高性能混凝土技术介绍
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高性能混凝土有哪些导言:在建筑和基础设施的领域中,混凝土是一种常见的建筑材料。
近年来,随着建筑技术和材料科学的不断发展,一种被称为高性能混凝土(High Performance Concrete,简称HPC)的新型混凝土材料逐渐引起了人们的关注。
高性能混凝土具有较高的强度、耐久性和耐候性,可以承受更大的荷载并延长结构的寿命。
本文将介绍高性能混凝土的定义、特点以及在建筑工程中的应用。
一、高性能混凝土的定义高性能混凝土是一种经过特殊设计和控制的混凝土,具有比传统混凝土更好的性能和性能指标。
它采用了特殊的配合设计和优质的原材料,如高强度水泥、细度模数适中的矿物掺合料、特殊的化学外加剂等,以提高混凝土的性能。
高性能混凝土通常具有较高的抗压强度、抗拉强度、耐久性和耐候性。
二、高性能混凝土的特点1. 高强度:高性能混凝土具有较高的抗压强度和抗拉强度,通常比传统混凝土的强度更高。
这使得高性能混凝土能够承受更大的荷载和提供更好的结构支撑能力。
2. 优异的耐久性:高性能混凝土具有良好的耐久性,能够抵御化学侵蚀、氯盐侵蚀和冻融循环等外界环境的侵害。
这使得高性能混凝土在海洋环境、工业环境和寒冷地区等特殊条件下应用广泛。
3. 减少裂缝和变形:高性能混凝土的收缩性和蠕变性能得到了有效的控制,因此可以减少混凝土的裂缝和变形。
这有助于提高结构的稳定性和耐久性。
4. 提高施工效率:高性能混凝土具有较高的自流性和可泵性,因此易于施工和灌注。
这减少了施工时间和劳动力成本,提高了工作效率。
三、高性能混凝土的应用领域1. 桥梁工程:高性能混凝土在桥梁的建造中得到了广泛应用。
由于其较高的抗压强度和抗拉强度,高性能混凝土能够承受桥梁所受到的荷载,提高桥梁的结构安全性和寿命。
2. 高层建筑:高性能混凝土的高强度和耐久性使其成为高层建筑中的理想材料。
通过使用高性能混凝土,可以减少柱子和梁的尺寸,提高整个建筑的抗震性能。
3. 水利工程:高性能混凝土在水利工程中的应用也非常普遍。
混凝土结构中超高性能混凝土的应用技术一、前言超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete, UHPC)是近年来发展起来的一种新型高性能混凝土,具有很高的强度、耐久性、耐磨性和抗渗性等特点。
它在工程建设中的应用已经逐渐得到广泛关注和认可。
本文将介绍混凝土结构中超高性能混凝土的应用技术,包括UHPC的组成和性能、UHPC在工程建设中的应用、UHPC的制作工艺以及UHPC的质量控制等方面。
二、UHPC的组成和性能1. UHPC的组成超高性能混凝土主要由水泥、细砂、超细矿物掺合料、高性能粉煤灰、钢纤维、高性能外加剂等组成。
其中,超细矿物掺合料是UHPC的关键组成部分,它能够填补水泥颗粒之间的空隙,使得UHPC的密实性更加优良。
2. UHPC的性能UHPC具有以下优点:(1) 高强度:UHPC的抗压强度可达到150MPa以上,抗拉强度可达到15MPa以上。
(2) 耐久性好:UHPC具有较好的抗冻融性和耐久性,能够耐受酸碱侵蚀和氯离子侵蚀。
(3) 抗磨性强:UHPC的抗磨性能较好,能够在重载交通条件下使用。
(4) 抗渗性好:UHPC具有很好的抗渗性能,能够有效地防止渗水和渗气。
三、UHPC在工程建设中的应用1. 桥梁UHPC在桥梁建设中的应用非常广泛,可以用于桥墩、桥台、梁底板等部位的建设。
由于UHPC具有很高的强度和耐久性,能够有效地提高桥梁的承载能力和使用寿命。
2. 隧道UHPC也可以用于隧道的建设中,可以用于隧道衬砌、隧道顶板等部位的建设。
由于UHPC具有很好的抗压强度和抗磨性能,能够有效地保护隧道结构,延长使用寿命。
3. 建筑UHPC可以用于建筑的墙体、地板、梁柱等部位的建设。
由于UHPC具有很好的抗渗性和抗震性能,能够提高建筑的耐久性和安全性能。
四、UHPC的制作工艺1. 材料的准备UHPC的制作需要准备水泥、细砂、超细矿物掺合料、高性能粉煤灰、钢纤维、高性能外加剂等材料。
在对高强高性能混凝土进行配合比设计时,需要注意如下几个方面的要点:①注意对水胶比进行一定程度的控制,一般情况下控制在0.24至0.38之间较为适宜;②严格把控水泥用量,一般不得超过500k g/m3,同时控制水泥以及掺合料的胶结材料总量在600k g/m3之内;③严格控制煤粉灰掺入量,一般情况下煤粉灰掺入量不得超过胶结料总量的30%;④在泵送时,还需要控制好砂率,在32%至40%的范围之内较为适宜,需要注意的是,为了对混凝土拌合物的和易性进行有效的保证,针对不同强度的混凝992021.05 |土按照最佳砂率进行配比,其中C60混凝土砂率为40混凝土在运输与浇筑的过程中会损失一定的坍落度,以实现[3]。
4施工要点4.1拌合在该环节的作业过程中,需要注意以下几点内通常情况下会采用二次计量法来计算材料添加量,每添加量误差控制在±0.5%。
(2)在原材料拌和过程和过程中,多匹配强制式搅拌机来作为材料搅拌用具确保搅拌质量的合规性。
(3)在材料在搅拌机中完成一步提高拌和材料的均匀度,随后对材料质量进行检辆上,进行下一环节操作。
4.2运输进行高强高性能混凝土运输作业时,应注意以下材料时,会在材料表面覆盖塑料薄膜或遮阳布,以免冬季材料运输时,时间需控制在90m i n以内,而夏季4.3浇筑进入到混凝土浇筑环节后,应注意以下内容:(分层浇筑活动中,需要控制好单层浇筑厚度和浇筑间制在60m i n以内,避免结构分层的情况出现。
(2)等结构,避免浇筑冲量过大,引起其他结构形变、破现离析的问题。
(3)在浇筑作业期间,还存在不同强性能混凝土浇筑,以确保浇筑质量的可靠性。
4.4振捣完成上述作业后,进入到混凝土振捣作业环节,捣环节,多选择机械振捣的方式来展开工作,所选振的基础上,加快振捣速度。
其次,在振捣过程中需要快振捣速度,多采用多点同时振捣的作业方式,单次续作业。
最后,为了防止混凝土振捣结束后表面出现抹灰作业,借此提高混凝土表面的密实度[4]。
高性能混凝土高性能混凝土是一种具有优异性能的建筑材料,是通过优化混凝土配合比、精选优质原材料和采取先进的施工技术而制成的。
与普通混凝土相比,高性能混凝土具有更高的耐久性、更强的抗压、抗渗、抗冻、抗裂能力以及更好的耐高温、耐化学腐蚀等特点。
高性能混凝土在工程建设中应用广泛,可以用于各种类型的建筑物和工程,例如高层建筑、大型桥梁、隧道、水坝、电力工程、交通设施等等。
它的强度和耐久性能不仅可以保证建筑物的安全性和长期稳定性,同时也能大大降低维修和改造的成本。
高性能混凝土的主要特点包括以下几个方面:1.高强度高性能混凝土采用优质的原材料和科学的配合比,可以使生产的混凝土具有更高的强度和更好的耐久性。
它的抗压强度通常在70Mpa以上,甚至可以达到140Mpa。
2.高耐久高性能混凝土的密实性和紧密性很高,可有效防止水、氧和其他化学物质进入混凝土内部,减少混凝土的侵蚀和疲劳破坏,从而使建筑物的使用寿命更长。
3.抗裂性能好高性能混凝土的弹性模量和强度均匀性都比较好,不容易出现裂缝现象,即使出现裂缝也比较细小,不会对建筑物的整体结构造成影响。
4.抗渗性好高性能混凝土的孔隙率很小,对水的渗透性能非常好,因此可以大大减少渗漏问题的发生,从而提高建筑物的整体质量和安全性。
5.耐高温高性能混凝土是一种高温灼烧的耐火材料,其抗高温性能可以达到2000℃以上,因此它非常适合用于高温和火灾安全要求较高的建筑物和工程。
6.环保性好高性能混凝土生产过程中采用的原材料和工艺都比较环保,不会对环境造成污染,同时其寿命较长,可以减少对环境的破坏。
高性能混凝土在应用时需要注意以下几点:1.制备过程需要严格控制,以确保混凝土质量优良。
2.需要在混凝土配合比的选择上进行优化设计,以满足不同工程的需求要求。
3.在施工中需要选择适当的施工工艺和设备,正确掌握施工要点,以保证高性能混凝土的质量。
4.在使用高性能混凝土建造建筑物时要重视保养、维护及检测等工作,以保持其优异性能。
高性能混凝土施工技术及应用案例一、前言高性能混凝土是指在普通混凝土的基础上添加优质材料和控制技术,使其具有更高的强度、耐久性和施工性能。
在建筑工程中,高性能混凝土已经成为一种重要的建筑材料,广泛应用于高层建筑、桥梁、隧道、地铁等工程中。
本文将从高性能混凝土的施工技术和应用案例两个方面来介绍。
二、高性能混凝土的施工技术1.原材料的选择和控制高性能混凝土的原材料包括水泥、粉煤灰、矿渣粉、砂、石子、膨胀剂、减水剂等。
在选择原材料时,需要考虑其品种、质量、产地等因素,并且需要对原材料的质量进行控制,以确保混凝土的质量。
2.配合比设计和调整高性能混凝土的配合比设计是一个复杂的过程,需要考虑多个因素,包括强度、耐久性、流动性、减水剂使用量等因素。
在配合比设计过程中,需要根据实际情况进行调整,以确保混凝土的质量。
3.施工工艺的控制高性能混凝土的施工工艺需要严格控制,包括搅拌、浇筑、养护等过程。
在搅拌过程中,需要控制搅拌时间和搅拌速度,以确保混凝土的均匀性和流动性。
在浇筑过程中,需要控制浇筑速度和浇筑高度,以避免混凝土的分层和空洞。
在养护过程中,需要控制养护时间和养护条件,以确保混凝土的强度和耐久性。
4.施工人员的技能和素质高性能混凝土的施工需要有一支技术娴熟、素质过硬的施工队伍。
施工人员需要具备丰富的施工经验和技能,能够准确地掌握施工工艺,保证混凝土的质量。
三、高性能混凝土的应用案例1.上海环球金融中心上海环球金融中心是目前中国最高的建筑,高度达到632米。
在建筑过程中,采用了大量的高性能混凝土,包括高强度混凝土、自密实混凝土等。
这些混凝土具有优异的强度和耐久性,能够满足建筑的高要求。
2.拉萨林则徐图大桥拉萨林则徐图大桥是世界上海拔最高的公路大桥,海拔达到4500米以上。
在建造过程中,采用了一种特殊的高性能混凝土,能够适应极端的气候和地理条件,保证了大桥的强度和耐久性。
3.北京大兴国际机场北京大兴国际机场是中国目前最大的机场,采用了大量的高性能混凝土,包括高强度混凝土、自密实混凝土等。
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。
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/ho21・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。
高性能混凝土的发展和应用概述高性能混凝土是指具有优异性能的混凝土,其抗压强度、耐久性、抗裂性、耐化学侵蚀性和工作性能等指标均优于普通混凝土。
高性能混凝土的发展和应用,旨在提高建筑物的强度、耐久性、安全性和节能性,有利于推动现代建筑技术的进步,提升建筑品质,为城市的可持续发展做出贡献。
发展历程高性能混凝土的研究始于20世纪80年代,最初由法国的材料科学研究所研发。
90年代初,日本开始大量研究高性能混凝土的技术,推广应用并完善了相关标准。
此后,欧美、加拿大、韩国等国家也相继开始高性能混凝土的研究。
随着研究的深入,高性能混凝土的性能不断得到提高和升级,发展趋势也愈加明朗。
技术特点高性能混凝土相对于普通混凝土而言,有着如下的技术特点:1.抗压强度高。
高性能混凝土的抗压强度远高于普通混凝土,可达到100MPa以上。
2.耐久性好。
高性能混凝土的密实性和致密性好,抵御水侵蚀和化学侵蚀能力强,耐久性好。
3.抗裂性强。
高性能混凝土的力学性能稳定、伸缩性小,抗裂性强。
4.施工性能优。
高性能混凝土流动性好,施工性能优,便于浇筑,形成均匀、致密的混凝土结构。
5.环保节能。
高性能混凝土采用高强度水泥减少用量,降低二氧化碳排放,符合现代建筑节能环保的要求。
应用领域高性能混凝土的应用范围非常广泛,主要应用于以下领域:1.高层建筑:高层建筑需要承受较大的风荷载和地震荷载,高性能混凝土能够为建筑提供强大的支撑。
2.桥梁和隧道:高性能混凝土能够提供稳固的结构支撑力,增强桥梁和隧道的承载能力和稳定性。
3.水利工程:高性能混凝土可以满足渠道、坝体等水利工程中对耐久性、抗渗透、抗冲刷的要求。
4.航空航天工程:高性能混凝土的抗压性、抗裂性和耐久性能够保证航空航天工程长期稳定运行。
5.地下管道和储罐:高性能混凝土的耐腐蚀性和耐久性能够满足地下管道和储罐的使用要求。
作为一种优良建筑材料,高性能混凝土具有很多独特的技术特点和应用领域,可以广泛应用于各种建筑和基础工程中。
第二部分高性能砼(HPC)一、高性能砼的概念(一)主要特点采用常规材料和生产工艺, 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、高体积稳定性和良好外观的混凝土.高性能混凝土不一定是高强混凝土.具有实用性、经济性、技术先进性和铁路适用性.(二)技术措施•优质的水泥和砂石料•掺加优质化学外加剂---减水剂,引气剂•掺加矿物掺合料---粉煤灰,矿渣粉,硅灰•低水胶比(<0.40)•限制胶凝材料总量和水泥用量;控制砼中碱含量,氯含量•严格的施工过程技术管理•力学性能、工作性能、耐久性的全面检验(三)基本原理•全面提升砼微结构三部分的质量,增加砼的密实性,削除薄弱因素,提高砼整体耐久性和强度。
•减少水泥石的孔隙率---水化硅酸钙凝胶,氢氧化钙和钙矾石晶体,未水化颗粒,其它小颗粒,毛细孔和各种孔隙.•粗细骨料的质量和级配更科学---骨料强度和表面状态,级配及在砼中所占比例.•减少骨料界面层厚度,增加其密实性---富集氢氧化钙和钙矾石结晶,界面层的密实性和厚度很重要.(四)存在问题• 1.水胶比少于0.4时,自收缩率增大,早期弹模较高,应力松弛能力降低,增加了开裂趋势.• 2.磨细矿渣(比表面大于4000) ,尤其是硅灰使砼早期收缩增加,弹模增大,应力松弛能力降低,增加了砼的开裂倾向.但粉煤灰使砼早期收缩减少,弹模也较低,可降低开裂的趋势.• 3.高性能砼的水胶比较低,掺合料较多,因此对砼的温度控制和湿养护要求更加严格,增加了施工难度和成本.二、砼原材料(一)水泥•宜用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,不宜用CA大于8%的水泥或其它早强型水泥.3•硅酸盐水泥的比表面积应300-350m2/Kg.•当骨料具有碱-硅酸反应活性或C40及以上砼时,水泥的碱含量不宜超过0.6%.•有抗硫酸盐侵蚀要求的砼,水泥熟料中A含量应不超过6%.• C3水泥矿物成份及性能S) 水化较快,强度高•硅酸三钙(C3S) 水化慢,发热量少,后期强度高•硅酸二钙(C2A) 水化很快,发热量大,强度低, •铝酸三钙(C3收缩大,耐硫酸盐侵蚀性差AF) 耐硫酸盐侵蚀性差•铁铝酸四钙(C4(二)砂石料•细骨料应选用级配合理、质地坚固、含泥量少、空隙率小的中粗砂,不宜用山砂,不得用海砂.•粗骨料应选用级配合理、粒形良好、质地坚固、空隙率小的洁净碎石.•粗细骨料的碱活性要经过检验,并符合有关技术要求.(三)化学外加剂1.减水剂的作用•减少砼用水量, 降低水泥石孔隙率, 改善结晶无序化. 界面孔结构; 界面Ca(OH)2过渡层减少, 水化硫铝酸钙Aft结晶尺寸减少, 界面强度提高. 因此提高砼的各项力学性能.•改善砼施工工作性能.•由于提高砼的密实性和强度, 改善砼的耐久性能.2.减水剂种类类型系列减水率普通减水剂木质磺酸钙5~12%15~30%高效减水剂萘系,密胺系,氨基磺酸系高性能减水剂聚羧酸系25~45%3.聚羧酸系减水剂优点•掺量少(0.15~0.3%), 减水率高(25~45%).•砼工作性好,坍落度损失小.•砼收缩小.•碱含量很少.•早强、缓凝、引气性可视需要复配调节.•无污染的环保产品•但与水泥和掺和料的工作度敏感性很强4.引气剂的作用•明显提高砼的抗冻性, 缓减硫酸盐腐蚀和碱骨料反应产生的膨胀应力.•有轻微减水作用, 减少表面泌水和骨料底部泌水.•改善砼的匀质性和工作性能, 尤其是明显提高可泵性.(四)矿物掺合料(粉煤灰,矿渣粉,硅灰)1.火山灰效应---低碱性CSH(C/S<1.5),晶须强度高,溶解度低,较稳定.2.二次反应---高碱性(CSH)转化为低碱性(CSH),消耗Ca(HO)2,结晶变小,界面过渡层变小,富集和取向性减少,提高水泥石界面强度.3.颗粒填充作用---水泥.矿渣.硅灰末水化颗粒大小差别大, 颗粒互相填充, 减小水泥石孔隙率, 改善次中心质和次介质的颗粒级配, 强化了中心质网络骨架.4.削减温峰作用---水化速度慢,放热总量小.5.提高耐久性---改善耐硫酸盐侵蚀性, 抑制碱骨料反应,增加密实性, 提高抗渗性和氯离子渗透性.三、砼配合比设计(一)配合比参数(二)砼拌合物性能(三)砼力学性能(四)砼的耐久性能(五)配合比设计步骤(一)配合比参数1.抗压强度等级:根据砼结构的环境类别和作用等级以及设计使用年限,查限值表可知最低强度等级。
高性能混凝土论文高性能混凝土(High Performance Concrete, HPC) 是现代建筑工程领域中的一项重要技术。
其具有优异的力学特性、耐久性和施工性能等优点,能够在工程建设过程中发挥重要作用。
本文将对高性能混凝土论文进行深入探讨,并对其应用进行分析。
一、高性能混凝土的定义高性能混凝土是指具有高强度、高密实、高耐久性和高可塑性等性能的混凝土,其强度等级一般为C60 及以上,其水胶比一般不大于0.35,且具有一定的抗裂性能和耐久性能。
高性能混凝土的主要特点是强度高、柔韧性好、抗渗透性能好、抗裂性能好、耐久性好等。
二、高性能混凝土的主要组成高性能混凝土的主要组成部分有水泥、粉煤灰、粗骨料、细骨料和适量的掺合料等。
其中,水泥是混凝土的主要固化材料,粉煤灰的掺入可以提高混凝土的强度和耐久性,在掺合料方面,一般采用硅粉、多孔玻璃微珠等加入掺合料,以提高混凝土的抗渗透性、抗冻融性等性能,以提高混凝土的性能。
三、高性能混凝土的应用高性能混凝土在各类工程、如大型基础工程、高层建筑、特种桥梁等领域得到广泛应用。
在建筑工程方面,高性能混凝土可以用于地下工程中的外壁混凝土、桩、基础、隧道等构筑物;同时也广泛应用于建筑助力结构中的梁、柱、板、墙体等构件中。
在道路建设领域,高性能混凝土可用于高速公路、隧道、桥梁等方面。
在水利工程方面,高性能混凝土可以用于坝墙、水闸、管道等建筑物的施工。
四、高性能混凝土的设计方法高性能混凝土设计方法需要根据设计要求,考虑各项因素共同确定设计参数。
首先,需要确定使用场所、相应的强度等级和耐久性参数,以及工程建设条件和其他相关要求,然后根据这些信息综合来确定高性能混凝土的配合比、水胶比、骨料比等,并进行试模试验、构件试验及现场施工试验,以确保高性能混凝土的设计实用性和可靠性。
五、高性能混凝土的问题和解决措施高性能混凝土在实际施工过程中会出现如抗裂性能不足、翻浆现象、骨料配合不均匀等问题。
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3。
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。
≥1.15f计算;HS-HPC的配制强度可按公式f(2)cu,kcu,0≥1.1f计算;f UHPC的配制强度可按公式cu,kcu,0(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(<8%)的水泥。
高性能混凝土技术开发与应用研究摘要高性能混凝土技术是一种新型的混凝土技术,能够达到较高的强度和耐久性,广泛应用于大型桥梁、高层建筑等工程领域。
本文首先介绍了高性能混凝土的定义和特点,然后详细阐述了高性能混凝土的设计方法、原材料选择和生产工艺等方面。
此外,本文还探讨了高性能混凝土材料的性能及其对工程性能的影响,并分析了高性能混凝土在工程中的应用现状,最后对高性能混凝土的发展趋势进行了展望。
关键词:高性能混凝土;设计方法;原材料选择;生产工艺;应用现状;发展趋势。
一、引言高性能混凝土是指强度等级≥C50的混凝土,其特点是具有较高的强度、耐久性和耐磨性等,广泛应用于大型桥梁、高层建筑以及机场跑道等工程领域,是一种新型的混凝土技术。
与普通混凝土相比,高性能混凝土具有更高的强度、更好的耐久性和更好的抗震性能,因此在特殊的建筑工程领域中得到了广泛的应用。
本文旨在对高性能混凝土技术进行系统的介绍,并阐述其设计方法、原材料选择和生产工艺等方面。
此外,本文还探讨了高性能混凝土材料的性能及其对工程性能的影响,并分析了高性能混凝土在工程中的应用现状,最后对高性能混凝土的发展趋势进行了展望。
二、高性能混凝土的定义和特点高性能混凝土是指强度等级≥C50的混凝土,其特点是具有较高的强度、耐久性和耐磨性等,广泛应用于大型桥梁、高层建筑以及机场跑道等工程领域。
与普通混凝土相比,高性能混凝土具有以下特点:1. 较高的强度高性能混凝土的强度通常比普通混凝土高出30%以上,甚至达到了100MPa以上。
这种强度优势使得高性能混凝土可以用于需要承受大荷载和极端条件下工作的工程项目中。
2. 良好的耐久性高性能混凝土的耐久性能好,其表面不易开裂和龟裂,能够抵御化学侵蚀和冻融循环等自然作用,更长时间地保持其强度和美观度。
这种优点使得高性能混凝土可以用于需要长寿命和高要求的建设项目中。
3. 良好的耐磨性高性能混凝土具有出色的耐磨性,其表面能够承受很高的摩擦力而不会出现磨损。
高性能混凝土的使用技术混凝土是现代建筑中最常用的材料之一。
然而,随着社会经济和科技的发展,人们对混凝土的质量和性能要求也越来越高。
高性能混凝土作为一种新型的建筑材料,具有极高的强度和可持续性。
本文旨在介绍高性能混凝土的使用技术,为工程师和设计师提供有用的指导。
一、高性能混凝土的定义和特点高性能混凝土是指在保证抗压强度高于C50的情况下,通过优化设计和材料技术,达到一定的耐久性、可加工性、热收缩性、抗渗透性、抗冻融性等多种性能指标的混凝土。
高性能混凝土的主要特点如下:1. 高强度:高性能混凝土的强度在C50以上,可以满足大多数工程需求。
2. 耐久性好:高性能混凝土为材料组合设计,可以耐受极端环境下的气候和物理力,增加混凝土使用寿命。
3. 抗渗透性强:高性能混凝土具有出色的抗渗透性能,可以很好地保护建筑物及其内部设施,有效提高混凝土结构的使用寿命。
4. 抗冻融性强:高性能混凝土可以很好地抵御冻融循环引起的混凝土开裂等问题。
5. 可加工性好:高性能混凝土的流动性好,有助于设计师实现其想要的最终形态。
二、高性能混凝土的原料和制作方法高性能混凝土的制作要求材料高质量、混合均匀,具有一定的机械性能,以保证混凝土的最终性能。
混凝土的主要原材料包括水泥、矿物掺合料、粗细骨料、外加剂等。
按照不同的性能要求,高性能混凝土的掺合料有所不同。
高性能混凝土的制作方法主要包括以下三步骤:1. 进行材料的配合和评估:混凝土的混合比例、掺杂剂等应符合设计要求;材料要求平均、充分地混合。
2. 进行混合:粗细骨料和水泥等掺合料应该先混合,添加外加剂得到具有流动性的混凝土。
然后将混凝土压入模具中,在混凝土硬化前,进行可以考虑的模具加工。
3. 进行养护:混凝土还需要在养护期内进行保水保温,以确保混凝土的质量,整体达到目标预设的性能。
三、高性能混凝土的应用高性能混凝土在现代建筑中有着广泛的应用,如桥梁、隧道、高层建筑、基础设施等。
在具体工程中,高性能混凝土的应用要根据实际情况进行选择:1. 低氯高性能混凝土:应用于水泥、水利、公路、桥梁等建筑中。
高性能混凝土技术专题一、高性能混凝土的含义及其发展前景(一)高性能混凝土的含义自“高性能混凝土”(High Performance Concrete)一词提出以来的十几年来,至今对它没有统一的解释或定义。
HPC 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,在有效的质量控制下制成的。
除采用优质水泥、水和集料以外,必须采用低水胶比和掺加足够数量的矿物细掺料与高效外加剂。
注意高性能混凝土并不能简单地认为是高强混凝土。
HPC 应同时保证下列性能:耐久性、工作性、各种力学性能、适用性、体积稳定性和经济合理性。
只要满足工程使用所要求的工作性(流动性、密实性、和易性等混凝土拌合物性能)、耐久性(抗介质渗透性、抗冻融性、抗磨蚀性和承受各种荷载所需要的强度性能)、经济合理(包括材料、设计、施工、维护保养等)、对环境损害较小(满足生态、环保、可持续发展要求等)的混凝土就应该看成是高性能混凝土。
高性能混凝土与普通混凝土相比具有如下优点:1.强度更高因而结构尺寸更小,这就使得结构自重减轻、使用面积增加、材料用量减少;2.弹性模量更高,因而结构变形更小、刚度更大、稳定性更好;3.耐久性、抗渗性好,因而结构的工作寿命大幅度延长;4.具有良好的工作性能,混凝土拌合物应具有较高的流动性,不分层、不离析,易浇筑,泵送混凝土、自密实混凝土还应具有良好的可泵性、自密实性能。
5.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,硬化后具有较小的收缩变形。
(二)高性能混凝土的研究现状1.国外现状国外在高强高性能混凝土领域方面发展的相当快,特别是美国、日本及德国等国家在80年代初已推出C100甚至C1000(RPC,粉煤灰活性粉末混凝土)超高强高性能混凝土,HPC 和RPC 已应用于高端民用建筑工程及军用工程(如潜水艇舱门等,可抗击鱼雷的攻击而不发生变形);特别是C100~C200的混凝土已大量应用于实际工程中。
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。
(4)工程应用实例本技术给出了自密实混凝土在深圳赛格广场钢管混凝土应用实例。
从混凝土原材料的选择、混凝土配合比设计、混凝土拌合物验证性试验、现场模拟试验直至现场施工,叙述了自密实混凝土技术的全过程,并制订了《自密实混凝土质量标准》、《生产技术规程》和《施工技术规程》以确保自密实混凝土的施工质量。
3、混凝土耐久性技术(1)主要技术内容在以往的混凝土配合比设计中,主要考虑的是强度指标,对耐久性考虑较少。
高性能混凝土以高工作性、高强度、高耐久性为特征,区别于普通混凝土。
对于海洋工程、喷洒化冰盐的公路与桥梁工程、盐渍地区的工程,由于氯盐侵入混凝土导致钢筋锈蚀,引起混凝土膨胀开裂,严重影响了建筑物使用寿命。
提高其耐久性的最重要的技术措施就是采用高抗氯离子渗透性的高性能混凝土,从根本上提高混凝土本身的护筋性能。
采用常规材料、常规工艺可以在常温下配制出抗氯离子渗透能力和抗冻融能力都较强的高性能混凝土。
配制的关键在于选用与水泥相匹配的高效减水剂,在水胶比不大于0.35的条件下,使用粉煤灰、磨细矿渣粉、硅粉等矿物掺和料替代部分水泥作胶凝材料。
这些磨细矿物掺和料在拌制的混凝土中发挥填充效应和火山灰反应,使混凝土变得更加致密,从而降低混凝土的渗透性。
降低混凝土拌和物的用水量,采用低水胶比是提高混凝土耐久性的关键。
(2)技术指标抗氯盐污染高性能混凝土耐久性的检验应符合现行水运行业标准《水运工程混凝土质量控制标准》JTJ269的有关规定,且表征其氯离子渗透性的电通量不应大于1000库仑。
我国行业标准《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》JTJ27 5-2000对海港工程混凝土结构要求的高性能混凝土提出了如下技术指标:对混凝土原材料也提出了相应技术要求。
减水剂的减水率不低于20%。
掺和料应选用细度不小于4000 cm2/g的磨细高炉矿渣、I、II级粉煤灰和硅粉等。
细骨料细度模数在2.6-3.2之间。
粗骨料最大粒径不宜大于25mm。
在进行配合比设计时应通过降低水胶比和调整掺和料的掺量使抗氯离子渗透性指标达到规定要求。
混凝土搅拌应采用强制搅拌机,搅拌时间应比常规混凝土廷长4Os以上。
混凝土抹面后,应立即覆盖。
终凝后,混凝土顶面应立即开始持续潮湿养护,在常温下,至少养护15d。
(3)适用范围适用于海洋工程、冬季撒除冰盐的公路与桥梁工程、盐渍地区和距离海洋较近的岸上建筑物等处于氯盐污染环境下的建构筑物。
(4)已应用的典型工程该技术性价比较高,原材料容易获得,配制工艺简单。
所以近几年来已经在南北方的各类港口和跨海大桥工程中应用。
如上海洋山深水港工程、东海大桥、杭州湾大桥、盐田港集装箱码头、援巴基斯坦瓜达尔码头工程等。
采用抗氯盐污染的高性能混凝土较普通混凝土的单价提高相当有限,但与其耐久性寿命成倍提高的效果相比,大大降低了建筑物的服务周期成本,经济效益和社会效益十分显著,应用前景十分广阔。
4、水混凝土技术清水混凝土是指结构混凝土硬化后不再对其表面进行任何装饰,以混凝土本色直接作为建筑物的外饰面。
以清水混凝土作为装饰面,对美观、色差、表面气泡等方面都有很高要求,因此在混凝土配制、生产、施工、养护等方面都应采取相应的措施。
(1)主要技术内容①混凝土配制混凝土应使用同一种原材料和相同的配合比,混凝土拌合物应具有良好的和易性、不离析、不泌水。
矿物掺合料作为混凝土不可缺少的组分,在考虑掺合料活性的同时,充分利用各种掺合料的不同粒径,在混凝土内部形成紧密充填,增强混凝土的致密性,在外加剂方面应进一步重视解决外加剂和水泥的适应性,减少混凝土的泌水率,减少混凝土坍落度的经时损失。
除了不同水胶比将导致硬化后混凝土颜色变化外,骨料对外观的影响也不可忽视,因此同一个视觉面的混凝土工程,应采用相同类型的骨料。
②混凝土模板为了使清水混凝土表面光滑无气泡,应根据不同强度等级混凝土选用不同材质的模板,而脱模剂除了起到脱模作用外,不应影响混凝土的外观。
③混凝土施工混凝土浇注时,混凝土下料口与浇筑面之间距离不能过大,否则混凝土易离析,振捣时以混凝土表面出浆为宜,同时应避免漏振和过振。
④混凝土养护混凝土的养护应确保混凝土表面不受污染,充分合理的养护是保证混凝土硬化后表面和内在质量的关键。
(2)技术指标①混凝土表面无裂缝、无明显气泡、无明显色差、无明蜂窝麻面。
②混凝土表面平整、光滑,轴线、体型尺寸准确。
③大截面、变截面结构线条规则,棱角分明。
④梁柱接头通顺,无明确槎痕。
(3)使用范围清水混凝土以其古朴稳重、自然、清纯的质感为建筑物增添了独特的装饰效果。
一般多用于市政、交通、水利、航空等工程,近年来在住宅建筑上也逐渐被采用。
(4)已应用的典型工程①杨浦和南浦大桥主塔清水混凝土②上海广播电视塔斜筒体清水混凝土③磁浮列车工程墩身部分清水混凝土④东方明珠电视塔⑤浦东国际机场及首都国际机场新航站楼等。
5、超高泵送混凝土技术超高泵程混凝土技术一般是指泵送高度超越2 00m的现代混凝土泵送技术。
改革开放以来,高层超高层建筑已达教千座,超高泵程混凝土技术已成为超高层建筑施工技术不可缺少的一个方面,并且已成为一种发展趋势受到各国工程界的重视。
(1)主要技术内容①原材料品质配制超高泵程混凝土,其原材料较一般泵送混凝土有很大的区别。
作为最基本的胶结材料——水泥,除了用量以外,还应充分考虑水泥的流变性,即水泥与高性能减水剂的相容性问题,两者相容性好才可获得低用水量大流动性、且坍落度经时损失小的效果。
对于细集料其品质除了应符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》(JGJ52)外,对于不同强度等级的混凝土应选用不同细度模数的中砂。
而掺合料作为高性能高泵程混凝土的重要组成材料更需从活性、颗粒组成、减水效果、水化热、泵送性能等诸方面加以平衡选择。
作为外加剂,单一成分的外加剂已不能很好发挥其作用,而单纯以减水为目的外加剂也不能达到超高泵程的混凝土的使用目的,外加剂的多组分复合,以及针对具体工程配制特定要求的外加剂已成为外加剂生产厂家加强现场服务的重要方面。
②混凝土配制超高泵程混凝土的配制同时也要研究新拌混凝土的整体性、流动性与泵送性的相互关系。
要研究混凝土泵送性的直接衡量指标。
③泵送设备泵送混凝土离不开混凝土输送泵,因此高压力、大排量、耐磨损,适应性强的泵送设备也是必不少的。
此外泵送管道的设计,如何减小阻力,缩短路线也是泵送技术研究的一个方面。
(2)技术指标①混凝土泵送高度>200m。
②硬化混凝土性能符合设计要求。
③混凝土扩展度>600mm,倒锥法混凝土下落时间<2OS(3)适用范围超高泵程混凝土适用于泵送高度大于200m的各种超高层建筑。
(4)已应用的典型工程①金茂大厦。
泵送高度382.5m,一次泵送174m3。
②恒隆广场。
泵送高度288m,主楼标准层每层1000多m3混凝土量。
6、改性沥青路面施工技术(1)主要技术内容①在配合比设计方面:使用沥青混凝土配合比设计及图表制作计算机辅助系统,自动计算矿料配合比、生成并调整级配曲线图;自动绘制马歇尔试验各项指标与沥青用量的关系图,计算最佳沥青用量;提供砂筛分记录表和筛分曲线图。
计算速度较人工提高20倍以上。
②施工技术及施工工艺方面:A 面层各层结构应根据该层在使用中要求的性能与作用选择,路面三层均应选用骨架密实结构,不宜选用悬浮结构。
B 混合料最佳出料温度、摊铺温度、压实温度;改性沥青混合料在运输、摊铺、压实过程中的温度损失规律;有效防止在运输、摊铺、碾压过程中的温度损失的措施,最大限度地控制了摊铺、碾压成型过程中的温度差异造成的压实度不均匀性;混合料碾压设备的合适组合和碾压控制。
C 对于改性沥青SMA路面,改变传统的碾压工艺,采用增大压实功,使混合料在高温下成型,压实度高,石料不被压碎,玛蹄脂不上浮,表面构造深度达到标准高限要求。
(2)技术指标①改性沥青混合料施工过程中工程质量控制标准(3)适用范围适用于高等级公路、厂矿道路、机场跑道等热拌改性沥青路面单层、双层结构的铺筑施工。
(4)已应用的典型工程该技术已在河北石黄高速辛沧路面三合同(SAC结构表面层),江苏连徐高速AB-24标、汾灌高速OPQ23标、汾灌高速OPQ21标,徐宿高速21标(改性沥青SMA结构),浙江抗台衢高速8标(AK 抗滑结构),山西大运高速7标,福建宁德高速B1标(AC结构),京珠高速湖北二合同(Superpave12.5结构)等工程成功应用。
从2000年起到2003年底,累计修改性沥青路面267.821km。
这些工程都己完工,交工时均为优良工程,投入使用后,使用性能得到业主和社会认可,有良好社会信誉。
改性沥青路面施工技术是由中国路桥集团第一公路工程局研究开发的,是中国路桥集团重点资助的科技开发项目。
原作者:中国混凝土网。