高性能混凝土的发展与应用论文
- 格式:doc
- 大小:25.50 KB
- 文档页数:6
探讨混凝土及其增强材料的发展与应用摘要:现如今,在我国的建筑行业中,混凝土是应用较为广泛的一种材料。
因此,混凝土性能与质量对整个建筑质量产生一定的影响。
本文主要针对混凝土和增强材料的发展和应用加以深入分析。
关键词:混凝土增强材料发展与应用1、前言当前,混凝土成为现代建筑结构的关键材料。
根据有关部门的数据统计显示,每年混凝土使用量达到10亿立方米,而钢筋用量超过了2500万吨,由此看来,我国建筑规模与耗资都是十分巨大的,位居世界的前列。
可以预测,混凝土、钢筋依然是国内长时期内所使用的重要结构材料。
因此,我们必须对混凝土、钢筋设计方法、施工技术以及试验技术等进行重点研究。
2、关于混凝土的论述2.1高性能混凝土近几年,高性能混凝土是混凝土发展的一个主要方向,高性能指的是混凝土在很多方面的性能都较高,例如:强度、耐久性、流动性等。
其中,高性能混凝土指的是强度通常是要大于c50混凝土。
而只有提高混凝土强度,才可以建设出更高水平的建筑结构。
此外,利用性能混凝土,不仅能够缩小截面尺寸,同时又能减轻自重。
所以,能够获得巨大经济效益。
并且高性能混凝土的耐久性也相对较高。
例如:当前生产出的c100混凝土,在高温、高压的情况下,水泥石抗压强度为662mpa、抗拉强度为64.7mpa。
2.2活性微粉混凝土此种混凝土是一种超高强度的混凝土,抗压强度在200——800mpa范围内,而抗拉强度在25——150mpa,并且单位混凝土质量较轻,一般在每立方米2.5——3.0吨。
而此混凝土具有以下几大优势:第一,可以减小颗粒尺寸、改善混凝土性能;第二,利用微粉材料,使其具有最优的堆积密度;第三,降低用水量,将非水化水泥颗粒作为填充物质,从而增大混凝土的堆积密度;第四,在混凝土硬化阶段,可以对其进行加压与加温处理,这样一来,能够使混凝土达到较大强度。
2.3低强混凝土低强混凝土通常是用在桩基填、垫路基以及填充孔洞使用,此外,又可以用在地下结构中。
毕业论文课题名称高性能混凝土的应用研究与未来发展现状专业建筑施工与管理姓名学号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历史背景及目前国内外的研究现状,阐明了高性能混凝土的特性,列举了高性能混凝土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。
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;耐久性;体积稳定性目录引言 (1)一、高性能混凝土产生的背景和研究现状 (2)(一)背景 (2)(二)研究现状及发展方向 (2)二、高性能混凝土的特点 (3)(一)高耐久性能 (3)(二)高工作性能 (3)(三)其它 (3)三、高性能混凝土的性能研究和应用分析 (4)(一)高性能混凝土的概念 (4)(二)高性能混凝土的质量及性能 (4)(三)高性能混凝土发展和应用中所面临的问题 (8)四、关于绿色高性能混凝土 (9)(一)研发绿色高性能混凝土的必要性 (9)(二)绿色高性能混凝土的可行性 (10)(三)绿色高性能混凝土的发展 (10)五、高性能混凝土的发展前景 (11)六、结论 (11)参考文献 (12)高性能混凝土的应用未来研究与发展前景从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。
高性能混凝土论文高性能混凝土论文自密实高性能混凝土的性质特性和应用摘要:自密实高性能混凝土在制备时的独特工作性能与普通的混凝土不同,能够在无需振捣的情况下靠自重成型。
突出的性能包括了填充能力、穿越能力、稳定性。
因此在施工中的到了广泛的观注,并在特殊工程中获得和较好的使用效果。
关键词:自密实高性能混凝土;性质特征;施工应用1 引言自密实性混凝土的填充能力也就是其流动性,是自密实混凝土的重要特性,即在无需振捣的情况下就可以完成对模板的整个空间,在水平和垂直方向上流动,而不会在内部和表面出现气泡。
动力来自混凝土的自重力和浇注时产生的能量。
自密实混凝土的施工性能除了这种填充性能外还有间隙通过性和抗离析性能。
当前各国所研制的自密实性混凝土因为其配合比例的差异而会出现一定的性能差异,因此自密实性混凝土需要用测试的方法对不同的特性进行检验并了解配合比例所形成的施工性能。
2 自密实高性能混凝土的检测和性能分析2.1 检测方式自密实高性能混凝土的检查方法有:对其坍落度、坍落流动度、T500时间、目测稳定性的坍落度筒实验、J环实验、L 和U型仪、稳定性过筛试验等。
同这些试验可以对自密实高性能混凝土进行试验性检测,并且利用这些试验可以获得不同配合比例的混凝土的拌合物各种性能参数,并且利用这些数据进行分析和对比。
2.2 对检测结果的分析在实际的试验中可以看出,利用常见的自密实高性能混凝土复合材料进行配合试验,其中HPSCC-12号系列配合比加水为基料的12%。
根据试验的结果,这个系列的混凝土拌合物黏聚性能突出,基本不会产生离析的现象,但是混凝土拌合物黏性较大,基本不流动,坍落扩展性能较好,H2/H1高差等都可以在加水少的情况下可以满足施工用参数要求。
而HPSCC-14系列试验混凝土掺和的水量偏多,由此产生的混凝土拌合物保水性差,产生了泌水离析同时产生了气泡。
在实验中,检测性能最好的是HPSCC-13系列混凝土的拌合物水量适宜,混凝土的拌合物流动性、黏聚性、保水性都满足了设计的要求,各项指标也可以适应模拟实验的参数要求。
高性能混凝土的发展与应用论文摘要:国内外的学者和工程技术人员经过多年努力在高性能混凝土研究上取得了一定的进展,其中高性能轻混凝土、自密实混凝土和绿色高性能混凝土是现在研究的重点方向。
自混凝土发明以来至今100多年的历史,这种材料已成为现代土木工程中首选材料之一,随着我国城市化进程的发展,其用量将不断增加。
混凝土结构工程的将朝高度,跨度,深度三个方向发展,特种结构的发展也要求混凝土具备足够的耐久性、工作性和强度,然而普通混凝土的缺点是自重大,易开裂,因此一种新型混凝土的研制和应用势在必行。
一、高性能混凝土的定义20世纪50年代美国国家标准与技术研究院和美国混凝土协会首次提出高性能混凝土(High performance concrete,简称HPC)的概念。
而其高性能包括:易浇捣而不离析,力学性能稳定,早期强度高,韧性高和体积稳定性好,在恶劣的环境中使用寿命长。
中国工程院院士吴中伟教授于1992年在国内首先提出研究与推广高性能混凝土的建议,继而根据可持续发展战略,提出“环保型胶凝材料”与“绿色高性能混凝土”的新概念。
他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性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,针对不同用途的要求,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。
我国《高性能混凝土应用技术规程》(CECS207-2006)对高性能混凝土定义为:采用常规材料和工艺生产,具有混凝土结构所要求各项力学性能,具有高耐久性、高工作性和高体积稳定性的混凝土。
二、高性能混凝土的特征作为高性能混凝土应具备三个基本要素:新拌混凝土的工作性、硬化混凝土的强度和耐久性,其中优良的耐久性是首要的技术指标。
1.新拌混凝土的工作性新拌混凝土的工作性指拌合物在搅拌、运输、浇注等过程中都能均匀密实而不分层离析的性能,它具有流动性大,易于均匀密实;粘聚性好,不易离析分层;保水性好,能保持水分不泌出三个方面的性能。
前言混凝土的发展是建筑业发展的关键因素。
为适应建筑业发展的需要,混凝土将朝着品种齐全性能优越方向发展。
我国建筑用混凝土在数量、品种和质量上发展都很快,普通混凝土高强混凝土预应力混凝土特种混凝土性能大大提高,为混凝土发展创造了重要的条件。
摘要文章对混凝土的新技术的发展,应用和推广进行了详细的介绍,并从实例中认识混凝土技术在建筑中的技术特性,了解新技术的施工过程和施工规范,分析新型混凝土在工程中存在的技术缺陷,加快新型混凝土在建筑工程中的推广和应用。
关键词:施工工艺施工过程性能分析新技术前景1.混凝土的发展现状混凝土的历史可以追溯到古老的年代,自19世纪20年代出现了波特兰水泥后,由于用它配制成的混凝土具有工程所需要的强度和耐久性。
在改革开放30 年的时间里我国混凝土发展极为迅猛, 从新材料、新技术的研究、开发和推广应用, 到工程结构的建造, 取得了惊人的巨大成就, 创造了一个个新的纪录。
有的已达到国际先进水平, 或已进入国际先进行列, 有的甚至暂居领先地位。
混凝土结构的应用范围日益扩大, 因为它的原料丰富,价格低廉,生产工艺简单,整体性好耐火耐久性能优越,因而用途极为广泛,有巨大的发展潜力。
2.普通混凝土以及特性2.1混凝土混凝土 - 混凝土也称砼,是当代最主要的土木工程材料之一。
它是由胶结材料,骨料和水按一定比例配制,经搅拌振捣成型,在一定条件下养护而成的人造石材。
混凝土具有原料丰富,价格低廉,生产工艺简单的特点,因而使其用量越来越大;同时混凝土还具有抗压强度高,耐久性好,强度等级范围宽,使其使用范围十分广泛,但也存在抗拉性差,易开裂等缺陷和不足。
2.2钢筋混凝土由于混凝土的抗拉强度较低,通常只有抗压强度的十分之一左右,任何显著的拉弯作用都会使其结构开裂和分离从而导致结构的破坏。
相较混凝土而言,钢筋抗拉强度非常高,一般在200MPa以上,故通常人们在混凝土中加入钢筋等加劲材料与之共同工作,由钢筋承担其中的拉力,混凝土承担压应力部分,以求形成优势互补。
高性能混凝土的发展及应用杨绍华[摘要]:自1994年开始,我国应用高性能混凝土已经10多年,在不断研究和应用中,国内外学者对高性能混凝土的内涵理解也在不断地完善,也更加贴合实际工程应用。
聚丙烯纤维混凝土作为一种高性能混凝土,具有很多优秀的性能。
进入21世纪,全球都在提倡节能环保,所以混凝土为了避免被淘汰,近期较好的解决途径就是发展高性能混凝土-绿色混凝土。
[关键词]:混凝土;高性能混凝土;聚丙烯纤维混凝土;绿色混凝土Development and Application of High Performance ConcreteYAO Kai-cheng(Kunming University of Science and Technology,Kunming)Abstract:We have already used high performance concrete for more than ten years from 1994. In the continuous research and application, Scholars at home and abroad to the understanding of the essence of the high performance concrete has been perfect, this kind of understanding is also better close to engineering application. Polypropylene fiber concrete, as a kind of high performance concrete, has a lot of good performance. In the 21st century, people over the world all call on saving energy and protecting environmental, so recent the development of the high performance concrete-green concrete is the good solution to avoid being knocked out.Key words:concrete;high performance concrete;polypropylene fiber concrete;green concrete从1924年波特兰水泥的发明算起,混凝土材料至今已有100多年的历史。
高性能混凝土的发展和应用(模板)-大工论文(通过)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研究中心:层次:专业:年级:学号:学生:指导教师:完成日期:高性能混凝土的发展和应用内容摘要混凝土是现代工程结构的主要材料,高性能混凝土(HPC)是近年来混凝土材料发展的一个重要方向。
本文通过回顾混凝土技术的发展历程及现状,讨论了目前高性能混凝土技术的发展趋势。
阐述了典型高性能混凝土与高性能混凝土的特点及工程应用,研究高性能混凝土和新型绿色高性能混凝土的特点和发展趋势后可得出结论: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。
关键词:高性能混凝土;外加剂;矿物掺合料;配合比;工程应用I高性能混凝土的发展和应用目录III高性能混凝土的发展和应用III高性能混凝土的发展和应用引言混凝土是现代工程布局的主要材料,高性能混凝土是近年来混凝土材料发展的一个重要方向。
本文通过回忆混凝土技术的发展历程及近况,会商了木钱水泥混凝土技术的发展趋向。
当前一个时期混凝土技术发展的主要趋向为高强化、高性能化、绿色化、高技术化和复合化。
论述了目前高性能混凝土(HPC)的定义、组成、组织布局、共同比设想及养护还有其对混凝土性能的影响。
混凝土正在向高强、高性能和生态化的方向发展,绿色高性能混凝土是混凝土材料的发展方向,其应从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。
高性能混凝土技术的新发展的建筑工程论文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2009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的影响。
不论是水泥、砂、石等这些来自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来自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,尤其是对中国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。
---文档均为word文档,下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要随着新的高效水还原剂的创新和应用、超细矿物粉末的回收和添加剂的增加、纤维材料的开发和新的水泥材料的创新,水泥技术,特别是水泥技术取得了重大进展。
高性能混凝土(HPC),目前在世界各地广泛使用于夜莺工作方案。
HPC的分配表明,混凝土对特定年龄段的耐受性也高于设计基准。
高性能混凝土是一种高强度混凝土。
耐久性和高性能,只有水泥石是一个细孔凝胶。
具有高阻力和耐久性。
对HPC的材料,必须有矿物质超细粉和效率的减水剂。
同时,介绍了在高性能混凝土的具体的工程的应用。
关键词:高性能混凝土;运用;发展ABSTRACTWith the innovation and application of new efficient water reducing agent, the recovery of superfine mineral powder and the increase of additives, the development of fiber materials and the innovation of new cement materials, cement technology, especially cement technology, has made significant progress. High performance concrete (HPC) is widely used in Nightingale work programs around the world. The distribution of HPC shows that the concrete's tolerance to specific age groups is also higher than the design benchmark. High performance concrete is a kind of high strength concrete. Durability and high performance, only cement paste is a pore gel. It has high resistance and durability. For HPC materials, mineral superfine powder and efficient water reducer are necessary. At the same time, the application of high performance concrete in concrete engineering is introduced.Key words: high performance concrete; application; development引言自1824年发明水泥以来,水泥材料已有100多年的历史,用作橡胶材料的水泥已从普通水泥变为高性能混凝土,自20世纪以来,水泥已成为Moder结构的原始材料。
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。
高性能混凝土的发展与应用论文
摘要:国内外的学者和工程技术人员经过多年努力在高性能混凝土研究上取得了一定的进展,其中高性能轻混凝土、自密实混凝土和绿色高性能混凝土是现在研究的重点方向。
自混凝土发明以来至今100多年的历史,这种材料已成为现代土木工程中首选材料之一,随着我国城市化进程的发展,其用量将不断增加。
混凝土结构工程的将朝高度,跨度,深度三个方向发展,特种结构的发展也要求混凝土具备足够的耐久性、工作性和强度,然而普通混凝土的缺点是自重大,易开裂,因此一种新型混凝土的研制和应用势在必行。
一、高性能混凝土的定义
20世纪50年代美国国家标准与技术研究院和美国混凝土协会首次提出高性能混凝土(High performance concrete,简称HPC)的概念。
而其高性能包括:易浇捣而不离析,力学性能稳定,早期强度高,韧性高和体积稳定性好,在恶劣的环境中使用寿命长。
中国工程院院士吴中伟教授于1992年在国内首先提出研究与推广高性能混凝土的建议,继而根据可持续发展战略,提出“环保型胶凝材料”与“绿色高性能混凝土”的新概念。
他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性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,针对不同用途的要求,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。
我国《高
性能混凝土应用技术规程》(CECS207-2006)对高性能混凝土定义为:采用常规材料和工艺生产,具有混凝土结构所要求各项力学性能,具有高耐久性、高工作性和高体积稳定性的混凝土。
二、高性能混凝土的特征
作为高性能混凝土应具备三个基本要素:新拌混凝土的工作性、硬化混凝土的强度和耐久性,其中优良的耐久性是首要的技术指标。
1.新拌混凝土的工作性
新拌混凝土的工作性指拌合物在搅拌、运输、浇注等过程中都能均匀密实而不分层离析的性能,它具有流动性大,易于均匀密实;粘聚性好,不易离析分层;保水性好,能保持水分不泌出三个方面的性能。
其中免振自密实混凝土具有十分良好的工作性,使混凝土的填充性、密实性、均匀性得到显著的提高,成为混凝土技术的一项新的进展而被列为高性能混凝土一族。
免振自密实混凝土具有三个特性:流动性;良好的稳定性,不离析;钢筋和模板中的任何间隙,具有良好的通过能力,不产生阻塞。
因此免振自密实混凝土在工程上应用可以取得提高混凝土质量、改善混凝土施工操作、减少施工噪音以及提高劳动生产率、加快施工进度降低工程费用等技术经济效果,近年来世界各国对此给予很大的重视与关注。
日本到2003年已有1/2的混凝土工程使用免振自密实混凝土浇注。
2.硬化混凝土的强度
高性能混凝土的抗压强度已超过200MPa。
28d平均强度介于100~
120MPa的高性能混凝土,已在工程中应用,其抗拉强度与抗压强度值比较高强混凝土有明显增加,高性能混凝土的早期强度发展加快,而后期强度的增长率却低于普通强度混凝土。
目前普遍存在两种观点一是高性能混凝土必须是高强混凝土(C50以上),高强混凝土未必是高性能混凝土;二是从工程应用及安全性与耐久性等要求看,高强混凝土必须是高性能混凝土,而高性能混凝土不一定要高强度。
三、获得高性能混凝土的技术途径
配置高性能混凝土的重要措施是减小水胶比,使混凝土密实性提高,其强度和耐久性可显著增长,一般水胶比选择在0.4以下,在工程中可以通过掺入减水剂、矿物质细粉等方式达到目的。
高效减水剂是表面活性剂,在搅拌混凝土时掺入,吸附在水泥颗粒的表面,可使颗粒分散,大大提高水泥浆的流动性,使得低水灰比配制的混凝土具有高坍落度能促进水泥的水化作用,提高早期强度高效减水剂赋予混凝土高密实度即高强度、高耐久性,同时具有优异的施工性能。
矿物质超细粉可填充水泥石中毛细管孔隙,通过参与水泥的水化反应,改善水泥石孔隙结构,从而使混凝土的渗透性降低。
除此之外,获得高性能混凝土的技术途径还有:选择符合要求的原材料;采用合理工艺参数;控制施工工艺。
四、高性能混凝土在工程中的应用
高性能混凝土技术在世界范围内已是一项比较成熟的技术,并且已经成功地用于各个领域:高层建筑、桥梁、地下结构和隧道、防护
工事、港口和海洋工程、预应力结构等。
1.高性能混凝土在高层建筑中的应用
高性能混凝土首先用于30层以上高层建筑物的钢筋混凝土结构,因为这种建筑物下部三分之一的柱子,在用普通混凝土时断面很大。
除节省材料费用外,与钢结构相比,加快施工速度也是采用混凝土结构的重要特点。
美国芝加哥79层的Water Tower Place大楼柱子采用了60MPa混凝土;多伦多的Scotia Plaza Building和西雅图的Two union Square Building两座建筑物则分别有90MPa和120MPa的高性能混凝土柱子。
我国在沈阳方园大厦、大西电业园等多项高层建筑钢管混凝土柱中应用C80高强与高性能混凝土。
上海金茂大厦,采用C60混凝土泵送高度为到230m,C50泵送高度为265m,C40泵送高度为383m,且均为一次泵送到位;在上海教育电视台综合楼大体积基础,水泥用量只占胶凝材料总量的46%,配制的混凝土浆量饱满,混凝土工作性、粘聚性和抗离析性能都十分优异,强度达到C40的高性能混凝土。
北京财税大楼首层柱中选定4根柱采用C110商品预拌混凝土。
2.高性能混凝土在道路工程中的应用
美国大约有70%的公路采用高性能道面混凝土。
第十六届国际混凝土路面会议,提出路面设计不仅要提出平均强度要求,还应提出耐久性要求。
在未来发展方向中提出抗拉强度达17MPa的超高强混凝土,用于铺筑连续的混凝土路面。
提高混凝土路面表面的致密性、抗渗性都是很重要的,而这是需要通过高性能混凝土来实现的。
我国青藏铁路建设工程中全面推广使用。
3.高性能混凝土在桥梁工程中的应用
我国目前C50~C60级泵送混凝土的应用已得到较大推广,如钱塘江二桥、汕头海湾大桥、黄石大桥、武汉长江二桥、万县长江大桥等。
4.高性能混凝土在海洋工程中的应用
提高港口水工建筑物耐久性研究提出技术经济合理、便于推广应用的新型海工高性能混凝土,大跨桥梁、海底隧道和离岸采油平台,如:汕头港外深水航道治理工程;珠江口伶仃洋深水航道治理工程;青岛、宁波北仑等港口建成了能靠泊二十万吨级油轮和矿石船的深水泊位。
五、高性能混凝土存在的问题
配制高性能混凝土的特点是低水胶比并掺有足够数量的矿物细掺合料和高效减水剂,从而使混凝土具有综合的优异的技术特性,但由此也产生了两个值得重视的性能缺陷:自干燥引起的自收缩和脆性。
在设计和施工时要注意高性能混凝土的塑性变形小、延性稍逊于普通混凝土的特点,宜加强构造措施,提高安全施工管理和严格控制制配技术,以确保结构的质量和安全度。
六、高性能混凝土的发展前景
国内外的学者和工程技术人员经过多年努力在高性能混凝土研究上取得了一定的进展,其中高性能轻混凝土、自密实混凝土和绿色高性能混凝土是现在研究的重点方向。
参考文献:
[1] 吴中伟.高性能混凝土[M].北京:中国铁道出版社,1999.
[2] 吴中伟,廉慧珍.高性能混凝土[M].北京:中国铁道出版社,1999.
[3] 丁大钧.高性能混凝土及其在工程中的应用[M].北京:机械工业出版社,2007.
[4] 陈肇元.等.混凝土结构耐久性设计与施工指南[M].北京:中国建筑工业出版社,2004。