高性能混凝土的发展与应用
高性能混凝土的应用及其发展(全文)
高性能混凝土的应用及其发展(全文)模板一：正文：一：引言高性能混凝土是一种具有优异性能和广泛应用前景的建筑材料。
近年来，随着科技的进步和人们对建筑质量要求的不断提高，高性能混凝土在工程领域中的应用越来越广泛。
本文将详细介绍高性能混凝土的应用及其发展。
二：高性能混凝土的定义和特点高性能混凝土是一种具有极高抗压强度、良好的耐久性和抗渗透性能的混凝土材料。
其主要特点包括:抗压强度高、波动性小、耐久性好、抗渗透性强、抗冻性好等。
这些特点使高性能混凝土在工程领域中表现出了独特的优势。
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工程中的应用非常广泛。
由于其优异的抗压强度和抗渗透性能，可以有效提高桥梁的使用寿命和安全性能。
2. 建筑工程：高性能混凝土在高层建筑、地下工程和重要建筑物的抗震加固中具有重要应用价值。
其高强度和耐久性能可以提高建筑物的承载能力和抗灾能力。
3. 水利工程：高性能混凝土在水利工程领域中的应用也非常广泛。
例如水坝、水管和水处理设备等建筑物的建造和维护中都需要使用到高性能混凝土。
四：高性能混凝土的发展趋势1. 新材料的研发：随着科技的进步，人们对高性能混凝土的要求也越来越高。
因此，研发出更加优异的高性能混凝土是未来的发展趋势之一。
2. 绿色环保：未来高性能混凝土的发展将更加注重环境保护和可持续性发展。
例如，利用废旧材料和再生材料制造高性能混凝土将成为发展的一个重要方向。
3. 技术应用的创新：随着科技的进步，高性能混凝土的制备技术也在不断改进和创新。
未来可能会出现更加先进和高效的制备工艺和设备。
附件：本文档涉及附件：无法律名词及注释：1. 抗压强度：混凝土材料在受到压力作用时的抵抗能力。
2. 耐久性：指混凝土材料在长期使用和外界环境作用下不发生损坏和破坏的能力。
3. 抗渗透性：混凝土材料对水、气体和其他外界物质的渗透能力。
模板二：正文：一：引言随着科技的发展和社会的进步，高性能混凝土作为一种新型建筑材料正逐渐受到人们的关注和重视。
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。
高性能混凝土的应用与发展趋势
高性能混凝土的应用与发展趋势一、引言随着城市化和工业化的加速推进，建筑行业对于混凝土材料的要求也越来越高。
高性能混凝土作为一种新型的建筑材料，以其高强度、高耐久、高抗裂、高耐久性、高耐磨性、高耐化学侵蚀性等特点被广泛应用于各种建筑结构中。
本文将从高性能混凝土的定义、特点、应用领域、发展趋势等方面进行探讨。
二、高性能混凝土的定义高性能混凝土（High Performance Concrete，简称HPC）是指在传统混凝土基础上添加一定数量的高强度、高流动性、高活性的添加剂，使混凝土具有极高的强度、耐久性和耐久性，以满足各种工程所需的高性能材料。
三、高性能混凝土的特点1. 高强度：高性能混凝土的抗压强度通常在60MPa以上，是普通混凝土的2-3倍。
2. 高耐久性：高性能混凝土具有良好的耐久性能，可以在恶劣的环境下长期使用。
3. 高抗裂性：高性能混凝土在承受一定的荷载时能够保持较好的稳定性，不易发生裂缝。
4. 高流动性：高性能混凝土具有较好的流动性，能够填充混凝土结构中的各种细小空隙。
5. 高耐磨性：高性能混凝土的表面硬度较高，能够抵抗磨损。
6. 高耐化学侵蚀性：高性能混凝土具有较强的抗化学腐蚀性能，能够在酸碱环境下长期使用。
四、高性能混凝土的应用领域1. 桥梁工程：高性能混凝土能够满足各种桥梁工程对于结构强度和耐久性的要求。
2. 隧道工程：高性能混凝土能够在复杂的地质环境下保持较好的稳定性，同时还具有较好的耐久性。
3. 高层建筑：高性能混凝土能够满足高层建筑对于强度和稳定性的要求，同时还具有较好的防火性能。
4. 河堤工程：高性能混凝土能够承受河流水压和水流冲击，具有较好的抗侵蚀性能。
5. 航空港工程：高性能混凝土能够满足航空港工程对于结构强度和耐久性的要求，同时还具有较好的抗冻性能和耐久性。
五、高性能混凝土的发展趋势1. 智能化：高性能混凝土的生产过程将越来越智能化，通过智能化技术实现生产过程的自动化和可视化监控。
高性能混凝土的原理与应用
高性能混凝土的原理与应用高性能混凝土的原理与应用一、概述高性能混凝土是近年来发展起来的一种新型混凝土材料，具有高强度、高耐久性、高抗渗性、高耐久性等优良性能，被广泛应用于桥梁、高层建筑、水利工程等领域，成为现代建筑工程中不可缺少的一部分。
二、高性能混凝土的原理1.材料的选择高性能混凝土的原理首先在于材料的选择。
高性能混凝土所选用的材料需要满足高强度、高密实度、高抗渗性等要求。
其中水泥需要选择高强度、低热发生的水泥；骨料需要选择高强度、低吸水率的骨料，如花岗岩、玄武岩等；粉煤灰的选择需要注意其细度和活性；外加剂需要选择高效的缓凝剂、减水剂等。
2.配合比设计高性能混凝土的配合比设计需要考虑到各种材料的性能特点，如水泥的强度、骨料的粒径、粉煤灰的比例等。
同时还需要考虑到混凝土的使用环境和要求，如混凝土的强度等级、抗渗性等级等。
3.施工工艺高性能混凝土的施工工艺需要注意以下几点：首先要保证混凝土的均匀性和密实度；其次要注意混凝土的养护，保证混凝土的强度和耐久性；最后需要注意混凝土的温度和湿度控制，以避免混凝土出现龟裂或开裂等问题。
三、高性能混凝土的应用1.桥梁工程高性能混凝土被广泛应用于桥梁工程中。
桥梁作为交通工程的重要组成部分，需要承受巨大的荷载和外界环境的影响。
高性能混凝土具有高强度、高耐久性等优点，能够很好地满足桥梁工程的要求。
2.高层建筑高层建筑作为城市中的标志性建筑，需要具有坚固的结构和高强度的材料。
高性能混凝土具有高强度、高密实度等特点，能够满足高层建筑的要求。
3.水利工程水利工程需要具有高抗渗性和耐久性等特点，以保证水利工程的长期稳定运行。
高性能混凝土具有高抗渗性、耐久性等特点，能够很好地满足水利工程的要求。
4.其他领域除了桥梁工程、高层建筑、水利工程等领域外，高性能混凝土还被广泛应用于隧道、码头、机场等领域。
四、高性能混凝土的未来发展高性能混凝土在未来的发展中将面临以下几个方面的挑战和机遇：1.环保化随着社会的发展和人们对环保的重视，高性能混凝土需要更加环保，减少对环境的污染。
高性能混凝土的应用及前景
高性能混凝土的应用及前景高性能混凝土（High Performance Concrete，简称HPC）是一种在传统混凝土基础上经过工艺改进和配合比优化等措施制备的一种新型材料。
其相较于传统混凝土具有更高的强度、耐久性和施工性能。
高性能混凝土在世界范围内已经得到广泛应用，并且在未来的发展中有着很大的潜力。
高性能混凝土的应用范围非常广泛。
首先，在建筑领域，高性能混凝土可以用于制作高层建筑、大型桥梁和隧道等结构物。
由于其具有更高的强度和耐久性，可以减少结构物的断裂和腐蚀现象，提高结构的安全性和使用寿命。
其次，高性能混凝土还可以应用于修复和加固老化结构，如老桥梁、老房屋等。
通过利用高性能混凝土的优势，可以提高老化结构的承载能力和稳定性，延长其使用寿命。
此外，高性能混凝土还可以用于制作护坡、防洪堤坝和地下隔水墙等水利工程项目。
由于其耐久性好、抗渗性强，能够有效地提高水利工程项目的安全性和稳定性。
另外，在核工程领域，高性能混凝土也可以用于制作核电站壳体和辐射屏蔽墙等结构，由于其具有更高的抗压强度和辐射屏蔽性能，能够提高核工程项目的安全性。
高性能混凝土的应用前景非常广阔。
首先，随着城市化进程的加快，对于高层建筑和大型桥梁等高强度结构的需求将会逐渐增加。
高性能混凝土作为一种具备高性能材料特性的材料，将会在这方面发挥重要作用。
其次，在老化结构修复和加固方面，由于传统混凝土材料的耐久性差和施工性能低等问题，因此对于高性能混凝土的需求也将会不断增加。
另外，随着环境保护意识的增强，对于材料的耐久性和可持续性的要求也越来越高。
高性能混凝土由于其具有低渗透性和高耐久性等特点，能够有效降低维修和更换的成本，符合环境保护和可持续发展的要求，因此其在未来的发展中也将会有着广阔的前景。
然而，高性能混凝土仍然面临一些挑战和问题。
首先，高性能混凝土的制备和施工技术相对复杂，要求掌握一定的专业知识和经验。
其次，高性能混凝土的成本较高，因此在实际应用中仍然存在一定的经济压力。
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。
高性能混凝土的发展和应用
高性能混凝土的发展和应用随着我国建筑规模的增大，建筑业最大宗的材料——混凝土的用量逐年增加，可是如何保证钢筋混凝土结构的耐久性和安全性，正受到关注。
高性能混凝土的出现较好的解决了这一问题。
以水泥作为胶凝材料的混凝土从发明以来，强度历经从低到高的历史。
随着早期混凝土结构使用时间较长后发现，因为材料问题导致的混凝土开裂、表层剥离、钢筋保护层脱落等质量问题的发生。
经研究发现，其原因不是由于强度不足，而是由于混凝土耐久性不良。
混凝土的耐久性已成为枝叶混凝土结构发展的难题。
随着科学技术的发展和人的需求增加，例如大坝、高架桥、港口码头的各类大型公共基础性建筑越来越多，解决混凝土耐久性不足已经摆在我们的桌面上。
一、什么是高性能混凝土高性能混凝土在 20 世纪 80-90 年代初，由欧美国家提出。
我国中国工程院吴中伟院士在《高性能混凝土》一书中进行了详细的阐述。
它是基于混凝土结构耐久性为主的一种新的理念，它以耐久性为设计目标辅以其它应用性能。
这种混凝土有可能为基础设施工程提供长达百年以上的结构安全寿命。
类似理念已经退出立即引起了业界非常关注。
经过近几十年的深入研究，高性能混凝土已初成体系。
高性能混凝土不是简单地改变配合比降低水灰比能达到的，这需要在原材料和生产过程中严格控制和制作。
我国《高性能混凝土应用技术规程》(CECS207-2006)还提到：处于多种劣化因素综合作用下的混凝土结构宜采用高性能混凝土。
根据混凝土结构所处的环境条件，高性能混凝土应满足下列一种或几种技术要求：（1）水胶比38.0CW；（2）56d龄期的6h总导电量小于1000C；（3）300次冻融循环后相对动弹性模量大于80%；（4）胶凝材料抗硫酸盐腐蚀试验的试件15周膨胀率小于0.4%，混凝土最大水胶比不大于0.45；（5）混凝土中可溶性碱总含量小于3.0kg/m3。
二、高性能混凝土对原材料的要求2.1 高性能混凝土对水泥的要求水泥的硬化是一个复杂的物理-化学过程。
高性能混凝土技术发展与应用
高性能混凝土技术发展与应用高性能混凝土（Highperformanceconcrete）是一种适应新时代潮流，符合现代建筑风格和经济形势的新型建筑混凝土，其建筑特点最显著的就是耐久性，面对不同使用使用情况，高性能混凝土的工作性、强度、体积稳定性、经济性都是经得起考验的。
1研究背景随着国际经济形势逐渐严峻，中国建筑行业难免面临一些窘境，建筑材料高强度材料造价太高、造价低的建筑材料使用性能又不符合标准、材料源的采集合成过于复杂等等一些建筑行业前后两难的问题，所以必须尽可能解决建筑行业的建筑原材料问题，因此高性能混凝土应运而生。
随着国外与国内乡村城市化发展，基础设施建设与人民娱乐设施的不断完善以及对疫情的警惕与防止，混凝土应用在百姓眼中已经十分普遍，但是在发展混凝土的同时一定要对其性能把握准确。
因此高性能混凝土对材料源，质量检验，配合比，坍落度，施工条件的要求比一般混凝土的要求更苛刻。
2研究生产材料高强度混凝土是我们根据普通混凝土研究比对，加之一定科学理论的基础提出的新概念。
顾名思义，就是要适应太空中极端的恶劣环境，可以作为建筑材料的新型混凝土。
高强度混凝土是与普通混凝土不同的创新性新能源材料，虽然都是混凝土，但在成分比例功能上却大不相同。
我们以研究普通混凝土的结构性质等为基础，深度挖掘一种可以利用生物资源制成的新型材料。
通过比对二者之间的结构和性质，得出了太空混凝土这一大胆设想。
废旧建筑中具有丰富的资源，若能应用新型原位资源的开发与利用技术，将会极大地将增强我们在建筑原地中“自给自足”的能力，减少对原生材料的依赖。
而高强度正是完美的利用这一概念。
如果能重复利用建筑场地的砖瓦，钢筋，木材，岩石等材料，加建筑垃圾和建筑土壤组成的，利用原建筑中的原位资源与原生材料的进行二次有机结合，其结果具有无限的可能性。
因此，高强度混凝土的成功研制将为人类的有机住房打下建筑基础和具体可操作性，也为建筑产业的振兴计划做出重大贡献。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
适当的原材料组分、浇筑和养护的混 凝土基本上是不透水的，应该在大部分环 境条件下具有足够长的使用寿命。然而， 由于环境的作用，出现开裂，结构物因此 丧失了运行时的水密性，也就是对于上述 劣化过程的抵抗力。现代混凝土结构开裂 的事实说明：人们没有对混凝土技术中控 制开裂的基本道理给予足够的重视。
混凝土结构开裂
开裂的原因有很多，然而，其中有 一个使混凝土结构在早期开裂起主导地位 的原因，那就是为满足现代高速施工所采 用的高早强水泥及其混凝土拌合物。
湖南某大桥
高强混凝土与早期开裂敏感性
近年来，高强混凝土已被证明是对早期 开裂非常敏感的材料。这不仅是水化热的结 果，由于自干燥作用产生的自身收缩和硫酸 盐相的化学反应，可能也是重要起因。结构 混凝土或大体积混凝土意外地出现开裂，不 能总是归因于现场工程师缺乏经验，该领域 里许多问题尚缺乏了解，激发全世界许多人 去进一步开展研究。
同时，用525# (42.5级)水泥可以配制出28d 强度为125 ~130MPa的高强泵送混凝土；而725# (62.5级)水泥却未见配制出高于100MPa的混凝土。 说明：低水灰比时，水泥标号（水化活性） 的与配制混凝土强度的关系发生变化。
3) 温升的影响
结构物断面加大、强度设计等级 提高、水泥用量增加、水化活性的提 高以及散装水泥供应方式的发展，这 些都使得混凝土温升加剧。
水灰比
只有当水灰比≥0.5 时，路面混凝土 摊铺后不必进行湿养护，但需要及时覆 盖，以免水分蒸发。
ACPA（美国混凝土路面学会）
2) 水泥（胶凝材料）水化活性影响的变化
低水灰比(水胶比）条件下，水泥水 化程度减小，速率减慢，但较少的生成 物就可填充空隙，粘结骨料形成整体， 使强度迅速增长。
我国水泥生产与供应的发展
V.M.Malhotra.
1) 水灰比降低 在保证工作度适宜的前提下， 水灰比（水胶比)大幅度地降低，是 高性能混凝土(或高强混凝土）与普 通混凝土的主要区别所在。
1918年Abrams 提出的水灰比定则：
fc K1 / K2
w/c
高效减水剂与矿物掺合料的应用，使新拌 混凝土可以在远低于水泥能充分水化的水灰比 （水胶比）条件下配制，并能借助普通的施工 设施浇注和成型密实。
1）熟料中早强矿物C3S含量增多；
2）水泥粉磨细度加大；
3）市场经济发展，混合材掺量减少;
4) 散装水泥运输供应发展。
强度—水灰比—水化活性
随着水灰比（水胶比）降低，水泥或其 它胶凝材料需要填充的空隙减小，达到密实 填充效果对胶凝材料的水化活性要求也随之 降低。反之，当水泥的水化活性越高、粉磨 越细，拌合时的需水量就会越大，结果是水 胶比的降低（从而混凝土的强度及其它性能） 受到影响。
美国混凝土学会 1998
高性能混凝土的定义
高性能混凝土为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，是以耐久性作 为设计的主要指标，针对不同用途的要求，对 下列性能有重点的加以保证：耐久性、施工性、 适用性、强度、体积稳定性和经济性。
吴中伟
高性能混凝土
高工作度 高强度 高耐久性
——可泵送、有掺合料的高强混凝土
高工作度
1）碾压混凝土 拌合物需要足够地干硬以支撑非常沉重的 振动压实机械不致下陷而正常地行进和工作。
2）滑模混凝土
拌合物需要具备适当的坍落度（2~5cm）， 使摊铺机正常地行进和工作。 3）自密实混凝土 拌合物需要有足够大的流动性和粘聚性， 在没有外加振捣的条件下能够成型密实。
性能
定义
高性能混凝土——具有所要求的性能 和匀质性的混凝土。采用传统的组分、普 通的搅拌、浇注与养护操作，是不可能日 常生产这种混凝土的。这些性能，例如易 于浇注和压实而不离析、高长期力学性能、 高早强、高韧性、体积稳定、严酷环境中 使用寿命长。
高性能混凝土国际研讨会（1990）
定义
高性能混凝土——满足特定 功能与匀质性综合需要的混凝土。 采用普通的组分材料和通常的搅 拌、浇注与养护操作，未必能日 常生产这种混凝土。
四、强度—耐久性关系
长期以来，混凝土是在高水灰比条 件下拌合、浇注与水化硬化的，过渡区 薄弱、强度低、抗渗透性能力差，因此 耐久性，尤其是实验室快速评价试验的 耐久性结果较差。从而得出强度越高、 耐久性就越好的结论。 上述结论近年遇到严重的挑战。
高强混凝土的耐久性
1987年美国材料顾问委员会提交的一篇报 告引起了轰动：约25.3万座桥梁的混凝土桥面 板，其中部分使用不到20年，就已不同程度地 破坏，且每年还将新增3.5万座。 由于混凝土桥面板开裂普遍，因此转向使 用高强混凝土，但是看来这无济于事：根据国 家公路合作研究计划1995年检查的结果表明： 10万座混凝土桥面板是在混凝土浇筑后一个月 内就出现间隔1~3米的贯穿性裂缝。
1990年5月，在美国马里兰州Gaithersburg 城由 NIST 和 ACI 主办了第一次关于 HPC的国际研讨会，会议首次提出关于高性 能混凝土的定义。
术语：高性能混凝土
High Performance concrete
Performance 表演、执行
and
Properties 性质、特性
混凝土技术的进展
西方工业国于40-70年代曾因为早期强度很 高的水泥问世，而当时结构的设计强度尚不高， 于是出现将混凝土以大水灰比、低水泥用量的方 式生产，在满足强度要求的前提下易于施工操作， 然而这给混凝土结构的耐久性，尤其是当其暴露 于侵蚀性环境工作时，带来了后患。
混凝土技术新进展 P.K.Mehta
高性能混凝土的发展与应用
The Development and Application of High Performance Concrete
清华大学土木工程系
覃维祖
一、高性能混凝土的由来与定义
20世纪80年代，美国国家材料委员会提 出：要为新世纪的基础设施建设开发高性能 的建筑材料，包括钢材、混凝土、塑料等。
高强度
高强混凝土：≧C50的混凝土。 局限性： 1）28d龄期；
2）仅指抗压强度，应用范围窄；
3）温度收缩和自生收缩大。
高性能混凝土
建议将HPC的强度下限降低到C30左右， 以不损及混凝土内部结构（如孔结构、水化 物结构、界面区结构等）为度，以保证其耐 久性与体积稳定性。……许多大体积水工建 筑、基础等对强度要求不高，但对耐久性、 工作性、均匀性、体积稳定性、低水化热等 有很高要求，都必须采用HPC。日本明石大 桥采用20MPa的HPC是很正确的。
混凝土温度随水泥用量增加而上升
图3-47 混凝土浇注厚度对温升的影响 （浇注温度20C，水泥用量400kg/m3）
混凝土的温升随结构物断面尺寸增大而加剧
100%硅酸盐水泥
70%硅酸盐水泥 +30%粉煤灰
25%硅酸盐水泥 +75%磨细矿渣
图3-48 2.5 m厚混凝土中点温度的变化
Bamforth的实验（厚2.5m结构物中部的温度变化）
P.K.Mehta. Concrete:Structures, Properties and Materials
收缩应变受约束时 产生的弹性拉应力
无松弛作用时出现开裂
应 力
混凝土的 抗拉强度
应力松弛
松弛后的实际应力
开裂延迟 时间
图3-24 硬化水泥浆体渗透性与水灰比的关系（93%水化度）
硬化水泥浆体（93%水化度）的渗 透性—水灰比关系存在临界区域
新拌混凝土的坍落度
30年代 50年代 70年代 80年代 90年代 干硬、插捣 干硬、振捣 塑性、高频振捣 泵送、流态 泵送、自密实 0 cm 0-2cm 5-12cm 8-20cm 10-25cm
混凝土技术新进展
70年代，日本的桶口芳郎做了一个试 验：将坍落度为8cm的拌合物浇注在一透 明塑料管内，惊奇地发现在粗骨料下方普 遍形成水囊；混凝土硬化后抗弯拉强度明 显下降。
Thermal Cracking in Concrete at Early Ages. E & FN SPON 1994.
延伸性与开裂
收缩应变大小仅是引起混凝土开裂的一方面 原因，另一方面还有： 弹性模量 弹性模量越小，产生一定量收缩引 起的弹性拉应力越小； 徐变 徐变越大，应力松弛越显著，残余拉应 力就越小； 抗拉强度 抗拉强度越高，拉应力使材料开 裂的危险越小。
吴中伟 绿色高性能混凝土与科技创新 建筑材料学报 1998年第一期（创刊号）
二、普通混凝土的微结构及其与性能的关系 新拌混凝土的结构：
大颗粒粗骨料的间隙由小颗粒填充
小颗粒粗骨料的间隙由细骨料填充
浆体填充骨料堆积体的空隙并在其表面形成 润滑层，使拌合物具有满足施工需要的工作 度
水泥生产技术的发展
受早期强度发展快的利益所驱使，水 泥中C3S含量越来越高、粉磨细度越来越大。 30年代以前，普通硅酸盐水泥的C3S在 30% 以 下 ， 美 国 ASTM 允 许 22% 的 颗 粒 大 于 75μm；自50年代开始，硅酸三钙含量超过 了50%，而且基本上没有大于75μ的颗粒。
强度方程
fcu.k
= A • ce ( C/W – B )
f
fcu.k——混凝土配制强度 fce —— 水泥标号
C/W——灰水比
A,B —— 系数：
有人用425#(32.5级)与525# (42.5级)水泥，也 有人用525# (42.5级)与625# (52.5级)水泥分别配制 高强混凝土，得到的结果都显示不出差异。
强度—水灰比—水化活性
高水灰比条件下，水泥的水化活 性（填充空隙能力）越大，即标号越 高，用其配制的混凝土强度和抗渗透 性（耐久性）越好。
低水灰比—水化活性—混凝土性能关系
高效减水剂与矿物掺合料的应用，使 新拌混凝土可以在远低于水泥能充分水化 的水灰比（水胶比）条件下配制，并能借 助普通的施工设施浇注和成型密实。