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
摘要 (1)
目录 (2)
引言 (4)
第一章高性能混凝土产生的背景和研究现状 (4)
第一节背景 (4)
第二节研究现状及发展方向 (5)
第二章高性能混凝土的性能研究和应用分析 (5)
第一节高性能混凝土的概念 (5)
第二节高性能混凝土的性能 (6)
第三节高性能混凝土发展和应用中所面临的问题 (6)
第三章高性能混凝土质量与施工控制 (7)
第一节高性能混凝土原材料及其选用 (7)
第二节配合比设计控制要点 (9)
第三节高性能混凝土的施工控制 (10)
第四章高性能混凝土的特点 (10)
第一节高耐久性能 (11)
第二节高工作性能 (11)
第三节其它 (11)
第五章绿色高性能混凝土 (12)
第一节研发绿色高性能混凝土的必要性 (12)
第二节绿色高性能混凝土的可行性 (12)
第三节绿色高性能混凝土的发展 (13)
第六章高性能混凝土的发展前景 (13)
结束语 (14)
参考文献 (15)
高性能混凝土产生的背景和研究现状
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。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。
第一章高性能混凝土产生的背景和研究现状
第一节背景
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。
混凝土作为用量最大的人造材料，不能不考虑它的使用对生态环境的影响。传统混凝土的原材料都来自天然资源。每用1t水泥，大概需要0.6t以上的洁净水，2t砂、3t以上的石子；每生产1t硅酸盐水泥约需1.5t石灰石和大量燃煤与电能，并排放1tCO2，而大气中CO2浓度增加是造成地球温室效应的原因之一。尽管与钢材、铝材、塑料等其它建
筑材料相比，生产混凝土所消耗的能源和造成的污染相对较小或小得多，混凝土本身也是一种洁净材料，但由于它的用量庞大，过度开采矿石和砂、石骨料已在不少地方造成资源破坏并严重影响环境和天然景观。有些大城市现已难以获得质量合格的砂石。另一方面，由于混凝土过早劣化，如何处置费旧工程拆除后的混凝土垃圾也给环境带来威胁。
因此，未来的混凝土必须从根本上减少水泥用量，必须更多地利用各种工业废渣作为其原材料；必须充分考虑废弃混凝土的再生利用，未来的混凝土必须是高性能的，尤其是耐久的。耐久和高强都意味着节约资源。“高性能混凝土”正是在这种背景下产生的。
第二节研究现状及发展方向
针对混凝土的过早劣化，发达国家在20世纪80年代中期掀起了一个以改善混凝土材料耐久性为主要目标的“高性能混凝土”开发研究的高潮，并得到了各国政府的重视。从20世纪80年代开始，各国混凝土结构设计规范中逐渐突出了耐久设计的考虑，从只重视强度设计向强度与耐久性并重。进入20世纪90后代以后，混凝土结构耐久性设计方法成为土木工程领域中的研究重点。针对不同环境类别的侵蚀作用，提出材料性能劣化的理论或经验模式，并据此估算结构的使用寿命，成为发展和研究耐久性设计方法的主流。目前，高性能混凝土的发展有以下几个方向：
1.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。
2.超高性能混凝土
超高性能混凝土，如活性粉末混凝土（Reactive Powder con-crete,RPC）,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。
3.智能混凝土
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。
第二章高性能混凝土的性能研究和应用分析
第一节高性能混凝土的概念
高性能混凝土是近20余年发展起来的一种新型混凝土。欧洲混凝土学会和国际预应力混凝土协会将HPC定义为水胶比低于0.40的混凝土；在日本，将高流态的自密实混凝土（即免振混凝土）称为HPC；中国土木工程学会高强与高性能混凝土委员会将HPC定义为以耐久性和可持续发展为基本要求并适合工业化生产与施工的混凝土。虽然在不同的国家，不同的学者或工程技术人员，对HPC的理解有所不同。比如美国学者更强调高强度和尺寸稳定性，欧洲学者更注重耐久性，而日本学者偏重于高工作性。但是他们的基本点都是高耐久性，这方面的认识是一致的。
第二节高性能混凝土的性能
与普通混凝土相比，高性能混凝土具有如下独特的性能：
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，减少混凝土内部的空隙，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.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，在相同振动时间内，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。
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。
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。
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；高性能混凝土的高强度可以减少构件尺寸，减小自重，增加使用空间；HPC良好的工作性可以减少工人工作强度，加快施工速度，减少成本。前苏联学者研究发现用C110~C137的高性能混凝土替代C40~C60的混凝土，可以节约15%~25%的钢材和30%~70%的水泥。虽然HPC本身的价格偏高，但是其优异的性能使其具有了良好的经济性。概括起来说，高性能混凝土就是能更好地满足结构功能要求和施工工艺要求的混凝土，能最大限度地延长混凝土结构的使用年限，降低工程造价。
第三节高性能混凝土发展和应用中所面临的问题
在高性能混凝土的应用过程中也存在一些问题，在高性能混凝土的原材料方面，我国水泥质量不稳定，离散性大；在骨料方面，粗骨料质量低劣，含泥量大，级配较差，细骨料细度模数不合要求；在外加剂和外掺料的选择上，尚缺乏充分的适用性的研究。在高性能混凝土的施工过程中，施工人员的技术水平有限，养护措施不到位，使HPC的密实性和质量不稳定；在高性能混凝土的耐久性方面，由于高性能混凝土微管中水分的蒸发与凝聚而产生的收缩，使混凝土表面产生裂缝，这对HPC的抗碳化、抗冻融循环作用以及抗氯离子扩散等都是不利的，高性能混凝土的水泥用量高，水灰比低，硬化后长期处于水中时，水分通过微管扩散到内部，未水化的水泥粒子进一步水化，产生微膨胀也会使混凝土表面产生裂缝，为各种有害介质渗透提供通道，给氯离子侵入、碱骨料反应的发生和钢筋锈蚀创造可能；在高性能混凝土的设计方面，由于高性能混凝土的后期强度增长不及普通混凝土，而且脆性大，需要特别注意。同时，在高性能混凝土的研究方面，现在的研究以实验室研究为主，但是实验室的情况与实际工况相差较大，这不利于今后高性能混凝土的推广应用。
第三章高性能混凝土质量与施工控制
第一节高性能混凝土原材料及其选用
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。
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,级配符合规范要求。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,其内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.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。粉煤灰是火电厂燃煤锅炉
混凝土结构损伤的研究现状 一、混凝土结构的损伤机制及分类 混凝土是由粗骨料、细骨料和水泥浆组成的非均质混合物，其表现出来的力学性能并不仅仅是这几种材料性能的简单叠加，而是与其内部的组成结构紧密相关。这一特点决定了混凝土材料的非均质性和物理性态的复杂性。这使得混凝土在承受外载之前，由于干缩、泌水等原因，已存在大量的微孔隙和界面裂缝，且这些缺陷的分布完全是随机的。当混凝土受到外界作用以后，弥散在材料内部的微裂缝开始逐渐长大，并随着荷载的变化，在部分区域出现贯通，直至形成宏观大裂缝。混凝土的破坏是结合缝的产生、成核、扩展、分叉、和失稳的过程。 混凝土具有微观、细观、宏观等不同的层次结构，以往对于混凝土的研究大多基于宏观层次，把混凝土均匀化为宏观均质连续材料，不考虑混凝土内部的细观结构及其演化。这种均匀化的处理方法对于研究混凝土结构的宏观力学性能无疑是行之有效的，但是要想深入研究混凝土的工作机理还应从混凝土的细观组成结构入手，抓住材料非均质性的特点，揭示混凝土结构宏观表现的内在机制。现在通常先在细观层次建立了混凝土的数值模型，分析混凝土损伤破坏机理，并以此为基础在宏观层次提出了混凝土损伤断裂理论分析模型，通过宏、细观两个层次的相互联系与补充对混凝的破坏行为进行研究。 从细观角度看，混凝土材料的力学特性是由其内部的细观结构及其变化决定的。作为一种典型的非均质材料，混凝土在多种尺度下都表现出了非均质性。根据复合材料的观点，将混凝土结构分为三级。第一级，即混凝土。可将砂浆视为基相，骨料视为分散相。骨料和砂浆的结合面为薄弱面，该处常因各种原因产生结合缝。混凝土的破坏首先从这里开始。第二级，即砂浆」将水泥视为基相，砂视为分散相。砂和水泥的结合面也是薄弱面，也产生结合缝，但其尺寸笔砂浆和骨料之间的结合缝至少小一个量级。第三级，即硬_ 化水泥浆。硬化水泥浆也不是匀质材料，其中包裹着一些未被水化的水泥颗粒及孔隙，他- 们就是缺陷。因此可将硬化水泥浆胶体视为基相，将这些缺陷视为分散相。水泥浆体的破坏可能从这些缺陷开始，裂纹由于克服硬化水泥浆分子间的引力而扩展。未被水化的水泥颗粒尺寸通常比砂和水泥浆的结合缝至少小几个量级。 从损伤力学的观点来看，如果混凝土体受到外界因素的作用，则混凝土体中原有损伤将会有所发展并会导致出现新的损伤，当损伤积累到一定程度时，混凝土体中将会出现宏观裂缝，而宏观裂缝的端部又将会发生新的损伤及产生新的损伤区，再经积累而引起裂缝的扩展，直至混凝土体的破坏，由上可见，混凝土的破坏过程实际上是损伤、损伤积累、宏观裂纹出现、宏观裂纹扩展交织发生的过程。 二、混凝土结构的破坏机理 在上述损伤机制下，混凝土的裂纹扩展存在四个阶段： （1）预存微裂纹阶段。即在混凝土成形过程中，由于水泥浆硬化干缩，水分蒸发留下裂隙等原因，使构件中预存原始微裂纹。它们大都为界面裂纹，极少量为砂浆裂纹，这些裂纹是稳定的。这些裂纹的存在是混凝土具有初始损伤的原因之一。 （2）裂纹的起裂和稳定扩展阶段。在较低的工作应力下，构件内部的某些点会产生拉应力集中，致使相应的预存微裂纹延伸或扩展，应力集中则随之缓解，如果荷载不再增加，
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，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，
预应力高强混凝土的应用现状 高强混凝土与普通混凝土相比，具有强度高、体积稳定性好、良好的耐久性、工作性能以及可持续发展等优势，节约材料的同时还可以有效地减轻结构自重，预应力能有效地改善混凝土结构的抗裂性能、增强结构的刚度，减小结构的变形，并且能够使得结构抗剪承载力提高、耐久性变好，同时还能够增强结构的抗疲劳性能，改善结构的使用性能，从而提高经济效益。 标签：高强混凝土；HSC；高性能混凝土；HPC；预应力 一、高强混凝土的应用现状 对于高强混凝土的定义，不同国家规范和标准都有所差异。我国《公路桥涵施工技术规范》中规定：高强混凝土是指抗压强度等级超过60MPa，即C60以上的混凝土；另外，美国、日本、俄罗斯等国的混凝土规范都对高强混凝土作了相应的定义，见表1。 作为建筑工程结构最重要的材料之一，混凝土自问世至今已有一百多年的历史，以其诸多方面的优势被广大业内人士所认可与青睐。但是，随着我国科技水平的进步、工业化和城市化的发展，生态环境问题日益严重，大量的生产和使用混凝土材料是非常重要的原因之一。因此，要想实现经济与环境的可持续发展，必须减少混凝土的使用，或者以一种新型材料取而代之。再者随着城市土地资源的日益紧缺，混凝土结构向着高强度、重荷载、高性能的发展必然成为建筑工程领域的趋势，于是，在这样的背景下，高强混凝土（简称HSC）、高性能混凝土（简称HPC）应运而生。 高强混凝土与普通混凝土相比，有以下优点：强度高、体积稳定性好、良好的耐久性、工作性能以及可持续发展等。 高性能混凝土是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。对下列性能重点予以保证：耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。 二、预应力混凝土技术的发展概况 混凝土结构工程正在向着通过不断提高设计水平、施工技术水平及采用高强度高性能材料建造高合理经济结构的总趋势发展。在混凝土结构使用前预先对混凝土施加一定的压力，使其在受拉时达到不开裂或延迟开裂的目的，可以改善混凝土抗拉强度低的缺陷，这里的壓力即预应力。美国混凝土协会（ACI）对预应力混凝土的定义是：预应力混凝土是根据需要人为地引入某一分布与数值的内应力，用以全部或部分抵消外荷载应力的一种混凝土。 在混凝土结构中施加预应力能够有效的改善混凝土结构的抗裂性能、增强结
再生混凝土的研究现状及其基本性能 言 随着科技的进步，社会的发展，中心城市的建筑业也在不断发展。几乎每天都有旧的建筑物要拆除，每天都有新的建筑要兴建。无论是从废旧建筑物上拆下的废弃混凝土，还是新建筑物兴建过程中所产生的废渣，都属于建筑垃圾。这些垃圾影响了城市生活环境，造成了环境污染。把它们运送到郊外进行掩埋，不仅要花费大量的运费，会给城市郊区造成二次污染。其次，堆放掩埋这些建筑垃圾又要占用大量宝贵的土地资源。将建筑垃圾（此处主要包括废弃混凝土块、碎砖块等）进行资源化利用，变的越来越重要了。 另一方面，在人类发展的过程中，随着建筑业的不断发展，建筑材料也发生着很多变化，从最早的木材、石块到现在的各种合成材料。在这些材料中，最重要且使用量最大的当数混凝土了。在现在建筑物中，几乎找不到没有使用混凝土的。目前，全世界混凝土的年产量约28亿立方米，我国的混凝土年产量约占世界总量的45%，约13~14亿立方米。混凝土原材料中其骨料占混凝土总量的75%(1)，由此可推断，其骨料的使用量有多大。总有一天地球上的骨料回消耗殆尽。为了能够解决这些问题，各国开始了再生混凝土的研究开发与应用。 二、再生混凝土的研究现状 二次世界大战之后，苏联、日本、德国等国家重建家园，就注意到了废弃混凝土的问题并开始了再生混凝土的研究开发与利用，且已召开
过三次有关废弃混凝土再生利用的专题国际会议(2)。如今，再生混凝土已经成为发达国家共同的研究课题了，有些国家还以立法的形式来保证和促进其研究的进行。随着我国政府对资源环境问题的重视，也已经开始鼓励再生混凝土的研究与开发了。 1、日本 日本是一个面积小资源少的岛国，它在建筑垃圾再生利用研究方面起步早，做的也比好的。日本政府早在1977年就制定了《再生骨料和再生混凝土使用规范》，并相继在各地建立了处理建筑垃圾的再生利用工厂(3)。日本建设省在1992年提出了控制建筑副产品排放和建筑副产品在利用技术开发的5年计划并于1996年10月制订了再生资源法旨在推动建筑副产品的再利用，为建筑垃圾的资源化利用提供法律和制度的保障(4)。日本已经对再生混凝土的吸水性、强度、配合比、干缩性、耐冻性等性质做了系统的研究。目前，日本对建筑垃圾的再生利用率已达到70%左右了。 2、美国 美国政府制定了《超级基金法》，规定：任何生产有工业废弃物的企业，必须自行妥善处理，不得擅自随意倾倒。美国不但鼓励再生混凝土的利用，而且还对再生混凝土的性能做了系统性的研究和试验。比如美国密歇根州的两条公路就是使用的再生混凝土。通过对其的研究，表明再生混凝土的干缩率要比天然骨料的混凝土要大。美国的CYCLEAN 公司采用微波技术可以100%的回收利用路面沥青混凝土，其质量与新拌沥青混凝土路面料相同，而成本降低了1/3，同时节约了垃圾清运和
混凝土结构概念及发展与应用概况
精品资料 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢2 1.1 混凝土结构的概念 素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构等以混凝土为主制成的结构统称为混凝土结构。混凝土结构是工业和民用建筑、桥梁、隧道、矿井以及水利、海港等工程中广泛使用的结构形式 混凝土和钢筋是两种力学性能不同的材料，混凝土抗压强度较高，而抗拉强度则很低；钢筋的具有很高的抗拉和抗压强度，但在一般的环境中易于锈蚀，耐火性差，细长的钢筋容易被压屈。若在混凝土中配置钢筋，用抗拉强度高的钢筋承受拉力，用抗压强度较高混凝土承受压力，使两者性能得到优化，可充分发挥两者的强度，同时放置在混凝土中的钢筋受到混凝土的保护，则不易锈蚀，提高了耐火性能。试验表明，钢筋和混凝土这两种性质不同的材料能有效地结合在一起共同工作。其原因主要是由于混凝土和钢筋之间有着良好的粘结力，使两者能可靠地结合成一个整体，在荷载作用下能共同变形；其次，钢筋和混凝土具有相近的温度线膨胀系数（钢筋的温度线膨胀系数为1.2×10-5/0C,混凝土的温度线膨胀系数为1.0×10-5～1.5×10-5/0C,），当温度变化时，不致产生较大 钢筋混凝土结构是由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构。钢筋混凝土结构的特点是充分利用混凝土和钢筋的材料性能，使两者共同发挥作用，在实际工程应用最普遍。预应力混凝土结构是由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其它方法建立预加应力的混凝土制成的结构，由于其有效提高混凝土构件的抗裂性能和构件的刚度因，此在实际工程得到了广泛应用。素混凝土结构是由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构。 本课程主要以钢筋混凝土结构为研究对象，着重讲述钢筋混凝土结构设计计算的原理和方法；其中部分内容中将涉及预应力混凝土结构。 钢筋混凝土结构的优点很多，除了能合理地利用钢筋和混凝土两种材料的特性外还有如下优点： （1）可模性好：新拌和的混凝土是可塑的，可根据需要设计制成各种形状和尺寸的结构或构件。 （2）整体性好：现浇钢筋混凝土结构的整体性较好，设计合理时具有良好的抗震、抗爆和抗振动的性能。 （3）耐久性好：钢筋混凝土结构具有很好的耐久性。正常使用条件下不需要经常性的保养和维修。 （4）耐火性好：钢筋混凝土结构与钢结构相比具有较好的耐火性。 的温度应力而破坏两者之间的粘结。 （5）易于就地取材：钢筋混凝土结构所用比重较大的砂、石材料易于就地取材，且可有效利用矿渣、粉煤灰等工业废渣有利于保护环境。 （6） 但是，钢筋混凝土结构也存在一些缺点，主要是： （7） （1）自重大：钢筋混凝土结构的截面尺寸较相应的钢结构大，所以自重大，不利于大跨度结构、高层建筑结构及抗震； （8） （2）由于自重大，使材料运输量增大，给施工吊装带来困难。 （9） （3）抗裂性能较差：钢筋混凝土结构在正常使用时往往是带裂缝工作的；对一些不允许出现裂缝或者对裂缝宽度有严格限制的结构，要满足这些要求就需要提高工程造价。 （10） （4）隔热、隔声性能较差； （11） （5）施工比较复杂：施工受环境、气候条件的限制，雨季、冬季施工以及高温干燥情况下施工，均需要采取特别措施以保证工程质量，建造耗工较多，进行补强修复也比较困难； （12） 上述钢筋混凝土结构的缺点限制了其应用范围。但是，随着钢筋混凝土结构的材料和施工技术的不断发展，这些缺点已经或正在逐步得到克服。例如，采用轻质高强混凝土以减轻结构自重；采用预应力混凝土以提高结构的抗裂性；采用预制装配结构或工业化的现浇施工方法等加快施工速度，采用高性能混凝土提高混凝土的力学性能和耐久性等。 1.2 混凝土结构的发展及应用简述 混凝土结构与砌体结构、钢结构、木结构相比，历史不长，但自19世纪中叶开始使用后，由于混凝土和钢筋材料性能的不断改进，结构理论施工技术的进步使钢筋混凝土结构得到迅速发展，目前已经广泛应用于工业和民用建筑、桥梁、隧道、矿井以及水利、海港等土木工程领域。 钢筋混凝土结构发展的初期阶段是以在工程中采用钢筋混凝土建造各种板、梁、柱和拱等简单的构件为标志，但所采用的混凝土和钢筋的强度都较低，钢筋混凝土的计算理论尚未建立，内力计算和构件截面设计都是按弹性理论进行的，采用容许应力的方法。20世
开题报告 工程力学 混凝土损伤演化的超声波法检测 1 选题的背景与意义 混凝土是在建筑中广泛使用的工程材料,随着社会、工作环境日益复杂,混凝土结构在承受静态及准静态荷载的同时,也承担着变化剧烈且重复作用的冲击荷载,利用超声波法无损检测技术对混凝土状态进行评价，为工程中结构安全可靠性的状态评价提供一种方法,具有积极的现实意义 2 研究的基本内容与拟解决的主要问题： 1、调研目前课题的国内外研究现状，阅读相关文献，完成开题报告. 2、混凝土试样制作，SHPB设备调试到工作状态. 3、实现不同应变率下的冲击加载试验和相同应变率（或相同气压）下混凝土式样的多次冲击加载实验.用超声波回弹检测法测量冲击加载后试样的首波幅值和波速，结合实验结果分析，给出应变率与打击参数对混凝土损伤及其发展规律的影响. 4、撰写论文并完成毕业设计工作. 3 研究的方法与技术路线： 1、借阅相关资料，增强必备的基本理论知识； 2、通过查阅相关期刊杂志，了解有此项研究实验的相关知识； 3、查阅相关的材料，了解并掌握损伤演化方程； 4、认真练习使用matlab，提高应用软件分析问题的应有能力； 5、实际中必然会遇到其他各种问题，除了自己认真思考之外，积极查询有关信息，还很有必要向老师求教. 4 研究的总体安排与进度： 1、2010年12月阅读文献和完成开题报告 2、2011年1-2月试样制作. 3、2011年3月SHPB装置调试，开始试验. 4、2011年 4月完成实验研究，撰写毕业论文. 5、2011年5月准备答辩.
5 主要参考文献 1、胡时胜.霍普金森压杆技术.兵器材料科学与工程.1991,11:40-47 2、陈德兴，胡时胜，张守保，巫绪涛，徐泽清.大尺寸Hopkinson压杆及其应用.实验力学.2005,20（3）：398-402. 3、Bischoff P H ,perry S https://www.doczj.com/doc/301236042.html,pressive behavior of concrete at high strain rates.Mater Struct,1991,144(24):425-450. 4、Taylor L M,Chen E P,Kuszmaul J S.Microcrack-induced damage accumulation in brittle rock under dynamic loading.Journal of Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering,1986,55(3)：301-320. 5、Parviz Soroushian,Mohamed Elzafraney.Damage effects on concrete performance and microstructure,Cement &Concrete Composites 26 (2004) 853-859 6、宁建国，刘海峰，商霖.强冲击载荷作用下混凝土材料动态力学特性及本构模型.中国科学（G辑）：2008,38（6）：759-772.
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) 1 高性能混凝土产生的背景和研究现状 (1) 1.1 背景 (1) 1.2 研究现状及发展方向 (2) 2 高性能混凝土的性能研究和应用分析 (2) 2.1 高性能混凝土的概念 (2) 2.2 高性能混凝土的性能 (3) 2.3 高性能混凝土发展和应用中所面临的问题 (3) 3 高性能混凝土质量与施工控制 (4) 3.1 高性能混凝土原材料及其选用 (4) 3.2 配合比设计控制要点 (6) 3.3 高性能混凝土的施工控制 (7) 4 高性能混凝土的特点 (8) 4.1 高耐久性能 (8) 4.2 高工作性能 (8) 4.3 其它 (8) 5 绿色高性能混凝土 (9) 5.1 研发绿色高性能混凝土的必要性 (9) 5.2 绿色高性能混凝土的可行性 (9) 5.3 绿色高性能混凝土的发展 (10) 6 高性能混凝土的发展前景 (10) 结论 (11) 致词 (12) 参考文献 (13)
高性能混凝土发展的历史背景及目前国内外的研究现状土 木工程毕业论文 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 ~ I ~ 目录 摘要………………………………………………………………………………………... I 目录……………………………………………………………………………………….?
第一章引 言 ..................................................................... ................................................. 1 1 高性能混凝土产生的背景和研究现 状 ..................................................................... .. (1) 1.1 背 景 ..................................................................... (1) 1.2 研究现状及发展方 向 ..................................................................... ........................ 2 2 高性能混凝土的性能研究和应用分 析 ..................................................................... .. (2) 2.1 高性能混凝土的概 念 ..................................................................... (2) 2.2 高性能混凝土的性 能 ..................................................................... (3) 2.3 高性能混凝土发展和应用中所面临的问 题 .......................................................... 3 3 高性能混凝土质量与施工控
高性能混凝土地研究与发展现状 摘要：阐述了高性能混凝土产生地背景和国内外学者对高性能混凝土地认识与定义，并详细介绍了高性能混凝土地国内外地研究与发展现状，同时，还针对高性能混凝土研究与发展中地一些问题进行了探讨.关键词：高性能混凝土；定义；耐久性；存在问题高性能混凝土(，)是世纪年代末年代初，一些发达国家基于混凝土结构耐久性设计提出地一种全新概念地混凝土，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年以上地使用寿命.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地混凝土，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地优越性，在工程安全使用期、经济合理性、环境条件地适应性等方面产生了明显地效益，因此被各国学者所接受，被认为是今后混凝土技术地发展方向.高性能混凝土产生地背景传统地混凝土虽然已有近年地历史，也经历了几次大地飞跃，但今天却面临着前所未有地严峻挑战：()随着现代科学技术和生产地发展，各种超长、超高、超大型混凝土构筑物，以及在严酷环境下使用地重大混凝土结构，如高层建筑、跨海大桥、海底隧道、海上采油平台、核反应堆、有毒有害废物处置工程等地建造需要在不断增加.这些混凝土工程施工难度大，使用环境恶劣、维修困难，因此要求混凝土不但施工性能要好，尽量在浇筑时不产生缺陷，更要耐久性好，使用寿命长.()进入世纪年代以来，不少工业发达国家正面临一些钢筋混凝土结构，特别是早年修建地桥梁等基础设施老化问题，需要投入巨资进行维修或更新.年美国国家材料咨询局地一份政府报告指出：在美国当时地．万座桥梁中，大约有．万座处于不同程度地破坏状态，有地使用期不到年，而且受损地桥梁每年还增加．万座.年在提交美国国会地报告“国家公路和桥梁现状”中指出，为修复或更换现存有缺陷桥梁地费用需投资亿美元；如拖延修复进程，费用将增至亿美元.美国现存地全部混凝土工程地价值约万亿美元，每年用于维修地费用高达亿美元.在加拿大，为修复劣化损坏地全部基础设施工程估计要耗费亿美元.在英国，调查统计了个工程劣化破坏实例，其中碳化锈蚀占％，环境氯盐锈蚀占％，内部氯盐锈蚀占％，混凝土冻蚀％，混凝土磨蚀％，混凝土碱—骨料反应破坏％，硫酸盐化学腐蚀％，其他各种不常发生地腐蚀破坏％.我国结构工程中混凝土耐久性问题也非常严重.建设部于世纪年代组织了对国内混凝土结构地调查，发现大多数工业建筑及露天构筑物在使用～年后即需大修，处于有害介质中地建筑物使用寿命仅～年，民用建筑及公共建筑使用及维护条件较好，一般可维持年.相对于房屋建筑来说，处于露天环境下地桥梁耐久性与病害状况更为严重.据年全国公路普查，到年底我国已有各式公路桥梁座，公路危桥座，每年实际需要维修费用亿元，而实际到位仅亿元.港口、码头、闸门等工程因处于海洋环境，氯离子侵蚀引发钢筋锈蚀，导致构件开裂、腐蚀情况最为严重.年交通部四航局等单位对华南地区座码头调查地结果，有％以上均发生严重或较严重地钢筋锈蚀破坏，出现破坏地时间有地距建成仅—年.()混凝土作为用量最大地人造材料，不能不考虑它地使用对生态环境地影响.传统混凝土地原材料都来自天然资源.每用水泥，大概需要．以上地洁净水，砂、以上地石子；每生产硅酸盐水泥约需．石灰石和大量燃煤与电能，并排放，而大气中浓度增加是造成地球温室效应地原因之一.尽管与钢材、铝材、塑料等其它建筑材料相比，生产?昆凝土所消耗地能源和造成地污染相对较小或小得多，混凝土本身也是一种洁净材料，但由于它地用量庞大，过度开采矿石和砂、石骨料已在不少地方造成资源破坏并严重影响环境和天然景观.有些大城市现已难以获得质量合格地砂石.另一方面，由于混凝土过早劣化，如何处置费旧工程拆除后地混凝土垃圾也给环境带来威胁.因此，未来地混凝土必须从根本上减少水泥用量，必须更多地利用各种工业废渣作为其原材料；必须充分考虑废弃混凝土地再生利用，未来地混凝土必须是高性能地，尤其是耐久地.耐久和高强都意味着节约资源.“高性能混凝土”正是在这种背景下产生地.高性能混凝土地定义与性能对高性能混凝土地定义或含义，国际上迄今为止尚没有一个统一地理解，各个国家不同人群有不同
目录 摘要 (2) 第1章研究的目的、方法、现状 (3) 1.1 研究的目的及意义 (3) 1.2 研究的方法 (3) 1.3 研究的现状 (4) 1.3.1 国外研究现状 (4) 1.3.2 国内研究现状 (4) 第2章再生混凝土在粗、细骨料及再生墙体领域研究现状 (5) 2.1 再生混凝土及再生墙体的基本性能 (5) 2.1.1 再生混凝土的基本性能 (6) 2.1.2 再生墙体的基本性能 (7) 2.2 再生混凝土粗、细骨料研究现状 (7) 2.3 再生墙体研究现状 (8) 第3章促进废旧材料再利用健康发展的对策探索 (9) 3.1 废旧材料再利用的基本方法 (9) 3.1.1 回填掩埋法 (9) 3.1.2 加工骨料法 (10) 3.1.3 还原再利用 (10) 3.1.4 堆山造景的处理方式 (10) 3.2 废旧材料再利用在旧城改造中存在的问题 (11) 3.3 废旧材料再利用建议 (11) 3.3.1 创新废旧材料再利用管理模式 (12) 3.3.2 产学研政联动、提升废旧材料再利用技术水平 (12) 3.3.3、增强宣传教育、提高废旧材料再利用产品的社会认可度 (12) 3.3.4 推进废旧材料再利用产业化 (12) 第4章结论及展望 (13) 4.1 结论 (13) 4.2 展望 (13) 参考文献 (14) 附录A (15) 致谢 (17)
摘要 二十世纪以来,建筑业的快速增长消耗大量环境资源,与此同时爷产生大量的建筑废弃物。相比发达国家,我国建筑废弃物再利用尚处于初级阶段,目前多数建筑废弃物用于基础回填,属于低等级循环利用,其经济效益和社会效益并不令人满意。在我国践行可持续发展为主题、环境友好型社会为建设目标的现在，建筑垃圾回收利用，已变成不可逃避的课题。 本文在废旧材料回收方面的研究，首先对废旧材料再生利用的目的、再生利用发展现状进行分析，重点总结了国内外废旧材料再利用的发展趋势；其次对再生混凝土在粗骨料、细骨料以及再生墙体领域的研究现状做了详细的介绍，并对再生混凝土和再生墙体的基本性能展开阐述；最后本文总结了废旧材料再生利用的一般处理方法，通过分析废旧材料再利用在发展中存在的问题，提出了我国未来废旧材料发展的建议，希望能为我国的新型城镇化建设提供理论参考。 关键词：建筑废弃物，低级循环，可持续发展，再生利用
轻钢-混凝土组合结构的发展趋势 提要：介绍了轻钢-混凝土组合结构的概念，对其结构体系、发展现状及存在的问题进行了探讨，并阐明了该结构必将广泛应用于建筑结构工程的发展趋势。 关键词：轻钢-混凝土组合结构；结构体系；发展趋势 一、引言 随着我国钢材产量的逐年增加和高强度、高性能建筑结构用钢的大量生产，我国已进入了大力发展钢结构建筑的新时期。目前，普通钢结构建筑的受力性能分析和设计方法已比较成熟，轻型钢结构和普通钢-混凝土组合结构也处于进一步开发和完善阶段，而轻钢-混凝土组合结构的研究还比较少[1,2,3]。轻钢-混凝土组合结构是一种由冷弯薄壁型钢和薄壁钢管与混凝土组合而成的新型结构体系。轻钢─混凝土组合结构具有轻钢结构的优点，同时由于混凝土的存在而提高了结构的刚度和稳定性，并增强了结构的防火性能。 二、轻钢-混凝土组合结构体系 （一）竖向承重结构 结构竖向承重主要以薄壁钢管混凝土柱为主。由于冷成型薄壁钢管的管壁较薄，管内部混凝土可防止钢管发生局部屈曲，还可根据其稳定性要求在管内纵向设肋[4]，从而提高钢管的局部稳定承载力。同时钢管对混凝土有较强的约束作用，提高了混凝土的轴向抗压强度，因此，薄壁钢管混凝土柱
的承载力高于钢管和混凝土的承载力之和。由于在钢管内浇筑了热容量较大的混凝土，发生火灾时能够吸收热量，从而延长了钢管的耐火极限[5,6]。圆钢管轴向受力性能较好，其受弯性能及与其它构件的连接不如方钢管，但方钢管对混凝土的约束能力较差[7]。因此可考虑采用六边形及八边形钢管[8,4]，以便为梁﹑柱连接提供方便和保证（如图1所）。 （二）楼面结构 轻钢-混凝土组合建筑可选用多种楼面结构形式。它要求楼板必须有足够的刚度﹑强度和整体稳定性，同时应使楼板自重轻﹑厚度小，并提高施工速度。楼面结构可选用如下形式： （1）压型钢板和混凝土组合楼板； （2）密肋轻钢─混凝土组合楼板； （3）现浇预应力钢筋混凝土楼板； （4）混凝土预制叠合楼板。 其中优先选用1﹑2类型。其主要优点是： （1）省去楼面模板支撑，节省投资，施工速度快； （2）压型钢板与轻钢密肋中可布置设备管线，减少吊顶高度； （3）平面刚度大，房屋有较强的整体性，抗震性能好。主﹑次梁可采用矩形钢管﹑双槽钢﹑冷弯U型卷边槽钢或H型﹑I字型焊接或热轧型钢。I字型钢可以是实腹的也可是空腹的，也可选用卷边槽钢－混凝土组合梁。梁板组合结构通过栓钉及剪力连接件形成整体，共同来承担楼面荷载。目前压型钢板与混凝土组合楼面结构在国内发展已比较成熟。
学号： 0330503003分类号：TU3 密级：无. UDC（DDC）： 624 . 硕 士 学 位 论 文 钢筋混凝土界面损伤研究 黄 闽 莉 指导教师姓名：王向东 教授 河海大学土木工程学院 . 南京市西康路1号.申请学位级别：工学硕士 专 业 名 称： 结构工程 .论文提交日期：2006年4月 论文答辩日期：2006年5月 29日.学位授予单位和日期：河 海 大 学 2006年月日.答辩委员会主席：徐道远 论文评阅人：朱召泉、 张子明 . 2006年5月 中 国 南 京
分类号（中图法）TU3 UDC（DDC） 624 密级无. 论文作者姓名黄闽莉学号 0330503003 单位河海大学 论文中文题名钢筋混凝土界面损伤研究. 论文中文副题名 无. 论文英文题名Study on Interface Damage of Reinforced Concrete . 论文英文副题名无. 论文语种汉语论文摘要语种汉、英论文页数 73 论文字数 4.9 （万）论文关键词钢筋混凝土、粘结、滑移、界面粘结损伤、损伤模型. 申请学位级别工学硕士专业名称结构工程. 研究方向工程结构断裂损伤. 指导教师姓名王向东教授导师单位河海大学土木工程学院. 论文答辩日期 2006年 5 月 29 日.
Study on Interface Damage of Reinforced Concrete Dissertation Submitted to HoHai University In fulfillment of the Requirement For the Degree of Master of Engineering by Minli Huang (College of Civil Engineering) Dissertation Supervisor : Professor Xiangdong Wang May, 2006 Nanjing, P.R.China
一、高性能混凝土的定义 高性能混凝土已成为土木工程行业一个应用十分广泛的名词。为贯彻落实《国务院化解产能严重过剩矛盾指导意见》和《绿色建筑行动方案》，住房城乡建设部、工业和信息化部于2014年4月成立高性能混凝土推广应用技术指导组，联合推广高性能混凝土。今后高性能混凝土的采用情况将作为优秀建筑设计、绿色建筑评定等活动参评或获奖条件之一。鼓励绿色建筑、保障性住房、政府投资工程率先应用高性能混凝土。一些地区也发出政府指令，加快推广使用高性能混凝土。例如, 新疆乌鲁木齐市建委2014年发出《关于在乌鲁木齐地区加快应用高性能混凝土的通知》（乌建发[2014]46号），根据《批转关于推广使用高性能混凝土实施意见的通知》（乌政办[2011]241号）的有关要求，为进一步规范乌鲁木齐市高性能混凝土的应用，制定了《乌鲁木齐市高性能混凝土相关技术要 阎培渝 （清华大学土木工程系 北京 100084） 编者按：目前，高性能混凝土已成为土木工程行业一个应用十分广泛的名词。其内涵与定义、与高性能混凝土相关的主要标准规范有哪些？近年来高性能混凝土取得了哪些技术进步？清华大学土木工程系教授阎培渝在本文中作了详细的介绍，指出高性能混凝土是混凝土工业发展的方向，它是一个系统工程，需要原材料生产、混凝土制备、混凝土施工和结构设计等各部门的通力合作，才能取得预期的效果。高性能混凝土的推广面临许多挑战，也有大量的机会。广大工程技术人员应充分认识严格管控混凝土工程质量的重要性，使高性能混凝土的推广应用成为混凝土工程所有参与者的自觉行为。
求》，从高性能混凝土原材料、配合比和质量控制等方面提出了要求，要求混凝土生产企业和应用单位遵照执行。可见高性能混凝土的推广应用已上升到政府层面关注的事情。 高性能混凝土自上世纪80年代提出以来，其含义一直较为模糊。美国混凝土学会（ACI）给出的较为正式的定义为：高性能混凝土是符合特殊性能组合和匀质性要求的混凝土，采用传统的原材料和一般的拌和、浇筑与养护方法，往往不能大量地生产出这种混凝土。所指特性如：易于浇筑，振捣不离析，早强，长期力学性能，抗渗性、密实性，低水化温升，韧性，体积稳定性，恶劣环境下的较长寿命。该定义特别突出了混凝土拌和物的优良均质性，认为高性能混凝土不是混凝土的一个品种，强调混凝土生产与施工过程中表现出的“性能”（performance）或者其质量、状态、水平。该定义是一个质量目标，是一个重视混凝土生产与施工全过程质量控制的理念。对不同的工程，高性能混凝土有不同的性能强调重点，即“特殊性能组合”。ACI的定义提出后，逐渐被世界各地的混凝土研究者和工程技术人员所接受，成为混凝土研究和工程应用的行为准则。 我国高性能混凝土的工程应用始于一些需要长的安全使用寿命或处于恶劣环境中的重点工程，如高速铁路、跨海大桥、超高层建筑、大型水利工程和地铁等。近年来各行业制订了一些标准规范，指导高性能混凝土的应用。这些标准规范对于高性能混凝土的定义大同小异。 《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTJ275-2000）关于高性能混凝土的定义是：用混凝土的常规材料、常规工艺，在常温下以低水胶比、大掺量优质掺和料和较严格的质量控制制作的高耐久性、高尺寸稳定性、良好工作性及较高强度的混凝土。 原铁道部2005年颁布施行的《客运专线铁路高性能混凝土技术条件》详细规定了各种环境中使用的高性能混凝土的原材料、配合比设计、制备、施工与质量检验等。 中国工程建设标准化协会发布的《高性能混凝土应用技术规程》（CECS 207∶2006）关于高性能混凝土的定义是：采用常规材料和工艺生产的能保证混凝土结构所要求的各项力学性能, 并具有高耐久性、高工作性和高体积稳定性的混凝土, 称之为高性能混凝土。 《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）关于高性能混凝土的定义是：采用混凝土的常规材料、常规工艺，在常温下以低水胶比、大掺量优质掺和料和严格的质量控制措施制作的，具有良好的施工工作性能且硬化后具有高耐久性、高尺寸稳定性及较高强度的混凝土。 中国建筑科学研究院正在编写的《高性能混凝土应用技术指南》关于高性能混凝土的定义是：以建设工程设计和施工对混凝土性能特定要求为总体目标，合理选用优质常规原材料，掺加外加剂和合理掺量的矿物掺和料，采用较低水胶比并优化配合比，通过绿色和预拌生产方式以及严格的施工措施，制成符合本指南技术要求的、具有优异综合性能的混凝土。 从以上标准规范关于高性能混凝土的定义可见，中国工程界仍然强调高性能混凝土是具有优异综合性能的混凝土，多着眼于具体的原材料选择和配合比设计，对于全过程质量控制理念关注不够，不重视施工过程对于高性能混凝土在结构中的表现的影响。由于许多人认为使用高性能减水剂和合理掺量的矿物掺和料所配制的混凝土就是高性能混凝土，忽视了全过程的质量控制，因此将一些人为因素造成的工程质量事故归咎于高性能混凝土，对高性能混凝土提出质疑，认为应该取消“高性能混凝土”这个名词，在我国混凝土学术界与建设工程技术界引起很多争论。 多年来一直有人质疑“高性能混凝土”这个名词是否恰当地反映了其内涵，有人提出应对高性能混凝土进行反思，希望找到一个更科学、更合理的新名词来表征High Performance Concrete。“高性能混凝土”在不同的阶段和不同的应用领域有着不同的内涵。在现阶段，其内涵应该落实到有利于提高混凝土质量、有利于提高建筑品质、有利于节约资源和能源、有利于环保和促进可持续发展等方面。 近年来，大型建筑、特殊结构不断出现，对于混凝土性能提出越来越特殊的要求。为了满足工程需要，混凝土的配制技术不断进步。比较突出的进步体现在自密实混凝土、高强混凝土、大掺量矿物掺和料混凝土、超高超远泵送施工等具有特定性能要求的混凝土的生产与特殊施工工艺等方面。
SHANGHAI UNIVERSITY 结构非线性分析课程论文 UNDERGRADUATE PROJECT (THESIS) 题 目:钢筋混凝土结构有限元分析及其断裂损伤理 论应用 学 院 土木工程系 专 业 建筑与土木工程 学 号 xxxxxxxx 学生姓名 xxx 指导教师 xx 日 期 2017.12.24
上海大学2017～2018学年冬季学期研究生课程考试 小论文 课程名称：结构非线性分析课程编号：18Z147004 论文题目:钢筋混凝土结构有限元分析及其断裂损伤理论应用 研究生姓名: xxx 学号: xxxxxxxx 论文评语: 成绩: 任课教师: xx 评阅日期:
目录 一混凝土损伤理论的研究背景 (1) 二国内外对混凝土损伤理论的研究现状 (2) 1）国外混凝土损伤理论研究现状 (2) 2）国内混凝土研究现状 (2) 三混凝土损伤理论研究中的问题和研究方法 (3) 1）试验条件相差较大时混凝土的本构关系将发生变化 (3) 2）复杂的多轴应力状态下的损伤理论 (3) 3）试验难度大 (3) 4）研究方法 (3) 四钢筋混凝土非线性损伤理论及有限元法 (4) 1）混凝土非线性本构模型 (4) 2）规范中的混凝土损伤理论 (5) ①混凝土单轴受压时的本构模型及dc的选取 (5) ②混凝土单轴受拉时的损伤理论 (6) 2）ABAQUS算例 (6) ①混凝土塑形损伤模型 (6) ②数值分析 (7) 五研究成果与创新 (8) 1)当今国际的研究成果 (8) 2)理论研究的新进展 (8) 3)在有限元中的应用 (8) 六研究混凝土损伤理论的意义和结论 (9) 1)社会意义 (9) 2)经济效益 (9) 3)结论 (9) 七展望 (9) 八建议 (10)
毕业论文课题名称高性能混凝土的研究与发展现状
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 (1) （一）背景 (1) （二）研究现状及发展方向 (2) 二、高性能混凝土的性能研究和应用分析 (2) （一）高性能混凝土的概念 (2) （二）高性能混凝土的性能 (3) （三）高性能混凝土发展和应用中所面临的问题 (3) 三、高性能混凝土质量与施工控制 (4) （一）高性能混凝土原材料及其选用 (4) （二）配合比设计控制要点 (5) 1.设计思路有很大区别 (5) 2.胶凝材料用量及粉煤灰所占比例 (6) 3.含气量的要求 (6) 4.电通量指标 (6) （三）高性能混凝土的施工控制 (6) 四、高性能混凝土的特点 (7) （一）高耐久性能 (7) （二）高工作性能 (8) （三）其它 (8) 五、绿色高性能混凝土 (8) （一）研发绿色高性能混凝土的必要性 (8) （二）绿色高性能混凝土的可行性 (9) （三）绿色高性能混凝土的发展 (9) 六、高性能混凝土的发展前景 (10) 七、结论 (10) 参考文献 (11) 致谢 (12)