超高性能混凝土国内研究及应用现状
超高性能混凝土的研究与应用前景
超高性能混凝土的研究与应用前景超高性能混凝土(UHPC)是一种新型的混凝土,相较于普通混凝土具有更高的强度、更优异的耐久性和更佳的施工性能。
在建筑结构、桥梁、道路、隧道等领域,UHPC已经得到广泛的应用。
UHPC的研究始于上世纪80年代,最初由法国CBR公司研究开发,后逐渐发展壮大。
UHPC的主要成分由水泥、矿物质粉末、硅烷、钢纤维等组成,其中硅烷是该材料的关键成分之一,能够提高混凝土的强度和耐久性。
UHPC研究的目的是通过材料的优化设计,提高混凝土的性能,增强其抗压、抗弯、抗拉的能力,减少开裂等缺陷,从而满足人们对建筑材料的高强性能、高耐久性、高节能性、高可靠性、高安全性的需求。
在建筑结构领域,UHPC已经实现了全新的创新应用,例如:一下深入探讨UHPC的研究和应用前景。
一、UHPC在建筑结构中的应用前景1.预制混凝土构件:UHPC可以制作出各种形状、细腻质地的混凝土构件,使用UHPC制作的预制构件具有高强度、高密度、高耐久性和高加工性能,能够提高建筑的整体稳定、耐久性和安全性。
2.结构加强和加固:在建筑结构加固和加强领域,UHPC可增强构件的承载能力并修补损伤,提高结构的安全性和耐久性,尤其适合在较大跨度、高桥墩及独特造型的工程中大量使用。
3.地下隧道和地铁站:UHPC具有防水、防火、抗震、耐磨和高温等优秀特性,因此在地下挖掘隧道和地铁站中 UHPC应用广泛。
4.防爆墙体:UHPC用于制作防爆墙体时,可以有效地吸能分散冲击力,而且混凝土防爆墙体中添加钢纤维等材料时,可以有效地防止墙体裂缝,从而提高防护能力。
5.桥梁结构:由于UHPC具有极高的强度和耐久性,因此在桥梁结构领域中的应用也越来越普遍。
被广泛应用于制作桥墩、桥台、梁等建筑物结构。
6.大型商业建筑: UHPC在建筑领域已经可以完全替代传统的预制板、钢铁等材料,可以制作出更具有魅力和可持续性的文化城市建筑,例如:楼宇外墙、雕塑、纪念碑等。
高性能混凝土的研究现状与应用前景
高性能混凝土的研究现状与应用前景摘要:高性能混凝土(High Performance Concrete简称HPC)有较普通混凝土更为优良的特性,自其产生以来得到了迅速的发展。
本文分析了影响HPC耐久性、施工性能、力学性能和体积稳定性的影响因素。
简要介绍HPC的应用情况和存在的问题,并根据现有情况对HPC的发展做了预测。
关键词:高性能混凝土耐久性现状应用发展前景Abstract: High performance concrete(HPC) has special characters comparing with the ordinary concrete.It has been developed quickly since it was first presented.In this article, analyses the elements that influence the durability,mechanical property and volume stability of HPC , introduces the application of HPC all over the world and question,and predicts .Key word: HPC; durability; current situation; application; development;1 引言随着科学技术的发展,各种超长、超高、超大混凝土构筑物以及在严酷条件下使用的混凝土构筑物的建造需要不断增加,此类构筑物的施工难度大,对耐久性要求高,普通混凝土已不能完全满足其需要。
同时,近年来混凝土结构在使用过程中出现了大量安全性和耐久性问题,造成了一定的人员伤亡和财产损失。
因此,高性能混凝土的采用,对促进建筑科学技术的进步、延长建筑物的使用寿命、推动人-建筑-环境的和谐发展具有十分重要的意义。
高性能混凝土的应用研究与未来发展现状 毕业论文
毕业论文课题名称高性能混凝土的应用研究与未来发展现状专业建筑施工与管理姓名学号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)一、高性能混凝土产生的背景和研究现状 (2)(一)背景 (2)(二)研究现状及发展方向 (2)二、高性能混凝土的特点 (3)(一)高耐久性能 (3)(二)高工作性能 (3)(三)其它 (3)三、高性能混凝土的性能研究和应用分析 (4)(一)高性能混凝土的概念 (4)(二)高性能混凝土的质量及性能 (4)(三)高性能混凝土发展和应用中所面临的问题 (8)四、关于绿色高性能混凝土 (9)(一)研发绿色高性能混凝土的必要性 (9)(二)绿色高性能混凝土的可行性 (10)(三)绿色高性能混凝土的发展 (10)五、高性能混凝土的发展前景 (11)六、结论 (11)参考文献 (12)高性能混凝土的应用未来研究与发展前景从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。
超高强高性能混凝土在我国的研究与应用
0 前言本文所指的超高强高性能混凝土是指强度达到100~149MPa 范围,可泵送、耐久性能优异的一种混凝土。
这是重庆大学蒲心诚教授在超高强高性能混凝土一书中提出的混凝土分类观点,根据其工作性能差异又可分为流态超高强混凝土和高流态超高强混凝土。
笔者认为,由于具有良好的可泵送性能,对于现浇混凝土结构,这种混凝土是这一强度范围内性能最优异的选择。
1 超高强高性能混凝土在我国的研究现状近年来,超高强高性能混凝土的研究得到迅猛发展。
研究主要集中在超高强高性能混凝土的强度实现途径、工作性能表现和耐久性能表现这三个方面。
1.1 超高强高性能混凝土的强度重庆大学蒲心诚教授及其博士生王冲等人对超高强高性能混凝土的制备方法以及性能进行了比较系统的研究[1],在国内较早提出了系统的超高强高性能混凝土制备方法,采用硅酸盐水泥+活性矿物掺合料+高效减水剂的技术途径,在国内最早制备出28d 抗压强度达到140MPa 的超高强高性能混凝土。
这一强度实现的技术途径,也是当前国际最为通用的技术途径。
超高强混凝土水灰比一般≤0.3,但是在类似的胶凝材料体系下,并不是水灰比越小,强度越高。
混合物的匀质性和流动性也会严重影响硬化混凝土的强度,匀质性和流动性越好,成型试件的缺陷越少,混凝土的强度也会越高。
超高强高性能混凝土在我国的研究与应用高育欣,吴业蛟,王明月(中建商品混凝土成都有限公司,成都 610052)[摘 要]调查了国内近二十年来超高强混凝土的研究和应用情况,对超高强高性能混凝土的强度实现途径、工作性能表现、耐久性能表现进行了总结归纳;对目前国内超高强混凝土的应用工程进行了调查,提出了超高强高性能混凝土大批量工程应用需要解决的问题,并进行了初步探索。
[关键词]超高强混凝土;高性能混凝土;应用Research and application of ultra-high strength high performance concrete in chinaGao Yuxin, Wu Yejiao, Wang Mingyue(CSCEC READY MIX CO., LTD, Chengdu,610052)Abstract: This paper ased on a survey of domestic research and application of ultra-high strength high performance concrete in the past 20 years, a review work about this area of strength realization, workability and durability is introduced. Besides, the problem concerning the mass practical application needed to solve is raised and preliminarily put forward.Key Words : ultra-high strength concrete; high performance concrete; application1.2 超高强高性能混凝土的工作性能对于超高强高性能混凝土的工作性能,蒲心诚教授等人的研究证明,高效减水剂起着主导作用,是超高强高性能混凝土流态化的基础。
超高性能混凝土在中国的研究和应用
超高性能混凝土在中国的研究和应用一、本文概述随着建筑行业的快速发展和工程要求的日益提高,混凝土作为一种重要的建筑材料,其性能优化和创新研究显得尤为关键。
在此背景下,超高性能混凝土(UHPC)作为一种具有优异力学性能和耐久性的新型混凝土,在中国的研究和应用逐渐受到了广泛关注。
本文旨在全面概述超高性能混凝土在中国的研究现状、应用领域以及未来发展趋势,以期为相关领域的研究人员和工程师提供有益的参考和启示。
本文将介绍超高性能混凝土的基本概念、特点及其与传统混凝土的区别。
随后,将重点综述中国学者和工程师在超高性能混凝土制备技术、性能优化以及工程应用方面的研究成果和实践经验。
还将讨论超高性能混凝土在桥梁、建筑、道路等领域的具体应用案例,并分析其在实际工程中的优势和挑战。
本文将展望超高性能混凝土在中国未来的发展趋势,探讨其在绿色建筑、智能化施工等方面的潜在应用前景。
通过本文的阐述,希望能够促进超高性能混凝土在中国的研究和应用进一步深入,为推动建筑行业的可持续发展和创新发展贡献力量。
二、UHPC的基本性能超高性能混凝土(UHPC)是一种具有极高力学性能和耐久性的新型水泥基复合材料,其基本性能远超传统混凝土。
UHPC的抗压强度通常超过150 MPa,而其抗折强度更是高达30 MPa以上,这使得UHPC在结构应用中展现出极高的承载能力。
UHPC的弹性模量高,收缩和徐变小,这使得结构具有更好的变形性能和更高的耐久性。
UHPC的微观结构紧密,孔隙率低,这使得其抗渗性和抗化学侵蚀性能显著提高。
因此,UHPC在恶劣环境下,如高湿度、高盐度、高腐蚀性环境中,仍能保持较好的性能稳定性。
除了优良的力学性能和耐久性,UHPC还具有良好的工作性能。
其流动性好,易于泵送和浇筑,可以在复杂结构中实现精确的成型。
UHPC 的硬化速度快,早期强度高,这使得施工周期大大缩短,提高了工程效率。
UHPC以其卓越的力学性能、耐久性和工作性能,在中国的基础设施建设、桥梁工程、建筑修复等领域得到了广泛的应用和研究。
国内高性能混凝土研究进展与趋势
国内高性能混凝土研究进展与趋势目录一、内容概括 (2)1. 高性能混凝土概述 (3)2. 研究背景与意义 (4)3. 国内外研究现状及差距 (5)二、高性能混凝土原材料研究 (6)1. 水泥类型与性能 (7)2. 矿物掺合料的应用 (9)3. 高效减水剂的进展 (10)三、高性能混凝土配合比设计研究 (11)1. 配合比设计原则与方法 (13)2. 优化算法及智能配比技术 (14)3. 耐久性与工作性平衡策略 (15)四、高性能混凝土性能特点研究 (16)1. 物理性能 (18)2. 化学性能 (19)3. 力学性能及抗裂性 (20)4. 耐久性能 (21)五、高性能混凝土应用现状与发展趋势 (22)1. 应用领域及案例分析 (24)2. 市场需求分析 (25)3. 发展趋势预测 (27)六、高性能混凝土技术挑战与对策 (28)1. 技术难题与挑战 (30)2. 解决方案与措施 (31)3. 政策支持与标准制定 (32)七、结论与展望 (33)1. 研究总结 (34)2. 未来研究方向与展望 (35)一、内容概括本篇文档主要探讨了国内高性能混凝土的研究进展与趋势,涵盖了高性能混凝土的定义、技术特点、材料选择、配合比设计、施工工艺以及性能评估等方面的最新研究成果和发展动态。
在高性能混凝土的定义方面,文档指出了其相较于普通混凝土具有更高的力学性能、耐久性和工作性能,能够在各种恶劣环境下保持良好的工程性能。
在技术特点上,文档强调了高性能混凝土的组成优化、颗粒级配、外加剂优化、掺合料利用和耐久性提升等特点,这些特点使得高性能混凝土在建筑工程中具有更广泛的应用前景。
在材料选择方面,文档讨论了骨料、水泥、矿物掺合料和水等关键组分的优质化选择,以及环保型材料的研发和应用,以提高高性能混凝土的环境友好性和资源利用率。
在配合比设计上,文档介绍了基于试验和数值模拟的优化方法,以实现高性能混凝土性能的最佳匹配和经济效益的最大化。
超高强度混凝土的研究与应用
超高强度混凝土的研究与应用超高强度混凝土是一种新型的建筑材料,其强度可以达到普通混凝土的10倍以上,因此在工程建设中具有很大的潜力。
本文将介绍超高强度混凝土的研究现状、制备工艺和应用领域,并探讨其未来发展方向。
一、超高强度混凝土的研究现状超高强度混凝土是指强度在150MPa以上的混凝土,其主要由水泥、石英粉、硅灰、钢纤维等材料组成。
随着科技的不断发展,超高强度混凝土的研究也得到了很多重视。
目前,国内外学者在超高强度混凝土的研究方面已取得了很多进展。
1. 国外研究现状在国外,超高强度混凝土的研究始于上世纪80年代。
当时,法国学者Bernard德·拉福雷(Bernard de Larrard)首次提出了超高强度混凝土的概念,并在1992年成功制备了强度为200MPa的混凝土。
此后,美国、日本、德国等国家也相继开展了超高强度混凝土的研究工作。
其中,美国的普渡大学、日本的大阪大学、德国的斯图加特大学等高校在超高强度混凝土的研究方面取得了重大突破。
2. 国内研究现状我国在超高强度混凝土的研究方面起步较晚,但随着科技的不断发展,国内学者也取得了很多进展。
近年来,国内高校和科研机构相继开展了超高强度混凝土的研究工作,其中包括清华大学、同济大学、哈尔滨工业大学等。
他们主要从材料配比、制备工艺、性能研究等方面入手,不断探索超高强度混凝土的制备和应用。
二、超高强度混凝土的制备工艺超高强度混凝土的制备是一个复杂的过程,需要精确的材料配比和制备工艺。
目前,超高强度混凝土的制备工艺主要包括以下几个方面:1. 材料选择超高强度混凝土的材料主要包括水泥、石英粉、硅灰、钢纤维等。
其中,水泥的种类和配比对混凝土的强度和性能有着至关重要的影响。
石英粉和硅灰则是控制混凝土密实度和流动性的关键材料。
而钢纤维可以增强混凝土的韧性,提高其抗裂性能。
2. 配比设计超高强度混凝土的配比设计是制备过程中最为关键和复杂的一步。
配比设计需要考虑混凝土的强度、流动性、密实度等因素,并结合具体的施工环境和要求进行调整。
超高性能混凝土的研究及其应用综述
超高性能混凝土的研究及其应用综述摘要:超高性能混凝土(UHPC)属于一种新型的复合材料,有着优异的耐久性、强度以及韧性,能够适应不同工程的要求,具备十分广阔的发展与应用前景。
近年来,在建筑领域全面发展影响下,我国对于超高性能混凝土的探索与研究力度不断加大,已经成为热点研究领域。
本文就结合UHPC研究情况,针对其定义、制备技术、受力性能、应用等进行简单介绍,为该复合材料应用提供一定参考。
关键词:超高性能混凝土;性能;应用引言:近年来,随着社会经济发展速度不断增加,地下结构与桥梁工程等现代工程寿命要求越来越长,与工程相关的标准不断增多,对于混凝土等材料性能提出更高的要求。
在这种背景下,超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete)应运而生。
超高性能混凝土是依托堆积密度最大化原理制备而成的一种材料,与传统混凝土相对比,有着耐久、超高强度等优势,特别是在后续钢纤维加入后,其整体强度有着十分明显提高。
基于这种特征,UHPC被广泛使用到超高层建筑、大跨度的桥梁以及桥涵隧道等各种领域当中,在国防、市政领域也有着优异使用前景。
鉴于此,本文从UHPC的制备、性能、应用等几个方面进行分析。
一、UHPC的定义对于UHPC虽然并没有较为统一、完整的标准或者界定,但是从总体层面分析,其属于一种比传统高性能混凝土力学性能(即耐久与强度)更加优秀的水泥基复合材料[1]。
对于UHPC材料本质,现有两种观点,一种是认为UHPC仍旧属于混凝土,其中“C”即Concrete就是混凝土;另一种则认为其是一种与传统混凝土不相同的水泥基材料,“C”则是指(Cement-based Material)水泥基材料。
在2004年第一届国际UHPC会议当中,大部分专家都认可第二种说法。
因此,虽然UHPC仍旧继续使用过往混凝土名字,但是却可以将其理解成为一种全新的水泥基建筑材料[2]。
二、UHPC的制备(一)制备过程(1)原材料通常使用42.5级以上的各类水泥;石英砂,类型包括粗砂、细砂与中砂;硅灰,其主要成分包括二氧化硅与氧化钙,是由硅灰石矿石全面研磨粉碎形成的。
超高性能混凝土在建筑工程中的研究和应用
超高性能混凝土在建筑工程中的研究和应用一、超高性能混凝土的发展历程超高性能混凝土是20世纪90年代在法国首次提出的一种新型混凝土,其主要特点是材料内部结构的致密性和微观结构的多孔结构优化。
在制备过程中,通过选用高性能水泥、高性能砂与集料、超细粉煤灰、微细矿物掺合材料和优质粉状矿物添加剂,并采用特殊的预应力养护工艺,使得UHPC表现出极高的抗压、抗拉和抗弯强度,以及出色的耐久性和抗裂性能。
目前,国际上已有多个标准对UHPC进行了明确规定,如美国、法国、加拿大等先后发布了相关标准,并逐渐应用于桥梁建设、钢结构加固、建筑结构加固等工程中。
桥梁工程是UHPC应用的主要领域之一,UHPC的高强、高韧性和耐久性使得其在桥梁结构的修复、增强和新建中具有独特的优势。
在桥梁结构的修复中,使用UHPC可以有效加固和修复受损的构件,提高其承载能力和抗震性能,延长结构的使用寿命。
UHPC还可以用于制作更轻、更薄的桥梁构件,减少结构自重,降低建设成本,提高工程效率。
UHPC还可以用于连接件的制作,提高桥梁结构的整体性能和安全性。
在建筑领域,UHPC也被广泛应用于建筑结构的改造、加固和新建中。
UHPC可以用于制作更轻、更细的建筑构件,如梁、柱等,大大提高建筑结构的结构性能和抗震性能。
UHPC还可以作为表面修补材料和涂层材料使用,提高建筑物的防水、保温和耐久性能。
UHPC还可以用于制作建筑装饰材料、雕塑等,为建筑增添独特的艺术魅力。
目前,国内外对UHPC的研究已经取得了显著的进展,涉及到材料的成分优化、制备工艺的改进、性能测试和工程应用等多个方面。
但与此UHPC仍然面临着一些挑战,例如材料成本较高、基础研究不足、标准和规范还不完善等。
需要加强对UHPC的基础研究,推动标准和规范的完善,降低材料成本,加大UHPC在建筑工程中的推广应用力度。
高性能混凝土的发展现状及应用
高性能混凝土的发展现状及应用摘要:混凝土是建筑工业最主要和用量最大的材料,混凝土的性能和耐久性将直接决定着混凝土建筑的性能和耐久性,从而影响着混凝土建筑物在建造和使用过程中需要消耗的自然资源和能源。
本文主要探讨了高性能混凝土的研究现状、所面临的问题及提高高性能混凝土耐久性的技术。
关键词:高性能混凝土,现状,发展一、高性能混凝土的定义目前,各国学者对高性能混凝土的认识和理解并不统一,对高性能混凝土的定义也不尽相同。
1990 年 5 月在马里兰州的盖瑟斯堡由美国ACI 和NIST 主办的讨论会上,定义高性能混凝土为具有所要求性能的均质混凝土,包括混凝土的和易性、力学性能、耐久性等各个方面。
吴中伟院士认为高性能混凝土是一种新型高技术混凝土,采用现代混凝土技术制作手段,大幅度提高普通混凝土的性能,同时,针对性的对不同的性能要求给予保证,如耐久性、施工性、适用性、强度、体积稳定性和经济性等。
冯乃谦教授认为高性能混凝土是具有高流动性、高耐久性、高强度,强度等级应在C60 或C50 以上的混凝土。
同济大学孙振平教授认为凡是目前研究水平尚未达到或勉强达到人们期望的混凝土应该具有的性能都属高性能混凝土。
高性能混凝土是普通混凝土发展的一个阶段、一个目标,其是以提高混凝土耐久性为核心,根据混凝土不同的使用环境要求相应的提高混凝土对应的主要性能的混凝土。
二、高性能混凝土的优势1、耐久性好传统的混凝土被广泛应用在各种类型的建筑施工活动中。
大家一般以为混凝土是一种十分坚固的物质,可以抵抗各种外界侵蚀。
但实际上,用传统办法制成的混凝土存在许多缺点,其间重要的缺点之一即是混凝土的耐久性不够好,但是高性能混凝土因采用特殊材料制成,可以适应不同的施工环境,有效延长建筑物的寿数。
因而,高性能混凝土具有更强的耐久性。
2、抗压性好高性能混凝土能够极好地适应特殊的施工环境。
例如有些高速公路刚性路面比一般公路更高的抗压能力;有些桥梁的混凝土结构应当具有一定的延展功能,以便适应特别的天气气候,等等。
国内外混凝土应用技术研究现状及发展趋势分析
国内外混凝土应用技术研究现状及发展趋势分析一、引言混凝土作为一种重要的建筑材料,在现代建筑中得到了广泛的应用。
随着建筑业的不断发展,混凝土应用技术也在不断创新和改进。
本篇文章将从国内外混凝土应用技术的研究现状和发展趋势两个方面进行详细的分析。
二、国内混凝土应用技术研究现状1. 高强混凝土技术高强混凝土是指强度达到100MPa以上的混凝土,具有优异的力学性能和耐久性能,可以用于桥梁、隧道、高层建筑等重要结构的建造。
近年来,国内高强混凝土技术得到了长足的发展,已经在多个工程项目中得到了应用,成为了混凝土技术的一个重要分支。
2. 高性能混凝土技术高性能混凝土是指强度在50MPa以上、耐久性能、抗渗透性等多项指标均优于普通混凝土的一种混凝土。
它具有优异的力学性能和耐久性能,可以用于桥梁、隧道、高层建筑等重要结构的建造。
目前,国内高性能混凝土技术已经较为成熟,已经在多个工程项目中得到了应用。
3. 纳米材料掺合技术纳米材料掺合技术是指将纳米材料掺合到混凝土中,以改善混凝土的性能。
纳米材料具有优异的物理、化学和力学性能,可以显著提高混凝土的强度、耐久性和抗裂性能。
目前,国内纳米材料掺合技术正在逐渐成熟,已经在一些工程项目中得到了应用。
4. 碳纤维增强混凝土技术碳纤维增强混凝土技术是指将碳纤维布或碳纤维条掺入混凝土中,以提高混凝土的强度和抗裂性能。
碳纤维具有优异的力学性能和抗腐蚀性能,可以显著提高混凝土的强度和耐久性。
目前,国内碳纤维增强混凝土技术正在逐渐成熟,已经在一些工程项目中得到了应用。
三、国外混凝土应用技术研究现状1. 自密实混凝土技术自密实混凝土技术是指利用掺有特殊添加剂的混凝土,在混凝土硬化后,自行形成微小气泡,使混凝土具有自密实的性能。
这种混凝土具有较高的抗渗性能和耐久性能,可以用于桥梁、隧道、高层建筑等重要结构的建造。
目前,自密实混凝土技术已经在国外得到了广泛的应用。
2. 自愈合混凝土技术自愈合混凝土技术是指利用特殊的添加剂,使混凝土在出现细小裂缝时,自行愈合。
超高性能混凝土(UHPC)的发展与现状
超高性能混凝土(UHPC)的发展与现状发布时间:2023-02-17T06:48:41.746Z 来源:《城镇建设》2022年第19期10月作者:涂巍巍[导读] 国家经济发展水平的提升,现代化建设不断加快,为确保建筑工程的使用安全与寿命,涂巍巍迪亚爱柯新材料科技(江苏)有限公司江苏省如皋市 226500摘要:国家经济发展水平的提升,现代化建设不断加快,为确保建筑工程的使用安全与寿命,人们越发重视施工质量。
土建工程实际建设期间,混凝土作为最常用的建筑原料之一,不断的研究衍生出了一种新型的超高性能混凝土,基于其耐久性、强度、稳定性等优势,受到了广泛的欢迎,有助于我国土建工程的大型化、现代化发展。
本文将对超高性能混凝土的发展与现状进行深入研究,以期进一步推动土建行业的发展。
关键词:超高性能混凝土;发展;现状前言:现代高层、跨越海洋、军事等工程结构需求,对混凝土的性能要求不断加强,环境条件的恶化、原料开采过度导致生态污染等现实以及资源短缺问题,都对混凝土的性能产生了不利影响。
为增强混凝土的耐久性,充分利用工业废渣,走可持续发展道路,逐渐产生了超高性能混凝土。
这种混凝土比传统混凝土的性能更加强悍,能够满足多种恶劣条件或超高标准的工程建设需求,为推动工程行业的发展,保障工程的安全做出了极大的帮助。
因此必须进一步深入研究,争取早日普及,扩大影响范围。
1.超高性能混凝土的优势1.1增强混凝土的匀质性,减少材料结构缺陷正常的固体材料理论抗压强度约为材料弹性膜量值的0.1-0.2倍之间,但是实际测量却发现,固体材料的抗压强度一般是其弹性膜量值的(0.1-0.2)×10-3倍,差距非常明显。
存在如此差距的主要原因就在于材料内部结构存在较多缺陷,因此,为充分发挥材料的性能,必须重视这一问题,减少材料结构缺陷,增强材料的匀质性,最大化发挥混凝土的作用。
传统的混凝土完全硬化之前,水泥浆液中的水份将会逐渐靠近亲水性较强的材料分子表层,并逐渐聚集形成一片水膜,相邻的水膜在混凝土完全硬化后,将在结构内部形成微小的裂缝,此时,浆体一旦发生泌水的现象,将会在混凝土集料下方形成水囊,也会导致混凝土结构内部存在裂缝。
超高性能混凝土在建筑工程中的研究和应用
超高性能混凝土在建筑工程中的研究和应用1. 引言1.1 背景介绍超高性能混凝土是一种具有卓越性能的新型混凝土材料,其强度、耐久性、抗裂性等性能远远优于传统混凝土。
随着建筑工程对材料性能的要求不断提高,超高性能混凝土的研究和应用也越来越受到关注。
背景介绍部分将探讨超高性能混凝土的起源和发展历程,介绍其在国内外的研究现状和应用情况,为后续的内容提供必要的背景知识。
超高性能混凝土的研究与应用始于上世纪80年代,最初是由法国学者提出,并在德国、日本等发达国家展开深入研究。
近年来,我国也开始重视超高性能混凝土的研究与应用,一些重大工程项目中已经开始采用超高性能混凝土,取得了显著的经济和社会效益。
通过对超高性能混凝土的背景介绍,可以更好地了解其在建筑工程中的研究和应用现状,为后续的内容铺设基础。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨超高性能混凝土在建筑工程中的应用价值和潜在优势,分析其特点和优势,比较其与普通混凝土的差异,探讨其在建筑结构中的性能表现,以及在施工工艺上的应用情况。
通过对超高性能混凝土的研究,可以为建筑工程领域提供更加可靠和持久的材料选择,提高建筑结构的抗压、抗拉和耐久性能,减少维护和修复成本,并推动建筑工程领域的技术创新和发展。
通过深入研究超高性能混凝土的应用范围和潜在优势,可以为未来的研究方向提供指导和借鉴,促进该领域的持续进步和发展,推动建筑工程领域向更加先进、绿色和可持续的方向发展。
1.3 意义和价值超高性能混凝土在建筑工程中的研究和应用具有重要的意义和价值。
超高性能混凝土的使用可以大幅提升建筑工程的耐久性和安全性。
其强度高、耐久性好、抗渗渗性强等特点,使得建筑结构更加稳固可靠,可以有效延长建筑物的使用寿命,减少维护和修复的频率,降低维护成本。
超高性能混凝土的应用可以实现建筑结构的轻量化设计,提升建筑的抗震性能。
由于超高性能混凝土的高强度和高韧性,可以减小构件截面尺寸,使得建筑结构更为轻便灵活,同时能够承受更大的荷载,在地震等极端环境下具有更好的抗震性能。
国内外自密实高性能混凝土研究及应用现状
国内外自密实高性能混凝土研究及应用现状一、内容概览随着全球经济的快速发展和城市化进程的加快,建筑工程的需求日益增长。
为了满足这一需求,建筑材料的研发和应用不断取得突破。
自密实高性能混凝土(Selfcompacting Highperformance Concrete,简称SCA)作为一种新型建筑材料,因其具有高强度、高耐久性、高抗渗性、高工作性能以及节能环保等特点,近年来在国内外得到了广泛关注和研究。
本文将对国内外自密实高性能混凝土的研究及应用现状进行概述,以期为相关领域的研究和应用提供参考。
首先本文将介绍自密实高性能混凝土的基本概念、原理及其主要性能特点。
其次通过对国内外自密实高性能混凝土的研究进展进行梳理,分析其在工程应用中的优势和不足。
然后结合实际工程案例,探讨自密实高性能混凝土在不同结构类型中的应用效果。
对自密实高性能混凝土在未来的发展趋势和研究方向进行展望。
1. 研究背景与意义随着社会经济的快速发展,建筑工程在各个领域的应用越来越广泛。
自密实混凝土作为一种新型建筑材料,具有较高的强度、耐久性和抗渗性能,能够满足建筑结构对材料性能的高要求。
然而目前国内外自密实混凝土的研究和应用仍存在一定的局限性,主要表现在自密实混凝土的强度、耐久性和抗渗性能等方面尚不能完全满足工程实际需求。
因此深入研究国内外自密实高性能混凝土的制备工艺、性能优化及其在工程中的应用现状具有重要的理论意义和现实意义。
首先研究国内外自密实高性能混凝土有助于提高建筑结构的抗震性能。
自密实混凝土由于其内部形成高度致密的微孔结构,具有良好的隔震作用,能够有效减小地震波在结构中的传播,从而提高结构的抗震性能。
其次研究国内外自密实高性能混凝土有助于降低建筑结构的能耗。
自密实混凝土由于其内部形成高度致密的微孔结构,具有良好的保温隔热性能,能够有效减少热量的传递,降低建筑结构的能耗。
再次研究国内外自密实高性能混凝土有助于提高建筑结构的使用寿命。
超高性能混凝土的性能与应用研究
超高性能混凝土的性能与应用研究随着建设业的快速发展和城市化的加速推进,建筑工程对于混凝土的性能与质量的要求越来越高。
随着科技的发展,超高性能混凝土便应运而生。
它具有高强度、高耐久性、高施工性能等特点,已经成为了建筑工程中不可或缺的重要材料。
在这篇文章中,我们将对超高性能混凝土的性能和应用进行深入探讨。
一、超高性能混凝土的概述超高性能混凝土(Ultra High Performance Concrete,UHPC)是一种具有卓越性能的新型混凝土,其所具有的性能指标远高于普通混凝土和高性能混凝土。
UHPC主要由水泥、细粉、粗粉、微细纤维和添加剂等材料组成。
其中,水泥的用量多达60%-80%,水的用量很少,通常只有7%-12%,这就为UHPC的高强度和高耐久性奠定了基础。
UHPC的特点主要包括以下几个方面:1. 高强度UHPC的抗压强度通常在150MPa以上,是普通混凝土的6-8倍,高性能混凝土的2-3倍,比砖块沙浆的强度还要高。
2. 高耐久性UHPC的耐久性非常出色,能够适应极端的自然环境和建筑物使用条件。
它不仅能够承受强烈的风吹日晒雨淋,还能够抵御化学腐蚀、磨损和冻融循环等恶劣的环境条件。
3. 高施工性能UHPC具备优异的流动性和耐振性,能够在施工现场进行自流充填,从而提高了工人的生产效率,有效降低了工程成本。
4. 优良的抗震性能UHPC的粘结性能优异,其抗震承载能力很强,且具备较高的延性和减震性能,能够在极端的地震条件下保障建筑物的安全性。
二、超高性能混凝土的组成UHPC的主要成分包括水泥、矿物掺合料、高品质微细砂、高品质微细颗粒等。
其中,细粉的颗粒直径小于45微米,粗粉的颗粒直径小于2mm,并且粒度分布良好。
此外,为了增强UHPC的强度和耐久性,需要添加一些微细纤维和化学添加剂。
对于UHPC的微细纤维,一般选用钢纤维、聚合物纤维、碳纤维和玻璃纤维等。
这些纤维不仅能够提高UHPC的强度和耐久性,还能够防止混凝土在受力时出现裂缝现象,并且提高了其耐久性。
高性能混凝土(HPC)在国内外的应用发展研究
高性能混凝土(HPC)在国内外的应用发展研究摘要:高性能混凝土(HPC)是一种新型的建筑材料,本文总结了高性能混凝土在国内外的应用发展、存在问题及趋势,可供相关工程人员参考。
关键词:高性能混凝土,应用,趋势高性能混凝土作为一种新的建筑材料,其耐久性为普通混凝土耐久性的两倍以上,可增加混凝土结构安全使用寿命,减少造成修补或拆除的浪费和建筑垃圾;可大量利用工业副产品和废弃物,尽量减少自然资源和能源的消耗,减少对环境的污染;收缩徐变小,适合建造高效预应力结构;高性能混凝土适用于高层、大跨、大体积、长跨桥梁、海底隧道、高速公路及严酷环境中使用的结构物,如核反应堆、海上结构和处于有腐蚀性介质环境的结构等的建筑和修补。
其他用于特殊用途的智能高性能混凝土更有着其独特的、其他混凝土难以替代的优势。
正因为高性能混凝土具有以上诸多优越性能,自从产生以来,便大放异彩,世界各国对其研究和应用势头的发展十分迅猛。
1、HPC在国外的研究应用现状1986~1993,法国由政府组织包括政府研究机构、高等院校、建筑公司等23个单位开展了“混凝土新方法”的研究项目,进行高性能混凝土的研究,并建立了示范工程。
1996年,法国公共工程部、教育与研究部又组织了为期4年的国家研究项目“高性能混凝土2000”,投入研究经费550万美元。
法国修建的3座高性能混凝土的斜拉桥一佩尔蒂大桥以及最近建设的埃洛恩河大桥和诺曼底大桥也都使用了高性能混凝土。
日本不仅应用超高强高性能混凝土住宅,而且用其制造预应力混凝土桥梁、预应力混凝土柱、桁架、管、电杆等。
日本在80年代后期研制开发高性能混凝土时,尤其重视混凝土的施工性能,特别是高流动性,要求浇筑混凝土后不振或微振。
日本自成型混凝土的发展是实现混凝土浇筑质量控制的重要一步。
这种流动性混凝土远距离泵送而不离析的特性减轻了混凝土的运输、浇筑和成型过程的人工操作。
如今日本已研制出使用寿命在500年以上的超高耐久性混凝土。
UHPC及其在我国桥梁工程领域的应用现状分析
UHPC及其在我国桥梁工程领域的应用现状分析摘要:UHPC作为一种超高性能的混凝土建筑材料得到了世界各国的重视和研究发展。
我国于上世纪末开始研究UHPC,至今已取得了丰硕的成果,UHPC已开始大量应用于工程建设各领域。
本文回顾了UHPC的发展历程,简要介绍了UHPC的超高性能,并重点分析了UHPC在我国桥梁工程领域的应用现状。
关键词:UHPC;桥梁工程;应用现状超高性能混凝土,简称UHPC(Ultra-High Performance Concrete),是指一种具有超强力学性能、超高耐久性和优良浇筑及成型性能的纤维增强水泥基混凝土材料。
作为过去三十年中最具创新性的水泥基工程材料,实现工程材料性能的大跨越。
一、UHPC的发展历程1979年丹麦学者Hans Henrik Bache先生首次提出了DSP理论并申请了专利,标志着UHPC的雏形正式诞生。
随后上世纪八十年代,众多丹麦学者对这种材料进行了较为深入的研究,推出了商业化UHPC预混料产品,UHPC逐渐进入各国科研与工程人员视野。
上世纪90年代,法国对UHPC进行了大量试验研究,发表了一系列的论文研究成果并积累了丰富的工程实践经验,UHPC开始得到世界各国重视和研究发展。
进入20世纪,伴随着世界各国对UHPC的认识和理解不断加深,UHPC在工程建设中得到蓬勃发展。
我国对UHPC的研究起步较晚,于20世纪90年代开始研究UHPC,随后大量设计院、院校和可研机构的工程技术人员加入UHPC研究与工程实践应用的行列中。
通过20余年的积累和沉淀,中国UHPC应用技术和标准规范不断取得进步,目前已全面进入UHPC标准体系中。
与此同时,与UHPC相关的学术交流平台日渐增多,例如中国UHPC国际研讨会(隶属于国际材料和结构实验研究联合会)于2016年首次在长沙举办;UHPC本土化平台的中文交流平台—CCPA-UHPC论坛也于2019年搭建;2019年湖南大学等单位在长沙组织召开了“全国首届超高性能混凝土材料与结构研讨会”等等。
超高性能混凝土研究及工程应用现状
引言随着社会经济和科技水平的快速发展,混凝土材料作为一种复合建材产品广泛应用于楼房建筑、公路铁路的桥梁和隧道等工程建设中,特别是高层建筑、大跨度建筑的不断涌现,迫使混凝土材料朝着更高强度、更高耐久性和更高可靠性的方向发展。
20世纪90年代,法国Bouyues公司开发了一种活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,RPC),这是超高性能混凝土的雏形[1],相比普通的混凝土材料,其具收稿日期:2023-9-4第一作者:耿春雷,1980年生,博士,高级工程师,主要研究方向为煤系固废的综合利用、煤矿注浆相关技术、钢筋混凝土的缺陷预防及治理技术和超高性能混凝土技术研究,E-mail:**********************.cn、**************项目信息:国家能源投资集团有限责任公司科技创新项目(编号:GJNY-23-31-1)超高性能混凝土研究及工程应用现状耿春雷 董 阳 左然芳 巩思宇 张 栋北京低碳清洁能源研究院 北京 102211摘 要:随着高层大跨度及有特殊功能要求建筑物的设计建造,混凝土朝着更高强度、更高耐久性和更高可靠性的方向发展,在这种背景下,超高性能混凝土(UHPC )应运而生,因其能改善环境、提高经济效益、解决工程中的疑难问题,且具备优异的力学性能和耐久性能,成为学者研究的热门课题。
本文从基本设计原理、优异的物理性能、环保性能、相关标准的建立情况以及工程应用情况出发,对UHPC的研究和应用进展进行了详细的说明,同时提出UHPC发展的趋势和研究重点:一是通过优化UHPC的配合比设计和原材料选择,降低其浆体的粘度,采用价格低廉的固体废弃物替代部分现有的UHPC原材料,降低UHPC的成本;二是研究合理的养护方式,降低现有养护方式的高能耗和高成本,同时促进未水化水泥的水化进程;三是发展钢丝(钢筋)网骨架增强UHPC和少纤维甚至无纤维UHPC,不仅能够降低UHPC的成本,而且能提升UHPC的抗折、抗压强度;四是针对UHPC的特性制定耐久性标准,为日后UHPC的进一步推广应用提供指导和建议。
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超高性能混凝土国内研究及应用现状
1、国内研究现状
1993年,我国国家自然科学基金八五重点项目“高强与高性能商品混凝土的结构与力学性态研究”正式启动,共投入经费110万元,分别由清华大学、铁道科学研究院、中国建筑材料研究院和重庆建筑大学共同承担。
其中,由蒲心诚教授负责的90MPa-110MPa高性能商品混凝土研制工作,经过多年的研究,研究成功强度等级最高达150MPa的超高强高性能商品混凝土,研究表明,其流动性良好、耐久性优异,通过收缩补偿,其体积稳定性也很高。
对于国际上近年来出现的RPC,清华大学最早开始研究,随后湖南大学、北京交通大学、东南大学、中南大学等单位也对RPC的配合比、成型工艺进行了系统研究。
北京交通大学自1999年以来,对在常规的搅拌工艺条件下矿物掺合料、纤维品种与掺量、养护制度等问题进行了大量的试验研究。
在材料研究的基础上,设计了铁路桥梁中常用的T梁、箱梁、槽梁、无配筋RPC200空心板,并将RPC制品应用于实际工程中;重庆大学蒲心诚教授曾用碱矿渣商品混凝土技术制成了28d抗压强度为100MPa,110MPa,120MPa的UHPC,一年后强度增至132MPa;而湖南大学通过掺硅灰、高效减水剂和钢纤维并加热养护的技术途径配制了抗压强度高达298.6MPa的超高强钢纤维商品混凝土,这是目前我国超高强商品混凝土研究的最高强度记录。
2、国内应用现状
我国从1992年开始引进UHPC这一概念,在研究中己取得突破性进展。
近十年来,UHPC己在很多工程中得以成功应用,例如北京首都国际机场、中华世纪坛、上海南浦大桥、金茂大厦等,并将在今后逐渐代替一百多年来普通商品混凝土在绝大多数工程中的使用。
以下为UHPC在国内应用的部分经典实例。
石景山转体斜拉桥隔离带
北京市五环路石景山转体斜拉桥隔离带,采用了形状尺寸为
2000mmxl200mmx60mm的无配筋RPC空心板,板内有直径为40mm的圆孔可切、可锯。
材料抗压强度140MPa、抗折强度14MPa。
青藏铁路
我国的青藏铁路多年冻土区桥梁上也已采用了RPC材料开发出的新型人行道体系,采用抗压强度140MPa、抗折强度16MPa,抗冻融800次无质量损失,14d碳化深度为0的超高强度、超高耐久性RPC材料,较传统的人行道体系具有耐久性高、自重轻等特点。