混凝土结构的影响。

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

高性能混凝土耐久性总结

高性能混凝土耐久性总结

高性能混凝土耐久性高性能混凝土(High performance concrete,简称HPC)是指具备较高力学性能和耐久性能的混凝土。

近年来,由于HPC在工程实践中的显著效益,其研究和应用逐渐成为国际性的研究热点和建筑工程发展方向。

本文就HPC的耐久性做一个。

什么是混凝土的耐久性?混凝土的耐久性指混凝土在外界水泥浆环境和物理力学、气象及其他外力作用下长期保持自身的完整性、稳定性和功能性的能力。

混凝土在使用中要经受多种因素的影响,如湿度、温度、酸雨、盐渍侵蚀、紫外线辐射、物理力学因素等。

因此,高性能混凝土的耐久性是评估其长期应用价值的重要指标之一。

HPC的耐久性特点HPC具有以下耐久性特点:抗渗透性好HPC的水泥石胶粘性和孔隙结构特征有利于减少孔隙结构中的缺陷和痕迹,从而提高其抗渗透性。

抗硫酸盐渗透能力强硫酸盐渗透是混凝土耐久性的主要威胁之一,HPC中的混合料和其水化物阻碍硫酸盐离子的扩散和渗透。

抗氯离子侵蚀能力强氯离子侵蚀是混凝土耐久性的主要威胁之一,HPC中的矿物掺合料和细粉料、微珠混凝土、高性能砂浆和防护涂层等阻隔氯离子进入混凝土内部,从而使得混凝土的氯离子扩散系数明显降低。

抗冻融性能强HPC水泥基体的热膨胀系数具有较强的相容性,能够使得混凝土内部的温度更为均匀,从而减少混凝土融化和冻结时的应力和应变,提高其抗冻融性能。

抗碱骨架侵蚀性能强HPC中的混合料、填料和纤维等均具有较好的耐碱性,可以抵抗碳化和硅酸盐反应所导致的减弱和破坏。

以上特点使得HPC在工程中的耐久性得到更好的应用和保证。

HPC的应用范围HPC的耐久性使得它广泛应用于以下领域:桥梁工程桥梁工程往往要在露天环境中进行,容易受到气候、环境等因素的影响,因此,HPC在桥梁工程中的应用越来越广泛。

HPC可以作为桥梁框架、支架和基础等结构体系的主体材料。

隧道工程隧道工程长期处于高压、潮湿和低氧环境中,因此,HPC的耐久性便十分重要。

HPC材料可用于隧道局部和整体的加固和修复。

高性能混凝土与普通混凝土的差别

高性能混凝土与普通混凝土的差别

高性能混凝土与普通混凝土的差别在建筑领域,混凝土是一种广泛使用的材料。

其中,高性能混凝土和普通混凝土是常见的两种类型。

它们在性能、组成成分、应用场景等方面存在着显著的差别。

首先,从性能方面来看,高性能混凝土具有更为出色的力学性能。

其抗压强度通常远高于普通混凝土。

普通混凝土的抗压强度一般在C15 至 C50 之间,而高性能混凝土的抗压强度可以达到 C60 及以上。

这意味着在承受相同荷载的情况下,使用高性能混凝土可以减小构件的截面尺寸,从而增加建筑的使用空间。

高性能混凝土还具有优异的耐久性。

由于其低渗透性,能够有效地阻止水分、氯离子等有害物质的侵入,从而大大减少了钢筋锈蚀和混凝土劣化的风险。

相比之下,普通混凝土的渗透性较高,容易受到外界环境的侵蚀,导致其使用寿命相对较短。

在工作性能方面,高性能混凝土具有更好的流动性和填充性。

它能够在不需要过度振捣的情况下,自流平并均匀地填充复杂的模板和钢筋间隙,减少了施工中的振捣工作量,同时也降低了由于振捣不均匀而导致的质量缺陷。

而普通混凝土的流动性和填充性相对较差,在施工中往往需要更多的振捣操作来保证混凝土的密实度。

再来看组成成分,高性能混凝土与普通混凝土在原材料的选择和配合比上有明显不同。

水泥方面,高性能混凝土通常采用高强度等级的水泥,如 525 级及以上的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。

而普通混凝土使用的水泥强度等级相对较低,常见的有 425 级水泥。

骨料的选择也有差异。

高性能混凝土对骨料的粒形、级配和含泥量等要求更为严格。

通常会选用粒形良好、级配合理、含泥量低的优质骨料,以减少混凝土内部的孔隙和缺陷。

普通混凝土在骨料的选择上相对较为宽松。

外加剂的使用是高性能混凝土的一个重要特点。

为了改善混凝土的性能,高性能混凝土往往会添加高效减水剂、缓凝剂、引气剂等多种外加剂。

这些外加剂能够有效地调节混凝土的凝结时间、流动性和耐久性等性能。

而普通混凝土中使用的外加剂种类较少,且用量也相对较少。

高性能混凝土工作性、强度、耐久性及施工保证措施

高性能混凝土工作性、强度、耐久性及施工保证措施

高性能混凝土工作性、强度及耐久性HPC 利用粉煤灰、石灰岩粉、矿粉、硅粉等混凝土性能调节性材料,只有使用这些材料,才可以生产出高质量的混凝土。

何为“高质量混凝土”应是“符合特定工程性能组合和匀质性要求的混凝土”。

匀质性是指在满足混凝土工作性前提下,混凝土不离析和泌水,硬化后也具有较高的体积稳定性,能够长期地抵抗环境作用而引起的混凝土劣化。

1、高性能混凝土的工作性工作性包括其流动性、黏聚新、保水性三个不同方面,它是针对具体施工条件的一个矛盾统一体;坍落度经时表示新拌混凝土流动性大小的指标。

在施工中,坍落度越大,流动性越好,则混凝土拌合物的工作性越好;坍落度过大混凝土易产生离析泌水,混凝土易产生蜂房状裂纹。

2、高性能混凝土强度高性能混凝土胶凝材料掺加技术:粉煤灰掺量(內掺15~20%,包括P.O水泥中粉煤灰掺量)、矿粉(內掺20~25%,包括P。

O水泥中矿粉掺量)、石灰岩粉(外掺15~20%)、硅粉(內掺5~10%) 。

高性能混凝土具有早期强度高、混凝混凝土表面没有明显施工缝和蜂房状裂纹、混凝土表面具有大理石效应并降低城市热岛效应等优点,能够消除混凝土质量通病。

3、高性能混凝土耐久性3.1抗碳化能力3.2抗渗等级3.3抗冻性能3.4耐腐蚀性能3.5混凝土脆性系数水泥胶砂抗压和抗拉强度的比值,成为脆性系数.此值的大小反映混凝土抗裂性能.通常情况下是提高混凝土抗拉强度和极限拉伸值,降低混凝土弹性模量及收缩变形等.σ应力=E弹性模量×ε应变提高混凝土强度会使弹性模量增大.为了提高混凝土极限拉伸值而增加水泥用量会导致混凝土干缩裂缝,而且热变形值也增加.因此改变混凝土抗裂性能思路是,在保证混凝土强度不变的前提下,降低混凝土回弹模量,提高混凝土极限拉伸变形能力。

如何%HPC土生产的核心技术是“混凝土配合比”,关键技术是“混凝土拌合设备和计量、控制系统".高性能混凝土要达到“内实外美”,在施工中还要坚持“模板是关键、工艺很重要、湿养不可少”十五字方针。

高性能混凝土的耐久性研究

高性能混凝土的耐久性研究

高性能混凝土的耐久性研究在现代建筑工程领域,高性能混凝土凭借其出色的性能,逐渐成为众多重大工程项目的首选材料。

然而,要确保这些结构在长期使用中保持稳定和可靠,高性能混凝土的耐久性就成为了至关重要的研究课题。

高性能混凝土,相较于传统混凝土,在强度、工作性能和耐久性等方面都有显著的提升。

它通常采用优质的原材料,如高强度水泥、优质骨料和高效减水剂等,并通过优化配合比和精心的施工工艺来实现其高性能的目标。

但高性能并不意味着其耐久性就可以一劳永逸,各种环境因素和使用条件仍然可能对其产生影响。

首先,我们来谈谈化学侵蚀对高性能混凝土耐久性的影响。

在一些工业环境中,混凝土可能会暴露在酸、碱、盐等化学物质的侵蚀下。

例如,硫酸盐会与混凝土中的水泥水化产物发生反应,生成膨胀性产物,导致混凝土内部结构破坏,从而降低其耐久性。

此外,氯离子的侵入也是一个不容忽视的问题。

氯离子能够穿透混凝土保护层,到达钢筋表面,引发钢筋锈蚀。

一旦钢筋锈蚀,其体积膨胀会产生内应力,导致混凝土开裂,进一步加速了腐蚀过程。

物理作用同样会对高性能混凝土的耐久性造成损害。

冻融循环是常见的物理破坏因素之一。

在寒冷地区,混凝土孔隙中的水分在反复的冻结和融化过程中,会产生膨胀和收缩应力,从而导致混凝土表面剥落、内部开裂。

此外,磨损和冲击也会对混凝土的表面和结构造成损伤,特别是在道路、桥梁等经常承受车辆荷载的部位。

高性能混凝土的耐久性还受到微观结构的影响。

混凝土是一种多孔材料,其孔隙结构和分布直接关系到水分和有害物质的传输。

如果混凝土的孔隙率较高、孔径较大,那么外界物质就更容易侵入,从而加速耐久性的下降。

因此,通过优化配合比和采用适当的养护措施,可以改善混凝土的微观结构,提高其密实度,从而增强耐久性。

为了提高高性能混凝土的耐久性,研究人员采取了一系列措施。

在原材料的选择上,优先选用低碱水泥、抗硫酸盐水泥等特种水泥,以及坚固、级配良好的骨料。

同时,合理使用矿物掺合料,如粉煤灰、矿渣粉等,可以改善混凝土的性能。

高性能混凝土耐久性论文

高性能混凝土耐久性论文

浅析高性能混凝土的耐久性【摘要】混凝土强度不断的提高成为它主要的发展趋势,施工中在提出高强度要求的同时,也提出耐久性和施工和易性的要求,目前在很多重要工程中都成功地采用高性能混凝土。

【关键词】混凝土;耐久性;高性能一、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,是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上,采用现代混凝土技术制成的具有韧性和体积稳定性等性能的耐久混凝土。

二、影响混凝土耐久性的主要因素高性能混凝土应具有适当的高强性能,但必须有良好的耐久性,能抵抗各种化学侵蚀作用,体积稳定性好。

影响混凝土耐久性的主要因素大致可以分为以下几点:1 混凝土冻融破坏在混凝土工程中,为了满足混凝土施工工作性要求:即用水量大、水灰比高,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。

水泥石中的水化物稳定性不足也会对耐久性产生影响。

例如波特兰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。

2 混凝土的碱集料反应混凝土的碱集料反应是指混凝土中的碱和环境中可能渗入的碱与混凝土集料(砂石)中的碱活性矿物成分在混凝土固化后缓慢发生化学反应,产生胶凝物质因吸收水份后发生膨胀,最终导致混凝土从内向外延伸开裂和损毁的现象。

3 化学侵蚀当混凝土结构处在有侵蚀性介质作用的环境时,会引起水泥石发生一系列化学、物理与物化变化,而逐步受到侵蚀。

常见的主要化学侵蚀介质分为以下五类:(1)淡水腐蚀。

淡水的冲刷,会溶解水泥石中的组分,使水泥石孔隙增加,密实度降低,从而进一步造成对水泥石的破坏。

高性能混凝土耐久性分析

高性能混凝土耐久性分析

混凝土材料在建筑工程项目建设当中占有基础地位,是众多建筑材料当中不可缺少的建筑原材料。

为了从根本上提高建筑工程的质量,最大化的满足建筑工程长期使用的要求,就必须提高混凝土材料的质量,而且是要提高混凝土的耐久性。

高性能混凝土则能够有效满足建筑要求,同时在耐久性方面也较为突出。

通过将高性能混凝土应用到工程建设当中能够有效提高建筑工程质量和使用寿命,还能够起到保护环境以及节约资源的作用。

1 高性能混凝土特征高性能混凝土是利用普通材料和一般工艺,通过掺入外加剂,矿物细粉等配料制成的优良混凝土,这一类型的混凝土有以下几个突出特点:第一,高耐久性。

高性能混凝土是一种区别普通混凝土的建筑材料,最为显著的特点就是有着较高的耐久性。

通过将高耐久性的高性能混凝土应用到建筑工程当中可以显著提高工程使用年限和工程寿命,极大程度上节约资源和保护环境。

第二,高工作性。

高性能混凝土具备极强的高工作性特点,也就是在实际建筑应用当中能够有效符合工程建设的要求,有着极高的密实性、稳定性、填充性等多种工作特点。

第三,技术内容丰富。

高性能混凝土包含了技术内容十分多元,通过运用大量成本较低的技术可以显著改善混凝土的性能,尤其是可以提升其耐久性。

高性能混凝土和普通混凝土在功能上的对比差异,主要体现在以下几个方面:第一,强度较大且使用能力较强。

第二,混凝土拌合物的流动性较为突出,可以有效满足工程建设的实际要求。

第三,混凝土在成型时容易有效充满浇铸模型,提升体积稳定性。

第四,能够有效满足结构工程建设以及具体工艺应用的需要,进而起到减少造价和增强混凝土使用寿命的作用。

2 提升混凝土耐久性的技术方法2.1 掺入高效减水剂提高混凝土耐久性的一个方法就是要减少毛细管孔隙率,其中常用的手段就是要减少拌合混凝土时的用水量。

但是盲目减少用水的方法很有可能会导致混凝土的工作性能下降,为捣实成型等工作带来难题,不仅影响到混凝土强度,还降低其整体的耐久性。

水泥当中加水搅拌之后会出现絮凝状的结构,在该结构当中存有大量拌合水,进而导致新拌混凝土的工作性能达不到标准。

高性能混凝土耐久性分析

高性能混凝土耐久性分析

高性能混凝土耐久性分析摘要:高性能混凝土是一种新型混凝土,具有较高的耐久性和可持续发展性,因此备受关注。

不同国家和领域的研究人员对高性能混凝土有不同的理解,欧洲和国际协会将其定义为水胶比小于0.40的混凝土,而中国土木工程学会高强与高性能混凝土委员会则将其定义为以耐久性和可持续发展为基本要求并适合工业生产和施工的混凝土。

高性能混凝土的关注点是混凝土的高耐久性。

该混凝土在设计和制造过程中,采用了先进的技术和材料,以达到更好的耐久性和可持续性。

不仅如此,高性能混凝土还具有更好的力学性能和耐久性,从而能够在更严苛的环境下使用。

关键词:高性能;混凝土;耐久性1高性能混凝土特征高性能砼是指采用常用的原料、外加剂、矿物细粉等与常规技术配合使用而形成的一种性能优异的砼。

与常规砼比较, HPC不仅耐久性好,工作性能好,而且技术内涵丰富。

HPC在建筑施工及特殊技术中得到了日益普遍的使用,现将HPC的优势及用途介绍如下。

在 HPC中加入特种掺合料及无机微粒等物质,使HPC具备较高的耐久性能,对延长其服役时间、延长其使用寿命、节省能源、环保等都有重要意义。

在海洋工程、桥梁工程和地下工程中, HPC被大量使用。

由于 HPC的高密度、高稳定性、高填充性等工作特性,使得 HPC的施工变得更为灵活,从而降低了人力物力的消耗。

而且, HPC具有较好的流动性、可塑性等特点,能够很好地适应工程中的工程需要。

高性能水泥基材料具有广泛的应用前景,采用廉价的工艺可以大幅度提高其性能,特别是提高其耐久性能。

在水泥基体中加入了一些纳米级的物质,比如纳米级的硅酸钙,可以改善水泥基体的力学性能,增加水泥基体的耐久性。

在强度、流动性、体积稳定性等方面,高性能混凝土与一般混凝土有不同之处,它可以满足结构工程施工和特定工艺应用的需求,降低成本,提高混凝土的使用寿命。

在现代的楼房里,在桥梁里,在地下的隧道里;在水利和其他行业中,使用的是高性能混凝土。

2提高高性能混凝土耐久性的措施2.1减少环境对混凝土的不利影响高性能混凝土的耐久性是建筑结构中至关重要的一环。

论高性能混凝土的耐久性

论高性能混凝土的耐久性

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 5 0万 座 公 路 桥 梁 中 2 0万 座 已 有 损
因吸 收 水份 后 发 生 膨胀 ,最 终 导 致 混 凝土 从 内向外 延伸 开裂 和损 毁 的现 象 。其 中 , 来 自水 泥 、化 学 外加 剂 和 矿 粉 掺 合 料 ( 煤 粉 灰 、 炉矿 渣 粉 、 高 电炉 硅 灰 、 沸石 粉 等 ) 的 中 游 离钾 、钠 离 子 的含 量 是 导 致混 凝 土 碱 集 料 反应 产 生 的 主要 因素 ,从 而 引 起 混 凝 土 剥落, 裂 , 度降低, 至导致破坏 。 开 强 甚 4 . 学 侵 蚀 3化 当 混 凝 土 结 构 处 在 有 侵 蚀 性 介 质 作 用 的 环 境 时 , 引 起 水 泥 石 发 生 一 系 列 化 会 学、 理与物化变化 , 逐步受到侵蚀 , 物 而 严 重的使水泥石强度 降低, 以至 破 坏 。 常 见
4 . 凝 土 的碱 集 料 反应 2混 混 凝 土 的碱 集 料 反 应 , 指 混 凝 土 中 是
1 引 言 .
极 为 沉 重 的 负担 。 据 美 国 一 项 调 查 显 示 , 国 的 混 凝 土 美
的碱 和 环 境 中 可能 渗 入 的碱 与 混 凝 土 集 料 ( 石 ) 的碱 活 性 矿 物 成 分 , 混 凝土 砂 中 在
固化 后缓 慢 发 生 化 学 反应 ,产 生 胶 凝 物质
高 性 能混 凝 土 具 有 丰 富 的技 术 内容 , 尽 管 同业 对 高 性 能 混 凝 土 有 不 同 的 定 义 和 解 释 , 彼 此 均 认 为 高 性 能 混 凝 土 的 基 但 本 特 征 是 按 耐 久 性 进 行 设 计 的 , 证 拌 和 保 物 易 于 浇 筑 和 密 实成 型 , 发 生 或 尽 量 少 不 发 生 由温 度 和 收 缩 产 生 的 裂 缝 , 化 后 有 硬 足 够 的强 度 , 内部 孔 隙结 构合 理 而 有 低 渗 透性和高抗化学侵蚀 。基于上述特 点, 高 性 能 混 凝 土 成 为 我 国近 期 混 凝 土 技 术 的 主要发展方 向。 2 高 性 能 混 凝 土 的 概 念 . 高性 能混 凝土这 种新 型混 凝土 是在 2 纪 9 O世 0年 代 初 提 出 的 , 不 同 国家 、 不 同 学 者 按 照 各 自 的 认 识 、 践 、 用 范 围 实 应 和 目的 要 求 , 高 性 能混 凝 土 给 出 了不 同 对 的 定 义和 解 释 。

高性能混凝土的耐久性研究

高性能混凝土的耐久性研究

高性能混凝土的耐久性研究混凝土是现代建筑工程中最常用的材料之一,而高性能混凝土则是在传统混凝土的基础上发展而来,具有更高的强度、更好的工作性能和更优异的耐久性。

在建筑工程中,耐久性是衡量混凝土质量的一个重要指标,它直接关系到建筑物的使用寿命和安全性。

因此,对高性能混凝土的耐久性进行研究具有重要的现实意义。

高性能混凝土耐久性的影响因素众多,主要包括以下几个方面:首先是原材料的选择。

水泥的品种和强度等级、骨料的种类和级配、外加剂的性能等都会对高性能混凝土的耐久性产生影响。

例如,使用低碱水泥可以减少碱骨料反应的发生,从而提高混凝土的耐久性;选用坚固、级配良好的骨料可以增强混凝土的密实性,降低渗透性,提高其抵抗外界侵蚀的能力。

其次是配合比的设计。

合理的水胶比是保证高性能混凝土耐久性的关键因素之一。

水胶比越低,混凝土的密实度越高,耐久性越好。

同时,适当的胶凝材料用量和矿物掺合料的比例也能显著改善混凝土的耐久性。

再者是施工过程的控制。

施工过程中的搅拌、浇筑、振捣和养护等环节都会影响高性能混凝土的耐久性。

搅拌不均匀会导致混凝土内部结构不均匀,影响其性能;浇筑时的分层厚度、振捣的时间和力度不当可能会造成混凝土内部出现蜂窝、孔洞等缺陷,降低其密实性;养护不及时或养护条件不当会使混凝土早期强度发展不良,影响其长期性能。

环境因素也是影响高性能混凝土耐久性的重要因素。

例如,在海洋环境中,混凝土会受到氯离子的侵蚀;在寒冷地区,混凝土会遭受冻融循环的破坏;在酸雨地区,混凝土会受到化学侵蚀。

为了提高高性能混凝土的耐久性,需要采取一系列的措施。

在原材料方面,应严格控制原材料的质量。

选择优质的水泥,确保其化学组成和物理性能符合要求;选用坚固、级配良好、洁净的骨料,并控制其含泥量和有害物质含量;合理使用外加剂,改善混凝土的性能。

在配合比设计方面,应通过试验确定最佳的水胶比、胶凝材料用量和矿物掺合料比例,以达到提高混凝土耐久性的目的。

高性能混凝土性能

高性能混凝土性能

随着高性能混凝土的发展,人们越来越来重视 混凝土的耐久性,耐久性指标成为混凝土配合 比设计的重要指标之一。
黄士元先生指出:高性能混凝土的耐久性是针 对具体环境的耐久性。
混凝土的抗冻性能
冻融破坏机理:
混凝土是多孔材料,若内部含水,水在负温下体 积膨胀约9%,而水泥浆体和骨料在低温下收缩,以致 水分接触位置将膨胀,而融解时体积又将收缩,在这 种冻融循环作用下,混凝土结构受到结冰体积膨胀造 成的静水压力和因冰水蒸汽压的差别推动未冻结水向 冻结区迁移所造成的渗透压力,当这两种压力所产生 的内应力超过混凝土的抗拉强度,混凝土就会产生裂 缝,多次冻融循环使裂缝不断扩展直到破坏。
高性能混凝土由于自干缩并由此产生 的自动收缩使混凝土产生早期裂纹,与长 期的干燥收缩是不同的,必细把两者区别 开来,才能了解高性能混凝土开裂的本质 并采取相应的借施。自收缩主要发生在3 d 内, 1d内自收缩愈大。
这种裂纹可以通过尽快地给混凝土影响因素
水泥的矿物成分与水泥类型 水泥继续水化是自收缩的根本原因。C3A的
1) 渗透压增大导致混凝土孔隙饱和吸水度提高, 结冰压增大;
2) 盐的结晶压力; 3) 盐的浓度梯度使受冻时因分层结冰产生应力
差。
4) 浓度大于20% 的CaCl2水溶液,当环境温度超 过30℃时生成3CaO·CaCl2·15H2O复盐而溶出, 而低于30℃时生成的3CaO·CaCl2·15H2O复盐 消耗Ca(OH)2的同时结晶析出,使混凝土结构 产生剥蚀破坏。
即使是停止撒除冰盐,混凝土仍将继续破坏直 至盐污染混凝土层剥蚀完为止。
预防措施
在材料设计和施工时,须考虑如下原则和技术 参数: (1)掺引气剂,建议混凝土含气量大于5%; (2)控制水胶比,建议混凝土W/C小于0.45; (3)不使用掺矿物材料量大的水泥或混凝土,特 别是要禁止用掺石灰石的水泥,但建议掺适量 的硅灰;

uhpc指标

uhpc指标

uhpc指标超高性能混凝土(Ultra High Performance Concrete,简称UHPC)是一种具有卓越力学性能和耐久性的材料。

它以其高抗压强度、高抗折强度和优异的耐久性,在建筑工程领域得到了广泛应用。

本文将针对UHPC的指标进行探讨。

一、强度指标UHPC的强度指标是评价其力学性能的重要参数之一。

通常,抗压强度是最常用的指标之一。

根据不同的使用需求,UHPC的抗压强度可达到100MPa以上。

除了抗压强度外,抗折强度也是评价UHPC强度的重要指标。

二、耐久性指标UHPC以其卓越的耐久性而受到青睐。

耐久性指标主要包括抗氯离子渗透性、抗碱-骨料反应性、抗硫酸盐侵蚀性以及耐冻融性等。

UHPC在这些方面表现出色,能够在恶劣的环境中长期稳定使用。

三、体积稳定性指标UHPC的体积稳定性是评价其使用寿命和性能可靠性的重要指标。

该指标主要包括收缩性、膨胀性和热膨胀系数等。

UHPC在制备过程中能够通过添加适量的纤维控制收缩性,并且具有较低的热膨胀系数,从而保证了其优异的体积稳定性。

四、钢筋锚固性指标由于UHPC的高强度和出色的粘结性能,它在钢筋锚固方面有着独特的优势。

UHPC的钢筋锚固性能指标主要包括拉拔强度、剪力传递性能和粘结性能等。

通过合理设计和施工,UHPC与钢筋之间的粘结性能可以得到有效的保证。

五、施工可塑性指标UHPC作为一种新型的建筑材料,其施工可塑性也是需要考虑的重要因素。

施工可塑性指标主要包括初凝时间、终凝时间、可施工性等。

通过调整材料配比和添加减水剂等方法,可以提高UHPC的可施工性,从而得到更好的施工效果。

综上所述,UHPC的指标分析对于评价其力学性能、耐久性以及施工可塑性具有重要意义。

通过合理设计和科学控制,我们可以充分发挥UHPC的优势,为建筑工程提供更加高效、耐久、安全的解决方案。

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。

混凝土耐久性和高性能简介

混凝土耐久性和高性能简介

混凝土耐久性和高性能简介一砼结构耐久性和使用寿命(一)砼结构耐久性砼结构耐久性取决于使用环境条件以及砼结构设计、材料(砼和钢筋) 、施工质量和维护.(二)砼结构使用寿命砼结构使用寿命指砼结构在规定的工作环境和维护条件下,能保持设计使用性能的年限。

砼结构使用寿命取决于砼结构耐久性、使用条件和环境、结构的及时维修。

砼结构使用寿命包括结构良好状态, 维护阶段, 修理阶段。

对于耐久性差的砼结构, 维修的弗用比建设投资增加许多倍.(国外5倍定率)二砼的劣化(一) 砼劣化基本条件1. 气体、水以及含在水气中的有害物质在砼的孔隙和裂缝中的迁移、结合和变化是砼劣化的基本条件, 其中水气的迁移是首要条件。

2. 水气迁移的动力有:浓度差引起扩散;压力差引起渗透;表面能引起毛细吸引。

(二) 砼侵蚀劣化的类型冻融循环破坏环境水的化学腐蚀砼内钢筋锈蚀(碳化或氯盐引起)碱-骨料反应破坏物理磨损破坏(磨蚀)(三) 环境的影响对砼结构耐久性影响起决定性作用的是结构砼周围(以厘米距离计)的微观气侯和与砼接触的环境水或环境土的状况.足够的水份, 水中有害物质和温度是环境特征的三个主要因素.1. 有害物质及其浓度二氧化碳-----钢筋保护层碳化氯化物-----促进钢筋锈蚀氧------钢筋锈蚀的条件之一酸类------砼酸性腐蚀硫酸盐-----砼结晶型腐蚀碱(钾,钠)-----砼碱-骨料反应破坏镁盐-----砼化学腐蚀2.水和湿度的影响环境水和湿度对砼的碳化过程、氯污染、冻害和化学侵蚀都有重要的影响,但影响程度各不同相。

环境条件相互影响的例子: 相对湿度50~60%时,砼碳化速度最快; 湿度降低时因水份不足, 碳化速度减慢; 湿度提高时孔隙水增加, 二氧化碳迁移困难, 直至湿度95%以上碳化过程几乎停止.但是, 对钢筋锈蚀来说, 相对湿度50~60%时速度很慢, 90~95%时, 锈蚀最快; >95%时, 由于缺氧,锈蚀速度又下降. 可见, 相对湿度居中(65~85%),是锈蚀危害最大的环境.3. 温度的影响温度影响砼的硬化速度,温度增加10~15C度强度增加速度快一倍。

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
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高性能混凝土耐久性浅析
摘要:高性能混凝土的核心在于保证其耐久性,耐久性对工程量浩大的混凝土工程来说意义非常重要,若耐久性不足,将会产生极严重的后果,本文就高性能混凝土的耐久性做初步探讨。

关键词:高性能混凝土耐久性抗渗性超细粉碱-骨料反应
对于什么是高性能混凝土(high-performance concrete),不同学者从不同的角度给予了解释,目前普遍的共识是高性能混凝土具有高强度、高耐久性、高工作性和高体积稳定性,并以耐久性为设计理念配制的工程材料。

这种混凝土的核心在于保证其耐久性,耐久性对构筑物使用寿命来说非常重要,特别是对于一些重要的构筑物。

混凝土在使用期间,由于环境中的水、气体及其中所含侵蚀性介质侵入,会产生物理和化学反应而逐渐劣化。

混凝土的耐久性实质上就是抵抗这种劣化作用的能力。

这些劣化作用主要有:渗透水对混凝土的作用、硫酸盐侵蚀、碱集料反应、氯离子侵蚀及钢筋混凝土中钢筋的锈蚀、冻融及碳化等。

1 高性能混凝土的抗渗性
混凝土的抗渗性是指混凝土在压力水的作用下抵抗渗透的能力。

抗渗性不好的混凝土,
溶液性的物质能浸透混凝土,使混凝土的耐久性降低。

比如,混凝土中的ca(oh)2不断的被析出,以及侵蚀性溶液对混凝土水泥石组分的侵蚀,会使混凝土逐渐毁坏。

由于水分和空气的渗透,会
引起钢筋的锈蚀,从而导致其体积增大,造成混凝土保护层的开裂和剥落,使钢筋混凝土失效。

1.1 掺入高效减水剂,降低水灰比
在水泥石水化程度相同下,水灰比越低,则渗透性越低。

施工中为了保持混凝土拌和物的工作性,在拌和时相应地增加用水量,导致水泥石结构中形成过多的孔隙。

掺入高效减水剂在保证混凝土拌和物流动性的同时,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。

许多研究表明,当水灰比降低到0.38以下时,消除毛细管孔隙的目标便可以实现,而掺入高效减水剂,完全可以将水灰比降低到0.38 以下。

1.2 掺入超细粉,提高抗渗性及降低cl-渗透性
高性能混凝土中掺入超细矿物掺和料,填充水泥粒子的空隙,使水泥石的密实度比基准水泥石更加密实。

掺入少量的超细粉,能有效地降低混凝土的渗透系数,也就是说高性能混凝土的抗渗性比普通混凝土要高。

同时,水泥石的强度越高,其抗渗性就越好。

对于混凝土的耐久性来说,除了考虑水的渗透以外,还要考虑cl-离子的渗透而引起的对混凝土的破坏。

混凝土掺入粉煤灰后,氯离子扩散系数大大下降,粉煤灰掺量越大,下降得越多。

这说明,掺入粉煤灰很好地降低了cl-离子渗透性,这也是高性能混凝土有良好耐久性的重要原因。

2 高性能混凝土的抗硫酸盐腐蚀
混凝土与外界硫酸盐离子接触时,很容易受到腐蚀。

这是由于
水化作用产物,如c3ah 、
ca(oh)2和c-s-h凝胶,与硫酸盐反应后,生存膨胀性盐,引起膨胀,使表层开裂或软化。

裂缝又助长了含有硫酸盐和其他离子的侵蚀性水的渗透,进一步加速了混凝土的毁坏。

而且也影响到水泥水化物的粘结性能,最终影响到其强度。

2.1 加入火山灰,提高抗硫酸盐侵蚀性能
加入火山灰代替部分水泥,不仅能大大降低混凝土膨胀值,又能降低了ca(oh)2含量和混凝土的渗透性。

加入火山灰后,使
ca(oh)2处于不渗透的c-s-h凝胶周围,不利于膨胀性盐类的形成,如石膏和钙钒石的形成,明显地改善了抗硫酸盐的性能。

2.2 加入硅粉,提高抗硫酸盐侵蚀性能
硅粉混凝土的抗硫酸盐的性能,比较多是因为其化学作用。

硅粉与水泥中的ca(oh)2反应,降低游离的ca(oh)2的含量。

硅粉还与铝酸盐反应,明显地降低水泥浆中能与硫酸盐反应成膨胀性复盐的成分,如钙钒石的铝酸盐成分,从而达到提高抗硫酸盐侵蚀的性能。

3 抑制碱-骨料反应
碱-骨料反应是指混凝土中来自水泥、外加剂等的可溶性碱在有水的作用下和骨料中某些组分之间发生的反应。

发生碱-骨料反应后,会在界面生成可吸水膨胀的凝胶或体积膨胀的晶体,使混凝土产生体积膨胀,严重时会发生开裂。

碱溶液还会侵入骨料在破碎加工时产生的裂隙中发生反应,使骨料受膨胀力作用而破坏。

3.1 掺入硅粉,抑制碱-骨料反应
硅粉对碱-骨料反应的抑制作用是降低渗透性和改变孔结构,特别是水泥石-骨料界面上的结构。

在碱-氧化硅反应中,硅粉能降低cao: sio2比,从水泥石中挤出的溶液表明,硅粉能迅速降低孔缝溶液中碱离子的浓度,这样就抑制了碱-骨料反应。

3.2 掺入天然沸石,抑制碱-骨料反应
沸石加入到水泥浆中能通过离子交换而降低硬化水泥浆细孔溶液中的na+及k+离子的浓度,消除了si-ona的形成,从而控制了碱-骨料反应的发生。

4 高性能混凝土的抗冻性
混凝土的冻融破坏是在负温条件下,混凝土中的毛细孔水发生物态变化,由水转变成冰,体积膨胀9%,因受毛细孔壁约束形成膨胀压力,当膨胀应力超过混凝土的抗拉强度时,就产生微细裂纹。

水进一步加剧侵入,并且在反复冻融作用下,混凝土内部的微细裂缝逐渐增多和扩大,最终导致混凝土表面,产生酥松剥落,直至完全破坏。

引气是防治冻害的有效措施,为提高混凝土的抗冻性,普遍在混凝土中掺入引气剂。

除此之外,高性能混凝土的抗冻性还受骨料(品种、孔隙率、吸水性、强度等)、水胶比、引气量等影响。

水胶比低于0.3,掺入矿物掺料,使用界面粘结良好的轻骨料都可以提高混凝土的抗冻性能。

5 高性能混凝土的抗中性化(炭化)
硬化混凝土中,存在着水泥水化生成物ca(oh)2等,是强碱性的(ph值=12~13),与空气中的co2反应,生成caco3,逐渐失去碱性(ph值降到8.5~10左右)的现象。

混凝土的ph值低于10时,钢筋要发生锈蚀,由于铁锈要比铁的体积膨胀2.5倍,混凝土会产生裂缝,与钢筋的粘结力下降,保护层剥落,钢筋的断面积发生缺损,使钢筋混凝土造成重大损伤,耐久性大大降低。

实验证明,中性化速度与水灰比有很好的相关性,水灰比越低,混凝土的密实度越高,对钢筋防腐蚀越好。

高性能混凝土的水灰比比较低,同时又掺入了超细粉,填充水泥粒子的空隙,使之密实度高,从而抗中性化强。

水灰比越低,也就是混凝土强度越高,中性化速度越慢,故中性化速度跟混凝土的强度有密切的关系。

6 结语
耐久性是高性能混凝土的重要特性,为提高混凝土耐久性,在配制上的要注意低水灰比,选用低碱水泥、碱活性小的骨料,掺加足够数量的矿物集料和与之相对应的高效减水剂,减少混泥土内部孔隙率,减少体积收缩,提高砼强度。

高性能混凝土具有良好的耐久性,能延长构筑物的使用寿命,节约资源,因此高性能混凝土是建筑材料发展的必然趋势,具有广阔的发展前景。

参考文献:
[1] 黄智山,王大超.混凝土的耐久性,混凝土 2007(6).
[2] 吴中伟,廉慧珍.高性能混凝土[m].北京:中国铁道出版社,2008.
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[4] 冯乃谦.高性能混凝土[m].北京:中国建筑工业出版社,2006.
[5] 徐浩.对高性能混凝土若干问题的探讨,建筑技术
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