浅谈高性能混凝土耐久性的特点及应用
高性能混凝土的工程应用
高性能混凝土的工程应用一、前言高性能混凝土(High Performance Concrete,简称HPC)是一种在混凝土中添加特殊材料和化学添加剂的混凝土,其性能优于普通混凝土。
由于其高强度、高耐久性、高可靠性和高抗震性等优点,被广泛应用于工程领域。
本文将从高性能混凝土的特点、材料组成、性能要求、施工工艺等方面详细介绍其工程应用。
二、高性能混凝土的特点1. 高强度:高性能混凝土的强度一般在80MPa以上,远高于普通混凝土的强度。
2. 高耐久性:高性能混凝土的耐久性比普通混凝土更好,可以抵抗化学腐蚀、冻融循环和氯离子渗透等。
3. 高可靠性:高性能混凝土的质量可靠,具有更高的工作性能和更长的使用寿命。
4. 高抗震性:高性能混凝土具有更好的抗震性能,可以减少地震对建筑物的影响。
5. 高流动性:高性能混凝土的流动性好,可以在混凝土结构中形成更加均匀的力学性能。
三、高性能混凝土的材料组成高性能混凝土主要由水泥、细集料、粗集料、化学掺加剂和钢纤维等组成。
1. 水泥:高性能混凝土中常用的水泥有普通硅酸盐水泥、高性能水泥和矿渣水泥等。
2. 细集料:高性能混凝土中常用的细集料有石英粉、硅灰石粉和矿物粉等。
3. 粗集料:高性能混凝土中常用的粗集料有骨料、砾石和砂等。
4. 化学掺加剂:高性能混凝土中常用的化学掺加剂有高效减水剂、缓凝剂、增强剂和微量添加剂等。
5. 钢纤维:高性能混凝土中常用的钢纤维有直径为0.2-1.0mm的钢纤维和直径为0.5-2.5mm的钢纤维等。
四、高性能混凝土的性能要求高性能混凝土的性能要求主要包括以下几个方面:1. 抗压强度:高性能混凝土的抗压强度要求在80MPa以上。
2. 抗拉强度:高性能混凝土的抗拉强度要求在6-10MPa以上。
3. 抗渗透性:高性能混凝土的渗透系数要求小于10-11m/s。
4. 抗裂性:高性能混凝土的抗裂性要求好,可以减少混凝土结构的裂缝。
5. 耐久性:高性能混凝土的耐久性要求好,可以抵抗化学腐蚀、冻融循环和氯离子渗透等。
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。
高性能混凝土讲稿—高性能混凝土的发展与应用
高性能混凝土讲稿—高性能混凝土的发展与应用高性能混凝土是一种结构性材料,它具有很高的强度、耐久性和耐久性等特点。
近年来,随着我国经济的快速发展和城市化进程的加速,高性能混凝土逐渐成为建筑行业重要的材料之一。
本文将从高性能混凝土的概念、特点、发展历程和应用领域等方面进行探讨。
一、高性能混凝土的概念和特点高性能混凝土是一种新型的混凝土材料,通常指强度等级在C50以上、特别是强度等级在C70以上的混凝土。
它具有优异的抗压强度、耐久性、渗透性、抗冻融性、防火性、耐酸碱性、抗腐蚀性等特点。
具体包括以下几个方面:1.强度高:高性能混凝土的抗压强度比通常的混凝土高出数倍,同时有很好的耐压性。
2.耐久性好:高性能混凝土具有很好的耐久性,不容易受到气候、环境等因素的损害。
3.渗透性低:高性能混凝土渗透性低,它可以避免水的渗透和钢筋腐蚀。
4.防火性好:高性能混凝土的耐火性能好,不易受到高温、火灾等因素的影响。
5.耐酸碱性好:高性能混凝土抗酸碱性和腐蚀性好,它可以适应不同的环境。
二、高性能混凝土的发展历程高性能混凝土的发展历程可以追溯到20世纪60年代初期。
当时,随着钢筋混凝土结构应用的不断扩大,要求混凝土的强度和耐久性都得到提高,为此,高强混凝土材料的研究逐步得到推广。
40年代末期,美国耐用材料协会ACC和美国铁路协会ARA两个机构先后提供了高强混凝土和高性能混凝土的定义和标准,并开始推广应用。
欧洲国家在20世纪70年代后期加入了这一研究。
高性能混凝土经过多年的发展,已经成为世界性的一个热点研究领域。
近年来,国内研究人员和企业也开展了大量的高性能混凝土试验和应用研究,逐步在高速公路、大桥、港口、地铁、商业建筑等领域得到了广泛应用。
三、高性能混凝土的应用领域1.公路和桥梁工程:高性能混凝土在公路和桥梁工程中具有广泛的应用。
它可以用于高速公路、隧道和桥梁等结构,具有良好的承载能力和耐久性能。
2.建筑工程:高性能混凝土在建筑工程中逐渐得到了广泛的应用。
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。
高性能混凝土在公路工程施工中的应用
高性能混凝土在公路工程施工中的应用一、高性能混凝土的特点高性能混凝土是一种以高性能水泥、高性能骨料和掺和料为主要原材料,具有高强度、高耐久性、高抗渗性和高耐久性等显著特点的混凝土。
与普通混凝土相比,高性能混凝土具有以下特点:1. 高强度:高性能混凝土的抗压强度一般可达到100MPa以上,远高于普通混凝土的抗压强度。
2. 高耐久性:高性能混凝土的耐久性明显优于普通混凝土,具有更好的抗腐蚀性和抗冻融性能。
3. 高抗渗性:高性能混凝土的抗渗性能更好,能够有效阻止水分和有害物质的渗透。
4. 高工作性能:高性能混凝土的流动性好,能够满足施工的需要,保证施工质量。
5. 绿色环保:高性能混凝土的生产过程对环境影响小,符合可持续发展理念。
高性能混凝土具有优良的物理性能和工程性能,因而在公路工程施工中具有广泛的应用前景。
1. 路面铺装高性能混凝土在公路工程中最为广泛的应用就是路面铺装。
由于高性能混凝土具有较高的抗压强度和耐久性,因此可以大幅提高路面的承载能力和使用寿命。
而且,高性能混凝土的抗渗性能和抗冻融性能也能有效减少路面开裂和坑洞的问题,降低维修成本,提高道路整体质量。
2. 桥梁结构公路工程中的桥梁结构承受着巨大的荷载和变形,因此对材料的强度和耐久性要求较高。
高性能混凝土不仅具有较高的抗压强度,而且还具有良好的抗腐蚀性能,能够有效延长桥梁结构的使用寿命,保障交通安全。
3. 护坡和隧道在公路工程中,护坡和隧道构筑物也是使用混凝土的重要部分。
使用高性能混凝土可以提高护坡和隧道的整体稳定性和耐久性,减少因风吹雨淋而导致的损坏和维修成本。
1. 提高施工效率2. 保证施工质量高性能混凝土的抗压强度和抗渗性能优良,能够有效保证公路工程的施工质量,减少施工过程中的质量问题。
3. 减少维修成本高性能混凝土具有良好的耐久性和抗腐蚀性能,可以减少公路工程后期的维修成本,提高工程的经济效益。
四、高性能混凝土在公路工程中的发展趋势随着科技的不断进步和对交通质量要求的提高,高性能混凝土在公路工程中的应用将会呈现出以下发展趋势:1. 新材料的开发随着工程技术的不断进步,将会有更多种类的高性能混凝土材料被开发出来,以满足不同工程场景中的需求。
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。
高性能混凝土在桥梁中的应用
高性能混凝土在桥梁中的应用高性能混凝土是一种具有优异性能的混凝土,它具有高强度、高耐久性、高耐久性、高抗裂性、高耐久性等特点,广泛应用于桥梁、隧道、高层建筑等工程领域。
在桥梁中的应用尤为突出,下面将详细介绍高性能混凝土在桥梁中的应用。
一、高性能混凝土的定义和特点高性能混凝土是指具有高强度、高耐久性、高抗裂性、高耐久性等特点的混凝土,其强度等级一般为C50以上。
高性能混凝土的主要特点包括以下几个方面:1、高强度:高性能混凝土的强度等级一般为C50以上,其强度明显高于普通混凝土,可以满足高强度结构的要求。
2、高耐久性:高性能混凝土的耐久性能优异,抗渗性、抗冻融性、耐久性等都比较好。
3、高抗裂性:高性能混凝土具有较好的抗裂性能,可以有效地防止裂缝的产生和发展。
4、高流动性:高性能混凝土的流动性比较好,能够充分填充模板中的空隙,保证混凝土的一致性和密实性。
5、高可塑性:高性能混凝土的可塑性较好,可以适应各种复杂的结构形式和施工要求。
二、高性能混凝土在桥梁中的应用1、桥墩桥墩是桥梁的重要组成部分,其承受着桥面荷载和自重荷载。
高性能混凝土在桥墩中的应用可以有效地提高桥墩的承载能力和耐久性,延长桥梁的使用寿命。
同时,高性能混凝土的流动性和可塑性可以使桥墩的施工更加方便和快捷。
2、桥面板桥面板是桥梁的承载面,其强度和耐久性对桥梁的安全和使用寿命有着直接的影响。
高性能混凝土在桥面板中的应用可以有效地提高桥面板的强度和耐久性,增加其抗裂性和抗渗性,从而保证桥梁的安全和使用寿命。
3、桥梁支座桥梁支座是桥梁的重要组成部分,其承受着桥面荷载和桥梁自重荷载。
高性能混凝土在桥梁支座中的应用可以有效地提高支座的承载能力和耐久性,从而保证桥梁的安全和使用寿命。
4、桥梁墩台桥梁墩台是桥梁的重要组成部分,其承受着桥面荷载和桥梁自重荷载。
高性能混凝土在桥梁墩台中的应用可以有效地提高墩台的承载能力和耐久性,从而保证桥梁的安全和使用寿命。
高性能混凝土的应用及施工注意事项
高性能混凝土的应用及施工注意事项高性能混凝土(High Performance Concrete,简称HPC)是一种具有高度抗压、耐久、耐久性和抗渗透性能的混凝土。
它是目前建筑领域中使用的最先进的混凝土材料之一,广泛应用于高层建筑、桥梁、隧道、水利水电工程等领域。
本文将从应用、施工等方面详细介绍HPC的特点和注意事项。
一、HPC的特点HPC具有以下特点:1. 高抗压强度:HPC的抗压强度远高于普通混凝土,达到60MPa以上。
2. 耐久性强:HPC的耐久性比普通混凝土更好,能够承受更长时间的使用。
3. 抗渗透性强:HPC的抗渗透性比普通混凝土更好,能够有效地防止水的渗透。
4. 施工性好:HPC的流动性好,能够适应复杂的施工形状和要求。
5. 节能环保:HPC采用的原材料少,制作过程中的能耗低,对于环境的影响也比较小。
二、HPC的应用HPC广泛应用于以下领域:1. 高层建筑:HPC的强度和耐久性能够满足高层建筑的使用需求,能够提高建筑的安全性和可靠性。
2. 桥梁:HPC能够提高桥梁的抗震性和承载力,能够有效地延长桥梁的使用寿命。
3. 隧道:HPC的抗压强度和耐久性能够满足隧道的使用需求,能够提高隧道的安全性和可靠性。
4. 水利水电工程:HPC的抗渗透性能够有效地防止水的渗透,能够提高水利水电工程的安全性和可靠性。
三、HPC的施工注意事项HPC施工需要注意以下事项:1. 原材料的选择:HPC的制作需要选用高质量的水泥、粉煤灰、矿渣粉等原材料,这些原材料的质量对于HPC的性能有着重要的影响。
2. 搅拌比例的控制:HPC的搅拌比例需要严格控制,搅拌时间也需要充分,以保证HPC的质量。
3. 浇筑的控制:HPC浇筑时需要注意控制浇筑速度和浇筑高度,以避免HPC的沉淀和分层。
4. 养护的控制:HPC的养护需要控制养护时间和养护方式,以保证HPC的强度和耐久性。
5. 施工环境的控制:HPC施工需要控制施工环境的温度和湿度,避免HPC在施工过程中受到不良的影响。
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。
高性能混凝土应用研究
高性能混凝土应用研究近年来,高性能混凝土作为一种新型建筑材料,得到了广泛的关注和应用。
它以其卓越的力学性能和优异的耐久性,成为了大型工程建设不可或缺的重要材料。
本文将从高性能混凝土的定义、特点、应用及研究进展等方面进行探讨。
一、高性能混凝土的定义高性能混凝土,即High Performance Concrete,简称HPC。
它是指在保持混凝土基本性能和施工性能的前提下,通过在原材料、配合比、工艺技术等方面进行优化,以提高混凝土的抗压强度、耐久性、抗裂性和变形性等指标,进而满足特殊工程要求的一种特殊混凝土。
二、高性能混凝土的特点与传统混凝土相比,高性能混凝土具有以下几个特点:1. 抗压强度高:高性能混凝土经过优化设计,在相同配比下能够获得更高的抗压强度,可以承担更大的荷载。
2. 耐久性好:高性能混凝土采用优质材料、合理的配合比和特殊的工艺技术,具备出色的抗渗透性和抗冻融性,能够保证混凝土的长期使用寿命。
3. 抗裂性强:高性能混凝土与普通混凝土相比,其内部微裂纹数量较少,抗裂性能更好,可以更好地抵抗开裂和变形。
4. 施工性能好:高性能混凝土在保持强度和耐久性的前提下,通过细化骨料、添加减水剂等手段,改善了其流动性和可泵性,提高了施工效率。
5. 环保性高:高性能混凝土采用了更多的粉煤灰、矿渣粉等替代材料,减少了对天然资源的开采和对环境的污染。
三、高性能混凝土的应用高性能混凝土广泛应用于各类重要工程中,包括桥梁、隧道、高层建筑、核电站、大型水利工程等。
主要体现在以下几个方面:1. 超高层建筑:高性能混凝土具有较高的抗压强度和较好的耐久性,能够满足超高层建筑对强度、稳定性和安全性的要求。
2. 桥梁工程:高性能混凝土在桥梁工程中得到广泛应用,以满足大跨度、大荷载和复杂工况下的结构要求。
3. 隧道工程:高性能混凝土的耐久性好,能够很好地抵抗地下水侵蚀和冻融循环的损害,是隧道工程的理想材料。
4. 水利工程:高性能混凝土可用于水利工程中的堤坝、水闸等设施,具备良好的抗渗透性和耐冲刷性。
高性能混凝土在现代建筑中的应用
高性能混凝土在现代建筑中的应用
随着建筑科技的不断发展,高性能混凝土在现代建筑中的应用越来越广泛。
本文将探讨高性能混凝土的特点以及其在现代建筑中的重要应用。
特点
高性能混凝土是一种具有优异性能的建筑材料,其特点如下:
强度高:高性能混凝土的抗压、抗拉强度较高,能够承受更大的荷载;
耐久性好:具有较好的耐久性,不易受到外界环境的侵蚀;
抗渗透性强:高性能混凝土的抗渗透性能好,能有效防止水分、气体等物质的渗透;
施工性能好:施工过程中易于浇筑、成型,能够满足复杂建筑结构的要求。
应用领域
高性能混凝土在现代建筑中的应用非常广泛,主要体现在以下几个方面:
大跨度结构:高性能混凝土在大跨度结构中的应用越来越多,如桥梁、大跨度梁等;
高层建筑:在高层建筑中,高性能混凝土能够提供更好的承载能力和抗震性能;
特殊结构:在一些特殊结构中,如核电站、隧道等工程中,高性能混凝土也有重要应用价值;
装饰性建筑:在装饰性建筑中,高性能混凝土的表面光滑度高,能够满足设计师的各种设计要求。
发展趋势
随着建筑结构对性能要求的不断提高,高性能混凝土将在未来得到更广泛的应用。
未来,高性能混凝土可能会在以下方面有更多创新和应用:
绿色环保:发展更环保的高性能混凝土,减少对环境的影响;
智能化:结合智能技术,开发具有自愈合功能的高性能混凝土;
多功能:研究开发具有多功能性能的高性能混凝土,满足不同工程的需求。
高性能混凝土的应用在现代建筑中具有重要意义,其优异的性能特点使其在各类建筑工程中发挥着重要作用。
未来随着科技的不断进步,高性能混凝土将会得到更广泛的应用和发展,为建筑行业带来更多创新和可能性。
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。
高强混凝土的研究与应用
高强混凝土的研究与应用高强混凝土是一种具有高度抗压强度和耐久性的混凝土,它由高品质的材料和适当的配比制成。
近年来,随着建筑和工程技术的不断发展,高强混凝土的研究和应用也逐渐得到了广泛关注和应用。
一、高强混凝土的特点高强混凝土与普通混凝土相比具有以下显著特点:1.高强度:高强混凝土的抗压强度在60MPa以上,是普通混凝土的两倍以上,因此可以承受更大的荷载。
2.耐久性强:高强混凝土具有优异的耐久性能,能够长时间承受自然环境和化学腐蚀的侵蚀。
3.施工性好:高强混凝土的流动性好,易于浇筑,能够保证施工的顺利进行。
4.节能环保:高强混凝土的生产过程中使用的材料少,能够减少能源消耗和空气污染。
二、高强混凝土的研究高强混凝土的研究主要分为以下几个方面:1.材料研究:高强混凝土的材料选择是影响其性能的关键因素之一,目前常用的材料有高性能水泥、粉煤灰、细集料、超细颗粒材料等。
2.配合比设计:高强混凝土的配合比设计是保证其强度和耐久性的关键,需要在保证强度和耐久性的前提下,合理选择材料比例和水胶比。
3.混凝土性能测试:通过对高强混凝土的试验,可以评估其强度、抗裂性、抗渗性、耐久性等性能。
4.工程应用研究:高强混凝土的工程应用研究是将其理论研究与实践相结合,通过实际工程应用验证其性能和可行性。
三、高强混凝土的应用高强混凝土的应用范围非常广泛,可以应用于以下领域:1.高层建筑:高强混凝土能够承受更大的荷载,因此可以用于高层建筑的主体结构。
2.桥梁工程:高强混凝土的耐久性强,能够承受苛刻的自然环境和化学腐蚀,因此可以用于桥梁工程的主体结构、墩台、桥墩等部位。
3.水利工程:高强混凝土的抗渗性好,能够有效地防止水渗漏,因此可以用于水利工程的隧道、堤坝、水库等部位。
4.地下工程:高强混凝土的抗压强度高,能够有效地防止地下工程的塌陷和变形,因此可以用于地铁、地下车库等部位。
四、高强混凝土的施工技术高强混凝土的施工技术需要注意以下几个方面:1.材料的质量控制:需要对高强混凝土的原材料进行质量控制,确保其符合设计要求。
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。
高性能混凝土在隧道建设中的应用
高性能混凝土在隧道建设中的应用一、引言随着城市化进程的加快,越来越多的地下工程被建设出来,而隧道是其中的重要组成部分。
在隧道建设中,混凝土是一种不可或缺的材料。
传统混凝土虽然能够满足一定的需求,但是对于一些特殊的工程来说,其性能可能无法满足要求。
因此,高性能混凝土应运而生,其性能明显优于传统混凝土,越来越多地应用于隧道建设中。
二、高性能混凝土的特点1.高强度高性能混凝土的强度可以达到100MPa以上,是传统混凝土的几倍甚至十几倍。
这种高强度的混凝土在隧道建设中能够承受更大的压力和荷载,保证工程的安全性和稳定性。
2.高耐久性高性能混凝土的耐久性比传统混凝土更高。
它能够抵御酸碱腐蚀、冻融循环和氯离子侵蚀等,能够在恶劣的环境下长期使用。
3.高抗渗性高性能混凝土的抗渗性能比传统混凝土更好。
它的孔隙结构更为紧密,能够有效地防止水分和气体的渗透,保证隧道内部的干燥和舒适。
4.高可塑性高性能混凝土的可塑性比传统混凝土更好。
它能够在较小的应力下发生大变形,使得其更适合于复杂的隧道结构,能够更好地适应隧道的变形和变化。
三、高性能混凝土在隧道建设中的应用1.地铁隧道地铁隧道是隧道建设中较为常见的一种。
高性能混凝土在地铁隧道中的应用主要体现在以下几个方面:(1)地铁隧道需要承受较大的荷载和压力,因此需要使用高强度的混凝土。
(2)地铁隧道通常位于城市地下,面临着较为恶劣的环境,需要使用高耐久性的混凝土来保证隧道的使用寿命。
(3)地铁隧道需要保证其内部的干燥和舒适,因此需要使用高抗渗性的混凝土。
(4)地铁隧道的结构复杂,需要使用高可塑性的混凝土来适应隧道的变形和变化。
2.公路隧道公路隧道是连接城市的重要通道,其安全性和稳定性是至关重要的。
高性能混凝土在公路隧道中的应用主要体现在以下几个方面:(1)公路隧道经常面临大量的车辆通行,需要使用高强度的混凝土来承受车辆的荷载和压力。
(2)公路隧道通常位于山区或者峡谷中,面临着较为恶劣的自然环境,需要使用高耐久性的混凝土来保证隧道的使用寿命。
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。
高性能混凝土在桥梁工程中的应用
高性能混凝土在桥梁工程中的应用桥梁工程对于一个国家或地区的基础设施建设和交通运输系统起着至关重要的作用。
在桥梁建设中,混凝土是一种常见且广泛应用的材料。
而高性能混凝土作为混凝土技术的重要发展方向,其在桥梁工程中的应用也愈发重要和广泛。
本文将探讨高性能混凝土在桥梁工程中的应用,并分析其优势及带来的益处。
一、高性能混凝土的定义和特点高性能混凝土是一种相对于传统混凝土而言具有卓越性能的材料。
它的特点主要包括以下几个方面:1. 抗压强度高:高性能混凝土的抗压强度通常能达到60MPa以上,远高于普通混凝土的强度,这为桥梁的承载能力提供了强有力的支撑。
2. 密实性好:高性能混凝土的密实性极佳,具有较低的渗透性和吸水性,能够有效减少化学侵蚀和腐蚀对混凝土结构的损害。
3. 抗冻融性能强:由于高性能混凝土中加入了特殊的添加剂和掺合料,使其在极端气候条件下具有良好的抗冻融性能,能够有效延长桥梁的使用寿命。
4. 抗裂性好:高性能混凝土在硬化过程中能够形成更加致密和均匀的结构,从而提高了其抗裂性能,降低了桥梁的维修成本。
5. 耐久性优越:高性能混凝土的耐久性能较好,能够耐受长时间的荷载和环境侵蚀,有效延长桥梁的使用寿命。
二、高性能混凝土在桥梁工程中的应用高性能混凝土在桥梁工程中的应用范围广泛,主要包括以下几个方面:1. 桥墩和桥台:作为桥梁的支撑结构,桥墩和桥台需要具备较高的强度和稳定性。
高性能混凝土能够满足这一需求,提供稳固可靠的支撑,增加桥梁的承载能力和抗震能力。
2. 桥面板:桥面板是承载车辆荷载的重要部分,需要具备较高的耐久性和抗冲击能力。
高性能混凝土的高抗压强度和耐久性,能够有效减少因长期和重复负荷而引起的疲劳破坏,延长桥面板的使用寿命。
3. 桥梁连接部位:高性能混凝土在桥梁的连接部位(如伸缩缝和支座)中的应用能够提供更好的密封性和耐候性,减少水和腐蚀性物质的渗透,保护桥梁结构的完整性。
4. 预应力桥梁构件:高性能混凝土具有较高的初始抗裂性能和较小的收缩率,适合于制作预应力混凝土构件。
高性能混凝土在桥梁中的应用
高性能混凝土在桥梁中的应用引言桥梁是现代交通基础设施的重要组成部分,具有负载重、跨度大、寿命长等特点。
随着交通运输需求的增加,桥梁的设计和施工要求也越来越高。
高性能混凝土凭借其卓越的强度、耐久性和可持续性成为桥梁建设中的重要材料之一。
本文将从经验和专业性角度探讨高性能混凝土在桥梁中的应用。
一、高性能混凝土的定义和特点高性能混凝土是指在正常情况下由水泥、河砂、骨料、外加剂等经过一定比例和工艺混合制作而成的混凝土。
其特点主要有以下几点:1. 较高的强度和耐久性:高性能混凝土具有高强度、高抗压能力和较低的渗透性,能够有效抵抗外界环境力量的侵蚀,提高桥梁的承重能力和使用寿命。
2. 优良的耐久性:高性能混凝土能够抵御各种恶劣环境因素,如风吹、日晒、雨淋和海水侵蚀等,减少维护保养成本。
3. 减少裂缝和变形:高性能混凝土的收缩性能好,能有效减少桥梁的裂缝和变形,保证桥梁的结构稳定性和安全性。
4. 环保可持续:高性能混凝土采用优质的原材料和先进的加工技术,减少环境污染的同时,提高桥梁的使用寿命和经济效益。
二、1. 桥梁主体结构:高性能混凝土在桥梁主体结构中的应用越来越广泛。
一方面,高强度的高性能混凝土可以减少结构的截面尺寸,实现结构轻量化;另一方面,高性能混凝土能够提高桥梁的承载力和抗震能力,保证桥梁的安全性和稳定性。
2. 修复和加固:桥梁作为长期使用的基础设施,难免会因为年久失修或者外界力量造成损坏和破坏。
此时,采用高性能混凝土进行修复和加固工作是一种经济、有效的方法。
高性能混凝土不仅能够快速固化和恢复原有的结构强度,还能增加桥梁的使用寿命。
3. 桥梁附属设施:高性能混凝土在桥梁附属设施中的应用也越来越受到重视。
例如,桥墩、桥翼墙等部位,采用高性能混凝土可以提高桥梁的整体强度和稳定性,减少结构的变形和裂缝。
三、高性能混凝土在桥梁中的施工要点1. 材料选择:在进行高性能混凝土施工时,需要选择优质的水泥、骨料和外加剂,确保混凝土的质量稳定和强度达到设计要求。
高性能混凝土的耐久性分析
高性能混凝土的耐久性分析在现代建筑工程领域,高性能混凝土凭借其出色的性能正逐渐成为主流选择。
然而,要真正理解高性能混凝土的价值,就不能忽视其耐久性这一关键特性。
耐久性,简单来说,就是指混凝土在长期使用过程中抵抗各种破坏因素的能力。
它对于建筑的安全性、稳定性以及使用寿命都有着至关重要的影响。
高性能混凝土之所以“高性能”,很大程度上得益于其在耐久性方面的优势。
与传统混凝土相比,高性能混凝土在原材料的选择、配合比的设计以及施工工艺等方面都有更为严格的要求和精细的控制。
首先,从原材料的角度来看。
水泥是混凝土的重要组成部分,对于高性能混凝土,通常会选用品质更高、强度更大的水泥品种。
优质的水泥能够提供更好的胶凝性能,从而增强混凝土的整体强度和耐久性。
同时,骨料的质量和级配也不容忽视。
高性能混凝土所采用的骨料往往具有良好的坚固性、粒形和级配,这有助于减少混凝土内部的孔隙和缺陷,提高其密实度。
在掺和料方面,粉煤灰、矿渣粉等工业废渣的合理使用是高性能混凝土的一个显著特点。
这些掺和料不仅能够降低混凝土的水化热,减少裂缝的产生,还能改善混凝土的微观结构,提高其抗渗性和抗化学侵蚀能力。
高性能混凝土的配合比设计也是实现其耐久性的关键环节。
通过精确控制水胶比,即水与胶凝材料的质量比,可以有效地减少混凝土中的孔隙率。
一般来说,高性能混凝土的水胶比通常低于 04,从而大大提高了混凝土的密实性和抗渗性。
此外,外加剂的应用也为高性能混凝土的耐久性增色不少。
例如,减水剂能够在保持混凝土工作性能的前提下减少用水量,进一步降低水胶比;缓凝剂可以调整混凝土的凝结时间,避免施工过程中出现冷缝,保证混凝土的整体性。
施工工艺对于高性能混凝土耐久性的影响同样不可小觑。
在搅拌过程中,充分的搅拌时间能够确保各种原材料均匀分布,形成良好的微观结构。
浇筑时,合理的振捣可以排除混凝土中的气泡和多余的水分,提高混凝土的密实度。
养护环节更是至关重要,适当的保湿和保温养护能够促进水泥的水化反应,使混凝土强度充分发展,并减少早期裂缝的产生。
高性能混凝土在工程建设中的施工应用
高性能混凝土在工程建设中的施工应用高性能混凝土(High Performance Concrete,简称HPC)是一种具有卓越性能和耐久性的混凝土材料,具有高强度、高抗压性、高耐久性、低渗透性以及良好的耐候性等优点。
在工程建设中,高性能混凝土被广泛应用于桥梁、隧道、大型水利工程、高层建筑等重大工程中,为保障工程的安全、稳定和耐久性发挥着重要作用。
本文将就高性能混凝土在工程建设中的施工应用进行探讨。
一、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,通常可以达到80MPa以上,甚至高达100MPa以上,相比普通混凝土有着更高的抗震和抗风等性能。
2.低渗透性:高性能混凝土具有非常低的渗透性,能够有效阻止水分、气体和化学物质的侵入,提高混凝土的耐久性和抗腐蚀性。
3.良好的耐久性:高性能混凝土在长期使用过程中不易受到环境影响而产生龟裂和损坏,具有较长的使用寿命。
4.施工性良好:高性能混凝土在施工过程中具有较好的流动性和可塑性,适合于复杂结构和繁琐的施工工艺。
5.环保:高性能混凝土的应用可以减少材料使用量和施工工期,减少浪费和对环境的影响,有利于可持续发展。
二、高性能混凝土在桥梁工程中的应用桥梁是高性能混凝土应用的重要领域之一,因为桥梁在使用过程中需要经受来自车辆、风雨等多种外部荷载的影响,而高性能混凝土的高强度和耐久性能可以保证桥梁的安全和稳定。
桥梁结构通常比较复杂,需要使用高性能混凝土进行浇筑,以确保结构的牢固和稳定。
高性能混凝土还可以在节约钢筋的提高桥梁结构的承载能力,降低了工程成本。
隧道工程是一个对混凝土材料要求非常高的领域,因为隧道工程通常需要长期承受地下水压力和地质变形等影响,而高性能混凝土的低渗透性和耐久性可以有效避免隧道结构受损,延长使用寿命。
高性能混凝土也能够提高隧道的抗火性能和抗冻性能,增加了隧道的安全性和稳定性。
在施工过程中,高性能混凝土可以便于进行机械化施工,提高了施工效率。
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浅谈高性能混凝土耐久性的特点及应用
发表时间:2017-12-11T15:56:24.677Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第19期作者:刘颜峰
[导读] 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混凝土。
齐鲁交通发展集团有限公司德州分公司山东省德州市 253000
摘要:高性能混凝土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混凝土。
关键词:混凝土;耐久性;应用;控制措施
从去年在105国道到现在聊城路网改建,接触高性能混凝土也有两年时间了,对高性能混凝土耐久性有点皮毛认识。
高性能混凝土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混凝土。
具体是:
1)拌合料呈高塑或流态、可泵送、不离析,在减河大桥40米箱梁混凝土坍落度180-220mm,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混凝土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。
高性能混凝土具有很丰富的技术内容,其核心是保证耐久性。
1混凝土工程耐久性不足的后果
混凝土工程因其工程量浩大,将会因耐久性不足对未来社会造成极为沉重的负担。
据我从网上搜索的资料美国一项调查显示,美国的混凝土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50万座公路桥梁中20万座已有损坏,平均每年有150-200座桥梁部分或完全坍塌,寿命不足20年;美国共建有混凝土水坝3,000座,平均寿命30年,其中32%的水坝年久失修。
美国对二战前后兴建的混凝土工程,在使用30-50年后进行加固维修所投入的费用,约占建设总投资的40%-50%以上。
中国50-60年代所建设的混凝土工程已使用40余年,如果我国混凝土工程的平均寿命按30-50年计,在今后的10-30年内,为了维修建国以来所建基础设施的费用,将是极其巨大的。
目前,我国的基础设施建设工程规模宏大,每年高达2万亿元人民币以上,约30-50年后,这些工程也将进入维修期,所需的维修费或重建费将更为巨大。
作为21世纪的高性能混凝土,更要从提高混凝土耐久性入手,以降低巨额的维修和重建费用。
2影响混凝土耐久性的主要因素
一般混凝土工程的使用年限约为50-100年,不少工程在使用10-20年后,有的甚至使用9年以后,即需要维修。
用普通水泥混凝土所完成的工程不能满足耐久性(超耐久)要求的根本原因,在于混凝土本身的内部结构。
首先,为满足混凝土施工工作性要求,即用水量大、水灰比高,因而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。
其次,水泥石中的水化物稳定性不足。
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。
3提高混凝土耐久性的技术途径
如前分析,要提高混凝土的耐久性,必须降低混凝土的孔隙率,特别是毛细管孔隙率,最主要的方法是降低混凝土的拌和用水量。
但是如果纯粹的降低用水量,混凝土的工作性将随之降低,又会导致捣实成型工作困难,同样造成混凝土结构不致密,甚至出现蜂窝等宏观缺陷,不但混凝土强度降低,而且混凝土的耐久性也同时降低。
目前减少孔隙率的途径往往是掺入高效减水剂。
3.1掺入高效减水剂
在保证混凝土拌和物所需流动性的同时,尽可能降低用水量,减小水灰比,使混凝土的总孔隙,特别是毛细管孔隙率大幅度降低。
水泥在加水搅拌后,会产生一种絮凝状结构。
在这些絮凝状结构中,包裹着许多拌和水,从而降低了新拌混凝土的工作性。
施工中为了保持混凝土拌和物所需的工作性,就必须在拌和时相应地增加用水量,这样就会促使水泥石结构中形成过多的孔隙。
当加入减水剂后,减水剂的定向排列,使水泥质点表面均带有相同电荷。
在电性斥力的作用下,不但使水泥体系处于相对稳定的悬浮状态,还在水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜,同时使水泥絮凝状的絮凝体内的游离水释放出来,因而达到减水的目的。
3.2掺入高效活性矿物掺料
普通水泥混凝土的水泥石中水化物稳定性的不足,是混凝土不能超耐久的另一主要因素。
在普通混凝土中掺入活性矿物的目的,在于改善混凝土中水泥石的胶凝物质的组成。
活性矿物掺料(矿渣、粉煤灰等)中含有大量活性二氧化硅及活性三氧化二铝,它们能和水泥水化过程中产生的游离石灰及高碱性水化矽酸钙产生二次反应,生成强度更高,稳定性更优的低碱性水化矽酸钙,从而达到改善水化胶凝物质的组成,消除游离石灰的目的。
有些超细矿物掺料,其平均粒径小于水泥粒子的平均粒径,能填充于水泥粒子之间的空隙中,使水泥石结构更为致密,并阻断可能形成的渗透路。
3.3消除混凝土自身的结构破坏因素
除了环境因素引起的混凝土结构破坏以外,混凝土本身的一些物理化学因素,也可能引起混凝土结构的严重破坏,致使混凝土失效。
例如,混凝土的化学收缩和干缩过大引起的开裂,水化热过性过高引起的温度裂缝,硫酸铝的延迟生成,以及混凝土的碱集料反应等。
因此,要提高混凝土的耐久性,就必须减小或消除这些结构破坏因素。
限制或消除从原材料引入的碱、硅酸、氯离子等可以引起结构破坏和钢筋蚀物质的含量,加强施工控制环节,避免收缩及温度裂缝产生,提高混凝土的耐久性。
3.4保证混凝土的强度
尽管强度与耐久性是不同概念,但又密切相关,它们之间的本质联系是基于混凝土的内部结构,都与水灰比这个因素直接相关。
在混
凝土能充分密实条件下,随着水灰比的降低,混凝土的孔隙率降低,混凝土的强度不断提高,与此同时,随着孔隙率降低,混凝土的抗渗性提高,因而各种耐久性指标也随之提高。
在现代的高性能混凝土中,除掺入高效减水剂外,还掺入了活性矿物材料,它们不但增加了混凝土的致密性,而且也降低或消除了游离氧化钙的含量。
在大幅度提高混凝土强度的同时,也大幅度地提高了混凝土的耐久性。
此外,在排除内部破坏因素的条件下,随着混凝土强度的提高,其抵抗环境侵蚀破坏的能力也越强。
结束语
高性能混凝土在配制上的特点是低水灰比,选用优质原材料,必须对骨料的含泥量进行严格控制,除水泥、水和骨料外,必须掺加足够数量的矿物集料和高效减水剂,减少水泥用量,减少混凝土内部孔隙率,减少体积收缩,提高强度,提高耐久性。
参考文献:
[1]国家标准:GBJ10-89混凝土结构设计规范。
中国建筑出版社,2002
[2]孙忠义,王建华,公路工程试验工程师手册,人民交通出版社2004
[3]奖正荣,建筑施工工程手册,中国建筑工业出版社,2006。