高性能混凝土的应用和发展

网络教育学院

本科生毕业论文（设计）

题目：高性能混凝土的发展和应用

学习中心：重庆奥鹏学习中心

层次：专科起点本科

专业：土木工程

年级： 2013 年春季

学号：

学生：

指导教师：张园园

完成日期： 2014 年 3 月 3 日

内容摘要

随着新型高效减水剂的发明与应用、矿物超细粉的回收与加丁、纤维材料的发展以及新型水泥基材料的发明，混凝土技术有了重大突破，尤其是高性能混凝土(HPC)目前，HPC已经广泛地应用于世界各地的莺特大工程中。在HPC配制中，要特别注意采用合理的配合比，同时指出混凝土在不同龄期的强度均明显高于设计基准强度。］高性能混凝土是一种具有高强度、高耐久性与高工作性的混凝土，混凝土中的水泥石只有凝胶孔无毛细孔，具有高的抗渗性和耐久性。HPC组成材料中必须具有矿物质超细粉和高效减水剂。同时介绍了高性能混凝土在具体工程中的应用。

关键词：高性能混凝土；发展；应用

目录

内容摘要 (1)

引言 (3)

绪论 (4)

l、高性能混凝土的定义 ....................................................... 错误！未定义书签。

1.1分析国内高性能混凝土的现状 .............................. 错误！未定义书签。

1.2、高性能混凝土的主要发展动向 ........................... 错误！未定义书签。

2 典型高性能混凝土的特点及工程应用 (4)

2.1 典型高性能混凝土的特点 ................................... 错误！未定义书签。

2.1.1 超高强混凝土的特点 .............................. 错误！未定义书签。

2.1.2 绿色高性能混凝土的特点 ........................ 错误！未定义书签。

2.1.3 机敏型高性能混凝土的特点 (5)

2.1.4 普通混凝土的高性能化 (5)

2.2 高性能混凝土的工程应用 (5)

2.2.1 高性能混凝土的原材料及配合比 (6)

2.2.2 绿色高性能混凝土的工程应用范围 (6)

2.2.3 机敏性能混凝土的工程应用范围 .............. 错误！未定义书签。

3 新型绿色高性能混凝土的研究及工程应用 (7)

3.1 高性能混凝土绿色化的途径 (7)

3.2 绿色高性能混凝土的发展展望 ........................... 错误！未定义书签。

4 工程实例分析 (8)

5 结论与展望 (10)

参考文献 (11)

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。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。

绪论

高性能混凝土是一种新型的高技术混凝土，有多种定义，不同国家，甚至同一个国家的不同部门，对它的定义都有所差别。1993年，美国混凝土学会下属的技术委员会提出高性能混凝土定义：满足工程特殊要求的各种性能，可包括易浇捣而不离析，高长期力学性能、高早期强度、高坚韧性与高体积稳定性，或在严酷环境中使用寿命长久，并且匀质性良好的混凝土。近年来，美国混凝士学会又给出一个文字上较精练的定义：“高性能混凝土是一种能符合特殊性能与均匀性要求的混凝土，此种混凝土往往不能用常规的混凝土组分材料和通常的搅拌、浇捣和养护的习惯做法所获得。”

我国著名的混凝土科学家吴中伟院士认为“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”。通俗地讲，我们通常所谓的高性能混凝土是指混凝士具有高强度、高耐久性、高工作性等多方面的优越性能。高强度、高工作性、高耐久性这三项指标，构成了“高性能混凝土”所具备“三高(即3H)”的性能指标。

2 典型高性能混凝土的特点及工程应用

高性能是在1990年的一次国际会议上对混凝土提出的新的要求。而高性能混凝土也是今后混凝土技术发展的一个基本方向。对高性能混凝土的定义，国内外的提法不尽相同，但概括起来，可以归结为以下五个方面：

高耐久性，能在正常使用环境下具有超长的使用年限和较小的维护费用；在特殊要求的使用条件下，能满足抗侵蚀、抗冻融等抵抗恶劣使用环境下的特殊要求。

高施工性能，能在具体的施工条件下，顺畅地完成混凝土的运送和浇注，能得到密实性和均匀性优越的混凝土结构。

较高强度，能满足设计承载力所提出的强度要求，且具有足够的后期强度增长能力，并保证在正常使用条件下的强度要求。

高体积稳定性，混凝土凝结前不分层、不离析，硬化后体积变化小，具有较好的抗裂能力。

能满足环境保护和可持续发展的要求。

本章主要对高性能混凝土的主要发展动向进行讨论，重点分析其特点和工程应用范围。

2.1.3 机敏型高性能混凝土的特点

机敏混凝土是一种具有感知和修复性能的混凝土，是智能混凝土的初级阶段，是混凝土材料发展的高级阶段。智能混凝土是在混凝土原有的组成基础上掺加复合智能型组分使混凝土材料具有一定的自感知、自适应和损伤自修复等智能特性的多功能材料，根据这些特性可以有效的预报混凝土材料内部的损伤，满足结构白我安全检测需要，防止混凝土结构潜在的脆性破坏，能显著提高混凝土结构的安全性和耐久性。近年来，损伤自诊断混凝土、温度自调节混凝土及仿生自愈合混凝土等一系列机敏混凝土的相续出现，为智能混凝土的研究和发展打下了坚实的基础。

2.1.4 普通混凝土的高性能化

高性能化是指采用普通原材料、常规施工工艺，通过掺加外加剂和掺合料配制而成的具有高工作性、高强度、高耐久性的综合性能优良的政。具体是：

1）拌合料呈高塑或流态、可泵送、不离析，便于浇筑密实；

2）在凝结硬化过程中和硬化后的体积稳定，水化热低，不产生微细裂缝，徐变小；

3）有很高的抗渗性。其中高工作性是高性能政必须具备的首要条件，即高流动性、高抗分离性、高间隙通过性、高填充性、高密实性、高稳定性；并同时具备低成本的技术经济合理性。目前，高性能政在发达国家的工程实践中已较广泛采用，我国尚处于试验研究、推广试用的起步阶段。

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，但彼此均认为高性能混凝土的基本特征是按耐久性进行设计，保证拌和物易于浇筑和密实成型，不发生或尽量少发生由温度和收缩产生的裂缝，硬化后有足够的强度，内部孔隙结构合理而有低渗透性和高抗化学侵蚀。从我国目前的及优选并经过现场试拌后，检验砼坍落度的经时损失满足规范设计施工水平出发，强度等级达到或超过C50的混土被定义为要求，满足工程应用的高施工性要求，才能正式确定所选用的高强混凝土。而且随着工程建设的需要，高性能混凝土的使频率越来越高，对其进行严格质量控制的重要性也越来越强。

2.2 高性能混凝土的工程应用

如前所述，高性能混凝土的工程应用已经有了较大的发展，但是由于我国的现状，各种方法和技术还相对落后，仍需要在工程实践中不断使用和检验。因此，