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，
超高性能混凝土（UHPC)简介及应用 超高性能混凝土（UHPC）最早是由法国一家名叫布依格的承包商公司于上个世纪90年代被作为活性粉末混凝土被引入使用的。自此之后，法国、日本、马来西亚、韩国及其他很多国家采用该材料将其应用于桥梁等工程领域，并取得了积极有效的重要进展。法国于2001年第一次采用超高性能混凝土（UHPC）材料建造了铁路桥梁，其中梁的截面为由5个双T梁截面构成的π形状所构成。 在美国，由美国高速公路管理局（FHWA）及地方高校的资助下，许多州的交通运输部门都在开发研究超高性能混凝土（UHPC）在桥梁工程中的应用。特别值得一提的是，过去十年来，弗吉尼亚州已经采用超高性能混凝土（UHPC）生产了工字型梁，爱德华州已经采用超高性能混凝土（UHPC）进行了两座桥的建造，其中一座是用的超高性能混凝土（UHPC）梁、另一座用的是超高性能混凝土（UHPC）桥面板。实际上，美国一些公司已经开始在市场上进行成袋打包并销售超高性能混凝土（UHPC）了。然而，由于这些成袋打包的超高性能混凝土（UHPC）价格非常昂贵，它只能被局限应用于弗吉尼亚州及爱德华州那些有美国高速公路管理局（FHWA）资助资金的示范性项目中，并且还主要是应用于预制混凝土构件之间的连接接缝区域，使用范围非常有限。 为了提升或促进超高性能混凝土（UHPC）在美国中的应用，需要满足两个基本的条件：1）相对于打包成袋的超高性能混凝土（UHPC）拌合料价格为23500元/ m3，超高性能混凝土（UHPC）的原材料价格须被控制并减少到不足1000美元/码（折合人民币为9400元/m3）才
行；2）亟需开发一种新的结构体系出来，其中该结构体系能充分利用超高性能混凝土（UHPC）的材料特性，从而使其结构构件的自重可以减少降低至少50%而同时还能满足强度、刚度及耐久性等要求。美国PCI致力于通过挖掘和整合相关资源来满足这两个条件，主要是通过资助一个由许多个人公司（Wiss, Janney, Elstner）及相关高校(诸如内布拉斯加林肯大学、北卡莱罗纳州立大学、俄亥俄州州立大学)发起的一个实施课题项目。 目前该课题项目的第一个阶段已经完成结束，相关的报告内容也已公布给PCI生产商成员会员。两个既定的目标即超高性能混凝土（UHPC）的原材料成本低廉且结构构件性能优化都得到了很好的满足。当这个课题项目的目标得以实现的时候，可以预见，基于其较低的成本价格，超高性能混凝土（UHPC）的相关产品是相当具有竞争力的。已经做了一些足尺比例的桥梁构件和房屋构件试件并且做了相关的试验研究。大多数构件产品破坏时其承载力都显著高于其所需要的承载力。而且，相对于传统的混凝土而言，该材料是类似于陶瓷的，为零孔隙率且可具有上百年乃至几百年的使用寿命。该PCI项目的第二阶段目前正在进行，包括足尺结构构件及整体结构的试验，目的是为了检验、细化、验证该课题项目第一阶段所起草制订的相关设计准则。 超高性能混凝土（UHPC）的主要组成成份为波兰水泥、附加水泥基材料、细砂、纤维增强复合材料、高比例减水剂等，见图1所示。
《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
UHPC超高性能混凝土 产品简介： UHPC超高性能混凝土是一种超高强、韧性、高耐久性的特种工程材料，在国防工程、海洋工程、核工业、特种保安和防护工程、以及市政工程领域有良好的应用前景。经试验证明，其抗折强度是普通C50混凝土的3倍，缩变下降50%，经历700次冻融循环后仍然完好无损，被称为“永不开裂”的混凝土。 产品特点： 1、UHPC现已用于海洋石油平台的钢结构的外保护层，可大大提高水位变动区的支柱的使用寿命。 2、UHPC的早期度发展快，后期度极高，用于补强和修补工程中可替代钢材和昂贵的有机聚合物，既可保持混土体系的整体性，还可降低成本。 3、UHPC强度高，抗冲击性能好，可用于国防工程的防护结构，也可用于需要高承载力的特殊结构。 4、UHPC的高密实性与良好的工作性能，使其与模板相接触的表面具有很高的光洁度，外界的有害介质很难侵入到UHPC中去，而UHPC中的着色剂等组分也不易向外析出，利用这一特点可把UHPC用作建筑物的外装饰材料。 适用范围： 1、利用UHPC强度高的性质，可以减小结构构件尺寸，获得更多的使用空间。利用UHPC 可以建造跨度更长、净空更大的桥梁；可以减小高层建筑中底层柱子截面尺寸，得到更多的使用面积。 2、利用UHPC高抗拉强度、耐腐蚀的性质可以制作输油、输气管道以替代造价较高的大口径厚壁钢管，显著提高管道耐久性、降低成本。 3、利用UHPC的高抗渗性，制造中低放射性核废料储存整体容器。 4、用于军事与安保领域，制造抗爆炸、抗冲击装置。 5、现场抢修、结构加固等。
性能指标： 项目依据指标抗压强度（MPa）试件尺寸40×40×160（mm）≥120 抗拉强度（MPa）≥9 弹性段抗拉强度（MPa）≥7 极限抗拉强度（MPa）≥8 极限拉伸应变（%）≥0.2 极限抗拉强度/弹性段抗拉强度≥1.1 抗弯拉强度（MPa）≥22 初始坍落扩展度（mm）≥700 1h坍落扩展度（mm）≥650 备注：每立方原材料重量（不含拌合水）为2250kg
一般认为，高性能混凝土是指具有高强度、高工作性、高耐久性的混凝土，这种混凝土的拌合物具有大流动性和可泵性，不离析，而且可塑时间可根据工程需要来调整，便于浇筑密实。高性能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、抗碳化等耐久性能高。 基于高性能混凝土的优良性能，工程上应用高性能混凝土时，即使无严格的技术保证措施，也能获得密实的混凝土。特别是一些结构细部或形状复杂的结构，无需捣鼓，混凝土即能自动填充密实，不会因漏振或振捣不充分而造成结构的可靠性下降。 在土木工程，尤其是建筑工程中，高层建筑和超高层建筑必将占据更加重要的地位。高层建筑建设必然产生越来越高的泵送高度，高性能混凝土在这一点上相对于传统混凝土具有极大的优势，优越的可泵性保证了施工质量和速度，有极为可观的经济价值。而且高性能混凝土的高强度为高层建筑提供了安全保障。因为强度提高，构件截面尺寸得以大幅减小，结构自重亦可减轻。施工时，劳工人员劳动量和施工能耗将大大降低，建筑物有效使用面积增加，抗震能力会得到提高。 混凝土由于长期暴露在有害气体中或埋置于地下、设置于海滩或海水中，必然受到各种有害介质侵蚀，引起结构破坏，高性能混凝土因耐久性大幅度提高无疑能使结构的寿命延长，日常的结构维修费用也得以大幅降低，因此，可取的巨大经济效益和社会效益。其次，延长材料使用寿命，可保护自然资源，避免资源浪费，降低能源消耗，取得一定的生态效益。 但需要指出的是，高性能混凝土的特性是针对具体应用和环境而开发的，特别是流动性不可以作为高性能混凝土的指标，需根据工程特点注意拌合物的工作性。而且高性能混凝土制备技术应该注意克服追求高早强的倾向，这一点对混凝土的体积稳定性意义重大。高性能混凝土在发展中应当注重强度和耐久性的提高，但对于一项工程来说，混凝土体积的稳定性和均质性是最终目标。 综合来讲，高性能混凝土是在不断发展的，总体上是一种将大量优点集中于一身的新型材料。正因其优越的工作性能和良好的经济效益，高性能混凝土的用途是在不断扩大的，在许多工程中得以推广应用。基于混凝土作为主要建筑材料大量使用的现实，对于高性能混凝土的未来前景展望应保持乐观。
《建筑材料》教学实验 高性能混凝土其性能检测 高性能混凝土及其性能检测 大连理工大学土木水利实验教学中心建材实验室
11.高性能混凝土的基本知识 ?以美国的P．K．Mehta为代表的学者们认为高性能混凝土应该是高耐久性、高强度、高的体积稳定性低渗透性和高作性；高的体积稳定性、低渗透性和高工作性；?法国等欧洲国家认为高性能混凝土的主要指 标应是高强度混凝土。 标应是高强度混凝土 ?日本学者认为高流态、免振自密实、具有良 好的体积稳定性混凝土就是高性能混凝土。
1.高性能混凝土的基本知识 ?高性能混凝土（High performance concrete）是种新型高技术混concrete,简称HPC）是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高常规混凝土性能的 基础上，主要以耐久性作为设计指标，并 采用现代混凝土技术，选用优质原材料，采用现代凝技术选用优质原材料 除水泥、水、集料外，必须掺加足够数量 的活性超细粉料和高效减水剂而制作的混凝土。
1.高性能混凝土的基本知识 ?高性能混凝土要求其配制的水胶比不大于 度等并具有高作0.38，强度等级不小于C50，并具有高工作性、高抗渗性、高耐久性和体积稳定性。
1.高性能混凝土的基本知识 ?高强度高性能混凝土标识由名称代号、高类别度等构 性能类别、强度等级和导电量构成。?HPC-高性能类别-强度等级-导电量 ?高强高性能混凝土代号 示例：HPC D10C60500 HPC-D10-C60-500 表示强度等级C60、导电量500库仑的抗腐蚀高性能混凝土。 蚀高性能混凝土
2高性能混凝土配合比材料2.高性能混凝土配合比、材料 高性能混凝土的水胶比?[水/（水泥+活性超细粉+膨胀剂）]应控制在0.38～0.25范围内。?混凝土的砂率宜为28～34%，当采用泵送工艺时，宜为 34～44%。艺时宜为?水泥用量不宜大于500㎏/m 3，胶凝材料总3宜采用425量不宜大于600㎏/m 。宜采用42.5等级水泥。
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；
概述 超高性能混凝土（UHPC） 比传统的混凝土提供更高的抗压强度和抗拉强度。由于UHPC较高的强度、刚度， 耐久性,使其便于在桥梁上使用。然而，一个缺点是，面板和梁的连接区域一般要有一个较厚的截面来确保适当的剪切连接，这使得甲板上的UHPC不能更薄，更轻。此外，抗剪栓钉剪力连接件嵌入在UHPC板中对强度的影响与传统的混凝土板并不相同。我们通过15个推测试探讨论一个栓钉剪切连接键嵌入在UHPC面板的情况。我们测试了相对栓钉的极限强度极其相对滑移，并选择这些测试参数，以证明一个更薄的板的可行性。我们研究栓钉的长细比，纵横比以及栓钉顶部的覆盖厚度以证实eurocode-4 AASHTO LRFD设计规范中提到的UHPC面板的几何约束的存在。由试验得出，在不用损失栓钉的剪切强度情况下，其纵横比由4减少到3.1。覆盖厚度可以50毫米减少到25毫米而不引起在UHPC裂缝 厚板.然而，在所有情况下，都没有达到6毫米的延展性需求。因此，在UHPC板中栓钉剪力连接件设计应按照弹性设计规范。 1.介绍 超高性能混凝土（UHPC）是一种先进的由高强度基体和纤维组成的复合材料 。与传统的混凝土相比，它提供了优越的抗压强度（>150 MPa）和拉伸强度（>5 MPa）以及更高的弹性模量（>40 GPA）。它通常是由波特兰水泥，硅灰，填料，细集料，高效减水剂，水和钢纤维组成。 UHPC正在越来越广泛地应用到各种民用基础设施。特别是，许多调查发现，由于其较高的强度，刚度和耐久性，它确实适用于桥梁组件，如梁，板和连接 节点。有研究调查了UHPC作为一个面板组件的作用。 saleem等，开发了一个较薄的UHPC板系统以替代一个网格式钢面板。coreslab 结构公司开发的华夫饼形状的UHPC面板，安装在雪松溪、瓦佩洛县，爱荷华的桥上。我们研究了结构的表现，并提出了一个设计这个面板系统的包括连接部分的指南。 通过努力，我们开发了由FRP梁顶加上一层UHPC材料进行组合的组合梁 。陈和埃尔阿查用9.5-mm直径的玻璃纤维增强（GFRP）栓钉连接由空心箱体组成并覆盖了53毫米厚的UHPC层的FRP梁。 Nguyen等人。开发了上覆预制UHPC板的FRP工字梁组成的组合梁 ，其中板采用了M16螺栓作为剪力连接器以及环氧树脂材料。UHPC板 50毫米厚，而螺栓嵌入深度为35毫米，导致螺栓顶部只有15毫米。螺柱长细比为2.2。这个顶部的厚度和纵横比不满足设计规范要求的50毫米和比列值4。UHPC桥面板的可以比传统的混凝土桥面有一个更小的横截面。然而，连接了板和钢梁的连接区域厚度应该比传统条件下的厚度要厚，以确保该剪切连接器可以正确安装和嵌入在在面板中，来符合现有的设计规范。例如，以前开发的两个UHPC节点厚度分别为127毫米的厚度（5英寸）和203毫米（8英寸），这 不低于混凝土桥面的厚度。UHPC板最小的厚度为32毫米（1.25英寸）， 63.5毫米（2.5英寸），而剪切连接需要一个足够厚的UHPC板；这不利于降低自重和板的厚度。本研究探讨嵌入在不同厚度UHPC板上的螺栓剪力连接件的结构反应，证实了设计规范的有效性。
北京中德新亚建筑技术有限公司 Beijing Sino-sina Building Technology Co., Ltd. UHPC超高性能混凝土 UHPC超高性能混凝土是一种超高强、韧性、高耐久性的特种工程材料，在国防工程、海洋工程、核工业、特种保安和防护工程、以及市政工程领域有良好的应用前景。经试验证明，其抗折强度是普通C50混凝土的3倍，缩变下降50%，经历700次冻融循环后仍然完好无损，被称为“永不开裂”的混凝土。 一、产品特点 1、UHPC现已用于海洋石油平台的钢结构的外保护层，可大大提高水位变动区的支柱的使用寿命。 2、UHPC的早期度发展快，后期度极高，用于补强和修补工程中可替代钢材和昂贵的有机聚合物，既可保持混土体系的整体性，还可降低成本。 3、UHPC强度高，抗冲击性能好，可用于国防工程的防护结构，也可用于需要高承载力的特殊结构。 4、UHPC的高密实性与良好的工作性能，使其与模板相接触的表面具有很高的光洁度，外界的有害介质很难侵入到UHPC中去，而UHPC中的着色剂等组分也不易向外析出，利用这一特点可把UHPC用作建筑物的外装饰材料。 二、适用范围 1、利用UHPC强度高的性质，可以减小结构构件尺寸，获得更多的使用空间。利用UHPC可以建造跨度更长、净空更大的桥梁；可以减小高层建筑中底层柱子截面尺寸，得到更多的使用面积。 2、利用UHPC高抗拉强度、耐腐蚀的性质可以制作输油、输气管道以替代造价较高的大口径厚壁钢管，显著提高管道耐久性、降低成本。 3、利用UHPC的高抗渗性，制造中低放射性核废料储存整体容器。 4、用于军事与安保领域，制造抗爆炸、抗冲击装置。 5、现场抢修、结构加固等。 三、性能指标
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
高性能混凝土技术 摘要：高性能混凝土（HPC)是一种具有高强度、高耐久性与高工作性的混凝土，HPC的W/C≤0.38，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。在传统混凝土的基础上，通过添加一些掺和料、外加剂，来改善其混凝土的性能，达到提高其耐久性的目的。 关键词：高性能混凝土，活性矿物掺合料，高效减水剂，配合比设计 1、高性能混凝土简介 高强度混凝土不是高性能混凝土。过分强调混凝土的强度，特别是早期强度，对混凝土的其他性能是不利的，因为要求了早期强度，则势必大幅度增加水泥用量，并还要用各种技术手段来加速水泥的水化。这样，混凝土内部由于水化反应过快，水化物来不及迁移，造成局部应力，大孔隙问题，使混凝土的整体性能下降。它还有可能造成后期(28天或56天)强度大大超过设计强度。这是非常危险的，因为钢筋混凝土理论中，强度过高，与配筋不协调，成为少筋混凝土结构。这种结构在破坏以前没有任何先兆，为脆性破坏。所以，在此条件下，不能称为高性能混凝土。 高弹性模量混凝土不是高性能混凝土。混凝土的高弹性模量，在进行预应力施工时，可能会减少预应力的损失，从而混凝土结构在受力方而更为有利。这往往造成一种错误的认识，若混凝土结构处于温度变化较大，特别是全天温度变化较大的环境中时，由于高弹性模量，造成的温度应力也更大。同理，在其他环境中因混凝土体积变化造成的应力也越大。因为混凝土早期的化学收缩、塑性收缩及失水收缩等，均会形成混凝土的拉应力，而此时弹性模量增长过快，弹性模量越高，拉应力相应也越大，此时混凝土的抗拉强度还很低，极易造成混凝土开裂。所以，这也不能叫高性能混凝土。 大流动度混凝土不是高性能混凝土。过大的流动性，甚至自密实性混凝土，可能过多地使用胶凝材料，这会使混凝土的长期性及耐久性性能降低。只有在某些特定的施工场合下，才用高流动度或自密实混凝土。比如，钻孔灌注桩，由于
高性能混凝土与普通混凝土的差别 一、理念上的差别 共性: ◇高性能混凝土本质上与普通混凝土没有很大差别 高性能混凝土为一种新型高技术混凝土,就是对普通砼某些性能上的优化,就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,就是以耐久性作为设计的主要目标,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、体积稳定性与经济性。 ◇使用的原材料仍然为水泥、砂、石、外加剂,但对各性能指标要求更严。 ◇生产工艺过程在宏观上与普通混凝土一致 不同点: ◇在普通混凝土基础上掺加大量活性混合材,养护水平要求高。 高性能混凝土就是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与通常的搅拌、浇注与养护操作,未必能日常生产这种混凝土。高性能混凝土的特性,就是针对一定的应用与环境所要求的。例如:易于浇注、早期强度、水化热、体积稳定性、可捣实不离析、长期力学性质、密度、韧性、在服务环境中运行寿命长久。因此在施工过程中要掺大量活性混合材以改善上述性能。活性混合材掺量提高了,相应的养护工艺也要提高。 ◇对施工单位的管理水平要求高 高性能混凝土的施工过程控制要严格按ISO9001标准要求运行。 ◇许多对普通混凝土不敏感的因素变得敏感了 高性能混凝土对原材料、配合比、生产搅拌运输工艺、养护方式等十分严格,按普通混凝土的生产理念远远不能适应要求。 二、原材料选用上的差别 1.水泥 水泥应采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。普通硅酸盐水泥中掺与料只能就是粉煤灰或高炉矿渣。 a 不用早强型水泥 b 不用立窑水泥 c 不要选用C3A含量高的水泥 d 尽量选用低碱水泥 2、砂
关于高性能混凝土的认识 班级：10级铁工一班 姓名：张霄 学号：20106752 教师：唐秀军 2011年11月26日
关于高性能混凝土的认识 一、高性能混凝土的性能研究和应用分析 （一）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。 （二）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
高性能砼的研发与应用 摘要：高性能砼具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多特性，被认为是目前全世界性能最为全面的砼，至今已在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程普遍使用。 论文主要介绍高性能砼发展的历史背景及目前国内外的研究现状，阐述高性能砼的特性，列举高性能砼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。 关键词：高性能砼；耐久性；体积稳定性 abstract: the high performance concrete with high durability, high workability, high strength and high volume stability of many characteristics, thought to be the most comprehensive performance of concrete around the world, has been in the bridge, high building, harbor construction projects commonly used. thesis mainly describes the history of the development of high performance concrete background and the research situation at home and abroad, this paper expounds the characteristics of high-performance concrete, the high-performance concrete list at home and abroad in the applications of research achievements, and its development tendency. keywords: high performance concrete; durability; volume
UHPC(超高性能混凝土) 上海罗洋新材料科技有限公司（Shanghai Royang Innovative Material Technologies Co., Ltd.）成立于2005年底，专注于UHPC（Ultra High Performance Concrete，超高性能混凝土）等先进材料的研发、生产与销售，是上海市高新技术企业与专利试点企业。公司宗旨是为更轻更强更耐久的结构创新提供关键材料基础及应用技术服务，核心使命是“材料创新成就未来工程”。公司主要产品为拥有自主知识产权、处于国际先进水平的TENACAL?（泰耐克）系列超高性能水泥基复合材料。 公司拥有一支理论基础扎实、具有国际化视野的博士、硕士等高素质人才组成的研发团队，并建立了一支由著名专家组成的完善技术支持体系，以踏实做事、真诚待人的理念为客户提供高质量的技术服务。 公司长期致力于技术创新，视创新为企业进步的灵魂。至2017年，共申请专利49项，其中发明专利33项，已授权19项；实用新型专利16项，已授权14项。先后与各科研院校合作开展课题研究20多项，其中部级课题2项，发表论文20余篇。荣获教育部“科学技术进步二等奖”一项、水利部“大禹水利科学技术奖三等奖”一项、原铁道部“科技进步二等奖”一项；获得上海市科委、经信委等政府机构的大力支持，如市科委“创新基金”、“快速路网快速诊断修复技术研究“等课题的支持。同时，积极开展UHPC应用技术行业标准的制定，联合设计院主编或参编交通部”UHPC桥梁加固技术规程“、UHPC梁式桥设计规程”等。 罗洋科技的目标是成为国内领先的“高应变强化型UHPC技术应用服务平台”，为路桥、建筑、隧道、军事、海洋等工程提供创新的结构材料及应用技术解决方案，让结构同时具备轻质高强、安全耐久、经济美观、节能环保等优点，使结构寿命真正达到200年，推动工程走向可持续发展的道路。 TENACAL?（泰耐克）为一系列高应变强化型超高性能混凝土（UHPC）产品（性能满足瑞士SIA 2052规范UA级别以上），在常温养护条件下，具备高强、高延性、高耐久性、良好施工性能等特征。 TENACAL?基于最紧密堆积原理由计算机精确设计，可将多元复合体系的宏观缺陷降到最低； 并运用先进的分子活化技术，使胶凝体系发挥出最大功效，形成高度致密的无机质基体，在提 供优良力学性能的同时，具备极佳的抗渗、抗冻融、耐腐蚀、耐高温、抗冲磨等耐久性。