高性能混凝土简介 ppt

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我国高性能砼的应用实例
上海广播电视塔91～94年： C60泵送至96m，坍落度160～
200mm，（525号480kg/m3）
新上海国际大厦91～94年：C80泵送高度96m，坍落度
200mm，（ 725号480kg/m3 ）
首都国际机场97年： C65泵送砼，水平距离260m，垂直距离
30m，坍落度160～225mm，（525号450kg/m3）
湖南省图书城98年： C80泵送高度78m，坍落度190～
230mm，（普通525号350kg/m3 ）
☺沈阳和态大厦97年： C80泵送，坍落度120～160mm，（625
号硅550kg/m3 ）
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东方明珠
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上海金茂大厦
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高性能混凝土的定义
HPC与HSC相比是从单一重视强度到工作性、 耐久性与强度并重，还应根据工程要求，突出 一、二种性能。根据1990年美国混凝土学会 (ACl)的规定，HPC应具备的性能是：（1）工 作性好，以保证质量均匀，省劳动力、速度快、 经济等；(2)早期强度高，后期强度不倒缩(因 此后期强度也高)；(3)体积稳定性好；(4)韧性 好；(5)严酷环境中安全使用期有保证(即耐久 性好)。
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高性能混凝土的定义
1990年5月于马里兰州Gaithershurg城，由美国 国家标准局(NIST)和混凝土学会(ACl)主办的 讨论会上把HPC定义为具有所要求的性质和匀 质性的混凝土，而靠用传统的组分、普通的拌 合、浇注与养护方法不可能制备出这种混凝土。 例如，这些性能包括：易于浇注、捣实而不离 析，高超的能长期保持的力学性能；高早期强 度，高韧性，体积稳定；在严酷环境中的使用 寿命长。
（2）欧洲 重视强度与耐久性，常与高强砼并提 （HSC/HPC），法国与加拿大正研究开发超高性能 混凝土（UHPC），北欧则在开发高强半轻高性能混 凝土。
（3）日本 更重视工作性与耐久性，认为有足够的强 度即可。
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高性能混凝土的研究与开发
其具体内容是：
（1）水泥：采用525或525R普通硅酸盐水泥； （2）集料：符合国标，尤以坚洁为要，粒度和级配
(3)可持续发展，既要满足当代人的需求,
又不危害后代人满足其需要的能力
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发展高性能混凝土的意义
传统砼的强度及性能越来越难以满足要求，同 时水泥用量太大使砼的收缩增大，易产生开裂；
施工要求越来越高，要求和易性好、可泵性好； 普通砼工程的维修费急剧增大，使用寿命受影
响； 发展HPC是保护生态环境，保证我国走可持续
高性能混凝土
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高性能混凝土的研究与开发
(1900年） 低强混凝土LC （＜15MPa)
普通混凝土NC （＞15MPa）
高强混凝土HSC （＞50MPa）
超高性能混凝土UHPC （如活化细料混凝土RPC，
＞180～200MPa）
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超高强混凝土SHSC （＞100MPa）
高性能混凝土HPC （＞50MPa）
对强度与工作性要求很高的另加规定； （3）活性细掺料：不仅为了节约水泥等经济原因，
对工作性、耐久性有时更为必需，因此已成为HPC的 常见，甚至是必要的组分； (4）超塑化剂：为HPC的必需组分，一为大幅减水 (因此耐久性、强度高)；二为工作性好(高流动性、可 泵性、抗离析性，还常常要求流动性经时坍落度损失 小)；三为了提高耐久性；四为活性细掺料所必需。
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高性能混凝土的原材料
砂石骨料
砂细度模数在2.2—2.6之间，配制C50—C60HPC， 只需合理调整砂率，并控制含泥量和有害杂质，是完 全可行的。C70以上混凝土则宜采用较粗的砂子。
石子问题，通常要求石子强度大于混凝土设计等级 的1.5倍，这对于C50～C60混凝土比较容易满足。而 C70以上混凝土可适当放宽到1.35倍以上，重要的是 控制石子的粒形、级配及压碎指标，这些因素，有时 甚至比强度更突出，在配制HPC时，必须作为原材料 进场的严格控制指标
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提高胶结料与集料界面间的强度
填充集料与水泥石之间的空隙
超细粒子填充 聚合物浸渍
提高水泥浆本身的粘结强度 聚合物代替部分水泥
添加聚合物
提高集料本身的粘结强度 使用反应性集料
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选择最合适的集料
适宜的强度 适宜的粒径 改善胶结料的韧性：掺部分纤维 改善粒度分布级配
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高性能混凝土的原材料
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高性能混凝土的特点
(1)更多地节约熟料水泥，降低能耗与环境污 染；
(2)更多地掺加工业废料为主的细掺料； (3)更大地发挥混凝土的高性能优势，减少
水泥与混凝土的用量。 因此，它本身就可成为绿色混凝土。
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高性能混凝土的性能
绿色混凝土的涵义可概括为：
(1)节约资源、能源；
(2)不破坏环境，更应有利于环境；
(1990年)
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高性能混凝土的研究与开发
各国根据不同的要求，对HPC认识还不大统一，但重 视混凝土的耐久性是大势所趋,其中：
（1）美国 NIST（美国标准与技术研究院）与ACI （美国混凝土学会）认为HPC是用优质水泥、集料水 和活性细掺料与高效外加剂制成的，同时具有优质的 耐久性、工作性、和强度的匀质混凝土。
水泥 砂石骨料 掺合料 外加剂
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高性能混凝土的原材料
水泥 C50～C55HPC用425#水泥，C60—C80用525#
水泥；C80以上有条件者用625#水泥.
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高性能混凝土的原材料
掺合料
微硅粉(SF)，磨细粉煤灰(FA)，磨细矿渣(SG)和沸 石粉(F)是我国目前常用的掺合料，可以说是配制 HPC不可或缺的一大组成。从四种掺合料来看， 应重点开发FA的应用。FA的产量大，环境污染严 重，如何有效利用FA的。关键在于建立粉煤灰生 产厂，使其成为名符其实的一种产品。当原始粉煤 灰各项技术指标达不到要求时，在磨细工艺中可掺 入各种掺合料改性，使其成为合格的产品，一种特 殊的胶结材料，象水泥一样可以在混凝土工程和 HPC工程中直接使用，改变传统的简单的废渣利 用范筹。
发展道路的需要。
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高性能混凝土的方法
胶结料本身的高强化 提高胶结料与集料的界面强度 选择最合适的集料
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胶结料本身的高强化
降低毛细管孔隙
高效减水剂及高性能
降低水灰比
水泥 超细粒子与聚合物
加压成型与离心成型
高性能水泥
提高水化物含量 超细掺合料
加热养护
辊压与加压成型
降低孔隙率
填充料：超细粒子与聚合物