高性能混凝土的研究报告与发展现状

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浅谈高性能混凝土的研究与发展

浅谈高性能混凝土的研究与发展

浅谈高性能混凝土的研究与发展摘要高性能混凝土(High Performance Concrete,简称HPC)是对传统混凝土技术的一大突破。

本文阐述了高性能混凝土的涵义与特性,并介绍了高性能混凝土的国内外的研究与应用现状,同时针对高性能混凝土研究与发展中的存在问题进行了探讨。

关键词高性能混凝土;特性;应用;存在问题0引言由于高性能混凝土具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性,其被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土,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,被各国学者所接受,它在大幅度提高常规混凝土性能的基础上,采用现代化混凝土技术,选用优质原材料,除水泥、集料外,必须掺加足够数量的活性细掺料和高性能外加剂的一种新型高技术混凝土。

因此,研究和开发高性能混凝土具有重要的意义。

1 高性能混凝土的特性高性能混凝土又被人们称为3高混凝土,即高耐久性、高工作性、高力学性能:1)高耐久性:高性能混凝土具有优异的抗掺和抗介质侵蚀能力。

且具有高弹模、低收缩、低涂变和低温度应变,硬化过程中体积稳定的特性,细观结构致密,不易产生宏观及微观裂缝,抗掺性能优良。

混凝土碳化、氯离子侵蚀、钢筋锈蚀、碱-骨料反应、冻融破坏等几方面是对混凝土的耐久性的主要破坏。

2)高工作性:混凝土工作性的主要有良好的填充和抗离析能力的同时,还兼有反映混凝土拌合物在重力作用下的流动和变形能力。

高性能混凝土流动度高,可泵性好,自密实和免振捣等能力均优异。

3)高力学性能:由于高校减水剂和矿物超细粉的使用,从而减少水的用量,水灰比大大降低,改善水泥颗粒之间的空隙和界面结构,提高混凝土的力学性能。

混凝土的强度有抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、疲劳强度、粘结强度等。

4)经济和理性:从总体效益来讲,高性能混凝土其优异的性能使其具有了良好的经济型。

因为高性能混凝土有其较高的强度、良好的耐久性和工艺性,同时运用大量的工业废渣,副产品等,节约能源并且保护了环境。

高性能混凝土的应用研究与未来发展现状 毕业论文

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。

高性能混凝土研究报告与发展现状

高性能混凝土研究报告与发展现状

仅限学习使用个人资料整理高性能混凝土的研究与发展现状言引从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。

从20世纪以来,混凝土就己成为房屋建筑、桥梁、水利、公路等现代工程结构首选材料,混凝土作为土木工程中最大宗的人造材料,其用量巨大。

据统计,当今我国每年混凝土用量约109m3,并且随着我国近年来工业化、城市化进程的加快,其用量将继续快速增长。

人类进入21世纪,随着科学技术的快速发展,一种又一种新型混凝土涌现出来。

混凝土能否长期作为最主要的建筑结构材料,其本身必须具有高强度、高工作性、高耐久性等性能,因此高性能混凝土是现代混凝土技术发展的必然结果,是混凝土的发展方向。

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。

一、高性能混凝土产生的背景和研究现状<一)背景当代大跨、高层、海洋、军事工程结构的发展对混凝土提出的更高的要求。

处在恶劣环境下既有建筑不断劣化、退化导致过早失效、退役甚至出现恶性事故造成巨大损失的严重后果。

原材料生产、开采造成的生态环境恶化以及砂石料枯竭、资源短缺严重影响进一步发展的严酷现实。

这就要求混凝土不断提高以耐久性为重点的各项性能, 多使用天然材料及工业废渣保护环境, 走可持续发展的道路, 高性能混凝土就是在这种背景下出现并逐步完善与发展的。

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

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。

高性能混凝土的现状与发展

高性能混凝土的现状与发展

高性能混凝土的现状与发展随着建筑业的不断发展,对于建筑材料的要求也越来越高。

在建筑材料中,混凝土是一种被广泛使用的材料,它在基础设施、建筑物和其他建筑工程中扮演着至关重要的角色。

近年来,高性能混凝土的应用越来越广泛,本文将从以下两个方面探讨高性能混凝土的现状与发展。

高性能混凝土的现状定义与分类高性能混凝土是指在正常工作条件下,相对于普通混凝土而言,具有更好的工作性能和耐久性能的混凝土。

高性能混凝土根据其组成成分的不同,可以分为以下三种:•硅酸盐型高性能混凝土:以粉煤灰、矿渣粉等矿物掺和材料代替部分水泥,以提高混凝土工作性能和抗裂性能;•纤维增强高性能混凝土:在混凝土中加入一定比例的钢纤维或合成纤维,以提高混凝土的拉强性能和抗震性能;•微型膨胀高性能混凝土:利用微型膨胀剂控制混凝土开裂,以提高混凝土的耐久性能和抗风化性能。

特点与应用高性能混凝土相较于普通混凝土,具有一定的特点和优势。

高性能混凝土的特点如下:•强度高:高性能混凝土的抗压强度、抗拉强度和抗弯强度较普通混凝土要高;•耐久性好:高性能混凝土的抗渗透性、抗冻融性和耐久性能较好;•工作性能好:高性能混凝土的可塑性和流动性好,可加工性、施工性和抗裂性较好。

高性能混凝土具有许多优点,因此在某些领域得到了广泛的应用。

高性能混凝土的应用领域包括:•高层建筑:高性能混凝土在高层建筑中应用广泛,它的强度高、耐久性好,可以满足高楼强度大、耐久性要求高的需求;•路桥工程:高性能混凝土作为桥梁、隧道等重要路桥工程的主要材料之一,其优越的性能保证了路桥的安全性与耐久性;•造船工业:高性能混凝土在造船工业中应用广泛,它具有轻量化、高强度的特点,可以提高船体结构的承载能力和韧性。

高性能混凝土的发展随着科技的发展和人们对建筑材料要求的不断提高,高性能混凝土也在不断发展。

高性能混凝土的发展主要表现在以下三个方面:优化材料组成高性能混凝土的组成成分对其性能有很大影响。

目前,优化材料组成已成为高性能混凝土发展的重要方向,优化的方法主要有以下几种:•新型掺合料:矿渣粉、粉煤灰、纤维等新型掺合料增加混凝土的力学性能、耐久性能和抗裂性能;•增强剂:超塑化剂和减水剂可以提高混凝土的流动性和可塑性;•水泥:采用高强度水泥可以提高混凝土的强度和耐久性。

高性能混凝土的研究与开发

高性能混凝土的研究与开发

高性能混凝土的研究与开发作为建筑材料中的重要一员,混凝土被广泛应用于各种建筑工程中,如道路、桥梁、建筑物等。

在不断进步的现代社会中,混凝土的性能要求也越来越高。

而高性能混凝土就是在普通混凝土的基础上,通过优化材料选用、控制配合比、加强养护等手段,使得混凝土具有更高的强度和耐久性。

本文将探讨高性能混凝土的研究与开发现状、优点及未来发展趋势。

一、现状1.研究成果为了满足不断增长的建筑需求,高性能混凝土研究在全球范围内都得到了广泛的发展。

许多国家和地区都有自己的高性能混凝土研究项目,如美国的“Super Concrete Program”、法国的“BHS”、德国的“Ultra High Performance Concrete”等。

这些研究成果不仅优化了混凝土组成、减少了混凝土空隙率,还使得混凝土具有了更多的特殊性能,如高耐久性、高抗渗性、高抗风化性等等。

2.应用领域高性能混凝土在国际上有广泛的应用领域,如道路建设、桥梁建设、高层建筑、核电站、航空航天设施等。

在各个领域中,高性能混凝土都得到了迅速的应用推广,并成为了替代传统混凝土的重要建材。

二、优点1.高强度高性能混凝土的优势之一便是其强度,其强度一般可以达到400至1500MPa,而传统混凝土的强度最高仅为80MPa左右。

因此,高性能混凝土在需要承载大量的重量时表现更优异。

2.高耐久性高性能混凝土通过优化材料的组成、控制配合比等手段,使得混凝土中的气孔被最大限度地减少,从而使得其更为坚固、不易受损。

而其在吸水性、侵蚀性等方面的表现也远好于普通混凝土,进一步提高了混凝土的安全性和使用寿命。

3.高可塑性高性能混凝土的可塑性更高,能够更好的适应各种建筑需要,且更为美观。

由于其中的细粒料和硅酸盐粉已经过筛选和分类,混凝土中的颗粒分布匀称,使得混凝土的表面更平滑、无任何裂缝、出现保持效果。

三、未来发展趋势1.多组分混凝土传统高性能混凝土主要由水泥、砂子、骨料等组分组成,而在未来的研究中,多组分混凝土将得到重视。

高性能混凝土发展现状及展望

高性能混凝土发展现状及展望

高性能混凝土发展现状及展望水泥混凝土是近现代最广泛使用的建筑材料,也是当前最大宗的人造材料。

进入20世纪以来,以混凝土为建筑材料的工程结构物得到飞速发展,与其他建筑材料相比,混凝土以其良好的综合性能已成为楼宇、桥梁、大坝、公路和城市运输系统等现代化标志的首选材料。

据不完全统计,当今世界每年消耗的混凝土量不少于45亿立方米,而且在21世纪将继续稳定增长。

水泥混凝土从问世以来,经历了低强度、中等强度、高强度乃至超高强度的发展历程,似乎人们总是乐于追求强度的不断提高。

但是近四五十年以来,混凝土结构物因材质劣化造成过早失效以至破坏崩塌的事故在国内外都屡见不鲜,并有愈演愈烈之势。

这些混凝土工程的过早破坏,其原因不是由于强度不足,而是由于混凝土耐久性不良。

例如,在日本海沿岸,许多港湾建筑、桥梁等,建成后不到10年的时间,混凝土表面即出现开裂、剥落,钢筋锈蚀外露。

美国国家材料顾问委员会1987年提交的报告报道,约有253万座混凝土桥面板出现不同程度的破坏(其中部分仅使用不到20年),而且每年还将增加35万座;同年Litvan和Bickley发表了对加拿大停车场的检测报告,他们发现大量停车场在远比预计的服务寿命要早得多就出现破坏。

美国1991年在提交国会的报告《国家公路和桥梁现状》中指出,美国当时的全部混凝土工程价值约6万亿美元,而每年用于维修的费用高达300亿美元;南非1981年用于拆换桥梁、挡土墙、墩柱、路面、路缘、蓄水坝、系桩柱、防波堤、电杆基础等的经费就超过2700万英镑,这些结构物多是在建成后3~10年内就发现开裂破坏。

英格兰岛中部环形线的21km快车道,11座混凝土高架桥的建造费是2800万英镑(1972年),因冬季撒盐化冰雪,两年后就发现钢筋锈蚀将混凝土顺筋胀裂,到1989年的15年间,修补费高达4500万英镑(即为造价的16倍),估计以后15年(到2004年)还要耗费12亿英镑(累计接近造价的6倍)!日本目前每年仅用于房屋结构维修的费用即达400亿日元以上,日本引以自豪的“新干线”使用不到10年就出现大面积混凝土开裂、剥蚀现象。

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

超高性能混凝土的研究与应用前景超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete, UHPC)是一种新型的高强、高耐久、高可靠性的建筑材料,它主要由水泥、超细矿物粉、硅烷、高性能细骨料、钢纤维等材料制成。

UHPC在建筑和工程领域中有着广泛的应用前景,下面将从研究和应用两个方面详细探讨其发展趋势。

一、研究1.材料制备:UHPC的制备是一个复杂的过程,需要精确控制原材料比例和加工工艺,以确保材料的性能和稳定性。

目前,研究者们主要从以下几个方面进行探索:(1)原材料的使用:研究者们通过改变水泥、矿物掺合料、细骨料等原材料的种类和使用比例,调节混合物的物理性能和化学性能,以提高UHPC的性能。

(2)添加剂的使用:添加剂可以改善UHPC的流动性、黏结性、凝固时间和硬化过程中的温度变化等性能,使其更加适合不同的应用场景。

(3)混合工艺的优化:研究者们通过探索不同的混合工艺,如干混法、湿混法、高速搅拌法等,以提高UHPC的均匀性和稳定性。

2.性能研究:UHPC的性能包括力学性能、耐久性能、防护性能等多个方面,目前研究者主要从以下几个方面进行探索:(1)强度和韧性:强度和韧性是评价UHPC力学性能的关键指标,目前研究者通过探索不同的材料组成和混合工艺,以及添加不同类型的纤维等方法,实现了UHPC的高强度和高韧性。

(2)耐久性:UHPC的耐久性主要包括抗冻融性、抗碳化性、抗氯离子渗透性等多个方面,目前研究者通过探索不同的材料组成和混合工艺,以及添加不同类型的添加剂等方法,提高了UHPC的耐久性能。

(3)防护性能:UHPC的防护性能主要包括抗震、防火、隔热、隔音等多个方面,目前研究者通过探索不同的材料组成和混合工艺,以及添加不同类型的添加剂等方法,提高了UHPC的防护性能。

二、应用UHPC具有高强度、高韧性、耐久性好、抗冻融性强、抗碳化性好、抗氯离子渗透性好、抗震、防火、隔热、隔音等优点,可以应用于多个领域。

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

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。

高性能混凝土的研究和发展现状1

高性能混凝土的研究和发展现状1

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月在美国马里兰州,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。

高性能混凝土发展现状及趋势分析

高性能混凝土发展现状及趋势分析

高性能混凝土发展现状及趋势分析混凝土是指由胶结料、颗粒状集料、水以及需要加入的化学外加剂和矿物掺合料按适当比例拌制而成的混合料,或经硬化后形成具有堆聚结构的复合材料,需要时掺入外加剂和矿物掺合料,按适当比例配合口。

在混凝土中砂石等骨料起骨架作用,水和胶凝材料形成的浆体起包裹骨料和填充骨料间隙的作用。

混凝土起源于古代,当时以粘土、石膏等为胶凝材料。

而混凝土被广泛应用则是自水泥的出现开始,原因是水泥比粘土、石膏等胶凝材料的强度高,耐久性好,节能且造价不高。

20世纪初,随着科技的发展,混凝土也得到了飞速的发展,在理论上,水灰比被提出,强度理论得到了深入的研究;在生产和应用上,研制出普通混凝土之外的其他混凝土,如轻集料混凝土等,同时随着对混凝土性能的改善研究,混凝土各种外加剂也开始陆续面世。

20世纪60年代,混凝土的发展随着减水剂的发展进入了一个新阶段,当时由于减水剂的应用越来越广泛,使得减水剂的应用研究水平得到了很大地提高。

日本首先研制成功高效减水剂,自此高分子材料开始慢慢地进入材料领域,随后又陆续成功研制了另外几种高效减水剂,这使得混凝土进人了一个新的发展时期,高强混凝土等开始被使用。

20世纪70年代,流态混凝土开始问世,这很大程度上改善了混凝土的泵送性能,提高了泵送高度,使混凝土的施工技术进入了一个新阶段。

到了20世纪90年代,随着新型超塑化剂口3地出现,混凝土进入了高性能混凝土时代。

目前对混凝土的研究就是处于高性能混凝土研究阶段。

由此可见,混凝土是随着土木工程地发展和科技地进步而发展起来的。

因此,在近代涌现出大批的超高建筑和跨海大桥等大型的建筑物,这些都是土木工程对混凝土的强度、耐久性、和易性等提出更高要求的结果。

目前,对混凝土的研究处于高性能混凝土研究阶段,高性能混凝土的发展进程如下口。

(1)第一阶段是工艺创新阶段,这一阶段的高性能混凝土其实是经过振动加压而成型的高强混凝土。

在还没有发明高效减水剂时期,工程技术人员制备高强混凝土的方法是降低混凝土水灰比,再使用机械给混凝土加压,把混凝土中多余的水分和空气挤出来,通过减少孔隙率来提高混凝土的强度。

高性能混凝土的研究与发展现状

高性能混凝土的研究与发展现状

高性能混凝土的研究与发展现状摘要:在当前我国大多数工程项目施工中,高性能混凝土由于有着较高的耐久性,而且其自身强度和稳定性都比较高,因此得到了广泛应用。

随着科学技术的不断进步,人们也将一些新型的生产工艺应用到其中,这就使得高性能混凝土的性能得到了进一步的优化,使其适用范围更加的广泛。

本文通过对现代高性能混凝土研究的相关内容进行介绍,讨论了我国高性能混凝土的发展现状,以供参考。

关键词:高性能混凝土;开发现状;发展1.高性能混凝土的定义与性高性能混凝土最核心内容是优异的耐久性,也就是说高性能混凝土首先应具备高耐久性,同时兼有良好的工作性和适宜的强度。

此处“适宜的强度”并非指高强度,而是指满足工程设计及使用要求的具有足够可靠度的强度,即高性能混凝土未必要求很高的强度指标。

高性能混凝土因其优异的综合性能必将逐步取代过去的普通混凝土,可以预想,21世纪将成为高性能混凝土的时代。

2.高性能混凝土研究的由来全世界每年混凝土用量达到90亿吨,规模之大、耗资之巨、应用之广,作为现代工程主要材料的地位依然不被撼动。

混凝土用于工程结构至今已有150多年历史了,纵观混凝土技术的发展进程,其发展主要遵循复合化、高强化、高性能化三大技术路线长期以来,人们过分注重于混凝土的力学性能,主要集中在提高混凝土的强度上,以抗压强度的比例关系来代表其性能的优劣,而对影响混凝土耐久性则重视不够,从而导致了许多工程结构的开裂,甚至崩塌。

3.高性能混凝土原材料及其选用3.1水泥在高性能混凝土浇筑施工的过程中,水泥是主要的材料之一。

通常情况下,我们都是采用的普通硅酸盐水泥,来对其进行相应的施工处理,并且根据工程施工的实际情况,来对混凝土的水泥使用量进行有效的控制,以避免在高性能混凝土施工中,水化热量过大,而导致整个混凝土结构的强度受到严重破坏。

3.2骨料在混凝土工程施工中,所采用的骨料有细集料和粗集料之分。

其中细集料由于自身的质地比较坚硬,符合普通混凝土施工的相关要求。

高性能混凝土研究及发展现状

高性能混凝土研究及发展现状

高性能混凝土研究及发展现状摘要:随着社会的发展和科技的进步,混凝土技术已经取得了长足的发展,但是,从原料来源上看,混凝土的来源依然是单纯的依靠天然资源;从性能上看,其仍是单纯的依赖于增加水凝用量,其传统的指导思想仍然没有改进。

因此,虽说混凝土技术较以前有了很大的改进,但是其综合性能仍需要不断的加强。

基于这种情况,笔者将浅谈高性能混凝土的研究及其发展的现状,以飨读者。

关键词:高性能混凝土;研究;发展;现状随着社会的进步和时代的发展,混凝土越来越多的被应用于跨海大桥、高层建筑、高速公路、海底隧道以及大型的堤坝等混凝土结构物的建设中去。

由于环境和受力等特点,对混凝土材料从强度到耐久性等方面都提出了较高的要求;混凝土受环境侵蚀和老化等问题严重;以及混凝土使用所带来的一系列的环境问题也是逐渐的暴露。

因而,高性能混凝土技术就越来越受到国内外专家的关注了,其已经成为现如今的一个研究热点领域。

下面着重介绍一下高性能混凝土的研究及其发展现状。

1、高性能混凝土的概念高性能混凝土的概念在不同的国家以及不同的工程界有着不同的定义,但其主要的共通点是体积稳定性和耐久性,而具有高强度的耐久性是高性能混凝土的主要的技术。

简单地讲就是:高性能混凝土是一种具有强度高、耐久性高、工作性高等各个方面性能较强的混凝土。

在各个学派的定义中,我国的吴中伟院士所下的定义更为的深远,他不仅指出了高性能混凝土的定义,还指出了当代社会混凝土的发展方向,即充分考虑高性能混凝土与环境、生态保护以及可持续发展之间的关系,更多的考虑绿色成分,是混凝土在某种程度上成为真正的高性能绿色混凝土。

2、高性能混凝土的研究与应用2、1高性能混凝土在国外的研究在1986年到1993年期间,法国开展了“混凝土新方法”研究课题,建立了示范工程。

在1996年,法国又开展了“高性能混凝土2000”的国家研究课题并投入了550万美元的科研经费。

此后挪威持续的对其进行了资助。

在美国,其1994年提出使用高性能混凝土,并在10年内投资2亿美元用于混凝土技术的研究和开发。

高性能混凝土在中国的研究和应用

高性能混凝土在中国的研究和应用

高性能混凝土在中国的研究和应用我国的建筑物与各大项目工程对于混凝土的要求越来越高,高强度与高性能的混凝土已经得到了逐步使用,为了确保这两种混凝土能够在以后的得到更加普遍的使用,本文将从配合比、养护方式、性能表现等多方面进行分析,结合目前的应用情况,探讨以后的发展方向。

标签:高性能混凝土;中国;应用一、高强度混凝土与高性能混凝土的优势与劣势(一)高强度高性能的混凝土强度在早期的增加速度显著,但是后期比较缓慢,甚至低于普通混凝土。

(二)混凝土的各项指标如强度、耐冻性、抗渗性、耐腐蚀、持久性等都是影响建筑工程质量的,而高强高性能混凝土的各项指标都高于普通混凝土,所以使用其进行施工的建筑工程寿命都比较长。

由于这些优势港口码头、高速公路、客运铁路以及隧道桥梁等都已经开始使用高强高性能混凝土。

(三)建筑构件的截面尺寸会受到混凝土强度的影响,由于高强高性能混凝土具有高强度,所以缩小了截面尺寸,那么从而建筑工程中的梁柱都会缩小体积,不但使建筑工程更加美观,同时建筑物重量得到较少且使用面积增加。

(四)高强高性能混凝土的明显特点就是高强度,所以配合料中的水泥也比普通混凝土使用水泥强度要高,而高强的混凝土在水热化过程中释放的热量会更多,那么混凝土裂缝就会产生的更加频繁,从而降低混凝土的整体性能。

(五)高强高性能混凝土中会增加不同的胶黏材料,虽然这些材料增加了混凝土的强度性能,但是含有的有害成分也对混凝土质量产生直接影响。

二、高性能混凝土的特点(一)高耐久性HPC具备高的抗渗性、抗腐蚀性及抗冻性,其中抗渗性是混凝土耐久性的最主要技术指标。

混凝土的抗渗性就是指在压力水的作用下混凝土抵抗渗透的能力。

混凝土阻止水向其内部流动的能力越好,说明混凝土的抗渗性越好。

抗渗性与耐久性息息相关,抗渗性良好的混凝土能够抵御外来侵蚀介质的影响,从而大大提高混凝土的耐久性。

(二)高強度HPC具有高的强度,这是HPC的一个重要特点。

HPC是通过严格的施工工艺和高质的原材料配制成的施工材料,强度发展速度快而稳定,早期强度高,后期强度不下降或持续增长。

高性能混凝土的力学性能研究与发展趋势探讨

高性能混凝土的力学性能研究与发展趋势探讨

高性能混凝土的力学性能研究与发展趋势探讨引言:高性能混凝土(High Performance Concrete,简称HPC)是一种在力学性能方面具有卓越表现的建筑材料。

它以其高强度、高耐久性和优异的抗裂性能而备受关注。

本文将探讨高性能混凝土的力学性能研究现状,并展望其未来的发展趋势。

一、高性能混凝土的力学性能研究现状1. 抗压强度高性能混凝土的抗压强度是其最重要的力学性能之一。

目前,研究者通过调整水胶比、选用高强度水泥和细度模数适当的骨料等方法来提高高性能混凝土的抗压强度。

同时,利用化学外加剂和矿物掺合料等技术手段,也能有效提高混凝土的强度。

2. 抗拉强度高性能混凝土的抗拉强度是其在抗震、抗风等方面的重要指标。

研究者通过添加纤维材料,如钢纤维、聚丙烯纤维等,可以显著提高高性能混凝土的抗拉强度。

此外,采用预应力技术和纤维增强技术也能有效提高混凝土的抗拉性能。

3. 抗冻性能高性能混凝土的抗冻性能是其在寒冷地区应用的重要性能之一。

研究者通过控制混凝土的气孔结构、采用低温混凝土和添加抗冻剂等方法,提高了高性能混凝土的抗冻性能。

4. 抗裂性能高性能混凝土的抗裂性能是其在长期使用过程中的重要指标。

研究者通过控制混凝土的配合比、添加缓凝剂和粘结剂等方法,改善了高性能混凝土的抗裂性能。

此外,采用纤维增强技术也能有效提高混凝土的抗裂性能。

二、高性能混凝土的发展趋势1. 多功能性未来高性能混凝土将朝着多功能性的方向发展。

除了具备传统混凝土的力学性能外,高性能混凝土还将具备自愈合性能、防辐射性能等新功能,以满足不同工程的需求。

2. 绿色环保未来高性能混凝土将更加注重绿色环保。

研究者将进一步减少水泥的使用量,加大对矿渣、粉煤灰等矿物掺合料的应用,以降低混凝土的碳排放量。

3. 智能化未来高性能混凝土将朝着智能化方向发展。

通过添加传感器、纳米材料等,实现对混凝土的实时监测和控制,提高混凝土的安全性和可靠性。

4. 高性能混凝土与新材料的结合未来高性能混凝土将与新材料的结合更加紧密。

高性能混凝土产生的背景和研究现状 毕业论文

高性能混凝土产生的背景和研究现状  毕业论文

高性能混凝土产生的背景和研究现状毕业论文一、背景高性能混凝土是指混凝土在保持普通混凝土的可塑性和耐久性等基本性能的基础上,具有更优异的力学性能,如高强度、高韧性、高耐久性、高抗渗性、高耐化学侵蚀性等。

近年来,随着工业化进程的加速和建筑领域的发展,高性能混凝土逐渐走向大众市场,被广泛应用于桥梁、高层建筑、地铁隧道、水利水电等重要工程,成为建筑材料领域中的一个热点研究方向。

目前,高性能混凝土的研究主要集中于以下三个方面:1.控制材料结构与成分,优化高性能混凝土性能。

2.优化高性能混凝土的设计,实现性能与成本的平衡。

3.加强高性能混凝土应用技术的研究,推广高性能混凝土在工程领域的应用。

二、研究现状1.高性能混凝土的材料研究高性能混凝土的成分是影响其性能的关键因素。

在控制材料成分的前提下,通过优化材料结构,可以进一步提高高性能混凝土的性能。

研究表明,在高性能混凝土中添加适宜的粉煤灰、硅灰和硅酸盐等掺合料,可以有效提高混凝土的力学性能和耐久性。

另外,采用用矿物化学反应合成的高性能固硅酸钙,制备高性能混凝土也会产生良好的效果。

2.高性能混凝土的设计研究在进行高性能混凝土设计时,需要兼顾性能和成本的平衡。

通过优化构件形状、加强设计结构,在不额外增加成本的基础上,可以进一步提高高性能混凝土的力学性能和耐久性。

此外,还可以采用一些新兴的技术,如智能构建技术、预制混凝土技术和模块化混凝土技术,来实现材料和施工的协同发展,提高工程构件质量和效率。

3.高性能混凝土应用技术的研究高性能混凝土的应用技术是保证其性能和质量的关键。

在高性能混凝土施工中,需要注意控制施工温度、湿度、搅拌时间和养护时间等因素。

同时,还要注意各种材料的搭配和性能限制,以确保高性能混凝土的稳定性和可靠性。

通过加强高性能混凝土应用技术的研究,可以满足不断增长的市场需求,提升行业的技术水平和竞争力。

三、结论随着建筑领域的不断发展和技术创新,高性能混凝土的研究和应用将会变得越来越重要。

高强高性能混凝土的应用现状及问题分析

高强高性能混凝土的应用现状及问题分析

高强高性能混凝土的应用现状及问题分析摘要:将具有良好的施工和易性和优异耐久性,且均匀密实的混凝土称为高性能混凝土;同时具有上述各性能的混凝土称为高强高性能混凝土。

高强高性能混凝土在现代建筑业应用得非常广泛,它的出现为建筑业做出了重要的贡献,作为建筑业的主力军高强高性能混凝土的优点充分地显现了出来。

随着人类建筑业的发展,新型建筑材料层出不穷,其中最有优势的就是“高强高性能混凝土”。

高强高性能混凝土的出现为高层、超高层建筑物和桥梁建设做出了尤为突出的贡献。

可以说高强高性能混凝土将成为建筑业的一号功臣。

关键词:高强混凝土;高性能混凝土;配合比;水泥;外加剂;水灰比1.高强高性能混凝土的有关概念以及发展状况1.1概念将具有良好的施工和易性和优异耐久性,且均匀密实的混凝土称为高性能混凝土;同时具有上述各性能的混凝土称为高强高性能混凝土;而《普通混凝土配合比设计规范》(JGJ55-2000)中则将强度等级大于等于C60的混凝土称为高强混凝土;《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)则未明确区分普通混凝土或高强混凝土,只规定了钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15,混凝土强度范围从C15~C80。

综合国内外对高强混凝土的研究和应用实践,以及现代混凝土技术的发展,将大于等于C60的混凝土称为高强度混凝土是比较合理的。

获得高强高性能混凝土的最有效途径主要有掺高性能混凝土外加剂和活性掺合料,并同时采用高强度等级的水泥根据《高强混凝土结构技术规程》(CECS104:99),将强度等级大于等于C50的混凝土称为高强混凝土;和优质骨料。

对于具有特殊要求的混凝土,还可掺用纤维材料提高抗拉、抗弯性能和冲击韧性;也可掺用聚合物等提高密实度和耐磨性。

常用的外加剂有高效减水剂、高效泵送剂、高性能引气剂、防水剂和其它特种外加剂。

常用的活性混合材料有Ⅰ级粉煤灰或超细磨粉煤灰、磨细矿粉、沸石粉、偏高岭土、硅粉等,有时也可掺适量超细磨石灰石粉或石英粉。

高性能混凝土的生产与应用研究

高性能混凝土的生产与应用研究

高性能混凝土的生产与应用研究随着建筑行业的不断发展,对混凝土的性能要求越来越高。

高性能混凝土作为一种新型的建筑材料,凭借其优异的性能,在众多工程领域中得到了广泛的应用。

本文将对高性能混凝土的生产以及应用进行深入的研究。

一、高性能混凝土的特点高性能混凝土相较于传统混凝土,具有许多显著的特点。

首先是高强度。

它能够承受更大的荷载,从而减少结构的尺寸和重量,增加建筑的使用空间。

其次是良好的耐久性。

能够在恶劣的环境条件下,如化学侵蚀、冻融循环等,保持较长时间的稳定性和完整性。

再者是工作性能优良。

具有较好的流动性、填充性和可泵性,便于施工操作,提高施工效率。

二、高性能混凝土的生产高性能混凝土的生产需要严格控制原材料的质量和配合比。

(一)原材料的选择1、水泥:应选用品质稳定、强度高的水泥品种。

2、骨料:粗细骨料的级配要合理,含泥量和有害物质含量要低。

3、外加剂:高效减水剂、缓凝剂、膨胀剂等外加剂的使用,可以改善混凝土的性能。

4、矿物掺合料:如粉煤灰、矿渣粉等,能够提高混凝土的耐久性和工作性能。

(二)配合比设计配合比的设计是高性能混凝土生产的关键环节。

需要根据工程的要求和原材料的性能,通过试验确定最优的配合比。

在设计过程中,要充分考虑水胶比、砂率、水泥用量等因素对混凝土性能的影响。

(三)生产工艺1、搅拌:采用强制式搅拌机,保证搅拌的均匀性和充分性。

2、运输:在运输过程中,要保持混凝土的均匀性,避免离析和泌水。

3、浇筑:根据工程的特点和要求,选择合适的浇筑方法,确保混凝土的密实性。

三、高性能混凝土的应用高性能混凝土在众多领域都有着广泛的应用。

(一)高层建筑由于高层建筑对结构的强度和稳定性要求较高,高性能混凝土能够满足其承载能力的要求,同时减轻结构自重,提高建筑的抗震性能。

(二)桥梁工程桥梁在使用过程中会受到车辆荷载、风荷载、腐蚀等多种因素的影响,高性能混凝土的耐久性和高强度特性,使其能够有效延长桥梁的使用寿命。

(三)海洋工程海洋环境中的混凝土结构会受到海水的侵蚀和氯离子的渗透,高性能混凝土的抗渗性和抗腐蚀性能,能够保障海洋工程的安全性和稳定性。

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高性能混凝土的研究与发展现状学生姓名:指导教师:专业年级:完稿时间:XX大学高性能混凝土的研究与发展现状摘要随着科学技术的进步,现代建筑不断向高层、大跨、地下、海洋方向发展。

高强混凝土由于具有耐久性好、强度高、变形小等优点,能适应现代工程结构向大跨、重载、高耸发展和承受恶劣环境条件的需要,同时还能减小构件截面、增大使用面积、降低工程造价,因此得到了越来越广泛的应用,并取得了明显的技术经济效益。

关键词:高性能混凝土性能发展应用前景装订线目录一高性能混凝土的发展方向 (1)1.1轻混凝土 (1)1.2绿色高性能混凝土 (1)1.3超高性能混凝土 (1)1.4智能混凝土 (1)二高性能混凝土的性能 (1)2.1耐久性 (1)2.2工作性 (1)2.3力学性能 (1)2.4体积稳定性 (1)2.5经济性 (2)三高性能混凝土质量与施工控制 (2)3.1高性能混凝土原材料及其选用 (2)3.2配合比设计控制要点 (3)四高强高性能混凝土的应用与施工控制 (3)4.1高强高性能混凝土的应用 (3)4.2高性能混凝土的施工控制 (4)五高性能混凝土的特点 (4)5.1高耐久性能 (4)5.2高工作性能 (5)5.3高稳定性能 (5)六高性能混凝土的发展前景 (5)参考文献 (6)一高性能混凝土的发展方向1.1轻混凝土是指表观密度小于1950kg/m3的混凝土。

可分为轻集料混凝土、多孔混凝土和无砂大孔混凝土三类。

1.2绿色高性能混凝土水泥混凝土是当代最大宗的人造材料,对资源、能源的消耗和对环境的破坏十分巨大,与可持续发展的要求背道而驰。

绿色高性能混凝土研究和应用较多的是粉煤灰混凝土,粉煤灰混凝土与基准混凝土相比,大大提高了新拌混凝土的工作性能,明显降低混凝土硬化阶段的水化热,提高混凝土强度特别是后期强度而且,节约水泥,减少环境污染,成为绿色高性能混凝土的代表性材料。

1.3超高性能混凝土如活性粉末混凝土,其特点是高强度,抗压强度高达300MPa,且具有高密实性,已在军事、核电站等特殊工程中成功应用。

1.4智能混凝土是在混凝土原有的组分基础上复合智能型组分,使混凝土材料具有自感知、自适应、自修复特性的多功能材料,对环境变化具有感知和控制的功能。

随着损伤自诊断混凝土、温度自调节混凝土、仿生自愈合混凝土等一系列机敏混凝土的出现,为智能混凝土的研究、发展和智能混凝土结构的研究应用奠定了基础。

二高性能混凝土的性能2.1耐久性。

高效减水剂和矿物质超细粉的配合使用,能够有效的减少用水量,减少混凝土部的空隙,能够使混凝土结构安全可靠地工作50~100年以上,是高性能混凝土应用的主要目的。

2.2工作性。

坍落度是评价混凝土工作性的主要指标,HPC的坍落度控制功能好,在振捣的过程中,高性能混凝土粘性大,粗骨料的下沉速度慢,在相同振动时间,下沉距离短,稳定性和均匀性好。

同时,由于高性能混凝土的水灰比低,自由水少,且掺入超细粉,基本上无泌水,其水泥浆的粘性大,很少产生离析的现象。

2.3力学性能。

由于混凝土是一种非均质材料,强度受诸多因素的影响,水灰比是影响混凝土强度的主要因素,对于普通混凝土,随着水灰比的降低,混凝土的抗压强度增大,高性能混凝土中的高效减水剂对水泥的分散能力强、减水率高,可大幅度降低混凝土单方用水量。

在高性能混凝土中掺入矿物超细粉可以填充水泥颗粒之间的空隙,改善界面结构,提高混凝土的密实度,提高强度。

2.4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,硬化后期具有较小的收缩变形。

2.5经济性。

高性能混凝土较高的强度、良好的耐久性和工艺性都能使其具有良好的经济性。

高性能混凝土良好的耐久性可以减少结构的维修费用,延长结构的使用寿命,收到良好的经济效益。

三高性能混凝土质量与施工控制3.1高性能混凝土原材料及其选用3.1.1细集料。

细集料宜选用质地坚硬、洁净、级配良好的天然中、粗河砂,其质量要求应符合普通混凝土用砂石标准中的规定。

砂的粗细程度对混凝土强度有明显的影响,一般情况下,砂子越粗,混凝土的强度越高。

配制C50~C80的混凝土用砂宜选用细度模数大于2.3的中砂,对于C80~C100的混凝土用砂宜选用细度模数大于2.6的中砂或粗砂。

3.1.2粗集料。

高性能混凝土必须选用强度高、吸水率低、级配良好的粗集料。

宜选择表面粗糙、外形有棱角、针片状含量低的硬质砂岩、石灰岩、花岗岩、玄武岩碎石,级配符合规要求。

由于高性能混凝土要求强度较高,就必须使粗集料具有足够高的强度,一般粗集料强度应为混凝土强度的115倍~210倍或控制压碎指标值>10﹪。

最大粒径不应大于25mm,以10mm~20mm为佳,这是因为,较小粒径的粗集料,其部产生缺陷的几率减小,与砂浆的粘结面积增大,且界面受力较均匀。

另外,粗集料还应注意集料的粒型、级配和岩石种类,一般采取连续级配,其中尤以级配良好、表面粗糙的石灰岩碎石为最好。

粗集料的线膨胀系数要尽可能小,这样能大大减小温度应力,从而提高混凝土的体积稳定性。

3.1.3细掺合料。

配制高性能混凝土时,掺入活性细掺合料可以使水泥浆的流动性大为改善,空隙得到充分填充,使硬化后的水泥石强度有所提高。

更重要的是,加入活性细掺合料改善了混凝土中水泥石与骨料的界面结构,使混凝土的强度、抗渗性与耐久性均得到提高。

活性细掺合料是高性能混凝土必用的组成材料。

在高性能混凝土中常用的活性细掺合料有硅粉(SF)、磨细矿渣粉(BFS)、粉煤灰(FA)、天然沸石粉(NZ)等。

3.1.4减水剂及缓凝剂。

由于高性能混凝土具有较高的强度,且一般混凝土拌合物的坍落度较大(15~20㎝左右),在低水胶比(一般<0.35)一般的情况下,要使混凝土具有较大的坍落度,就必须使用高效减水剂,且其减水率宜在20﹪以上。

有时为减少混凝土坍落度的损失,在减水剂还宜掺有缓凝的成份。

此外,由于高性能混凝土水胶比低,水泥颗粒间距小,能进人溶液的离子数量也少,因此减水剂对水泥的适应性表现更为敏感。

因大部分高性能混凝土施工时采用泵送,故掺减水剂后混凝土拌合物的坍落度损失不能太快太大,否则影响泵送。

3.2配合比设计控制要点高强高性能混凝土配合比设计理论尚不完善,一般可尊循下列原则进行。

3.2.1水灰比W/C,普通混凝土配合比设计中的鲍罗米公式对C60以上的混凝土已不尽适用,但水灰比仍是决定混凝土强度的主要因素,目前尚无完善的公式可供选用,故配合比设计时通常根据设计强度等级、原材料和经验选定水灰比。

3.2.2用水量和水泥用量,普通水泥中用水量根据坍落度要求、骨料品种、粒径选择。

高强度高性能混凝土可参考执行,当由此确定的用水量导致水泥或胶凝材料总用量过大时,可通过调整减水剂品种或掺量来降低用水量或胶凝材料用量。

也可以根据强度和耐久性要求,首先确定水泥或胶凝材料用量,再由水灰比计算用水量,当流动性不能满足设计要求时,再通过调整减水剂品种或掺量加以调整。

3.2.3砂率,对泵送高强混凝土,砂率的选用要考虑可泵性要求,一般为34%~44%,在满足施工工艺和施工和易性要求时,砂率宜尽量选小些,以降低水泥用量。

从原则上来说,砂率宜通过试验确定最优砂率。

3.2.4高效减水剂,高效减水剂的品种选择原则,除了考虑减水率大小外,尚要考虑对混凝土坍落度损失、保水性和粘聚性的影响,更要考虑对强度、耐久性和收缩的影响。

减水剂的掺量可根据减水率的要求,在允许掺量围,通过试验确定。

但一般不宜因减水的需要而超量掺用。

3.3高强高性能混凝土的主要技术性质3.3.1高强混凝土的早期强度高,但后期强度增长率一般不及普通混凝土。

故不能用普通混凝土的龄期—强度关系式,由早期强度推算后期强度。

3.3.2高强高性能混凝土由于非常致密,故抗渗、抗冻、抗碳化、抗腐蚀等耐久性指标均十分优异,可极大地提高混凝土结构物的使用年限。

3.3.3高强混凝土的弹性模量高,徐变小,可大大提高构筑物的结构刚度。

特别是对预应力混凝土结构,可大大减小预应力损失。

3.3.4高强混凝土的抗拉强度增长幅度往往小于抗压强度,即拉压比相对较低,且随着强度等级提高,脆性增大,韧性下降。

四高强高性能混凝土的应用与施工控制4.1高强高性能混凝土的应用高强高性能混凝土作为建设部推广应用的十大新技术之一,是建设工程发展的必然趋势。

发达早在20世纪50年代即已开始研究应用。

我国约在20世纪80年代初首先在轨枕和预应力桥梁中得到应用。

随着国民经济的发展,高强高性能混凝土在建筑、道路、桥梁、港口、海洋、大跨度及预应力结构、高耸建筑物等工程中的应用将越来越广泛,强度等级也将不断提高,C50~C80的混凝土将普遍得到使用,C80以上的混凝土将在一定围得到应用。

4.2高性能混凝土的施工控制4.2.1搅拌,混凝土原材料应严格按照施工配合比要求进行准确称量,应采用卧轴式、行星式或逆流式强制搅拌机搅拌混凝土,采用电子计量系统计量原材料。

搅拌时间不宜少于2min,也不宜超过3min。

炎热季节或寒冷季节搅拌混凝土时,必须采取有效措施控制原材料温度,以保证混凝土的入模温度满足规定。

4.2.2运输,应采取有效措施,保证混凝土在运输过程中保持均匀性及各项工作性能指标不发生明显波动。

应对运输设备采取保温隔热措施,防止局部混凝土温度升高(夏季)或受冻(冬季)。

应采取适当措施防止水分进入运输容器或蒸发。

4.2.3浇筑,1.混凝土入模前,应采用专用设备测定混凝土的温度、坍落度、含气量、水胶比及泌水率等工作性能;只有拌合物性能符合设计或配合比要求的混凝土方可入模浇筑。

混凝土的入模温度一般宜控制在5~30℃;2.混凝土浇筑时的自由倾落高度不得大于2m,当大于2m时,应采用滑槽、串筒、漏斗等器具辅助输送混凝土,保证混凝土不出现分层离析现象;3.混凝土的浇筑应采用分层连续推移的方式进行,间隙时间不得超过90min,不得随意留置施工缝;4.新浇混凝土与邻接的己硬化混凝土或岩土介质间浇筑时的温差不得大于15℃;5.养护高性能混凝土早期强度增长较快,一般3天达到设计强度的60%,7天达到设计强度的80%,因而,混凝土早期养护特别重要。

通常在混凝土浇注完毕后采取以带模养护为主,浇水养护为辅,使混凝土表面保持湿润。

养护时间不少于14天。

4.2.4质量检验控制。

除施工前严格进行原材料质量检查外,在混凝土施工过程中,应对混凝土的以下指标进行检查控制:混凝土拌合物:水胶比、坍落度、含气量、入模温度、泌水率、匀质性。

硬化混凝土:标准养护试件抗压强度、同条件养护试件抗压强度、抗渗性、电通量等。

五高性能混凝土的特点5.1高耐久性能高性能混凝土的重要特点是具有高耐久性, 而耐久性则取决于抗渗性;抗渗性又与混凝土中的水泥石密实度和界面结构有关。

由于高性能混凝土掺加了高效减水剂,其水胶比很低(≤0138),水泥全部水化后,混凝土没有多余的毛细水,孔隙细化,最可几孔径很小, 总孔隙率低;再者高性能混凝土中掺加矿物质超细粉后,混凝土中骨料与水泥石之间的界面过渡区孔隙能得到明显的降低,而且矿物质超细粉的掺加还能改善水泥石的孔结构, 使其≥100μm的孔含量得到明显减少,矿物质超细粉的掺加也使得混凝土的早期抗裂性能得到了大大的提高。

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