高性能混凝土性能
高性能混凝土
高性能混凝土在现代建筑领域,高性能混凝土的出现和应用无疑是一项重大的突破和创新。
它以其出色的性能和广泛的适用性,正在逐渐改变着建筑行业的面貌。
高性能混凝土,顾名思义,是一种具有优异性能的混凝土。
与传统混凝土相比,它在强度、耐久性、工作性等方面都有显著的提升。
先来说说高性能混凝土的高强度特性。
在一些重大工程中,如高层建筑、大跨度桥梁等,对混凝土的强度要求极高。
高性能混凝土通过优化原材料的配比和采用先进的生产工艺,能够达到很高的抗压强度。
这使得建筑物能够承受更大的荷载,提高了结构的安全性和稳定性。
高强度的高性能混凝土还可以减小构件的截面尺寸,增加建筑的使用空间,降低工程造价。
耐久性是高性能混凝土的另一个重要优势。
在恶劣的环境条件下,如海洋环境、化学腐蚀环境等,传统混凝土往往容易出现裂缝、剥落等问题,从而影响结构的使用寿命。
而高性能混凝土具有良好的抗渗性、抗冻性和抗化学侵蚀性,能够有效地抵抗外界因素的侵蚀,延长建筑物的使用寿命。
例如,在一些沿海地区的建筑中,使用高性能混凝土可以减少海水对建筑物的损害,降低维修成本。
工作性也是高性能混凝土的一大特点。
它具有良好的流动性、填充性和可泵性,能够在施工过程中更加顺利地浇筑和成型。
这不仅提高了施工效率,还保证了混凝土结构的质量。
在复杂的建筑结构中,高性能混凝土能够更好地填充模具,减少空洞和蜂窝等缺陷的产生。
高性能混凝土的优异性能离不开其优质的原材料和科学的配合比设计。
水泥是混凝土的重要组成部分,高性能混凝土通常选用高强度、低水化热的水泥品种。
骨料的选择也十分关键,优质的骨料具有良好的级配和坚固性,能够提高混凝土的强度和耐久性。
此外,还会添加一些外加剂,如高效减水剂、缓凝剂等,以改善混凝土的性能。
高性能混凝土的生产过程需要严格的质量控制。
从原材料的采购、检验到搅拌、运输和浇筑,每一个环节都要遵循严格的标准和规范。
搅拌设备的先进与否也会影响高性能混凝土的质量,先进的搅拌设备能够使各种原材料充分混合,保证混凝土的均匀性。
高性能混凝土有哪些
高性能混凝土有哪些导言:在建筑和基础设施的领域中,混凝土是一种常见的建筑材料。
近年来,随着建筑技术和材料科学的不断发展,一种被称为高性能混凝土(High Performance Concrete,简称HPC)的新型混凝土材料逐渐引起了人们的关注。
高性能混凝土具有较高的强度、耐久性和耐候性,可以承受更大的荷载并延长结构的寿命。
本文将介绍高性能混凝土的定义、特点以及在建筑工程中的应用。
一、高性能混凝土的定义高性能混凝土是一种经过特殊设计和控制的混凝土,具有比传统混凝土更好的性能和性能指标。
它采用了特殊的配合设计和优质的原材料,如高强度水泥、细度模数适中的矿物掺合料、特殊的化学外加剂等,以提高混凝土的性能。
高性能混凝土通常具有较高的抗压强度、抗拉强度、耐久性和耐候性。
二、高性能混凝土的特点1. 高强度:高性能混凝土具有较高的抗压强度和抗拉强度,通常比传统混凝土的强度更高。
这使得高性能混凝土能够承受更大的荷载和提供更好的结构支撑能力。
2. 优异的耐久性:高性能混凝土具有良好的耐久性,能够抵御化学侵蚀、氯盐侵蚀和冻融循环等外界环境的侵害。
这使得高性能混凝土在海洋环境、工业环境和寒冷地区等特殊条件下应用广泛。
3. 减少裂缝和变形:高性能混凝土的收缩性和蠕变性能得到了有效的控制,因此可以减少混凝土的裂缝和变形。
这有助于提高结构的稳定性和耐久性。
4. 提高施工效率:高性能混凝土具有较高的自流性和可泵性,因此易于施工和灌注。
这减少了施工时间和劳动力成本,提高了工作效率。
三、高性能混凝土的应用领域1. 桥梁工程:高性能混凝土在桥梁的建造中得到了广泛应用。
由于其较高的抗压强度和抗拉强度,高性能混凝土能够承受桥梁所受到的荷载,提高桥梁的结构安全性和寿命。
2. 高层建筑:高性能混凝土的高强度和耐久性使其成为高层建筑中的理想材料。
通过使用高性能混凝土,可以减少柱子和梁的尺寸,提高整个建筑的抗震性能。
3. 水利工程:高性能混凝土在水利工程中的应用也非常普遍。
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
高性能混凝土高性能混凝土是采用常规材料和工艺生产,具有混凝土结构所要求各项力学性能,具有高耐久性、高工作性和高体积稳定性的混凝土。
它主要有下面几种性能:1、自密实性:高性能混凝土的用水量较低,流动性好,抗离析性高,从而具有较优异的填充性。
因此,配好恰当的大流动性高性能混凝土有较好的自密实性。
2、体积稳定性:表现为具有高弹性模量、低收缩与徐变、低温度变形。
即混凝土在硬化早期应具有较低的水化热,硬化后期具有较小的收缩变形。
3、强度:高性能混凝土的抗压强度已超过200MPa。
目前,28d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。
4、水化热:由于高性能混凝土的水灰比较低,会较早的终止水化反应,因此,水化热相应的降低。
5、收缩和徐变: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。
6、耐久性: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。
7、耐火性:因为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。
混凝土在施工要求中,搅拌时需要先检查计量器具,对原材料严格按照施工配合比准确称量,而确保计量的准确性;浇筑时,混凝土在入模前,工程需要采用专用仪器测定其温度、坍落度、含气量、泌水率等工作性能,符合要求方可浇筑,混凝土入模温度要控制在5℃-30℃,坍落度损失要控制到5-10mm;养护也是很重要的一个环节,高性能混凝土必须要加强保温养护,裸面的混凝土需要覆盖塑料薄膜,防止过早脱模、早期温度防蒸发,洒水需要有14-21d,温度控制,制定夏季和冬季施工方案。
高性能混凝土
浅谈高性能混凝土摘要:本文主要根据绍高性能混凝土的特性、配备及应用、施工质量的具体对策、施工中常见的问题及解决办法等进行探讨,仅供参考。
关键词:高性能混凝土配备及应用常见问题分析1. 定义高性能混凝土(high performance concrete,简称hpc)是一种新型高技术混凝土,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,对下列性能重点予以保证:耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。
为此,高性能混凝土在配置上的特点是采用低水胶比,选用优质原材料,且必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂。
2. 高性能混凝土的特性2.1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。
至于高性能混凝土应达到多高强度,世界各国暂无统一的明确规定。
2.2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,提高施工效率。
2.3使用寿命长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100年以上,是高性能混凝土应用的主要目的。
2.4具有较高的体积稳定性高性能混凝土具有较高的体积稳定性,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。
3. 高性能混凝土的配备及应用3.1高性能混凝土的配备原则配制的基本原则是:采用低水胶比,选用优质原材料,且必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂如硅灰、粉煤灰、矿渣等,并从混凝土拌和物的流动性、施工工艺方面考虑,以获得高流态、低离析、质量均匀的高强混凝土。
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。
高性能混凝土应用与趋势
高性能混凝土应用与趋势高性能混凝土是一种特殊类型的混凝土,其具有出色的力学性能和耐久性,被广泛应用于建筑、桥梁、隧道、港口等工程领域。
随着科技和工程技术的不断发展,高性能混凝土的应用和趋势也在不断演进。
本文将从混凝土的材料特性、应用领域和未来趋势等方面进行探讨。
一、高性能混凝土的材料特性1. 抗压强度高:相比于普通混凝土,高性能混凝土具有更高的抗压强度。
这是因为在混凝土中添加了高性能的水泥、粉煤灰、硅酸盐等特殊材料,使得混凝土的内部结构更加致密,提升了抗压能力。
2. 抗渗透性好:高性能混凝土中的细微孔隙较小,能有效减少水分和气体渗透,提高了混凝土的抗渗性能。
这对于在海洋工程、污水处理厂等潮湿环境下的建筑物具有重要意义。
3. 早期强度高:高性能混凝土中的添加剂可促进混凝土的早期硬化,使其在短时间内获得较高的强度。
这对于施工节奏紧张的工程来说,具有重要的意义。
二、高性能混凝土的应用领域1. 建筑领域:高性能混凝土被广泛应用于高层建筑、超限跨度桥梁等工程中。
其高强度和抗渗性能使得建筑物更加耐久,能够承受更大的荷载和外部环境的侵蚀。
2. 水利工程:水坝、隧道、港口等水利工程对混凝土的强度和密实性要求较高。
高性能混凝土的应用可以提高工程的安全性和耐久性,减少渗漏和维修成本。
3. 基础设施:公路、铁路等基础设施工程对于混凝土的稳固性和耐久性要求高。
高性能混凝土的应用可以提高道路和桥梁的承载能力和抗变形能力。
4. 人工岛和海上工程:高性能混凝土在人工岛、船坞和海上桩基等海洋工程中的应用越来越广泛。
其抗压和抗渗性能能够有效应对海水侵蚀和波浪冲击,确保工程的稳固性和安全性。
三、高性能混凝土的未来趋势1. 绿色环保:未来高性能混凝土的发展趋势将更加注重环境保护和可持续发展。
研究人员将致力于开发更多的绿色添加剂,减少对自然资源的依赖,从而实现高性能混凝土的环保生产和应用。
2. 高效施工:随着工程施工技术的进步,未来高性能混凝土的施工速度和效率将得到提升。
什么是高性能混凝土
引言概述:高性能混凝土是一种优质的建筑材料,具有卓越的力学性能和耐久性。
本文将继续探讨高性能混凝土的特点、优势以及在实际应用中的重要性。
正文内容:一、高性能混凝土的特点1.材料成分的优化设计(1)水灰比的控制(2)胶凝材料的选择(3)添加剂的应用2.物理性能的提升(1)强度和耐久性的提高(2)减小蠕变和收缩(3)改善抗裂性能3.施工工艺的改善(1)砼的浇筑和振捣(2)养护工艺的优化二、高性能混凝土的优势1.抗压强度和耐久性的提高(1)更高的抗压强度(2)更好的耐久性和防腐蚀性2.结构性能的改善(1)提高刚度和韧性(2)减小结构变形和蠕变(3)降低结构的自振频率3.施工效率的提升(1)砼施工的简化(2)砼浇筑时间和养护周期的缩短三、高性能混凝土在实际应用中的重要性1.基础设施建设(1)桥梁和隧道(2)大型水利工程2.高层建筑和地下结构(1)摩天大楼和高层建筑(2)地下车库和地铁隧道3.工业设备和耐磨场所(1)厂房和电厂(2)港口和码头设施四、高性能混凝土的适用范围和限制1.适用范围(1)对强度和耐久性要求较高的工程(2)对结构性能和工程效益要求较高的工程2.限制因素(1)成本因素(2)施工难度和技术要求五、总结高性能混凝土以其优异的力学性能和耐久性,成为建筑领域中不可或缺的重要材料。
通过优化材料成分、提升物理性能和改善施工工艺,高性能混凝土能够提高结构的强度、耐久性和稳定性,广泛应用于基础设施建设、高层建筑和工业设备。
在具体应用中,高性能混凝土的成本和施工技术等限制因素也需要充分考虑。
未来,随着科技的发展和经验的积累,高性能混凝土将进一步完善和推广,为建筑行业带来更多的创新和发展。
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。
高性能混凝土
高性能混凝土混凝土作为一种广泛应用的建筑材料,已经在建筑、桥梁、道路等领域中扮演着重要的角色。
随着科技的不断发展,高性能混凝土(High Performance Concrete,简称HPC)的出现为建筑行业带来了诸多的创新和突破。
本文将围绕高性能混凝土的特点、应用领域以及其对建筑行业的影响展开论述。
一、高性能混凝土的特点高性能混凝土是一种以特殊的配合比和材料选择所形成的混凝土,其具有以下特点:1. 强度高:高性能混凝土的抗压强度通常大于100MPa,有时甚至可以达到200MPa以上,远远超过普通混凝土的强度。
2. 密实性好:高性能混凝土的配合比精确,采用细颗粒填料、矿物掺合料等材料,在浆体的形成和沉积上更加均匀,从而提高了混凝土的密实性。
3. 耐久性强:高性能混凝土中掺入的矿物掺合料能够填充混凝土内部的微细裂缝,减少混凝土受到水分和气体侵蚀的可能性,提高了混凝土的耐久性。
4. 抗渗性好:高性能混凝土的微观结构更加紧密,具有良好的抗渗性能,能够有效地抵御水和气体的渗透。
5. 施工性能好:高性能混凝土的流动性好,易于浇注和成型,适用于各种复杂形状和结构的建筑。
二、高性能混凝土的应用领域高性能混凝土在建筑行业中的应用领域广泛,主要包括以下几个方面:1. 桥梁建设:桥梁通常需要具备较高的强度和稳定性,高性能混凝土的特点正好符合这一需求,使得桥梁具有更好的结构性能和耐久性。
2. 隧道工程:隧道是地下工程中常见的项目,其施工对材料的性能要求较高。
高性能混凝土的优异性能能够满足隧道工程的耐久性和安全性需求。
3. 建筑结构:高性能混凝土可以被用于各种建筑结构中,如高层建筑、大跨度结构等。
其强度和耐久性可以有效地提升建筑物的安全性和使用寿命。
4. 耐酸性工程:高性能混凝土具有较好的耐酸性能,适用于一些酸性介质环境下的工程,如化工厂、储罐等。
5. 国防工程:高性能混凝土的高强度和抗冲击性能使其成为防护工程中的重要材料,如军事设施、核电站等。
高性能混凝土
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• 2. 水泥的用量 • 和配制普通混凝土一样,水泥用量不仅影响新拌混凝土的 和易性,而且影响混凝土的强度,耐久性及收缩变形等一 系列性能。水泥用量低,混凝土的强度降低,但水泥用量 过高,又会出现水化热释放过高并引起混凝土化学收缩、 干湿变形和蠕变性增加。大量资料表明,水泥用量一般应 控制在500~620kg/m3为宜,具体用量视混凝土要求的 强度等级及活性超细粉的性能、掺量而定。
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高性能混凝土的施工
• 除了在施工中采用一些可以使混凝土的强度及有关性能提 高的新技术外,如果应用常用的施工方法和技术,还应注 意如下几个方面。 • ①应更严格地控制原料的质量和配合比,配合比的误差小 于普通混凝土的配合比误差。 • ②为使搅拌更为充分,混凝土搅拌应采用强制式搅拌机。 搅拌时间也应适当延长,特别是掺人硅灰时,搅拌时间应 比普通混凝土增加25%~30%。
概 述
• 高性能混凝土是指采用优质材料,严格施 工工艺,便于浇捣、不离析,体积稳定, 力学性能稳定所制备的混凝土。 • 符合特殊综合性能与均匀性要求,不能用 常规材料和工艺获得,1990年ACI国际会 议首次提出。
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概 述
• 工作性,耐久性与强度并重 根据工程要求,突出一、两种性能 • 它具有早强高,韧性,匀质,耐久等特点。 • 适用于高层建筑、桥梁以及暴露在严酷环 境。
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• 2. 细集料(砂) • (1)砂的品质应达到GB/T14684-93建筑用砂标准中规定 的优质砂标准。 • (2)砂的细度模数应控制在Mx=2.6~3.7之间,对于要求 混凝土标号在C50~C60的高性能混凝土,可以在2.2~ 2.6之间。有研究指出,配制的高性能混凝土强度要求越 高,砂的细度模数应尽量采取上限。但如采用一些特殊的 配比和工艺措施,也可以用Mx小于2.2的砂配制强度等级 C60~C80的高性能混凝土。
高性能混凝土应用技术标准
高性能混凝土应用技术标准一、前言高性能混凝土是一种新型的混凝土材料,具有高强度、高耐久性、高抗渗透性等特点,被广泛应用于大型桥梁、高层建筑、核电站等重要工程中。
本文将围绕高性能混凝土的应用技术标准进行详细阐述。
二、高性能混凝土的性能指标高性能混凝土的性能指标主要包括强度、耐久性、抗渗透性、耐化学腐蚀性、抗裂性、可施工性等方面。
1.强度高性能混凝土的强度是衡量其性能的主要指标之一。
其强度等级一般为C60~C100,同时还需要满足相应的抗压强度、抗折强度、抗拉强度等指标。
2.耐久性高性能混凝土具有较好的耐久性,其主要表现为长期使用期间不易产生裂缝、龟裂等问题。
同时,高性能混凝土还需要具有良好的耐冻融性、耐碱性和耐久性等指标。
3.抗渗透性高性能混凝土应具有较好的抗渗透性,能够有效防止地下水、雨水等外部水源的渗透。
其主要指标包括渗透系数、抗渗压力等。
4.耐化学腐蚀性高性能混凝土应具有较好的耐化学腐蚀性,能够有效抵御酸碱性物质的侵蚀。
其主要指标包括碱度、氯离子含量、硫酸盐含量等。
5.抗裂性高性能混凝土应具有较好的抗裂性,能够有效防止裂缝的产生和扩展。
其主要指标包括收缩性、温度变化引起的应力等。
6.可施工性高性能混凝土应具有较好的可施工性,能够满足施工操作的需要,同时还需要具有良好的流动性、坍落度等指标。
三、高性能混凝土的应用技术标准1.材料选用高性能混凝土的原材料应选用优质的水泥、细集料、粗集料、外加剂等材料。
其中,水泥应选用高强度水泥或粉煤灰,细集料应选用细度模数适中的细砂,粗集料应选用骨料直径在10mm以上的优质碎石或砾石,外加剂应选用高效减水剂、缓凝剂、增强剂等。
2.拌合比设计高性能混凝土的拌合比设计应根据具体使用要求进行制定,同时还需要考虑原材料的性能和施工操作的实际情况。
一般情况下,拌合比中水灰比应控制在0.25~0.35之间,同时还需要控制各组分的配比。
3.施工工艺高性能混凝土的施工工艺应根据具体使用要求进行制定,同时还需要考虑原材料的性能和施工操作的实际情况。
高性能混凝土的应用与发展
高性能混凝土的应用与发展高性能混凝土(High Performance Concrete,简称HPC)是一种具有优异性能的混凝土,其力学性能、耐久性、施工性能等方面均比传统混凝土更优秀。
HPC的应用范围不断扩大,已经广泛应用于桥梁、隧道、高层建筑、水利水电工程等领域。
本文将重点介绍HPC的应用与发展。
一、HPC的性能和特点HPC的主要性能和特点包括以下几个方面:1.强度高:HPC的强度通常在70MPa以上,远高于传统混凝土的强度。
2.耐久性好:HPC具有良好的抗渗性、耐久性和抗冻性能,能够在恶劣的环境下长期使用。
3.施工性能好:HPC具有良好的流动性和自密实性,可以在较长的时间内保持可塑性,并能够自然充填细小空隙。
4.节能环保:HPC的制备过程中,采用了较少的水泥和较多的矿物掺合料,能够大大减少CO2的排放量。
二、HPC的应用1.桥梁工程HPC在桥梁工程中的应用越来越广泛。
HPC可以制成更轻、更薄、更美观的桥梁,能够达到更长的跨度和更高的承载能力,同时具有更好的耐久性和抗震性能。
在海上大桥、跨海大桥、高速公路桥梁等工程中,HPC已经成为主流材料。
2.隧道工程HPC在隧道工程中的应用也越来越广泛。
HPC可以制成更坚固、更耐久、更安全的隧道,能够承受更大的地压和水压。
在地铁工程、高速公路隧道等工程中,HPC已经成为主流材料。
3.高层建筑HPC在高层建筑中的应用也越来越多。
HPC可以制成更高、更坚固、更稳定的高层建筑,能够承受更大的风力和地震力。
在摩天大楼、高层住宅、商业综合体等工程中,HPC已经成为主流材料。
4.水利水电工程HPC在水利水电工程中的应用也越来越广泛。
HPC可以制成更坚固、更耐久、更安全的水利水电工程,能够承受更大的水压和水流。
在大坝、水库、水电站等工程中,HPC已经成为主流材料。
三、HPC的发展1.掺合料的研究目前,人们正在研究和开发一系列掺合料,以进一步提高HPC的性能。
例如,高效矿物掺合料、高效超细粉煤灰、高效硅灰等,可以使HPC的抗裂性、抗渗性、耐久性等性能得到进一步提高。
超高性能混凝土基本性能研究综述
4、研究超高性能混凝土与其他材料的复合应用,以提高其综合性能; 5、加强超高性能混凝土在绿色建筑和可持续发展方面的应用研究。
总之,超高性能混凝土作为一种新型的高性能建筑材料,具有广泛的应用前景 和发展潜力。未来需要不断加强其制备工艺、性能特点、应用领域和发展方向 等方面的研究,以更好地发挥其优势,推动我国工程建设事业的可持续发展。
楼板等部位,提高建筑的抗震性能和承载能力。此外,超高性能混凝土还可应 用于道路工程、水利工程等领域。
四、发展方向
未来,超高性能混凝土的发展将朝着以下几个方向发展: 1、进一步研究和优化原材料的配比,以获得更高的强度和耐久性;
2、研究超高性能混凝土的施工工艺和质量检测方法,以确保其施工质量; 3、研究超高性能混凝土在复杂环境下的性能表现和损伤机理;
超高性能混凝土基本性能研究综述
基本内容
引言:超高性能混凝土(UHPC)是一种新型的高性能混凝土,具有出色的力学 性能、耐久性和可持续性。随着工程建设的不断发展,UHPC在桥梁、高层建筑、 核电站等领域得到了广泛的应用。本次演示旨在系统地综述UHPC的基本性能研 究,
包括特点、优点、制备方法、组成成分等方面,并对比分析各种性能的优劣和 相互作用,为进一步研究和应用提供参考。
4、加强UHPC长期性能监测与评估。在实际工程应用中,UHPC的结构性能会随 着时间的推移而发生变化。因此,应建立完善的长期性能监测与评估体系,及 时发现并解决潜在的安全引言
随着交通量的不断增加,桥梁结构的承载力和耐久性面临着越来越严峻的挑战。 为了提高桥梁结构的性能,各种新型材料和结构形式不断涌现。其中,钢—薄 层超高性能混凝土轻型组合桥面结构作为一种典型的轻质高强组合结构,在桥 梁工程领域备受
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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;
高性能混凝土的性能研究和应用 土木工程毕业论文
高性能混凝土的性能研究和应用土木工程毕业论文高性能混凝土是近年来发展起来的一种新型混凝土,在建筑工程中得到了广泛应用。
本文主要介绍高性能混凝土的性能研究和应用。
一、高性能混凝土的性能1.力学性能高性能混凝土的最大特点就是其强度高。
其强度分为抗压、抗拉、抗弯三种类型。
高性能混凝土的抗压强度达到90MPa以上,抗拉强度可达到10 MPa以上,抗弯强度高于15 MPa。
2.耐久性高性能混凝土的耐久性比普通混凝土要好。
它可以承受长期的荷载和恶劣的环境条件,比如高温、低温、潮湿等,而且能够有效抵抗钢筋锈蚀,延长使用寿命。
3.施工性能高性能混凝土的施工性能好,流动性强,易于充填。
而且,其自重小、混凝土温度低、混凝土龄期长,易于加工和施工。
4.防震性能高性能混凝土的防震性能优越,其能够有效地抵抗地震力,并在地震中保持结构整体性。
二、高性能混凝土的应用1. 地下工程高性能混凝土的空气孔隙率较低,具有良好的耐久性和抗渗性能,被广泛应用于地下工程基础和结构中。
2. 桥梁工程高性能混凝土拥有的力学性能良好,具有高强度和抗震性能,被广泛应用于桥梁建设中。
同时,高性能混凝土还可以减少桥梁自重,达到减轻负荷的效果。
3. 高层建筑高性能混凝土能够有效抵御大风、地震等自然灾害,因此在高层建筑中得到了广泛应用。
4. 声屏障高性能混凝土密度较大,具有良好的吸音效果,因此在公路附近修建声屏障时,可以使用高性能混凝土遮挡声音。
三、结论高性能混凝土的性能优越,在各个领域得到广泛应用。
随着人们对高品质建筑的要求不断提高,高性能混凝土的应用前景十分广泛。
高性能混凝土论文
高性能混凝土论文高性能混凝土(High Performance Concrete,简称 HPC)是一种具有优异性能的新型混凝土,它在现代建筑工程中发挥着越来越重要的作用。
高性能混凝土具有高强度、高耐久性、高工作性等特点,能够满足各种复杂工程结构的需求,提高建筑物的使用寿命和安全性。
一、高性能混凝土的定义和特点高性能混凝土是一种采用现代混凝土技术,选用优质原材料,在严格的质量管理条件下制成的具有优异性能的混凝土。
与传统混凝土相比,高性能混凝土具有以下显著特点:1、高强度高性能混凝土的强度通常在 60MPa 以上,有的甚至可以达到100MPa 以上。
高强度使得混凝土结构能够承受更大的荷载,减小构件尺寸,增加建筑使用空间。
2、高耐久性高性能混凝土具有良好的抗渗性、抗冻性、抗化学侵蚀性等耐久性指标。
能够在恶劣的环境条件下长期保持其性能,延长建筑物的使用寿命。
3、高工作性高性能混凝土具有良好的流动性、填充性和可泵性,易于施工和浇筑,能够保证混凝土在复杂结构中的均匀分布和密实填充。
4、体积稳定性好高性能混凝土在硬化过程中体积变形小,能够有效减少混凝土裂缝的产生,提高混凝土结构的整体性和稳定性。
二、高性能混凝土的原材料高性能混凝土的优异性能离不开优质的原材料。
其主要原材料包括水泥、骨料、矿物掺合料、外加剂和水。
1、水泥通常选用高强度等级的水泥,如硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
水泥的品质和性能对高性能混凝土的强度和耐久性有着重要影响。
2、骨料选用质地坚硬、级配良好的骨料,如碎石和河砂。
骨料的粒径、形状和表面特征会影响混凝土的工作性和强度。
3、矿物掺合料常用的矿物掺合料有粉煤灰、矿渣粉、硅灰等。
这些掺合料能够改善混凝土的微观结构,提高混凝土的耐久性和强度。
4、外加剂高性能混凝土通常需要使用高效减水剂、缓凝剂、引气剂等外加剂来改善混凝土的性能。
外加剂的合理使用能够有效控制混凝土的坍落度损失、凝结时间和含气量。
5、水使用符合国家标准的清洁水,避免水中含有有害物质对混凝土性能产生不利影响。
超高性能混凝土的力学性能研究
超高性能混凝土的力学性能研究超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,简称UHPC)是一种新型的高性能混凝土,具有卓越的力学性能和工程特性。
它的研究和应用已经成为混凝土材料领域的热点之一。
本文将从UHPC的定义、组成、力学性能和应用等方面进行详细的研究。
一、UHPC的定义和组成UHPC是一种高度优化的混凝土,其强度和耐久性等性能均超过普通混凝土。
UHPC的主要组成成分包括水泥、粉煤灰、硅灰、硅烷、石英粉、微纤维等。
其中,水泥的种类和掺量对UHPC的性能有着重要的影响。
一般情况下,使用高性能水泥或高强度水泥可以提高UHPC的强度;而适量的掺入粉煤灰可以提高UHPC的耐久性和抗裂性能。
硅灰和硅烷的添加可以提高UHPC的早期强度和耐久性,石英粉的添加可以提高UHPC的致密性和抗渗性能,微纤维的添加可以提高UHPC的韧性和抗裂性能。
二、UHPC的力学性能UHPC的力学性能是其得以广泛应用的重要保证。
UHPC的力学性能主要包括抗压强度、抗拉强度、弹性模量、抗裂性能等方面。
1. 抗压强度UHPC的抗压强度是其最为突出的性能之一,通常可以达到100MPa以上,甚至可以达到200MPa。
UHPC的高强度主要来自于其高密度和致密性,以及微细颗粒和纤维的掺入。
2. 抗拉强度UHPC的抗拉强度通常可以达到10MPa以上,是普通混凝土的数倍。
这主要是由于微纤维的掺入提高了UHPC的韧性和抗裂性能,从而使其在受到拉力时不易发生破坏。
3. 弹性模量UHPC的弹性模量通常可以达到60-70GPa,是普通混凝土的数倍。
这意味着UHPC具有较高的刚度和稳定性,可以在长期荷载下保持较好的变形性能。
4. 抗裂性能UHPC的抗裂性能是其得以应用于高性能结构中的重要保证。
UHPC的微纤维掺入和致密性提高使其在受到局部荷载时不易发生裂缝,从而提高了结构的整体性能和耐久性。
三、UHPC的应用UHPC的优异性能使其在高性能结构和特殊工程中得到了广泛的应用。
高性能混凝土性能评价
弹性模量试验
测量混凝土拌合物在受力过程中 的弹性模量,以评价其变形能力 和刚度。
2023
PART 04
硬化后性能评价
REPORTING
抗压强度评价
立方体抗压强度
按照标准方法制作和养护边长为 150mm的立方体试件,在28天龄期 时用标准试验方法测得的抗压强度值 。
轴心抗压强度
采用棱柱体试件,通过轴心抗压试验 确定混凝土的轴心抗压强度值。该值 反映了混凝土在轴向压力作用下的承 载能力。
度和耐久性。
B
C
D
优化骨料级配
通过优化骨料的级配可以提高混凝土的密 实度和强度;同时减少用水量,改善混凝 土的工作性能。
掺加矿物掺合料
适量掺加矿物掺合料可以改善混凝土的微 观结构,提高密实度和耐久性;同时减少 水泥用量,降低水化热和收缩。
2023
PART 03
拌合物性能评价
REPORTING
工作性能评价方法
高性能混凝土是一种具 有优异力学性能、耐久 性和工作性的混凝土, 通过采用优质原材料、 优化配合比设计和先进 的施工工艺制备而成。
高性能混凝土的抗压、 抗拉、抗折等力学性能 均优于普通混凝土。
高性能混凝土具有优异 的抗渗性、抗冻性、耐 腐蚀性等特点,能够长 期保持其性能稳定。
高性能混凝土具有良好 的流动性、粘聚性和保 水性,便于施工操作。
配合比设计方法
通过试验确定各原材料的最佳用量和比例关系,使混凝土达 到最佳的工作性能和力学性能;同时考虑施工条件和工程要 求进行适当调整。
优化配合比提高性能
采用高效减水剂
使用高效减水剂可以减少用水量,提高混 凝土的流动性和保水性,从而改善混凝土
的工作性能和力学性能。
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高性能混凝土性能讲授目录HPC的性能相对于传统混凝土而言当然应当是优异的。
我们分以下几个方面来讨论。
高性能混凝土的工作性高性能混凝土的体积稳定性高性能混凝土的耐久性高性能混凝土的力学问题高性能混凝土的高温性能一、高性能混凝土的工作性高性能混凝土的优良工作性,既包括传统混凝土拌和物工作性中的流动性、黏聚性(抗离析性)和泌水性等方面,又包括现代混凝土为适应泵送、免振等施工要求而要求的大流动性、坍落度保留好等方面。
为使硬化后的混凝土具有较高的强度和密实性,与普通混凝土相比,高性能混凝土中胶凝材料用量可能增大,除水泥外,往往还要加入1-2种矿物外加剂,同时使用高效减水剂,在较低水胶比下获得高流动性,因此拌和物的黏性增大,变形需要一定的时间。
高性能混凝土的流变性仍近似于宾汉姆体。
可以用屈服剪切应力和塑性黏度两个参数来表达其流变性能,而在实际工程中采用变形能力和变形速度来反映高性能混凝土的工作性更为合理。
新拌混凝土的流变学参数用宾汉姆体描述新拌混凝土流变学特性时,屈服值(屈服应力)是最重要的参数。
屈服值是使材料发生变形所需的最小应力。
坍落度值越小,表明混凝土拌合物的屈服值越大,在较小的应力作用下越不易变形。
影响混凝土屈服值的主要因素有用水量和化学外加剂。
②塑性黏度是反映作用应力与流动速度之间关系的参数。
坍落度大致相同,塑性黏度大,混凝土拌合物流动和变形速度慢。
胶凝材料用量多的混凝土,其塑性黏度有增大的趋向。
特别是使用塑化剂减少单位体积用水量时,黏性较不掺塑化剂且坍落度相同的混凝土拌合物明显增大,造成泵压增大,可泵性变差。
高性能混凝土工作性的测定方法坍落度与坍落流动度V型漏斗试验U形充填性试验装置J-环试验L形流动仪及测试指标试验高掺量粉煤灰HPC的工作性比基准混凝土会有很大程度的改善和提高高掺量粉煤灰HPC选用的粉煤灰一般属优质灰,粒度细、比表面积大、玻璃微珠含量高,能起到分散水泥颗粒絮凝体和对混凝土混合料的润滑作用。
由于优质灰烧失量小,需水量小,因而在单位用水量不变的情况下,在一定范围内随掺灰量增加,这种润滑作用大大加强,使得混合料的流动性增强,坍落度增大,坍落度损失减小。
粉煤灰的细微颗粒在水泥浆体中还能较好地吸附水并扩散水层形成凝聚结构,从而限制固体颗粒下沉和水上升,减少混合料的泌水量。
在一定范围内随着掺灰量增加水泥浆体中的吸附水、扩散水层和形成凝聚结构的作用加强,使混合料的泌水减少,粘聚性和保水性变好。
粉煤灰比重较水泥轻,其在高掺量粉煤灰混凝土中胶凝材料数量要比基准水泥混凝土多,而胶凝材料的浆体体积增加,将使混凝土有较好的塑性和粘性坍落度损失也会随着掺灰量增加而改善。
硅灰和磨细矿粉对复合胶凝材料浆体流变性能的影响在水泥中加入10%的硅灰可以显著增大浆体的屈服剪切应力和塑性黏度。
磨细矿粉对浆体的影响是屈服剪切应力明显增大,而塑性黏度显著减少。
掺加磨细矿粉的细度不宜过高,宜为比表面4200cm2/g-4500cm2/g 。
二、高性能混凝土的体积稳定性低水胶比与矿物细粉掺和料的大量掺入使高性能混凝土的硬化结构与普通混凝土有很大不同,反映在体积变化上就是自收缩大,主要发生在早期;水分向周围环境散失而引起的干燥收缩相对来说较小。
强度等级高时温度收缩比较大。
高性能混凝土的早期收缩大、早期弹性模量增长快,抗拉强度并无显著提高,比徐变变小等因素共同导致了高性能混凝土,特别是高强混凝土的早期抗裂性差。
由于水泥石内部的自干缩而产生的收缩.高性能混凝土的水胶比低:当低于0.3.时水泥石中的水泥不能完全水化,在凝结硬化过程中,末水化的水泥进一步水化时。
吸取水泥石中毛细孔中水份。
使毛细管产生自真空,在毛细管内部产生负压,从而使硬化水泥石产生自收缩。
自收缩应力大于水泥石的抗拉应力时。
水泥石(或混凝土)产生裂纹。
水胶比越低,掺合料越细时,这种情况越严重。
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提供附加水而得到降低。
混凝土自收缩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的影响最大。
水胶比水胶比越低,自收缩越大。
矿物细粉掺和料组成、活性、细度与自收缩大小有密切关系。
集料集料起骨架作用,对限制自收缩有利。
初凝后尽可能快地脱模,而且立刻用水养护混凝土的表面。
混凝土浇注入模后,尽快用水养护各个表面。
为了抑制自收缩必须重视早期养护,初凝后立即用内衬塑料绒钢模或透水模板供水。
用饱水轻质多孔集料或多孔活性细掺料进行“自养护”。
掺加粉煤灰或掺入适量的可控制膨胀速度的膨胀剂、保水外加剂和减缩剂。
选择适宜的水泥品种,尽可能选用低C3A和C4AF,高C2S的水泥。
改善高强高性能混凝土收缩性能的措施1.低掺量的钢纤维能有效阻止混凝土中裂纹的扩展,明显降低混凝土的收缩开裂趋势。
2.粉煤灰对高强高性能混凝土的收缩有明显的降低作用,抗开裂能力明显提高。
3.UEA-H膨胀剂掺量为6-8%时,能够起到很好的补偿收缩效果。
4.减缩剂SRA的掺量为2%时高强高性能混凝土的3天和28天总收缩分别减少41%和27%。
三、高性能混凝土的耐久性混凝土的耐久性是它暴露在使用环境下抵抗各种物理和化学作用破坏的能力。
混凝土的耐久性是一个综合性概念,它包括的内容很多,如抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、抗碳化性、抗碱集料反应、抗氯离子渗透等方面。
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。
抗冻性试验方法快冻法和慢冻法是目前国际上同时存在的两种混凝土抗冻性检测方法。
美国、日本、加拿大等国采用快冻法,而东欧国家仍采用慢冻法。
我国在20世纪50 ~60年代采用慢冻法,60年代中后期水工、港工部门相继开展了快冻法的试验研究,目前港工和水工部门直接采用快冻法,并列入了部颁混凝土试验规程(JTJ 225—87和DL/T5150—2001)慢冻法试件在标准条件下养护28d,并在达到规定龄期前4d要将冻融试件放入15 ~20℃的水中浸泡,而对比试件仍在标准养护室中养护。
慢冻法的循环制度是于规定温度下在冷冻箱的空气中冻结4h(冻结温度为-15 ~-20℃),然后取出在恒温水槽中融4h,一冻一融为一个循环。
试件尺寸:100mm×100mm×100mm快冻法养护28d,试验前泡水4d。
快冻法的冻融温度均以试件中心温度为准,冻结温度为-15~-17℃,融化温度为5 ~8℃,一个冻融循环为2 ~4h。
试件在冻融过程中,均在饱水状态下进行。
试件尺寸:100mm×100mm×400mm慢冻法存在的不足之处:(1)试验周期长,一个循环至少8h,一般要10h左右;(2)试验工作量大,由于慢冻法采用抗压强度作评定指标,因此试验时按规定要成型较多的试件,包括冻融试件和对比试件,加之慢冻法基本是人工操作,人员昼夜值班,因此试验工作量很大。
(3)试验误差大,失重率是慢冻法的一个评定指标,但试验中往往出现随冻融循环的增加试件质量反而增大的情况,有时甚至强度损失率达25%时,失重率仍为负值。
而且慢冻试件的基准试件不是一组,而是一批试件,成型过程中试件强度的误差就直接影响对比结果。
因此在试验过程中,强度损失率也出现忽高忽低的情况,使试验结果难于处理。
快冻法比慢冻法有较强的冻融破坏能力,但由于两种方法采用不同的评定指标和测试方法,加之慢冻法本身试验误差较大,因此,快、慢冻之间很难找到一个较为准确的相关关系。
随着混凝土耐久性要求的提高和快速冻融设备的普及,快冻法将是评定混凝土抗冻融性能更适合的方法。
混凝土抗除冰盐剥蚀性能除了受冻融破坏以外,寒冷地区的混凝土还会受到除冰盐的侵蚀,导致混凝土表面粗糙,凹坑及剥落。
盐类剥蚀机理通常解释为以下几点: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。
混凝土盐冻剥蚀破坏的主要特征(1)破坏从表面开始,逐渐向内部发展,表面砂浆剥落、集料暴露,剥落层内部的混凝土保持坚硬完好;(2)这种破坏非常快,少则一冬,多则数冬可产生严重剥蚀破坏;(3)剥蚀表面及裂纹内可见白色粉末(NaCl晶体);(4)由于除冰盐渗入混凝土中后很难排掉,因此,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;(4)不使用吸水率和含泥量高的集料;(5)采用现浇混凝土或自然养护的构件,尽可能少用蒸养混凝土预制构件,特别是蒸养温度高的构件;(6)不要过分振捣和抹面,合理设置排水系统,禁止冰雪融化水直接排到其他部位混凝土表面。
对寒冷地区混凝土路面提出如下建议:(1)在没有采取预防技术措施的混凝土路面上停止撒除冰盐,包括南方受冻地区;(2)对要撒除冰盐的北方新建混凝土道路,一定要求要采取相应的综合防治技术措施,即使不撒除冰盐也要掺适量引气剂以提高路面的普通抗冻耐久性;(3)对要撒除冰盐的桥梁,在采取防治除冰盐破坏技术措施的同时,还要采取防治钢筋锈蚀的技术措施,如降低W/C、加大保护层厚度等。
上图为某实际工程中因排水设计问题造成的盐冻破坏加剧的情况。
低凹处滞留的水结冰和除冰盐使用下的反复冻结,会加剧该位置的盐冻破坏。
结构的平面部位比垂直部位更容易受到冻融破坏。
无组织排水比有组织排水更容易出现冻融破坏。
不恰当的抹面会造成表层混凝土的分层和表层含气量的损失,使其在除冰盐作用之前就可能产生层状剥落。