浅谈高性能混凝土技术发展及应用
摘要：高性能混凝土在90年代开始得到迅速发展，在超高层建筑、桥梁、公路等建筑中愈来愈多。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。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。
关键字：混凝土、高性能混凝土、发展、应用
1、高性能混凝土技术的发展
自从清华大学向国内介绍高性能混凝土以来，高性能混凝土的研究与应用在我国得到了空前的重视。1993年国家自然科学基金会、建设部、铁道部和国家建材局联合资助了重点科研项目《高强与高性能混凝土材料的结构力学性态研究》，随后许多省、市科委和建委也资助了高强、高性能混凝土方面的研究课题。1999年中国土木工程学会高强与高性能混凝土委员会（hscc）编写了《高强混凝土结构设计与施工技术规程》（（中国工程建设协会标准cecs104：99）。我国“九五”重点科技攻关项目《重点工程混凝土安全性研究》，由中国建筑材料科学研究院牵头，跨部门、跨行业地协作攻关，取得了许多重大成果。四航局主持制定的《海港工程混凝土结构防腐
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，
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
浅谈高性能混凝土的技术性能特点 摘要：阐述了国内外学者对高性能混凝土的认识与定义，介绍了高性能混凝土的性能特点及其优越性能，以推广高性能混凝土的广泛应用。 关键词：高性能混凝土原材料配合比拌和物力学性耐久性 一、高性能混凝土的定义 高性能混凝土（High-Performance concrete 简称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。对高性能混凝土的具体定义或含义，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。一般说来，高性能混凝土是指高强、高耐久性、高工作性。 随着现代科学技术和生产的发展，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,因此发展高性能混凝土势在必行。而且工程结构采用高性能混凝土可以节约资源、降低工程造价，利于环境保护和可持续发展。 二、高性能混凝土的性能特点及其优越性 通过实验可以得出高性能混凝土与普通混凝土相比具有以下各方面的特点： 1、原材料性能特点 高性能混凝土采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥；高性能混凝土水泥混和料采用矿渣或粉煤灰，普通混凝土水泥混合料采用矿渣、粉煤灰、石灰石、煤矸石、磷渣；高性能混凝土采用水泥的比表面积≤350m2/kg，普通混凝土水泥的比表面积≤300m2/kg；高性能混凝土采用水泥中的游离氧化钙含量≤1.0%，碱含量≤0.80%，熟料中的C3A含量≤8%，氯离子含量≤0.10%（钢筋混凝土）/≤0.06%（预应力混凝土）；普通混凝土水泥中的游离氧化钙含量≤1.5%，碱含量、熟料中的C3A含量、氯离子含量无特殊要求。 高性能混凝土采用的矿渣粉中MgO含量≤14%，普通混凝土对此无要求；高性能混凝土采用的粉煤灰中氯离子含量不宜大于0.02%，CaO含量≤10%，游离CaO含量≤1.0%，普通混凝土对此无要求。 高性能混凝土与普通混凝土采用的砂子区别见下表1 表1 砂子
乌鲁木齐市高性能混凝土相关技术要求 一、原材料 1.1 水泥 1.1.1在一般情况下，配制高性能混凝土必须选用硅酸盐水泥（P.Ⅰ型、P.Ⅱ型）或普通硅酸盐水泥（P.O型），不得使用P.SA、P.SB、P.P、P.F、P.C等种类的水泥。选用的水泥应符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）的规定，且其比表面积应小于380m2/kg。 1.l.2配制C80及其以上强度的高性能混凝土，应选用强度等级不低于5 2.5MPa的水泥。 1.1.3根据《抗硫酸盐硅酸盐水泥》（GB748-1996）,对混凝土所处环境水中SO42-浓度高于20250mg/L或环境土中SO42-浓度高于30000mg/L的高性能混凝土，宜采用高抗硫酸盐硅酸盐水泥+辅助胶凝材料的形式或直接使用）中硫铝酸盐水泥（《硫铝酸盐水泥》，GB 20472-2006）的方式解决，其他情况下建议使用普通硅酸盐水泥+辅助胶凝材料的方法解决。具体配合比需满足本文 2.4条的规定。 1.1.4 根据《中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥》（GB200-2003），对于水化热或绝热温升要求很低的大体积高性能混凝土，可以选用中低热硅酸盐水泥。 1.1.5 由于骨料资源条件所限，不得已使用高碱活性骨料（即《普通混凝土长期性能或耐久性能试验方法标准》GB/T50082-2009碱-骨料反应实验中，当52周的测试龄期内，膨胀率超过0.04%时，或《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52-2006碱活性试验快速法中，当14天膨胀率大于0.20%，引起AAR）时，可选用低碱水泥。水泥中的碱含量应不大于0.60%或由买卖双方协商确定。
浅谈高性能混凝土的应用与发展现状 发表时间：2019-05-06T08:56:58.743Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年1期作者：姚琪 [导读] 对高性能混凝土技术的研究会越来越深人，高性能混凝土将会得到更进一步的发展。 临沂天元混凝土工程有限公司山东临沂 276000 摘要：高性能混凝土是近20多年发展起来的一种新型混凝土，是混凝土发展的重要里程碑，能够节约更多的资源与能源，减少对环境的污染，且高性能混凝土具有优良的经济性能、力学性能和耐久性能等，是混凝土发展的必然趋势，也是混凝土未来发展的方向。研究高性能混凝土的发展与应用，对今后建筑的安全性和稳定性有着不可忽视的作用，随着社会生产生活的发展和需要，对高性能混凝土技术的研究会越来越深人，高性能混凝土将会得到更进一步的发展。 关键词：高性能；混凝土；发展；应用 一、前言 随着现代化进程的不断加快，我国的建设规模日益扩大，混凝土作为当今世界使用量最大、使用面最广的建筑材料之一，其性能倍受人们的重视。高性能混凝土是近20多年发展起来的一种新型混凝土，由于具有高耐久性、高强度、高体积稳定性和高工作性等许多优良特性，被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土[1]。高性能混凝土技术正在快速发展并且被运用到更多工程项目中，研究高性能混凝土的发展与应用，对今后建筑的安全性和稳定性有着不可忽视的作用，高性能混凝土的理念和技术体系将有助于提升我国混凝土技术水平，同时提升混凝土工程质量[2]。 二、高性能混凝土的性能 1、耐久性能 高性能混凝土通过掺入高效减水剂和矿物质超细粉，有效的降低了水胶比，减少混凝土内部的空隙，确保混凝土结构可持续，使混凝土结构能够安全可靠地工作 50 年以上。 2、工作性能 高性能混凝土因其掺入了高效减水剂及活性矿物超细粉，混凝土的和易性得到很好的改善，更有利于工程的施工。因高性能混凝土粘聚性、保水性好，基本不会出现泌水、离析等现象，混凝土具有更好的稳定性和均匀性。 3、力学性能 高性能混凝土因水胶比低，内部比普通混凝土更均匀稳定，所以具有更好的力学性能，现阶段的超高性能混凝土得抗压强度可高达300MPa。 4、体积稳定性 高性能混凝土的体积变化比较小，具有较高的体积稳定性，因为混凝土在硬化早期水化热较低，硬化后期具有较小的收缩变形，更好的保证了工程质量，不会因收缩变形引起挤压造成工程质量问题。 5、经济性 高性能混凝土因其具有较高的强度，良好的耐久性，使得结构使用寿命大大的提高，维修费用也相应减少。同条件下，还可以减少构件尺寸，减小自重，增加使用空间，具有很好的经济性。 三、高性能混凝土的配比要求 1、细集料 高性能混凝土的细骨料宜选用质地坚硬、洁净、级配良好的天然中、粗河砂。河砂越精细，强度越低，超过 2.3 细度模数的中砂，能够达到 C50-C80的硬度要求；而超过 2.6 细度模数的中砂或者粗砂能够达到 C80-C100的硬度要求[3]。 2、粗集料 高性能混凝土必须选用强度高、吸水率低、级配良好的粗骨料，宜选择表面粗糙、外形有棱角、针片状含量低的硬质碎石。粗骨料的压碎指标控制在10%以内，粒径在 10~20mm 为宜，最大不能超过 25mm，含泥量控制在 1%以内。混凝土体积的稳固性与线膨胀系数有直接的关系，系数越小，带来的温度效应力则越小[4]。 3、掺合料 矿物掺和料对混凝土具有减水、活化、致密、润滑、免疫、填充的作用，它能延缓水泥水化过程中水化粒子的凝聚，减轻坍落度损失。高性能混凝土中常用的活性细掺合料有硅粉、磨细矿渣粉、粉煤灰、天然沸石粉等，掺入活性细掺合料可以有效改善水泥浆的流动性，空隙得到充分填充，硬化后的水泥石具有更高的强度，还可以改善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[5]。 4、减水剂 外加剂与水泥相适应性、减水率、流动性、含气量、掺量都将影响混凝土的工作性，高性能混凝土具有较高的强度，较好和易性以及低水灰比，必须使用减水率在20%以上的高效减水剂，现使用较多的聚羧酸减水剂，其减水率能达到 30%左右，具有掺量低、减水率高、收缩小、不含氯离子等特点。 四、高性能混凝土的研究现状与可持续发展 近年来，行业内对高性能混凝土在减少水泥用量、提高混凝土工程耐久性和服役寿命、促进绿色生产和绿色施工、促进节能减排、延长建筑物全生命周期、经济和环境效益最大化等方面已具有普遍认同，推广应用高性能混凝土已成为混凝土行业现阶段的重要课题。高性能混凝土由于具有高体积稳定性、高工作性能、高强、高耐久性和安全性等优良性能，具有十分广阔的发展前景，是未来混凝土产业发展的方向和必然趋势。随着社会的不断发展，节能、环保等关系人类生存和发展的重大课题已逐渐大家所重视，因此，“绿色混凝土”必将是高性能混凝土的方向发展。绿色高性能混凝土是现代混凝土技术发展的必然结果，具有以下特点：
高性能混凝土技术介绍 中国混凝土网 [2006-4-20] 网络硬盘我要建站博客常用搜索 1、混凝土裂缝防治技术 （1）主要技术内容 混凝土裂缝已成为混凝土工程质量通病，如何防治混凝土裂缝是工程技术人员迫切希望解决的技术难题。然而防治混凝土裂缝是一个系统工程，包括设计、材料、施工中每一个技术环节。本技术主要是叙述防治裂缝的一些关键技术，提高混凝土抗裂性能，从而达到防治混凝土裂缝的目的。本技术的主要内容包括：设计的构造措施、混凝土原材料（水泥、掺合料、细骨料、粗骨料）的选择、混凝土配合比对抗裂性能影响因数、抗裂混凝土配合比设计以及抗裂混凝土配合比优化设计方法以及施工中的一些技术措施等。 （2）技术指标 对于如何评价混凝土厚材料及混凝土抗裂性能，本技术提供了相应的试验方法和评价指标，使其具有可操作性。 （3）适用范围 本技术适用于具有较高抗裂要求的混凝土结构的设计、原材料的选择、抗裂混凝土配合比的设计和施工以及对混凝土抗裂性能的评价。 （4）已应用的典型工程 已在试点工程中应用，取得良好的效果。并给出具体的工程实例。 2、自密实混凝土技术 （1）主要技术内容 混凝土在自重的作用下，不采取任何密实成型措施，能充满整个模腔而不留下任何空隙的匀质的混凝土称之为自密实混凝土。本技术提供的主要技术内容：对混凝土原材料的技术要求、自密实混凝土设计要点即流动性、充填性、抗离析性以及保塑性和自密实混凝土配合比设计等。 （2）试验方法及评价指标 本技术给出了相应的试验方法和评价指标，并给出如阿在工地控制自密实混凝土拌合物性能的具体规定。 （3）使用范围 适用于难以用机械振捣的混凝土的浇筑。由于自密实混凝土细粉含量较大，更应重视混凝土抗裂性能。在采取抗裂措施的情况下，自密实混凝土抗裂性能相对较差。不适用于连续墙、大面积楼板的浇筑。
高性能混凝土浅议 介绍了高性能混凝土的发展及现状，概念及其特点，从水泥、水、骨料、高效减水剂等方面探讨了高性能混凝土原材料的技术要求，以期提高混凝土的耐久性和强度。 标签：高性能混凝土特点耐久性高效减水剂强度 混凝土材料的发展史，是从一百多年前波特兰水泥发展开始的，水泥是混凝土的胶结材料。高性能混凝土（High performance concrete，简称HPC）在目前的建筑中被广泛采用，是混凝土的主要发展方向。在当前的建筑业中，出现了大量复杂的大跨度桥梁，高层建筑，地下、水下建筑等工程。在这种苛刻的使用环境条件下，普通的混凝土已经无法满足这些工程建设的需要。物理性能更好，而且具有长期耐久性的混凝土应运而生。通常我们把这种比普通混凝土抗渗性好、强度高、工作性高、耐久性高、体积稳定性高的混凝土称之为高性能混凝土。简单来说，高性能混凝土大幅度地提高了混凝土的耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性等多方面的性能。其中高强度、高工作性、高耐久性这三项指标是体现高性能混凝土的基本指标。 1 目前，高性能混凝土的主要发展动向 ①强度超高的活性细粉混凝土。②制造工艺绿色环保化的混凝土。③具有自我诊断、控制、修复能力的机敏型高性能混凝土。④普通混凝土的高性能化。 2 高性能混凝土的使用优点 ①强度高。提高混凝土强度后，相同载荷下所需要的梁柱等构件截面尺寸可以相应的减小，这就减少了混凝土的使用量，建筑本身的重量与地基的负荷，增加建筑的使用面积，节约建筑成本。②工作性好。高性能高混凝土具有良好的流变特性，适合采用先进的混凝土输送泵施工，施工速度得到有效提高，节约工期，工人劳动强度减少很多。③耐久性好。高性能混凝土孔径小，水和其他杂质不易渗入，这就保障了其抗冻性和抗渗性，同时抗拉性能也大大提高。另外，高性能混凝土比普通混凝土的使用寿命要高一倍，能达到100年左右。大多数混凝土结构的破坏事故的原因都是由于混凝土超出了使用寿命而工程没有进行重建，而不是强度达不到要求，因此高耐久性是高性能混凝土的主要指标。高性能混凝土在各项性能指标上都超出普通混凝土很多，因此在目前的工程建设中得到广泛的应用。最初研制高性能混凝土是为了提高混凝土的耐久性。为了提高混凝土的耐久性，高性能混凝土把水灰比降低到0.37以下，这样做能够使混凝土结构相当致密，渗透系数比一些建筑用岩石还要低，并且强度提高很多。美国的大多数超高层的建筑由于建造年代较早强度等级一般都不超过C60，国内在近些年才引进高性能混凝土技术，最初是在铁路的轨道和某些桥梁构建中应用，到80年代末高性能混凝土才在一些一线城市的高层建筑中逐渐使用。到了21世纪，我国国民经济飞速增长，建筑业更是在各地蓬勃发展，高性能混凝土在基础设施建筑和民
关于高性能混凝土技术的新发展的建筑工程论文 当今世界高性能混凝土的使用越来越广, 高性能混凝土是对传 统混凝土技术根本性的革新, 不但有着优良的技术性能、明显的经济效果,而且对于建设环保节约型社会有着重要的现实意义。 1、高性能混凝土提出的背景及涵义 水泥混凝土，是当今世界上用量最大的的人造材料，目前我国 混凝土的年用量估计已超过10亿立方米或24亿吨，混凝土为人类物质文明做出了重要贡献。 近代混凝土技术在其应用的百年多的过程中已经有了重要进展，但从总体看，混凝土的原料单纯依靠开采天然资源，性能单纯依靠增加水泥用量的传统指导思想依然没有根本改变。虽混凝土的强度比起过去有了很大提高，但综合性能却未见本质改善。 首先，钢筋混凝土结构设计者往往只对混凝土的强度特别感兴趣，但是，很多实际的钢筋混凝土结构，却由于耐久性不足而发生过早破坏，使设计强度丧失殆尽。据美国资料显示，到xx年为止，美 国每年将需60~85亿美元，来消除因耐久而损坏桥梁的缺陷。论文参考。这些教训已促使一些国家规定桥梁等重要基础设施工程的使用寿命必须超过100~120年，甚至150年的要求。众多的工程事故及惊人
的维修费用使人们意识至对混乱凝土的耐久性应像其力学性质一样 予以高度考虑。当代工程结构的跨度、高度和承受的荷载越来越大，所处的环境也更为恶劣，要求混凝土不但要有更好的力学性能，更要有高的抵抗环境和侵蚀的能力，对一些特别结构工程来说，混凝土的耐久性显得更加重要。 其次，混凝土的广泛应用与环境间协调的矛盾日渐突出。混凝土作为现代应用最大的工程材料，必须充分考虑它的使用对生态环境* 。不论是水泥、砂、石等这些天然资源的传统混凝土的原材料对资源的破坏和对生态环境及自然景观的严重影响，还有水泥工业所排放的CO2，造成的地球的温室效应，使人们愈来愈认识到无节制的扩大水泥生产和消耗天然资源的做法是难以为继的，混凝土必须走可持续发展的道路，尤其是 * 这样正在从事大规模基础设施建设的发展中国家，如果仍采用传统混凝土技术，（据推测20XX年的水泥年用量将达到8亿吨），我国的自然资源将很难承受这一重负。 混凝土的使用寿命是混凝土与环境协调性的重要指标。提高混凝土的耐久性与长期性能，从而提高混凝土的使用寿命，不但意味着能源及资金的大量节约，同时也意味着可避免结构、构件的过早破坏而带来的环境污染。
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。
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
高强高性能混凝土技术 2.2.1 技术内容 高强高性能混凝土（简称HS-HPC）是具有较高的强度（一般强度等级不低于C60）且具有高工作性、高体积稳定性和高耐久性的混凝土（“四高”混凝土），属于高性能混凝土（HPC）的一个类别。其特点是不仅具有更高的强度且具有良好的耐久性，多用于超高层建筑底层柱、墙和大跨度梁，可以减小构件截面尺寸增大使用面积和空间，并达到更高的耐久性。 超高性能混凝土（UHPC）是一种超高强（抗压强度可达150MPa以上）、高韧性（抗折强度可达16MPa以上）、耐久性优异的新型超高强高性能混凝土，是一种组成材料颗粒的级配达到最佳的水泥基复合材料。用其制作的结构构件不仅截面尺寸小，而且单位强度消耗的水泥、砂、石等资源少，具有良好的环境效应。 HS-HPC的水胶比一般不大于0.34，胶凝材料用量一般为480～600kg/m3，硅灰掺量不宜大于10%，其他优质矿物掺合料掺量宜为25%～40%，砂率宜为35%~42%，宜采用聚羧酸系高性能减水剂。 UHPC的水胶比一般不大于0.22，胶凝材料用量一般为700～1000kg/m3。超高性能混凝土宜掺加高强微细钢纤维，钢纤维的抗拉强度不宜小于2000MPa，体积掺量不宜小于
1.0%，宜采用聚羧酸系高性能减水剂。 2.2.2 技术指标 （1）工作性 新拌HS-HPC最主要的特点是粘度大，为降低混凝土的粘性，宜掺入能够降低混凝土粘性且对混凝土强度无负面影响的外加剂，如降粘型外加剂、降粘增强剂等。UHPC的水胶比更低，粘性更大，宜掺入能降低混凝土粘性的功能型外加剂，如降粘增强剂等。 混凝土拌合物的技术指标主要是坍落度、扩展度和倒坍落度筒混凝土流下时间（简称倒筒时间）等。对于HS-HPC，混凝土坍落度不宜小于220mm，扩展度不宜小于500mm，倒置坍落度筒排空时间宜为5~20s，混凝土经时损失不宜大于30mm/h。 （2）HS-HPC的配制强度可按公式f cu,0≥1.15f cu,k计算； UHPC的配制强度可按公式f cu,0≥1.1f cu,k计算； （3）HS-HPC及UHPC因其内部结构密实，孔结构更加合理，通常具有更好的耐久性，为满足抗硫酸盐腐蚀性，宜掺加优质的掺合料，或选择低C3A含量（＜8％）的水泥。 （4）自收缩及其控制 1）自收缩与对策 当HS-HPC浇筑成型并处于绝湿条件下，由于水泥继续水化，消耗毛细管中的水分，使毛细管失水，产生毛细管张
浅谈高性能混凝土 介绍高性能混凝土发展过程，指出高性能混凝土特性，阐明高性能混凝土技术要点及施工控制。 标签：高性能混凝土技术要点施工控制 0 引言 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，针对不同用途要求，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，同时低水胶比，选用优质原材料，掺加足够数量矿物细掺料和高效外加剂的配置特点，被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土。本文根据参加新建铁路哈尔滨至大连客运专线工程施工的实际经验，简单谈谈高性能混凝土技术。 1 高性能混凝土定义 1990年5月，美国国家标准与技术研究院与美国混凝土协会召开会议，首次提出高性能混凝土这个名词。对高性能混凝土至今国际上没有一个公认的定义，美国和加拿大的学者强调并侧重是硬化后混凝土的性能，特别是耐久性；而日本学者则重视混凝土在新拌状态的高流动性与自密实性。综合各国学者意见，高性能混凝土具有体现工程设计和施工要求的综合的优异的技术特性。一般认为高性能混凝土是指用常规的硅酸盐或普通硅酸盐水泥、砂石等做原材料，使用常规制作工艺，主要依靠高效减水剂和活性矿物掺合料配制的水泥混凝土。 2 高性能混凝土特性 2.1 自密实性高性能混凝土的用水量较低，流动性好，抗离析性高，从而具有较优异的填充性。因此，配好恰当的大流动性高性能混凝土有较好的自密实性。 2.2 体积稳定性高性能混凝土体积稳定性较高，表现为具有高弹性模量、低收缩与徐变、低温度变形。普通混凝土弹性模量为20～25GPa，采用适宜的材料与配合比的高性能混凝土，其弹性模可达40～45GPa。采用高弹性模量、高强度的粗集料并降低混凝土中水泥浆体的含量，选用合理配合比配制的高性能混凝土，90天龄期干缩值低于0.04%。 2.3 强度高性能混凝土抗压强度已超过200MPa。目前，28d平均强度介于100～120MPa的高性能混凝土，已在工程中应用。高性能混凝土抗拉强度与抗压强度值比较高强混凝土有明显增加，高性能混凝土早期强度发展加快，而后期强度的增长率却低于普通强度混凝土。 2.4 水化热由于高性能混凝土的水灰比较低，会较早的终止水化反应，因此，
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；
高强高性能混凝土技术 2.2.1技术内容 高强高性能混凝土（简称HS-HPC）是具有较高的强度（一般强度等级不低于C60）且具有高工作性、高体积稳定性和高耐久性的混凝土（“四高”混凝土）,属于高性能混凝土（HPC）的一个类别。其特点是不仅具有更高的强度且具有良好的耐久性，多用于超高层建筑底层柱、墙和大跨度梁，可以减小构件截面尺寸增大使用面积和空间，并达到更高的耐久性。超高性能混凝土（UHPC）是一种超高强（抗压强度可达150MPa以上）、高韧性（抗折强度可达16MPa以上）、耐久性优异的新型超高强高性能混凝土，是一种组成材料颗粒的级配达到最佳的水泥基复合材料。用其制作的结构构件不仅截面尺寸小，而且单位强度消耗的水泥、砂、石等资源少，具有良好的环境效应。 HS-HPC的水胶比一般不大于0.34,胶凝材料用量一般3,硅灰掺量不宜大于10%,其他优质矿物为480?600kg/m掺合料掺量宜为25%?40%,砂率宜为35%?42%,宜采用聚竣酸系高性能减水剂。 UHPC的水胶比一般不大于0.22,胶凝材料用量一般为3o 超高性能混凝土宜掺加高强微细钢纤维，1000kg/m?700, 体积掺量不
宜小于2000MPa钢纤维的抗拉强度不宜小于 1.0%,宜采用聚竣酸系高性能减水剂。 2.2.2技术指标 (1)工作性 新拌HS-HPC最主要的特点是粘度大，为降低混凝土的粘性，宜掺入能够降低混凝土粘性且对混凝土强度无负面影响的外加剂，如降粘型外加剂、降粘增强剂等。UHPC的水胶比更低，粘性更大，宜掺入能降低混凝土粘性的功能型外加剂，如降粘增强剂等。 混凝土拌合物的技术指标主要是坍落度、扩展度和倒坍落度筒混凝土流下时间(简称倒筒时间)等。对于HS-HPC,混凝土坍落度不宜小于220mm,扩展度不宜小于500mm,倒置坍落度筒排空时间宜为5?20s,混凝土经时损失不宜大于30nun/ho 21?15f计算；HS-HPC的配制强度可按公式f (2) cu.kcu,0 2 1.If 计算；fUHPC的配制强度可按公式cu.kcu.o (3) HS-HPC 及UHPC因其内部结构密实，孔结构更加合理，通常具有更好的耐久性，为满足抗硫酸盐腐蚀性，宜掺加优质的掺合料，或选择低CA含量(V8%)的水泥。3 (4)自收缩及其控制 1)自收缩与对策 当HS-HPC浇筑成型并处于绝湿条件下，由于水泥继续水化，消耗毛细管中的水分，使毛细管失水，产生毛细管张. 力（负压），引起混凝土收缩，称之自收缩。通常水胶比越
浅议高性能混凝土 随着我国科技的发展，我国的建筑行业的科技含量也在逐渐的加强尤其是建筑的原料得到了提高，本文就是重点讨论我国的混凝土，针对现在的高性能混凝土进行论述，高性能的混凝土就是从水泥、水、骨料、高效减水剂等方面探讨了高性能混凝土原材料的技术要求，以此来说明高效混凝土的强度以及质量。 标签：混凝土高效特点强度 随着我国现在建筑业的发展，我国的混凝土的作用日益的显现出来，尤其是混凝土的原料在现在的混凝土的结构中占据着重要的作用，高效混凝土，应该就是指的高性能混凝土，这种混凝土的工作性能较好，具有高保坍、高抗渗、高抗冻、高抗碳化和高耐久性等。可以说从人类发明了水泥以来，混凝土的发展至今快有几百年的历史了，尤其是近几年的科技发展，导致世界上的水泥有普通的逐渐向着高科技的发展起来。 1 高效混凝土的应用范围 随着人类建设质量的提高人们生活品质的提升，世界的建筑物出现了宽、高等的特点，这种高强度的建筑物就要求混凝土的质量必须的保证，用于建筑的混凝土要不仅符合良好的适应外力的物理动能作用还要具有长期的稳定性，保持建筑物的质量，使得建筑物能够经得起时间的考验。因为一个建筑物的建筑规格相当的高，这就使得该建筑物的后期维护费用也就提高，如果我们适应普通的混凝土就是使得建筑物不定时的出现故障，增加维修费用，同时也会存在一定的风险。针对高效混凝土的特点，世界上的建筑业都已经认识到了它的重要性。但是对于它的解释，我们还没有相应的合理的文字说明，现在统一的就是它的特点具有:高抗渗性、高强度、高工作性、高耐久性、高体积稳定性的混凝土。 高性能混凝土是随着科技的发展以及建筑物质量提高要求而发展起来的一种新型的高效混凝土。但是在目前世界上对于高效混凝土还没有统一的规定。目前，高效混凝土都有一个基本统一的特点那就是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耐久的混凝土，它的主要用途就是能在世界的高层建筑、桥梁以及暴露在严酷环境中的建筑结构中发挥作用。简单的说我们常用的高效混凝土就是要具备高强度、高耐久性、高工作性等多方面的特点。高强度、高工作性、高耐久性这三项指标，构成了“高性能混凝土”所具备的基本性能指标。因此，高性能混凝土并不一定强调高强，通俗的讲就是高效混凝土除了普通的混凝土的特点以外它还包括新的特点那就是混凝土具有高效性。也就是说高性能混凝土除了包含以前的概念外，还包括另一个方面，就是普通混凝土的高性能化。 2 高性能混凝土的主要特点
客运专线施工技术研究 高性能混凝土技术研究 汇报资料 中铁四局集团公司试验检测中心 二〇〇五年九月
武广客运专线高性能混凝土技术研究 一、立项的必要性： 武广铁路客运专线的混凝土要求为耐久性混凝土，在铁路上应用高性能混凝土在集团公司尚属空白，因此有必要针对当地的原材料对高性能混凝土进行深入的研究，找出各种影响因素对混凝土性能的影响及既满足施工要求又具有较好的经济效益的高性能混凝土配合比。 二、研究内容： 以武广铁路客运专线为主要背景，根据《铁路混凝土结构耐久性设计规范》和《京沪高速铁路高性能混凝土技术条件》要求，试验配制出具有可靠性强和经济性好的高性能混凝土。研究内容主要包括： 1、高性能混凝土用原材料的优化比选； 2、不同强度等级、不同环境条件下的高性能混凝土配制方法与控制参数； 3、高性能混凝土的工作性能、物理和力学特性； 4、高性能混凝土各项耐久性指标，高性能混凝土施工的质量控制与质量保证措施。 三、应达到的目标： 总目标： 根据工程情况和特点，以本地区常用原材料为基础，配制出武广铁路客运专线所需的高性能混凝土。在具体配制设计中，通过优化比选，使其具有很高的可靠性和较好的经济性，以达到能在实际工作中
得以应用的目的。在试验研究中，对海工耐久混凝土的材料组成及配制技术中若干关键问题进行较深入研究探讨，寻找可为今后施工供借鉴的经验。 具体目标： 1、武广铁路客运专线高性能混凝土优化设计； 2、粉煤灰活化技术在高性能混凝土设计中的应用； 3、梁体高性能混凝土耐久性试验研究； 4、高性能混凝土平板及水泥环抗裂性试验的自动测试判别系统的研制； 5、高性能混凝土电通量性能快速推定； 6、高性能混凝土施工质量控制措施实施方案。 四、技术关键： 1、针对该项目目前磨细矿粉资源偏少、价格较高情况，应用粉煤灰活化技术，在满足技术性能指标的前提下，下部工程结构采用大掺量粉煤灰技术，最大限度减低磨细矿粉的掺量，降低工程成本； 2、应用综合技术措施（矿物及化学外加剂品种和配比的优选、养护制度优化等）提高梁体高性能混凝土耐久性试验研究，达到技术性和经济性俱佳的设计目的； 3、高性能混凝土平板及圆环约束抗裂性试验的自动测试判别系统的研制； 4、高性能混凝土电通量性能快速推定。 五、进度安排及预期目标：