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高性能混凝土的应用及需解决的问题

高性能混凝土的应用及需解决的问题
高性能混凝土的应用及需解决的问题

高性能混凝土的应用及需解决的问题

丁德宏

嘉盛建设集团有限公司江苏南京210019

【摘要】通过高性能混凝土的工程应用实例介绍高性能混凝土,使人们对高性能混凝土应用有更清楚的认识;在高性能混凝土工程应用中还需注意一些影响其性能的因素,这样有利于我们更好地应用高性能混凝土。

【关键词】高性能混凝土;应用

Abstract:By high-performance concrete engineering application introduced the high-performance concrete,so that people have a clearer understanding of high-performance concrete applications;it is need to pay attention to some of the factors that affect its performance in the engineering applications of high performance concrete,so help us better application of high performance concrete.

Key words:high-performance concrete;application

中图分类号:TU377文献标识码:A文章编号:

1高性能混凝土的定义

我国著名的混凝土科学家、中国工程院院士吴中伟教授对高性能混凝土的定义为:高性能混凝土是一种新型的高技术混凝土,是在大幅度提高普通混凝土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,针对不同用的要求,对下列性能有重点地予以保证,即耐久性、施工性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。

高性能混凝土可以从广义高性能混凝土和狭义高性能混凝土理解,广义的高性能混凝土是混凝土某项性能高于普通混凝土;狭义的高性能混凝土是指混凝土综合性能良好,满足设计特殊要求、施工要求和使用要求的混凝土。

2高性能混凝土的应用及实例

随着人们对高性能混凝土的认识越来越高,高性能混凝土渐渐在工程中得到推广和应用;建筑行业主管部门也修订了《高性能混凝土应用技术规程》(CECS207-2006)以规范高性能混凝土的应用。

东海大桥是我国第一次在海上建造的特大桥梁,采用高性能混凝土来抵抗海水的侵蚀。要想抵御海水中氯离子对混凝土的侵蚀,就得提高混凝土的密实性,杜绝和减少混凝土裂缝。在配合比设计时首先优选级配良好的集料,使得集料混合后的空隙率最小,然后考虑掺加超细硅粉来填充混凝土中的孔隙,通过掺加粉煤灰或其他矿物料来提高混凝土的体积稳定性,减少混凝土裂缝。掺入高效减水剂,降低混凝土用水量,减少混凝土固化后的水隙,使混凝土具有良好的密实性和体积稳定性。

苏通大桥位于江苏省东部的南通市和苏州市之间,西距江阴大桥82公里,东距长江入海口108公里,是交通部规划的国家高速公路沈阳至海口通道和江苏省公路主骨架的重要组成部分。苏通大桥工程规模浩大,其主跨跨径达到1088米,是世界最大跨径的斜拉桥;其主塔高度达到300.4米,为世界最高的桥塔。为解决主塔混凝土的浇筑问题,指挥部专门成立课题研究组。科研组经过多次试验,最终采用添加高效减水剂和掺加优质粉煤灰的方法大大提高了混凝土的可泵性,使主塔顺利浇筑完成。

3高性能混凝土工程应用的注意事项

3.1原材料选择

(1)水泥

水泥是影响混凝土强度的主要材料,高性能混凝土必须使用低碱和性能相对稳定的水泥,根据混凝土配制强度选用不同强度等级的水泥,尽量降低混凝土的水胶比和水泥用量。

(2)外加剂

应根据需提高混凝土的性能选择相应的外加剂,外加剂的生产厂家需有较大的生产规模和质量检验检测部门,厂家应有完善的质量保证体系,生产的外加剂性能稳定。应根据地材水泥与外加剂的适应性试验来选用与水泥相容性良好的外加剂,外加剂的掺量应通过试验确定。同时掺加不同功能的外加剂时,需通过试验确定是否影响外加剂的性能。

(3)集料

高性能混凝土用粗细集料必须洁净、级配良好且强度满足混凝土要求,粗细集料的吸水率较小。细集料宜用中粗砂,细集料中不宜含有风化砂粒。粗集料的颗粒均匀,针片状颗粒含量较少;应无风化石或其他软弱颗粒,粗集料的合成级配应通过试验确定,应使粗集料能相互填充。所用集料应进行碱集料试验,符合

要求的集料方可用于高性能混凝土。

(4)矿物掺合料

在高性能混凝土中加入掺合料是提高混凝土性能的方法之一,常用的矿物掺合料有优质粉煤灰、粒化高炉矿渣、矿粉和超细硅粉等。矿物掺合料应选用信誉好质量稳定可靠的厂家,使用前应通过试验检测确定其使用等级是否满足要求。掺加矿物掺合料时必须考虑水泥中掺合料的组分和数量,然后根据混凝土的性能和强度及相关技术规范确定掺量。

(5)其他掺合物

用于高性能混凝土的掺和物还有钢纤维、聚丙烯纤维、橡胶或塑料粒子等,其掺量根据设计要求或通过试验确定,掺加纤维或粒子后,混凝土的性能会有所改变,还需调整外加剂、矿物掺合料等材料用量,应通过试验来确定混凝土的整体性能。

3.2优化配合比设计

高性能混凝土试验室配合比确定以后,还应根据施工条件进行混凝土试拌和和浇筑试验构件,检查混凝土是否满足施工性能,如不能完全满足施工要求和构筑物的使用性能,需要分析原因对试验室配合比进行改进优化;在正常施工过程中,还需根据环境和施工工艺对配合比进行优化。

3.3混凝土的拌和及运输

高性能混凝土拌合设备必须计量准确,具有先进的电子控制和电脑储存功能,可以进行全自动控制混凝土的加料、搅拌和出料。由于高性能混凝土掺加了外加剂和掺合料,因此需适当延长混凝土的搅拌时间,才能使混凝土充分拌和均匀。

混凝土运输宜用混凝土罐车并不停地搅动,混凝土从开始拌和到浇筑结束的时间不得大于混凝土的初凝时间;混凝土在运输过程中不得随意加水。在冬季运输混凝土时必须采用保温措施以保证混凝土入模温度。

3.4施工控制

高性能混凝土改善提高了施工性能,方便了混凝土的施工浇筑,但施工时应注意混凝土的振捣顺序、振捣速度和振捣有效半径,防止混凝土欠振或过振,影响混凝土的密实性和外观质量。还需控制好混凝土浇筑的分层厚度和分层浇筑时间,以防分层过厚无法振捣和分层浇筑时间过长形成混凝土冷缝。

3.5混凝土构件的早期养护

高性能混凝土浇筑后需及时覆盖养护,混凝土构件拆去模板后,对裸露的混

凝土应及时喷水养护,保证混凝土表面有足够的水分让水泥水化,提高混凝土表面强度,减少混凝土表面的干缩裂缝,保证混凝土构件的使用性能。

4高性能混凝土应用需要解决的问题

4.1国内用于高性能混凝土的技术规范和标准尚欠缺

高性能混凝土是在普通混凝土基础上发展形成的,现有的部分高性能混凝土规范是在普通混凝土规范上修改得来的,国内用于高性能混凝土的技术规范和标准相对较少。根据现有的高性能混凝土的技术规范,尚不能准确地给高性能混凝土的各项性能以定量或定性的指标。例如:用坍落度、坍落扩展度及坍落度损失来描述高性能混凝土的工作性,与普通混凝土的工作性描述并无二样,并不能彰显高性能的特点。现行的高性能混凝土技术规范侧重于混凝土的强度和耐久性,对混凝土的工作性描述不够详尽。因此,应尽快制定比较完整的可以定性和定量分析高性能混凝土的各项性能的技术规范。

4.2科研、设计、施工单位之间链接不良

现在一些大型的建筑和桥梁设施使用高性能混凝土时,都通过高等院校或科研机构成立专题科研组对其使用的高性能混凝土进行课题研究并取得了良好的效果,但这种成果往往得不到有效推广应用。其一是设计单位对高性能混凝土的认识不足,设计单位只重视构筑物的整体结构性能和使用年限,而不能从提高混凝土性能来改善结构性能;其二是施工单位观念陈旧,认为对普通混凝土施工有较丰富的经验,不愿承担使用高性能混凝土的风险,包括技术风险和经济风险。因此,要通过一些引导和经济措施使科研、设计和施工单位之间形成良好的链接,才能有效地推广高性能混凝土的应用。

4.3提高施工监理单位技术人员的技术水平

施工监理单位技术人员的技术水平也是影响高性能混凝土推广应用的瓶颈之一,有些施工监理单位技术人员技术老化,对新材料、新技术、新工艺的应用态度不够积极,新生技术力量虽然能够较快地接受新鲜事物,但不能形成主导技术力量。因此,施工监理单位的技术人员要不断更新自己的技术水平,提高对高性能混凝土的认识,使高性能混凝土在工程中得到更好的应用。

4.4使用材料的性能与质量

高性能混凝土使用的材料性能和质量是影响高性能混凝土的重要因素。国内对混凝土所用的某些材料还不能形成有效的监管,不能很好地控制其质量。国内外加剂生产厂家杂乱,一些小厂的外加剂以低廉价格在市场上占有一席之地,但

其性能极不稳定,因而影响了高性能混凝土的性能;混凝土用砂石料不能形成规模化的产业链,大多数是个体生产经营模式,对生产设备的投入较小,因而生产设备简单,生产的砂石料的质量不能得到根本保证。国标要求砂石料出厂需检验并附检验报告,但真正能有出厂检验报告的砂石料几乎没有。高性能混凝土用掺合料有些是工厂的废弃产品,工厂将其经营权转卖给第三方,因此造成某些掺合料质量不稳定。总之,我们在配制高性能混凝土时一定要选用质量性能稳定的材料,才能保证混凝土的各项性能。

4.5对高性能混凝土实体监控和技术改进

人们在应用高性能混凝土时,往往比较重视混凝土的性能和施工浇筑,一旦混凝土构筑物使用后就很少关注其各种性能的变化;因此有些混凝土在使用性能上存在某些缺陷不能得到改进。所以在高性能混凝土的应用过程中,我们不仅要记录配制高性能混凝土各种材料的性能及用量,以及高性能混凝土的各种性能指标和施工浇筑工艺,还要对混凝土构件实体的使用性能进行监控,跟踪检查该混凝土后期性能的变化情况,发现其存在的某些不足,分析并加强技术改进,这样不断总结、不断积累、不断进行技术改进,才能更好地促进高性能混凝土的应用发展。

参考文献

[1]吴中伟.绿色高性能混凝土-混凝土的发展方向.混凝土与水泥制品,1998,(1):3-6.

[2]刘皓楠,郭理学.高性能混凝土的性能和应用分析.河南科技,2009,(5):41

[3]吴中伟.高性能混凝土.北京:中国铁道出版社,1999.

[4]高性能混凝土应用技术规程.北京:中国计划出版社,2006.2.

高性能混凝土的应用及需解决的问题

作者:丁德宏

作者单位:嘉盛建设集团有限公司

刊名:

城市建设理论研究(电子版)

英文刊名:ChengShi Jianshe LiLun Yan Jiu

年,卷(期):2012(10)

本文链接:https://www.doczj.com/doc/3d5870550.html,/Periodical_csjsllyj2012101402.aspx

浅谈高性能混凝土在建筑工程中的应用技术

浅谈高性能混凝土在建筑工程中的应用技术 【摘要】高性能混凝土是近期混凝土技术发展的主要方向,高性能混凝土是具有某些性能要求的匀质混凝土,必须采用严格的施工工艺,采用优质材料配制,便于浇捣、不离析、力学性能稳定、早期强度高、具有韧性和体积稳定性等性能的耐久的混凝土,特别适用于高层建筑、桥梁以及暴露在严酷环境中的建筑结构。 【关键词】高性能;混凝土;建筑工程;应用;设计 1 高性能混凝土的定义 高性能混凝土是一种新型的高技术混凝土,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,在妥善的质量控制下制成的。除采用优质水泥、集料和水外,配制高性能混凝土还必须采用低水胶比和掺加足量的矿物细掺料与高效外加剂。 高性能混凝土以耐久性设计优先而不以强度设计优先。片面强调混凝土的高强度有可能影响混凝土耐久性能的提高。采用低水胶比和掺加足量的矿物细掺料与高效外加剂等等技术措施是提高混凝土耐久性能的重要手段。要求混凝土具有全面的高性能是不科学的。高性能混凝土的基本性能首先是硬化混凝土的耐久性能和塑性混凝土的工作性能,其次是为了满足人们的特殊需要的某个或某些特殊性能。如:用于水下浇注的混凝土需要的免振捣自密实不分散性能,用于地下车库的混凝土需要的表面耐磨性能等等。 2 高性能混凝土在现代工程中的应用 高性能混凝土技术正在世界各地成功地用于很多离岸结构物和长大跨桥梁的建造,Langley等人叙述了几种加拿大一长大跨桥梁所用的拌合物。它们用于主梁、墩部和墩基,硅粉混合水泥用量为450 Kg/m3,水153L/ m3,引气剂160mL/ m3和高效减水剂3L/ m3。其坍落度大约在200mm;含气量6.1%;1d、3d、28d 抗压强度分别为35、52和82 MPa;基础和其他大块混凝土的混合水泥用量为307 Kg/m3,粉煤灰133 Kg/m3,用水量接近,但引气剂和高效减水剂掺量大幅度减小,坍落度约在185mm;含气量7%;1d、3d、28d和90d抗压强度分别为10、20、50和76 MPa。根据加拿大和美国的透水性与氯离子快速渗透标准方法实验结果表明:两部分混凝土都呈现非常低的渗透性。对高性能混凝土结构的施工,需要非常强调加强现场实验室试验和质量验收。 高性能混凝土发展的另一领域是高性能轻混凝土,相对于钢材,普通混凝土的强度/自重比很低,掺有高效减水剂的高强混凝土则大大提高了该比例;用有大量微孔的轻骨料代替部分普通骨料,就能进一步提高这个比例。由于骨料的质量不同,密度为2000 Kg/m3、抗压强度在70~80 MPa的高性能轻混凝土在一些国家已经商品化并用于构件生产。在澳大利亚、加拿大、日本、挪威和美国,高性能轻混凝土已用于固定式和漂浮式钻井平台;因为水泥浆和骨料之间的界面粘结强度高,它可以不透水,所以在侵蚀环境中能够很耐久。 采用掺10~15%硅粉甚至更高的混合水泥配制的超塑化混凝土,具有优良的粘附力,因此适用于湿喷的喷射混凝土进行结构修补,这也是高性能混凝土的应用领域之一. 2.1 高性能混凝土在高层建筑中的应用。 高性能混凝土(>40MPa)首先用于30层以上高层建筑物的钢筋混凝土结构,

预应力混凝土桥梁现状与发展

预应力混凝土桥梁现状与发展 Present situation and development of prestressed concrete bridge 【摘要】本文按预应力混凝土桥梁常用的结构型式来说明预应力混凝土结构在桥梁上的应用与发展;分析了这些结构型式的优缺点以及发展趋势;同时还分析了影响其运用和发展的相关因素,以促进预应力混凝土桥梁的更进一步发展。【关键词】预应力混凝土桥梁型式运用与发展结构 【Abstract】The main body of the writing is that according to the prestressed concrete bridge common structure to explain the application and development on Prestressed concrete structure in bridge ;and analyzed advantages and disadvantages of these structure types and the development trend.At the same time,the article also analyzed the effect of the use and development of the related factors to promote the further development of prestressed concrete bridge. 【Key Words】Prestressed concrete Bridge type Application and development Structure 【正文】 一、前言 预应力混凝土是在第二次世界大战后迫切要求恢复战争创伤,从西欧迅速发展起来的。半个多世纪以来,从理论、材料、工艺到土建工程中的应用,都取得了巨大的发展。尤其是随着部分预应力概念的逐步成熟,突破了混凝土不能受拉与开裂的约束,大大扩展了它的应用范围。目前预应力混凝土已成为国内外土建工程最主要的一种结构材料,而且预应力技术已扩大应用到型钢、砖、石、木等各种结构材料,并用以处理结构设计,施工中用常规技术难以解决的各种疑难问题。我国预应力混凝土的起步比西欧大约晚10年,但发展迅速,应用数量庞大。我国近年来在土木工程投资方面,建设规模方面均居世界前列。在混凝土工程技术,预应力技术应用方面取得了巨大进步。近来二三十年来,我国预应力混凝土桥梁发展很快,无论在桥型,跨度以及施工方法与技术方面都有突破性发展,不少预应力混凝土桥梁的修建技术已达到国际先进水平。下面从以下几个方面探讨预应力混凝土结构在桥梁上的应用与发展。 二、公路板式桥

《高性能混凝土应用技术指南》20140513

《高性能混凝土应用技术指南》 (征求意见稿) 指南编制组 2014年5月

目录 1 总则 (1) 2 名词解释 (10) 3 性能要求 (12) 3.1 拌合物性能要求 (12) 3.2 力学性能要求 (15) 3.3 耐久性能 (16) 4 结构设计要求 (41) 4.1 基本要求 (41) 4.2 主要设计参数取值 (41) 4.3 耐久性设计 (43) 4.4 设计计算及验算 (45) 4.5 配置高性能混凝土构构件的构造要求 (48) 5 原材料控制要求 (55) 5.1 水泥 (55) 5.2 矿物掺合料 (60) 5.3 细骨料 (80) 5.4 粗骨料 (91) 5.5 外加剂 (100) 5.6 水 (120) 5.7 纤维 (122) 6 配合比设计 (127) 6.1 普通混凝土配合比设计 (127) 6.2 特制品混凝土配合比设计 (142) 7生产与施工技术措施 (157) 7.1 生产设备设施要求 (157) 7.2 绿色生产控制要求 (159) 7.3 原材料进场与贮存 (165) 7.4 计量 (167)

7.5 搅拌 (168) 7.6 运输 (169) 7.7浇筑 (170) 7.8养护 (173) 8 检验、评定与验收 (175) 8.1 检验 (175) 8.2评定 (181) 8.3验收 (182)

1 总则 1.0.1 编制目的 本指南的编制目的主要有以下4个方面: (1)指导高性能混凝土的推广应用,提升混凝土行业技术水平,确保工程质量; (2)延长建筑物使用寿命,降低工程全寿命周期的综合成本; (3)促进资源科学合理化利用以及节能减排,发展资源节约型和环境友好型混凝土材料; (4)淘汰落后的混凝土生产方式及其产能,推动混凝土及建筑业的产业结构调整与升级。 1.0.1 讲解说明 吴中伟院士在《高性能混凝土》一书中阐述:―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,它以耐久性作为设计的主要指标。针对不同用途的要求,高性能混凝土对下列性能有重点地予以保证:耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性、经济型。‖―高性能混凝土不仅是对传统混凝土的重大突破,而且在节能、节料、工程经济、劳动保护以及环境等方面都具有重要意义,是一种环保型、集约型的新材料,可称为―绿色混凝土‖,它将为建筑自动化准备条件‖。 混凝土是当今最大宗的建筑材料,也是最大宗的结构材料,一直是支撑我国建设发展的关键性材料之一。目前我国混凝土年产量已经超过40亿m3,是世界上混凝土产量和用量最大的国家。但是,我国混凝土质量却存在许多问题,例如在原材料方面:混凝土原材料中的细骨料质量下降,主要是由于河砂已经不能支撑建设所需混凝土规模的需求,河砂逐步匮乏,供应混凝土用的河砂变细,含泥量、杂质和石子含量大,质量越来越差,虽然机制砂取代河砂是大势所趋,但是,由于机制砂生产装备落后,导致混凝土用机制砂的石粉含量高,粒型和级配差,质量很差,再者,我国混凝土用砂主要是个体生产,又都是小生产,并无人管理,基本处于失控状态,所以,混凝土用砂的质量不能保证,直接影响了混凝土质量;混凝土原材料中的矿物掺合料质量下降,主要也是由于优质的粉煤灰和矿渣粉等矿物掺合料供不应求,于是出现造假、掺假、以次充好、降低质量水平、乱掺等现象,应用者掺用矿物掺合料的目的主要是降低成本,很少考虑技术要求,为了追求经济利益,往往过掺价低质差的矿物掺合料,直接影响了混凝土质量。又如在混凝土施工方面:由于施工人员主要是农民工,缺乏专业技术知识及其相应的培训,不仅操作水平差,而且会违规操作:在浇筑混凝土时加水,浇筑混凝土后缺乏养护等等,导致混凝土发生事故或质量问题。上述方面只是影响混凝土质量的部分问题,实际上还有许多其它影响混凝土质量的重要问题,推广应用高性能混凝土对解决混凝土质量的重要问题具有实际意义,也是是编制本指南的重要目的。 以往建筑重视混凝土强度,随着混凝土技术和科学理念的进步,混凝土耐久性逐步得到重视,尤其在西方发达国家。混凝土耐久性的提高,将延长建筑物的使用寿命,减少建筑物

高性能混凝土技术总结

高性能混凝土技术特点总结 摘要:介绍了高性能混凝土的定义,特点,技术性能,比普通混凝土的优越性,以推广高性能混凝土的广泛应用。 关键词:高性能混凝土,高耐久性,高工作性,高强度。 1 高性能混凝土产生的背景 混凝土科学属于工程材料研究范畴,是以取得最大经济效益为目 标的应用科学,混凝土以其原材料丰富,适应性强,耐久性,能源消耗与 成本较低,同时又能消化大量的工业废渣等特点,成为一种用途最广, 用量最多的建筑材料。 (1)现如今不少发达国家正面临一些钢筋混凝土结构,特别是 早年修建的桥梁等基础设施老化问题,需要投入巨资进行维修或更新。我国结构工程中混凝土耐久性问题也非常严重。建设部于20世纪90年代组织了对国内混凝土结构的调查,发现大多数工业建筑及露天构筑物在使用25~30年后即需大修,处于有害介质中的建筑物使用寿命仅15~20年。维修或更新这些老化废旧工程,投资巨大,而且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。 (2)随着技术和生产的发展,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的重大混凝土结构,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的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。 2 高性能混凝土的定义与性能 对高性能混凝土的定义或含义,国际上迄今为止尚没有一个统一的理解,各个国家不同人群有不同的理解。 1990年5月由美国国家标准与技术研究所(NIST)与美国?昆凝土协会(ACl)主办了第一届高性能混凝土的讨论会,定义高性能混凝土为具有所需,陛能要求的匀质混凝土,必须采用严格的施工工艺,采用优质材料配制的,便于浇捣,不离析,力学性能稳定,早期强度高,具有韧性和体积稳定性等性能的耐久的混凝土。大多数承认单纯高强不一定耐久,而提出高性能则希望既高强又耐久。可能是由于发现强调高强后的弊端,1998年美国ACI又发表了一个定义为:“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,如果采用传统的原材料组分和一般的拌和、浇筑与养护,未必总能大量地生产出这种混凝土。”ACI对该定义所作的解释是:“当混凝土的某些特性是为某一特定的用途和环境而制定时,这就是高性能混凝土。例如下面所举的这些特性对某一用途来说可能是非常关键的:易于浇筑,振捣时不离析,早强,长期的力学性能,抗渗性,密实性,水化热,韧性,体积稳定性,恶劣环境下的较长寿命。 我国著名的混凝土科学家吴中伟教授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,它以耐久性作为设计的主要指标,针对

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)

高性能混凝土的研究与发展现状

高性能混凝土的研究与发展现状 学生姓名: 指导教师: 专业年级: 完稿时间: XX大学

高性能混凝土的研究与发展现状 摘要 随着科学技术的进步,现代建筑不断向高层、大跨、地下、海洋方向发展。高强混凝土由于具有耐久性好、强度高、变形小等优点,能适应现代工程结构向大 跨、重载、高耸发展和承受恶劣环境条件的需要,同时还能减小构件截面、增大使用 面积、降低工程造价,因此得到了越来越广泛的应用,并取得了明显的技术经济效益。 关键词:高性能混凝土性能发展应用前景 装 订 线

目录 一高性能混凝土的发展方向 (1) 1.1轻混凝土 (1) 1.2绿色高性能混凝土 (1) 1.3超高性能混凝土 (1) 1.4智能混凝土 (1) 二高性能混凝土的性能 (1) 2.1耐久性 (1) 2.2工作性 (1) 2.3力学性能 (1) 2.4体积稳定性 (1) 2.5经济性 (2) 三高性能混凝土质量与施工控制 (2) 3.1高性能混凝土原材料及其选用 (2) 3.2配合比设计控制要点 (3) 四高强高性能混凝土的应用与施工控制 (3) 4.1高强高性能混凝土的应用 (3) 4.2高性能混凝土的施工控制 (4) 五高性能混凝土的特点 (4)

5.1高耐久性能 (4) 5.2高工作性能 (5) 5.3高稳定性能 (5) 六高性能混凝土的发展前景 (5) 参考文献 (6)

一高性能混凝土的发展方向 1.1轻混凝土是指表观密度小于1950kg/m3的混凝土。可分为轻集料混凝土、多孔混凝土和无砂大孔混凝土三类。 1.2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。 1.3超高性能混凝土如活性粉末混凝土,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。 1.4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。 二高性能混凝土的性能 2.1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。 2.2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。 2.3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。 2.4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。

高性能混凝土的应用

题目:高性能混凝土在建设工程中的应用 内容提要:本文阐述了高性能混凝土的定义及特点,并通过对高性能混凝土的原材料、配合比的分析,指出了其在建筑工程中的应用和发展趋势,在使用过程中的存在的问题及解决途径。 主题词:主题词:高性能混凝土原材料配合比应用 正文内容 1 高性能混凝土的定义和特点 高性能混凝土是指在大幅度提高常规混凝土性能的基础上采用现代先进的预拌混凝土技术,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性能外加剂,经过科学配方以及提高浇筑、捣实的方法来提高混凝土的长期力学性能、初期强度、刚度和体积稳定性以及延长其在恶劣环境下的使用寿命的一种新型高技术混凝土。 高性能混凝土往往被人们与高强度混凝土联系起来,其实质高性能混凝土不仅仅是高强度,而且具有相当高的刚度、弹性模量和耐久性。这种混凝土在凝结硬化过程中,水化热低,内部缺陷少;硬化后,体积稳定,收缩变形小,结构密实,抗渗、抗冻、抗碳化等耐久性高。 2 高性能混凝土在建设工程中的应用 高性能混凝土广泛用于长大跨径结构和特殊条件结构,因为其具有易于浇注、捣实而不离析、高超的、能长期保持的力学性能,在恶劣的使用条件下寿命长、强度高、高流动性与优异的耐久性,高性能混凝土对延长构筑物的使用寿命和获得更好的经济效益方面发挥着举足轻重的作用。 青岛地区海洋环境是混凝土结构所处的恶劣的外部环境之一,普通混凝土的耐久性根本无法满足很长的使用年限。用于海水环境的混凝土,其性能上,应具有高耐久性(抗渗、抗冻、抗碳化、抗碱骨料反应,耐磨等),尤其具有高的抗氯离子渗透性,以减少海水中氯化物对钢筋的锈蚀作用;良好的施工性(大流动,可灌性、可泵性、均匀性等);良好的力学性能,早期后期强度均高;良好的尺寸稳定性;合理的适用性与经济性等。能够具备这些要求的,非高性能混凝土莫属。 3 高性能混凝土的原材料和配合比 高性能混凝土的原材料,除了常规的水泥、粗集料、细集料、水四种材料外,必须使用化学外加剂和矿物细掺料,一共是六种必不可少的材料,而且后两种材料可以是一种也可以是多种复合,这在选材上就要求与水泥具有良好的相容

高性能混凝土研究报告与发展现状

个人资料整理仅限学习使用 高性能混凝土的研究与发展现状 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。 一、高性能混凝土产生的背景和研究现状 <一)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

关于预应力混凝土结构的应用

关于预应力混凝土结构的应用 随着我国基础建设的快速发展,预应力混凝土在商品建筑中的应用越来越广泛。预应力混凝土正以其跨度大、自重轻、节约建筑材 料、改善建筑与结构功能等突出的优点,可以有效解决以往高层建筑 中较难解决的大空间的使用要求,提高建筑的综合经济效益。 一、我国预应力混凝土技术发展现状 近年来,在巨大工程建设任务,特别是重点建设项目和大型工程的带动下,我国的混凝土及预应力混凝土工程技术水平有了很大的提高。目前,我国混凝土的年用量约为24—30亿立方米,用于房屋建筑和土木工程的水利、交通、市政等行业,从结构材料类型方面来讲,混凝土及预应力混凝土结果约占全部工程的90%以上。混凝土及预应力混凝土将是现阶段及至未来二十年内我国主导的工程结构材料。 二、预应力混凝土的优缺点 优点 1、抗裂性好,刚度大。由于对构件施加预应力,大大推迟了裂缝的出现,在使用荷载作用下,构件可不出现裂缝,或使裂缝推迟出现,所以提高了构件的刚度,增加了结构的耐久性。 2、节省材料,减小自重。其结构由于必须采用高强度材料,因此可减少钢筋用量和构件截面尺寸,节省钢材和混凝土,降低结构自重,对大跨度和重荷载结构有着明显的优越性。 3、可以减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力。预应力梁混凝土梁的曲线钢筋(束)可以使梁中支座附近的竖向剪力减小;又由于混凝土截面上预应力的存在,使荷载作用下的主拉应力也就减小。这利于减小梁的腹板厚度,使预应力混凝土梁的自重可以进一步减小。 4、提高受压构件的稳定性。当受压构件长细比较大时,在受到一定的压力后便容易被压弯,以致丧失稳定而破坏。如果对钢筋混凝土柱施加预应力,使纵向受力钢筋张拉得很紧,不但预应力钢筋本身不容易压弯,而且可以帮助周围的混凝土提高抵抗压弯的能力。 5、提高构件的耐疲劳性能。因为具有强大预应力的钢筋,在使用阶段因加荷或卸荷所引起的应力变化幅度相对较小,故此可提高抗疲劳强度,这对承受动荷载的结构来说是很有利的。

高性能混凝土应用探讨

高性能混凝土应用探讨 发表时间:2018-12-28T14:18:08.833Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第28期作者:周志张红兴[导读] 高性能混凝土:采用常规材料和工艺生产,具有混凝土结构要求的各项力学性能,且具有高耐久。 中国能源建设集团天津电力建设有限公司天津 300012 摘要:随着我国国民经济水平增高,基础建设的加快,高层、超高层和大跨度结构工程的出现,对高强度、高性能混凝土提出了更高的要求。采用高强度、高性能混凝土,具有明显的社会效益和经济效益。它以耐久性作为设计的主要指标,针对不同用途要求,对耐久性(抗渗、抗氯离子渗透性能)、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济适用性予以重点要求。 关键词:高性能混凝土;技术要求;设计;改进 一、高性能混凝土介绍 高性能混凝土:采用常规材料和工艺生产,具有混凝土结构要求的各项力学性能,且具有高耐久、高工作性和高体积稳定的混凝土。 1、高性能混凝土用满足的技术要求: 1)水胶比不大于0.38; 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。 2、高性能混凝土优点: 与普通混凝土相比,高性能混凝土具有如下优点: 1)具有一定的强度和高抗渗、抗冻和抗腐蚀能力; 2)具有良好的工作性,较高的流动性,在施工过程中不易分层、离析,有较高的密实性能;3)寿命长,抗自然环境能力强,安全系数高。 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。 二、设计要求 PX泵房结构设计使用年限为50年。 根据《混凝土结构耐久性设计规范》(GB/T50476-2008),PX泵房为地下钢筋混凝土结构,海水氯化物环境,PX泵房混凝土根据环境作用等级划分如下: 1)水下区:在绝对标高-3.370m(国家85高程)以下,采用纤维防水混凝土,混凝土强度等级C45,最大水胶比0.40,抗渗等级S10,抗氯离子侵入性指标(28d龄期氯离子扩散系数)DRCM≤9(10-12m2/s)。2)水位变动区:在绝对标高-3.370m~+5.210m(国家85高程)之间,共8.580m高度范围内,采用纤维防水混凝土,混凝土强度等级C50,最大水胶比0.36,抗渗等级S10,采用附加防腐措施,抗氯离子侵入性指标(28d龄期氯离子扩散系数)DRCM≤5(10-12m2/s)。水位变动区的标高必要时可根据现场施工分区进行微小调整。 3)水位变动区钢筋混凝土附加防腐方案:PX泵房在水位变动区高度范围内混凝土中掺加阻锈剂+混凝土表面硅烷浸渍处理(处理范围包含鼓网腔室、蜗壳泵下进水流道); 4)大气区:在绝对标高+5.210m(国家85高程)以上,包括泵房侧墙、+9.500m层楼板及室外设备间、楼梯间等,采用纤维防水混凝土,混凝土强度等级C45,最大水胶比0.40,抗渗等级S8,抗氯离子侵入性指标(28d龄期氯离子扩散系数)DRCM≤6(10-12m2/s)。5)水泥是强度等级不低于42.5MPa的普通硅酸盐水泥,不得将不同品种(或强度等级)的水泥混合使用。要求使用低水化热的水泥,水泥细度(比表面积)大于2500cm2/g,小于3500cm2/g,宜采用C2S含量相对较高的水泥。6)C45混凝土单位体积胶凝材料用量360~450(kg/m3),C50混凝土单位体积胶凝材料用量360~480(kg/m3)。混凝土中氯离子的最大含量(单位体积混凝土中氯离子与胶凝材料的重量比)不超过0.1%,混凝土中最大碱含量(Na2O当量)为3.0kg/m3,所采用水泥中铝酸三钙含量不宜超过8%。 三、改进分析 根据技术规格书要求的配比和现有配比相比较,我方建议用河砂做初步试验,因为自产砂石的用水量要比河砂高约6%,在规定的胶凝材料范围内,很难达到现规定的水灰比。现只有降低水用量,降低水泥用量,提高水灰比,才能满足PX联合泵房钢筋混凝土技术规格书中抗氯离子侵入性指标。现用C45纤维混凝土强度平均为62.8MPa,但是已高出技术上线要求50kg胶凝材料,如按要求降低胶凝材料而不改变其它材料,强度很难满足标准。 根据现有材料我试验室计划调整砂率,降低水用量,从而降低水灰比,调整外加剂掺量,调到最佳参数,使混凝土配比得到一个最优、最大减水率。对砂石再次清洗,使之含泥量、泥块含量和需水量降到最底,从而降低水的用量和水泥的用量。参考文献 [1]GB50204-2015 混凝土结构工程施工质量验收规范. [2]CECS 207-2006 高性能混凝土应用技术规程,中国工程建设标准化协会. [3]JGJ/T385-2015 高性能混凝土评价标准.

《高性能混凝土技术发展与应用初探》......... (1)

高性能混凝土探 专业: 姓名: 学号: 指导教师: 2016年6月

高性能混凝土技术发展与应用初探 摘要 高性能混凝土的发展和运用;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;高性能混凝土(HighPerformanceCo;本文主要介绍了高性能混凝土发展的现状,阐明了高性;关键词:高性能混凝土;运用;发展;1高性能混凝土介绍;1.1高性能混凝土含义;1990年5月在马里兰州,由美国NIST和ACI;清华大学教授廉慧珍认为:高新能混凝土不是混凝土 高性能混凝土的发展和运用 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现状,阐明了高性能混凝土与施工的关系,列举了高性能混凝土的运用成果,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;运用;发展 1 高性能混凝土介绍 1.1 高性能混凝土含义 1990年5月在马里兰州,由美国NIST和ACI主办的讨论会上,高性能混凝土(HPC)定义为具有所要求的性能和匀质性的混凝土。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;早期强度高、韧性高和体积稳定性好;在恶劣的使用条件下寿命长。即HPC要求高强度、高流动性与优异的耐久性。我国《高性能混凝土应用技术规程》 (CECS207-2006)中提到:高性能混凝土是具有混凝土结构所要求的各项力学性能,且具有高工作性、高耐久性和高体积稳定性的混凝土。 清华大学教授廉慧珍认为:高新能混凝土不是混凝土的一个品种,而是达到工程结构耐久性的质量要求和目标,是满足不同工程要求的性能和具有匀质性的混凝土。 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WC?0.38; (2)56d龄期的6h总导电量小于1000C;

预应力混凝土结构的发展及趋势

预应力混凝土结构的发展及趋势 长沙理工大学 摘要本文对国内外预应力混凝土早期历史、发展现状进行了分析,在简要介绍了预应力混凝土的概念及工作原理的基础上,总结了预应力混凝土结构在工程中的运用及发展趋势,包括预应力混凝土在新材料、结构设计及大型建筑施工、桥梁工程等方面的发展趋势。 关键词预应力混凝土,工作原理,发展现状,未来趋势 正文 1 预应力混凝土结构的概念及工作原理 现代预应力混凝土结构是指采用高强钢材、较高强度等级的混凝土,通过先进的设计理论和先进的施工工艺建造起来的配筋混凝土结构。现代预应力混凝土结构与传统预应力混凝土结构的区别,主要有如下几点:⑴现代预应力混凝土结构中的预应力筋是以抗拉强度标准值fptk=1860N/mm2的φs15钢绞线为主导钢材,而传统预应力混凝土结构中的预应力筋多为冷加工钢材;⑵现代钢筋混凝土结构所用的混凝土应为C40~C60,而传统预应力混凝土结构所用混凝土多为C30左右;⑶现代预应力混凝土结构以大跨超静定结构为主,顺利实现了“预应力”由“构件”向“体系”的跨越,而传统预应力混凝土主要以预制预应力混凝土构件为主;⑷现代预应力混凝土结构的应用领域为大(大跨、大空间结构)、高(高层、高耸结构)、重(重荷载结构)、特(特种结构及特殊应用)、长(超长不设缝工程)等现代土木工程结构。 预应力混凝土结构的工作原理是通过对混凝土结构合理布置并张拉预应力筋或合理布置并顶压预弯型钢产生与外荷载效应相反的等效荷载,该等效荷载可以抵消部分或全部外荷载,使结构受到的实际剩余荷载明显减少,从而可实现当梁板跨度和所受外荷载相同时,截面尺寸明显减少;截面尺寸和所受外荷载相同时,结构跨越的跨度明显增大的目的。 2 预应力混凝土早期的发展

高性能混凝土的现状与发展

高性能混凝土的现状与发展 摘要:阐述了高性能混凝土产生的背景和国内外学者对高性能混凝土的认识与定义,并详细介绍了高性能混凝土的国内外的研究与发展现状,同时,还针对高性能混凝土研究与发展中的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(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。 1、高性能混凝土的定义与性能 高性能混凝土这种新型混凝土是在20世纪90年代初才提出的。高性能混凝土这一名词的出现至今也就10多年,不同国家、不同学者按照各自的认识、实践、应用范围和目的要求,对高性能混凝土给出了不同的定义和解释。 1.美国国家标准与技术研究所(NIST)与美国混凝土协会(ACI)于1990年5月在马里兰州Gaithersburg城召开的讨论会上指出:高性能混凝土是具有某些性能要求的匀质混凝土,必须采用严格的施工工艺,采用优质材料配制的,便于浇捣,不离析,力学性能稳定,早期强度高,具有韧性和体积稳定性等性能的耐久的混凝土,特别适用于高层建筑、桥梁以及暴露在严酷环境中的建筑结构。 8.我国的吴中伟院士给出高性能混凝土的如下定义: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,选用优质材料,在严格质量管理条件下制成的;除了水泥、水、骨料外,必须掺加足够数量的掺合料和高效外加剂,且水胶比较低;针对不同用途要求,高性能混凝土对下列性能有重点地予以保证:耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性及经济性,但应以耐久性作为设计的主要指标。大家公认高性能混凝土应具有高耐久性。本文章也持类似的观点,即高性能混凝土最核心内容是优异的耐久性,也就是说高性能混凝土首先应具备高耐久性,同时兼有良好的工作性和适宜的强度。此处“适宜的强度”并非指高强度,而是指满足工程设计及使用要求的具有足够可靠度的强度,即高性能混凝土未必要求很高的强度指标。因为大量使用的钢筋混凝土建筑物,如低层和多层房屋及高层房屋的上层部分,又如海工、水工混凝土,尤其是一些大体积混凝土,对强度要求并不高(例如C30左右即足矣),但对耐久性要求都很高,如日本明石海峡大桥2号和3号大体积柱基,91d设计强度只有17MPa(配制强度为24MPa,实测91d 强度为42MPa),但为了保证这一20世纪全世界最长悬索桥的安全性和使用寿命,混凝土是按耐久性设计的,属于高性能混凝土。过去忽视耐久性的惨痛教训和未来混凝土工程可持续发展战略的提出,都告诫我们不论任何强度等级的混凝土,要求其具有足够的耐久性应该总是合理的。过去人们设计混凝土只单一以强度作为设计指标,导致很长时期以来人们一直将注意力放在了混凝土强度的不断提高上而忽视了耐久性,这一趋势在高性能混凝土提出之后发生了转变。 总之,高性能混凝土因其优异的综合性能必将逐步取代过去的普通混凝土,可以预想,21世纪将成为高性能混凝土的时代。高性能混凝土自提出以后的10多年以来,世界各国都对

高性能混凝土的应用实例

高性能混凝土的应用实例 1.商住楼 北京第五住宅公司承接的南线阁商住楼~基础平面尺寸32m*40m~厚度1.5m~局部达到3.0m~设计混凝土强度C50~抗渗等级S8~属于大体积混凝土。混凝土配合比设计时不仅要考虑混凝土强度~而且需要考虑大体积混凝土的水化热和抗渗性能。混凝土所用水泥强度等级高~水泥用量大会造成水泥水化块并释放大量水化热~混凝土浇筑厚度大~浇筑速度快~会使水化热散失较慢而蓄积~混凝土中心温度会越来越高形成于混凝土表面温差较大产生裂缝。为达到设计强度和降低混凝土水化热~选用高标号水泥和与水泥相容性较好的复合高效减水剂~在保证混凝土水胶比的前提下~降低混凝土用水量和水泥用量~同时掺入矿物掺和料取代部分水泥用量~掺入矿物料后减少了水泥用量~而水胶比不变或减小~提高了混凝土的和易性~降低了混凝土的水化热~保证了混凝土强度和抗渗性能。 2. 东海大桥 东海大桥是我国第一次在海上建造的特大桥梁~采用高性能混凝土来抵抗海水的侵蚀。要想低于海水中的氯离子对混凝土的侵蚀~就得提高混凝土的密实性~杜绝和减少混凝土裂缝。在配合比设计是首先优选级配良好的集料~使得集料混合后的空隙率最小~然后考虑掺加超细硅粉来填充混凝土中的孔隙~通过掺加粉煤灰或其他矿物料来提高混凝土的体积稳定性~减少混凝土裂缝。掺入高效减水剂~降低混凝土用水量~减少混凝土固化后的水孔隙~使混凝土具有良好的密实性和体积稳定性。 3. 苗岭一号高架桥 江苏连云港港区苗岭一号高架桥地处连云港集装箱码头前~与黄海毗邻~海边时常刮风且风力较大~容易引起混凝土干缩裂缝。该桥桥面调平层设计厚度6cm~

设计强度C50.当地地产两种石子~一种是片麻岩~石子压碎值达到11%,一种是玄武石~压碎值为6%左右~根据设计厚度选用5~16粒级的玄武岩为粗集料。为了保证混凝土的强度和降低水泥用水量~选用P.0 52.5水泥。在保持一定水胶比不变的前提下~用优质?级粉煤灰等量取代10%水泥~采用高效减水剂来降低混凝土用水量。为防止海洋性气候引起混凝土裂缝~按每方混凝土掺加1kg的聚丙烯纤维。在混凝土中加入聚丙烯纤维后~混凝土的流动性较差~坍落度减小。为提高混凝土的流动性~适当掺加引气剂~掺入引气剂的混凝土含气量不得超过规范要求。最终混凝土坍落度满足设计的120mm~140mm要求~而且可泵性良好~混凝土流动性、粘聚性均得到很好的效果,混凝土浇筑后不但强度满足设计要求~混凝土采用了覆盖和养护措施~表面基本无干缩裂缝。 4.苏通大桥桥塔 苏通大桥位于江苏省东部的南通市和苏州(常熟)市之间~西距江阴大桥82公里~东距长江入海口108公里~是交通部规划的国家高速公路沈阳至海口通道和江苏省公路主骨架的重要组成部分。苏通大桥工程规模浩大~其主跨跨径达到1088米~是世界最大跨径的斜拉桥,其主塔高达300.4米~为世界最高的桥塔。为解决主塔混凝土的浇筑问题~指挥部专门成立课题研究组。科研组经过多次试验~最终采用添加高效减水剂和掺加优质粉煤灰的方法大大提高了混凝土的可泵性~使主塔顺利浇筑完成

高性能混凝土的研究与发展

高性能混凝土的研究与发展 尤其近年来,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。 HPC必将成为新世纪的重要建筑工程材料。 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。,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。 1 高性能混凝土产生的背景和研究现状 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。 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。

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