普通混凝土、耐久性混凝土及高性能混凝土原材料对比表secret

100年耐久性混凝土一、100年耐久性混凝土定义1.国家还未发布2.一般人认为100年耐久性混凝土为高工作性、高耐久性的混凝土二、改变观念1.普通混凝土的概念在大家的头脑中根深蒂固2.不能用普通混凝土的理念来理解100年耐久性混凝土，要以高性能混凝土的理念来认识。

三、100年耐久性混凝土技术路线：“双掺”。

四、100年耐久性混凝土原材料、配合比设计及施工1.原材料（1）水泥6种水泥水泥品种100年耐久性混凝土用：普通硅酸盐及硅酸盐水泥水泥硬练300 400 500 600 700水泥强度的演变软练325 425 525 625ISO 32.5 42.5 52.5比表面积（300m2/kg）游离氧化钙≤1.0％技术要求C3A（非氯盐环境≤8.0％，氯盐环境≤10％）碱含量≤0.8％cl-含量：钢筋混凝土≯0.10％，预应力混凝土≤0.06％（2）细骨料级配好中砂（细度模数2.6～2.8最好）C30 ≤3.0％细骨料含泥量C30～C45≤2.5％≥C50 ≤2.0％碱活性cl-含量≤0.02％（3）粗骨料碎卵石压碎指标值：≤16％（＜C30），≤12％（≥C30）16％（石灰岩.砂岩）砼强度等级＜C30 变质岩或深成火成岩≤20％（片麻岩、石英岩、花岗岩）压碎指标值火成岩≤30％（玄武岩）沉积岩（水成岩）≤10％砼强度等级≥C30 变质岩或深成火成岩≤12％火成岩≤13％混凝土结构≤8％坚固性（5次循环质量损失率）预应力混凝土结构≤5％粗骨料二次破碎（鄂破、反击破）粒形好1500kg/m3紧密空隙率：＜40％吸水率：＜20％碎石级配:二级或多级级配粒形≤10％（＜C30）针片状≤10％（C30～C45）≤8％（≥C50）几何性质：圆度（棱角度）、球度（颗粒表面积及其体积比）、表面组织（表面粗糙度）园盘状：b/a＞2/3,c/b＜2/3球状：b/a＞2/3,c/b＞2/3圆度、球度使用的简单方法叶片状：b/a＜2/3,c/b＜2/3棒状：b/a＜2/3,c/b＞2/3表面组织：探针测深度及高度碱活性（4）外加剂第一代第二代第三代减水率高30％以上普通减水剂高效减水剂聚羧酸坍落度损失小（30：180，60：150）（木钙）（FDN. UNF）适量引气（非抗冻≥3.0，抗冻≥4.5）减水率:8％以上减水率:15％以上保水性好（5）矿物外加剂（矿物掺合料）350m2/kga 粉煤灰C50以下≤5.0％（8.0％）烧失量C50及以上≤3.0％（5.0％）SO3含量≤3％cl-含量≯0.02％MgO含量≤14％SO3≤4％b 磨细矿渣350～500m2/kg烧失量≤3.0％cl-含量≯0.02％比表面积18000 m2/kg，烧失量≤6.0％c 硅灰SiO2含量≥85％cl-含量≯0.02％d 复合增强剂比表面积800 m2/kg作用机理：①粉体效应②火山灰效应③滚动效应④微填充效应（6）水：a 混凝土拌合水应满足下表要求：b 用拌合水和蒸馏水（或符合国家标准的生活饮用水）进行水泥净浆试验所得的水泥初凝时间差及终凝时间差均不得大于30min，其初凝和终凝时间尚应符合水泥国家标准的规定。

《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010（新规范）VS GB 50010-2002（老规范）区别与对比一、材料变化：1、混凝土强度等级逐步提升4.1.2 素混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15；钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20；采用强度级别400MPa及以上的钢筋时，混凝土强度等级不应低于C25。

承受重复荷载的钢筋混凝土构件，混凝土强度等级不应低于C30。

预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40，且不应低于C30。

2、钢筋高强-高性能发展趋势普通钢筋：淘汰低强235Mpa钢筋，以300Mpa光圆钢筋替代；增加高强500Mpa钢筋；限制并准备淘汰335Mpa钢筋；最终形成300、400、500Mpa的强度梯次，与国际接轨。

新规范实施后的钢筋牌号及标志为：HPB300—ΦHRB335—B HRBF335—BFHRB400—C HRBF400—CFHRB500—D HRBF500—DFRRB400—C增加了以下几条：4.2.7当采直径50mm的钢筋时，宜有可靠的工程经验。

构件中的钢筋可采用并筋的配置形式。

直径28mm及以下的钢筋并筋数量不应超过3根；直径32mm的钢筋并筋数量宜为2根；直径36mm及以上的钢筋不应采用并筋。

并筋应按单根等效钢筋进行计算，等效钢筋的等效直径应按截面面积相等的原则换算确定。

4.2.8当进行钢筋代换时，除应符合设计要求的构件承载力、最大力下的总伸长率、裂缝宽度验算以及抗震规定以外，尚应满足最小配筋率、钢筋间距、保护层厚度、钢筋锚固长度、接头面积百分率及搭接长度等构造要求。

4.2.9当构件中采用预制的钢筋焊接网片或钢筋骨架配筋时，应符合国家现行有关标准的规定。

新老规范变化（二）基本构造变化1、混凝土保护层：图中1号箍筋的计算公式（按外皮计算）：老规范：L=2 (b+h) -8bhc+2×1.9d+2max(10d,75) +8d新规范：L=2 (b+h) -8bhc+2×1.9d+2max(10d,75)2、钢筋锚固：新规范中增加了基本锚固lab的计算方式:lab=a*fy/ft*d但其中ft（混凝土轴心抗拉强度设计值）取值改为“当混凝土强度等级高于C60时，按C60取值”以适应混凝土强度的提高。

普通混凝土、耐久性混凝土及高性能混凝土原材料对比原材料种类普通混凝土耐久性混凝土（客运专线）高性能混凝土（京沪高铁）水泥六大通用水泥：硅酸盐水泥（P.Ⅰ，P.Ⅱ）普通硅酸盐水泥（P.O）矿渣硅酸盐水泥（P.S）粉煤灰硅酸盐水泥（P.F）火山灰质硅酸盐水泥（P.P）复合硅酸盐水泥（P.C）1.应选用硅酸盐、普通硅酸盐水泥；2.在有充分实践经验证明可行的情况下，大体积混凝土也可选用矿渣硅酸盐水泥；3.有耐硫酸盐侵蚀的混凝土也可选用中级或高级抗硫酸盐硅酸盐水泥。

应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥（简称“普通水泥”），混合材宜为矿渣或粉煤灰。

C3A含量无要求C3A含量:非氯盐环境下≤8％氯盐环境下≤10％处于严重化学侵蚀环境时（硫酸盐侵蚀环境作用等级为H3或H4）应选用C3A含量不大于6%的硅酸盐水泥。

硅: 42.5 42.5 R 52.5 52.5R 62.5 62.5R普硅：32.5 32.5R 42.5 42.5 R 52.5 52.5R 比表面积≤350m2/kg碱含量≤0.8％游离氧化钙含量≤1.0％序号项目硅酸盐水泥普通水泥42.5级42.5级1 比表面积（m2/kg）300~350 －2 80µm方孔筛筛余（%）－≤10.03 不溶物（%）≤0.75 I型≤1.50 II－4 烧失量（%）≤3.0 I型≤5.05 熟料中的C3A（%）≤8%≤10%（氯盐环境下）6 三氧化硫（%）≤3.57 氧化镁（%）≤5.08 游离氧化钙（%）≤1.09 氯离子（%）≤0.1（钢筋混凝土）≤0.06（预应力混凝土）10 碱（%）≤0.8普通混凝土、耐久性混凝土及高性能混凝土原材料对比原材料种类普通混凝土耐久性混凝土（客运专线）高性能混凝土（京沪高铁）细骨料粗砂、中砂、细砂、特细砂人工砂、山砂、冲洗符合条件的海砂应选用天然河砂，也可选用人工砂，不宜使用山砂。

在不具备可靠冲洗条件的情况下不得使用海砂，宜优先选用中粗砂。

耐久性混凝土论文：正确选择耐久性混凝土的原材料分析摘要：耐久性混凝土以其优越的抗冻性、耐磨性、抗碱一骨料反应性、抗裂性、护筋性、耐蚀性得到了广泛的发展和应用，特别是在高等级公路、铁路桥隧的建设过程中，地铁工程建设中，更显示出其耐久性指标的重要性。

为确保混凝土质量，达到理想的耐久性效果，对原材料的选用十分关键。

关键词：耐久性；混凝土；原材料1 胶凝材料的选择1.1 水泥的选择混凝土凝结时，水泥水化热过快放热过集中会导致混凝土的收缩增大，导致混凝土开裂，影响混凝土的结构耐久性。

水泥水化生成的Ca（OH）.2和空气中的CO.2在相对湿度合适的条件下发生反应，生成CaCO.3和水，造成水泥浆体中的碱度下降和水的损失，从而也可以引起钢筋锈蚀和混凝土收缩开裂。

所以水泥选择宜用PO-42.5级及以上的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，但普硅酸盐水泥的混合材仅限于矿渣或粉煤灰。

不宜用早强水泥。

有耐硫酸盐侵蚀要求的混凝土也可选用高抗硫酸盐水泥或中抗硫酸盐水泥。

水泥应避免取自多家生产厂商，坚持先检测后使用的原则，尤其控制好水泥中游离氧化钙含量、碱含量、氯离子含量满足要求。

1.2 其他胶凝材料的选择矿物掺和料应选用品质稳定的产品，其品种宜为粉煤灰、磨细矿渣粉或硅灰。

一般混凝土用水量大，水灰比高导致混凝土内部空隙率很高，特别是其中毛细孔占相当比例，而毛细孔是各种侵蚀介质、水份、CO.2、CO.2及其它有害物质进入混凝土内部的通道，引起混凝土耐久性不足。

在混凝土中使用适量粉煤灰、磨细矿渣粉或硅灰，可使混凝土骨料与骨料以及骨料与填充物之间空隙减小，使混凝土密实性大大提高，同时加入一定粉煤灰可以减少水泥用量，也降低了水泥水化热反映，降低混凝土自身的收缩和开裂，也相应提高抑制各种侵蚀物及环境对混凝土实体的破坏，从而提高混凝土耐久性。

但是掺人的矿物掺和料要保证其成分的稳定性，其中粉煤灰细度，磨细矿渣粉的MgO含量及其他们的烧失量、SO.3含量、Cl-含量对混凝土耐久性指标影响很大，严格按要求控制在允许范围内，否则掺入不当反而影响混凝土的质量，减少混凝土的使用寿命。

3高强混凝土与普通混凝土耐久性的比较R.Springenschmid(德国慕尼黑工业大学建筑材料和工程材料检测研究所) 在新的德国高强混凝土（HSC）规范推荐稿的制订工作中提出了一个问题：传统混凝土中不为人知的机理是否会使HSC强度下降和最终破坏？确实有一些文章报道几年后HSC强度略微下降。

其中讨论的一个问题是水泥基相中由于水分扩散引起的滞后水化可能会产生混凝土的自解体和开裂。

笔者相信在个人所在的设备精良的试验室中，可以使用机械力、化学或热处理方法破坏任一种混凝土和陶瓷材料。

在推荐使用HSC时必须提出两个问题：⑴有没有传统混凝土中未知的新反应能使HSC长期强度下降？⑵HSC对众所周知的不利作用如温度、碱或钙矾石反应是否更敏感？笔者建议参加这次专题讨论会的第一流的专家们应该接Sommer 博士和奥地利水泥研究所的邀请，通过公开讨论确定是否存在不能使用HSC的特殊实际情况，以及是否需要与普通混凝土相似或比之更好的长期耐久性。

为此，笔者在表1中列出了有关HSC耐久性的最重要标准，以及目前对于低水灰比和掺硅粉的利弊的看法。

表1 高强混凝土与普通混凝土耐久性的比较（译注：+表示提高抵抗能力；—反之。

）5 提高混凝土抗渗性与强度的工艺方法H．Paschmann（德国杜塞尔多夫水泥工业研究所）1．引言在处理对环境造成威胁的液体时，可采用蓄水池和非渗透性的生产与储存设备，作为集水结构来临时保护地下水和土壤。

若这种集水结构是用表面未涂层的混凝土建造的，显然材料的抗渗性尤为重要。

在德国杜塞尔多夫水泥工业研究所开展了一项广泛的试验研究，目的是寻找提高混凝土抵抗液体渗透性能的工艺方法。

研究的重点是矿物和有机掺合料对提高抗渗性的作用，同时还考虑到水泥品种、水泥用量和水灰比的影响。

在德国《混凝土》（Beton）杂志（1994年第1期和第2期）上，笔者曾发表过题为“矿物和有机掺合料对混凝土抵抗有机液体的渗透和其它性能的作用”一文。

混凝土耐久性与高性能混凝土混凝土的耐久性是指混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素作用下保持其工作能力的性能。

使用环境中的气体、液体和固体通过扩散、渗透进入混凝土内部，发生物理和化学变化，多数情况下会导致硬化混凝土性能的劣化。

发生严重的裂化后，常常影响到混凝土工程的寿命和安全性。

以往工程中，习惯上只重视混凝土的强度，或片面追求高强度而忽视混凝土的耐久性。

曾有调查表明，国内一些工业建筑在使用25-30年后即需大修，处于严酷环境下的建筑物的使用寿命仅15-20年。

许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂现象。

如何提高混凝土、的耐久性与国民经济、社会安定、环境保护、可持续发展等密切相关，是混凝土材料科学的重大研究课题，是工程界关注的重大科技问题。

20世纪90年代初出现的高性能混凝土的使用寿命能够使混凝土结构安全可靠地工作50-100年以上，是一种新型的高技术混凝土。

高性能混凝土选用优质原材料，在配制技术上的特点是除水泥、水、砂、石4种组分之外，还掺加有足够数量的矿物掺合料和化学外加剂；水胶比较传统混凝土低。

高性能混凝土以耐久性为设计目标，兼顾强度和工作性，在节能、节料；工程经济、劳动保护及环境等方面也具有重要意义，被称为“绿色混凝土”，是国内外工程界研究的热点。

国内外高性能混凝土的研究进展1990年5月，美国国家标准与技术研究所和美国混凝土协会在马里兰州盖瑟斯堡召开的会议上首先正式提出“高性能混凝土”这一名词。

实际上，此前的一些重要工程中已采用了高工作性和高耐久性的高强混凝土。

日本、欧洲、美匾、加拿大都认为高性能混凝土是一种跨世纪的新材料，在严酷环境中使用高性能混凝土具有显著的经济效益。

这些国家在高强高性能混凝土配制方法、耐久性能检验方法和提高混凝上耐久性技术途径方面进行了大量的研究，并在桥梁、码头等易腐蚀结构中成功地应用了外掺活性掺合料的高性能混凝土。

中国对高性能混凝土的研究基本与国际同步。