高性能混凝土
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高性能混凝土在现代建筑领域,高性能混凝土的出现和应用无疑是一项重大的突破和创新。
它以其出色的性能和广泛的适用性,正在逐渐改变着建筑行业的面貌。
高性能混凝土,顾名思义,是一种具有优异性能的混凝土。
与传统混凝土相比,它在强度、耐久性、工作性等方面都有显著的提升。
先来说说高性能混凝土的高强度特性。
在一些重大工程中,如高层建筑、大跨度桥梁等,对混凝土的强度要求极高。
高性能混凝土通过优化原材料的配比和采用先进的生产工艺,能够达到很高的抗压强度。
这使得建筑物能够承受更大的荷载,提高了结构的安全性和稳定性。
高强度的高性能混凝土还可以减小构件的截面尺寸,增加建筑的使用空间,降低工程造价。
耐久性是高性能混凝土的另一个重要优势。
在恶劣的环境条件下,如海洋环境、化学腐蚀环境等,传统混凝土往往容易出现裂缝、剥落等问题,从而影响结构的使用寿命。
而高性能混凝土具有良好的抗渗性、抗冻性和抗化学侵蚀性,能够有效地抵抗外界因素的侵蚀,延长建筑物的使用寿命。
例如,在一些沿海地区的建筑中,使用高性能混凝土可以减少海水对建筑物的损害,降低维修成本。
工作性也是高性能混凝土的一大特点。
它具有良好的流动性、填充性和可泵性,能够在施工过程中更加顺利地浇筑和成型。
这不仅提高了施工效率,还保证了混凝土结构的质量。
在复杂的建筑结构中,高性能混凝土能够更好地填充模具,减少空洞和蜂窝等缺陷的产生。
高性能混凝土的优异性能离不开其优质的原材料和科学的配合比设计。
水泥是混凝土的重要组成部分,高性能混凝土通常选用高强度、低水化热的水泥品种。
骨料的选择也十分关键,优质的骨料具有良好的级配和坚固性,能够提高混凝土的强度和耐久性。
此外,还会添加一些外加剂,如高效减水剂、缓凝剂等,以改善混凝土的性能。
高性能混凝土的生产过程需要严格的质量控制。
从原材料的采购、检验到搅拌、运输和浇筑,每一个环节都要遵循严格的标准和规范。
搅拌设备的先进与否也会影响高性能混凝土的质量,先进的搅拌设备能够使各种原材料充分混合,保证混凝土的均匀性。
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。
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。
高性能混凝土在现代建筑领域中,高性能混凝土扮演着至关重要的角色。
它的出现,不仅改变了建筑的形态和质量,更推动了建筑行业向更高水平发展。
高性能混凝土,顾名思义,是一种具有出色性能的混凝土材料。
与传统混凝土相比,它在多个方面展现出了显著的优势。
首先,高性能混凝土具有更高的强度。
这意味着它能够承受更大的荷载,为建筑结构提供更可靠的支撑。
在高层建筑、大型桥梁等重大工程中,高强度的高性能混凝土能够有效减小构件的尺寸和重量,从而增加建筑的使用空间,降低工程造价。
例如,在建造摩天大楼时,使用高性能混凝土可以使柱子和梁的尺寸减小,同时保证结构的安全性。
其次,高性能混凝土具有更好的耐久性。
耐久性是指混凝土在长期使用过程中抵抗各种破坏因素的能力。
由于高性能混凝土的孔隙率低,其抗渗性、抗冻性和抗化学侵蚀性都得到了显著提高。
这使得建筑物在恶劣的环境条件下,如沿海地区的高盐环境、北方的严寒冬季等,能够保持更长时间的良好状态,减少维修和重建的成本。
再者,高性能混凝土的工作性能也十分出色。
它具有良好的流动性、填充性和可泵性,能够在施工过程中更轻松地浇筑和成型,减少施工中的困难和缺陷。
比如,在复杂的结构中,高性能混凝土能够顺利地填充到每一个角落,确保结构的整体性和稳定性。
高性能混凝土的这些优异性能,离不开其独特的原材料和配合比设计。
在原材料方面,水泥的选择至关重要。
通常会选用高品质的硅酸盐水泥或特种水泥,以保证混凝土的强度和耐久性。
同时,还会使用优质的骨料,如粒径均匀、级配良好的碎石和砂。
这些骨料不仅能够提高混凝土的强度,还能改善其工作性能。
在配合比设计上,高性能混凝土往往采用较低的水胶比。
水胶比是指混凝土中水与胶凝材料(水泥、粉煤灰等)的质量比。
较低的水胶比可以减少混凝土中的孔隙,从而提高其强度和耐久性。
此外,还会加入适量的外加剂,如高效减水剂、缓凝剂、引气剂等。
高效减水剂能够在保持混凝土工作性能的前提下,降低用水量,提高混凝土的强度;缓凝剂可以延长混凝土的凝结时间,便于施工操作;引气剂则可以引入微小的气泡,改善混凝土的抗冻性。
高性能混凝土高性能混凝土是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。
它主要有下面几种性能: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、体积稳定性:表现为具有高弹性模量、低收缩与徐变、低温度变形。
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。
3、强度:高性能混凝土的抗压强度已超过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。
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,水化热相应的降低。
5、收缩和徐变:高性能混凝土的总收缩量与其强度成反比,强度越高总收缩量越小。
但高性能混凝土的早期收缩率,随着早期强度的提高而增大。
6、耐久性:高性能混凝土由于具有较高的密实性和抗渗性,因此,其抗化学腐蚀性能显著优于普通强度混凝土。
7、耐火性:因为在高性能和高强度混凝土中掺入有机纤维,在高温下混凝土中的纤维能熔解、挥发,形成许多连通的孔隙,使高温作用产生的蒸汽压力得以释放,从而改善高性能混凝土的耐高温性能。
混凝土在施工要求中,搅拌时需要先检查计量器具,对原材料严格按照施工配合比准确称量,而确保计量的准确性;浇筑时,混凝土在入模前,工程需要采用专用仪器测定其温度、坍落度、含气量、泌水率等工作性能,符合要求方可浇筑,混凝土入模温度要控制在5℃-30℃,坍落度损失要控制到5-10mm;养护也是很重要的一个环节,高性能混凝土必须要加强保温养护,裸面的混凝土需要覆盖塑料薄膜,防止过早脱模、早期温度防蒸发,洒水需要有14-21d,温度控制,制定夏季和冬季施工方案。
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。
③. 细掺合料配制高性能混凝土时,掺入活性细掺合料可以使水泥浆的流动性大为改善,空隙得到充分填充,使硬化后的水泥石强度有所提高。
更重要的是,加入活性细掺合料改善了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。
活性细掺合料是高性能混凝土必用的组成材料。
在高性能混凝土中常用的活性细掺合料有硅粉(SF)、磨细矿渣粉(BFS)、粉煤灰(FA)、天然沸石粉(NZ)等。
粉煤灰是火电厂燃煤锅炉排出的烟道灰,它能有效提高混凝土的抗渗性,显著改善混凝土拌合物的工作性,大掺量粉煤灰混凝土还对环境保护和节约资源有重要意义。
配制高性能混凝土的粉煤灰宜用含碳量低、细度低、需水量低的优质粉煤灰。
矿渣是高炉炼铁排出的熔融矿渣在高温状态下迅速水淬冷却而成的,用于高性能混凝土的磨细矿渣细度大于水泥,能提高混凝土的工作性和耐久性。
硅粉是电炉法生产硅铁合金所排放的烟道灰,SiO2含量大于90﹪,平均粒径约011μm,比表面积>20000㎡/kg,借助大剂量高效减水剂和强力搅拌作用,可以填充到水泥或其他掺合料的间隙中去,并且具有很高的活性,在各种掺合料中对混凝土的增强作用最为显著,是国际上制备超高强混凝土最通用的超细活性掺合料1.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。
引言概述:高性能混凝土是一种优质的建筑材料,具有卓越的力学性能和耐久性。
本文将继续探讨高性能混凝土的特点、优势以及在实际应用中的重要性。
正文内容:一、高性能混凝土的特点1.材料成分的优化设计(1)水灰比的控制(2)胶凝材料的选择(3)添加剂的应用2.物理性能的提升(1)强度和耐久性的提高(2)减小蠕变和收缩(3)改善抗裂性能3.施工工艺的改善(1)砼的浇筑和振捣(2)养护工艺的优化二、高性能混凝土的优势1.抗压强度和耐久性的提高(1)更高的抗压强度(2)更好的耐久性和防腐蚀性2.结构性能的改善(1)提高刚度和韧性(2)减小结构变形和蠕变(3)降低结构的自振频率3.施工效率的提升(1)砼施工的简化(2)砼浇筑时间和养护周期的缩短三、高性能混凝土在实际应用中的重要性1.基础设施建设(1)桥梁和隧道(2)大型水利工程2.高层建筑和地下结构(1)摩天大楼和高层建筑(2)地下车库和地铁隧道3.工业设备和耐磨场所(1)厂房和电厂(2)港口和码头设施四、高性能混凝土的适用范围和限制1.适用范围(1)对强度和耐久性要求较高的工程(2)对结构性能和工程效益要求较高的工程2.限制因素(1)成本因素(2)施工难度和技术要求五、总结高性能混凝土以其优异的力学性能和耐久性,成为建筑领域中不可或缺的重要材料。
通过优化材料成分、提升物理性能和改善施工工艺,高性能混凝土能够提高结构的强度、耐久性和稳定性,广泛应用于基础设施建设、高层建筑和工业设备。
在具体应用中,高性能混凝土的成本和施工技术等限制因素也需要充分考虑。
未来,随着科技的发展和经验的积累,高性能混凝土将进一步完善和推广,为建筑行业带来更多的创新和发展。
高性能混凝土与普通混凝土的差别在建筑领域,混凝土是一种广泛使用的材料。
其中,高性能混凝土和普通混凝土是常见的两种类型。
它们在性能、组成成分、应用场景等方面存在着显著的差别。
首先,从性能方面来看,高性能混凝土具有更为出色的力学性能。
其抗压强度通常远高于普通混凝土。
普通混凝土的抗压强度一般在C15 至 C50 之间,而高性能混凝土的抗压强度可以达到 C60 及以上。
这意味着在承受相同荷载的情况下,使用高性能混凝土可以减小构件的截面尺寸,从而增加建筑的使用空间。
高性能混凝土还具有优异的耐久性。
由于其低渗透性,能够有效地阻止水分、氯离子等有害物质的侵入,从而大大减少了钢筋锈蚀和混凝土劣化的风险。
相比之下,普通混凝土的渗透性较高,容易受到外界环境的侵蚀,导致其使用寿命相对较短。
在工作性能方面,高性能混凝土具有更好的流动性和填充性。
它能够在不需要过度振捣的情况下,自流平并均匀地填充复杂的模板和钢筋间隙,减少了施工中的振捣工作量,同时也降低了由于振捣不均匀而导致的质量缺陷。
而普通混凝土的流动性和填充性相对较差,在施工中往往需要更多的振捣操作来保证混凝土的密实度。
再来看组成成分,高性能混凝土与普通混凝土在原材料的选择和配合比上有明显不同。
水泥方面,高性能混凝土通常采用高强度等级的水泥,如 525 级及以上的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
而普通混凝土使用的水泥强度等级相对较低,常见的有 425 级水泥。
骨料的选择也有差异。
高性能混凝土对骨料的粒形、级配和含泥量等要求更为严格。
通常会选用粒形良好、级配合理、含泥量低的优质骨料,以减少混凝土内部的孔隙和缺陷。
普通混凝土在骨料的选择上相对较为宽松。
外加剂的使用是高性能混凝土的一个重要特点。
为了改善混凝土的性能,高性能混凝土往往会添加高效减水剂、缓凝剂、引气剂等多种外加剂。
这些外加剂能够有效地调节混凝土的凝结时间、流动性和耐久性等性能。
而普通混凝土中使用的外加剂种类较少,且用量也相对较少。
《高性能混凝土》教学大纲课程编号:课程名称:高性能混凝土/High Performance Concrete学时/学分:24/1.5先修课程:无机非金属材料工学适用专业:无机非金属材料工程开课学院(部)、系(教研室):材料学院无机非金属材料系一、课程的性质与任务高性能混凝土课程是材料学和土木工程专业本科学生应该选修的一门重要工程技术课。
其教学内容为近十年来武汉理工大学和国外学者在水泥与混凝土材料科学领域的研究成果。
通过本课程的学习,要使学生掌握:1.高性能混凝土技术规程。
2.高性能混凝土的组成、结构与性能关系。
3.高性能混凝土的原材料选择。
4.高性能混凝土的配合比设计方法。
5.高性能混凝土的性能评价及验收方法。
6.高性能混凝土的生产、施工及质量控制技术。
7.绿色高性能混凝土商品化技术。
8.钢管混凝土的组成、结构与性能。
9.钢管混凝土的配合比设计。
10.钢管混凝土拱桥核心混凝土的施工技术。
11.高性能轻集料混凝土的组成、结构与性能。
等方面的技术内涵,为将来从事市政、交通、水电、民用建筑和军事等工程建设打下坚实的理论基础。
本课程的教学特点是注重培养学生运用所学知识来分析和解决混凝土工程出现各种问题的能力,尤其是技术创新能力。
二、课程的教学内容、基本要求及学时分配(一)教学内容1.高性能混凝土现状与发展(1)混凝土技术进入高科技时代:从胶凝材料的发展论述水泥的发展方向为高性能水泥;从混凝土的力学性能的提高过程和耐久性方面存在的问题论述高性能混凝土是混凝土材料的发展方向,高性能混凝土是高技术混凝土。
(2)高性能混凝土的定义:介绍不同国家,不同学者依据各自的认识、实践、应用范围和目的要求的差异,对高性能混凝土有不同的定义和解释。
(3)高性能混凝土的研究开发与可持续发展: 高性能混凝土的研究与应用现状;高性能混凝土需要进一步研究的问题;高性能混凝土与我国建筑材料可持续发展的关系。
2.高性能混凝土的组成、结构与性能(1)普通混凝土的组成与结构:原材料;硬化水泥浆体的微观结构;混凝土中的界面,包括界面过度区以及影响界面过度区厚度和性质的因素;混凝土匀质性、内分层和外分层特点。
(2)高性能混凝土的组成与结构:原材料;高性能混凝土的水泥石微观结构;高性能混凝土的界面结构;高性能混凝土的结构模型。
(3)高性能混凝土应具有的性能:高工作性、高耐久性和经济性。
3.高性能混凝土的原材料选择(1)水泥:水泥的强度、流变性能、碱含量以及与高效减水剂的相容性。
(2)矿物掺合料:配制高性能混凝土掺入矿物掺合料可降低混凝土温升、改善混凝土的工作性、提高后期强度、改善混凝土中集料与水泥石之间的界面组成和结构、提高混凝土的体积稳定性与抗侵蚀能力。
(3)外加剂:高效减水剂的种类、掺量以及与水泥的相容性;保塑性的种类、掺量与混凝土工作性和强度发展;引气剂的种类、掺量与混凝土的强度、抗冻性和抗渗性。
(4)集料:粗集料(普通粗集料与轻集料)的粒形、粒径、级配、含泥量、强度对混凝土的工作性能、力学性能与耐久性性能的影响;细集料(河砂、机制砂和陶砂)的细度模数、含泥量等对混凝土的工作性能、力学性能与耐久性性能的影响。
4.高性能混凝土的配合比设计(1)高性能混凝土拌和物配制的目标和影响因素:高性能混凝土所处的环境及技术要求。
(2)混凝土拌和物配合比参数的选择:混凝土配合比法则,包括水灰比法则、混凝土密实体积法则、最小单位用水量或最小胶凝材料用量法则、最小水泥用量法则;高性能混凝土配合比的参数选择主要有水胶比、水胶比确定下的浆集比、水胶比和浆集比确定下的砂石比和高效减水剂的用量。
(3)确定高性能混凝土拌和物配合比的方法:mehta推荐的高强高性能混凝土配合比的确定方法;LCPC建议的方法;日本阿布道彦采用的配合比计算方法;基于最大密实度理论方法;冯乃谦建议的设计方法;胡曙光提出的专家系统法。
(4)高性能混凝土配合比设计的计算机化5.高性能混凝土的性能及其评价(1)高性能混凝土拌和物的工作性能评价体系:高性能混凝土拌和物的工作性能试验方法包括坍落度试验、L-流动试验、V形漏斗试验、环贯入试验、附着试验、配筋L-流动试验、分层度试验、改进的自密实混凝土流变性能测试仪;工作性能评价体系的建立。
(2)高性能混凝土的耐久性:主要讨论与高性能混凝土耐久性密切相关的渗透性检测方法与抗钢筋锈蚀性能评价;潜在碱-集料反应检测评价方法与提高结构安全性所采取的技术措施;抗硫酸盐侵蚀性与抗冻性检测与评价;抗碳化性检测与保护层厚度设计要求;大体积混凝土的温升与温度应力控制技术。
(3)高性能混凝土的力学性能:满足工程设计要求的抗压强度、抗拉强度、徐变特性和疲劳特性。
(4)性能混凝土的收缩:化学收缩、塑性收缩、温度收缩、干燥收缩、自收缩和碳化收缩。
本节主要讨论影响高性能混凝土自收缩和干燥收缩的因素以及测量方法,并结合弹性模量、徐变建立高性能混凝土体积稳定性的评价体系。
6.高性能混凝土的生产、施工及其质量控制技术(1)高性能混凝土的生产与施工工艺:高性能混凝土的试配;原材料管理;搅拌与运输;浇筑与振捣;拆模与养护。
(2)高性能混凝土的质量控制:混凝土质量控制的目标为匀质性、体积稳定性、耐久性、满足设计要求的力学性能和经济性。
控制内容为:原材料选择与检测试配控制配合比设计工艺确定原材料管理生产控制计量控制工作性、强度和温度控制技术方法为质量控制图和复变量累积差控制图。
7.高性能混凝土的验收及相关标准和规范(1)高性能混凝土技术规程(讨论稿)。
(2)验收及检测方法:超声波检测密实度、强度;回弹仪检测强度;钻芯取样评定结构混凝土强度。
验收按照《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-2002进行。
8.中低强度等级混凝土高性能化及其工程应用(1)中低强度等级混凝土高性能化的技术途径:从原料选择到配合比设计及生产施工质量控制方法。
(2)大体积高性能混凝土的配合比设计及温度应力控制方法(3)典型工程应用实例9.高性能轻集料混凝土(1)高性能轻集料混凝土的组成与结构:高性能轻集料混凝土的界面组成与结构;高性能轻集料混凝土的理想结构模型。
(2)高性能轻集料混凝土的原材料选择与配合比设计:原材料的选择与普通高性能混凝土的区别主要为集料-轻集料、外加剂-高效减水保塑增粘剂;轻集料混凝土的配合比设计方法为绝对体积法。
(3)高性能轻集料混凝土的匀质性控制技术:轻集料混凝土的匀质性检测与评价方法;轻集料混凝土匀质性的影响因素;轻集料的预处理技术;胶凝材料配比设计;外加剂优选与施工性能关系。
(4)高性能轻集料混凝土性能评价:工作性能评价体系;耐久性的检测方法与评价。
(5)高性能轻集料混凝土的脆性特征与增韧技术:轻集料表面增强技术;纤维增强增韧;聚合物与纤维的复合增韧技术。
(6)高性能轻集料混凝土的生产、施工和质量控制技术:轻集料的预处理;混凝土的拌和、运输与泵送工艺;混凝土的浇筑、振捣与养护;质量控制方法。
(7)工程应用:桥面铺装、预应力梁、楼板。
10.绿色高性能商品混凝土(1)高性能混凝土绿色度的评价体系(2)绿色高性能商品混凝土的原材料选择,配合比设计与生产、施工和质量控制(3)自密实混凝土的研究与应用11.钢管混凝土(1)钢管混凝土的组成、结构与性能:钢管混凝土为组合材料,核心混凝土处于三向受压状态,提高其承载能力和抗变形能力;硬化水泥浆体的微观结构;钢—水泥石界面;工作性能评价指标;核心混凝土的抗压强度,弹性模量与徐变性能。
(2)钢管高强膨胀混凝土的工作机理:刚性限制条件下,核心混凝土的膨胀模型;钢管混凝土的自应力,包括核心混凝土的自应变和钢管外壁端部与中部的环向、纵向应变;极限承载力。
12.大跨度大钢管混凝土拱桥混凝土配合比设计与施工工艺(1)原材料的选择:水泥、矿物掺合料、膨胀剂、高效减水保塑剂、粗细集料。
(2)配合比设计:根据钢管拱桥主肋钢管内部结构、直径、弧长、矢跨比和现场拌和混凝土的能力,泵机的系统工作压力,泵送距离、高度以及场地情况,提出混凝土的工作性能指标为初始坍落度≥23cm、扩展度≥60cm、不离析泌水,3h坍落度≥18cm、初凝18~20小时、终凝20~22小时;抗压强度为3天达到设计值的80%以上,28天达到设计强度+1.65×5 MPa;限制膨胀率为3~4×10-4。
(3)施工工艺:钢管混凝土拱桥拱肋钢管内混凝土的灌注采用两岸对称泵送顶升施工。
具体包括泵机的选择、泵管的布置、拱肋钢管排气孔的设置;混凝土拌和能力的要求:泵管与钢管的润滑。
混凝土密实处理工艺和施工故障处理。
(4)钢管混凝土密实的检测评价方法:敲击法、超声波法。
(二)基本要求1.了解水泥混凝土的研究现状与发展方向2.理解高性能混凝土的工作性和耐久性的涵义3.掌握高性能混凝土原材料选择和配合比设计方法,能够设计C20~C80高性能混凝土4.掌握高性能混凝土的生产、施工工艺和质量控制方法5.运用现代测试技术研究高性能混凝土组成、结构与性能关系,6.掌握高性能混凝土的技术规程7.掌握大跨度钢管混凝土拱桥核心混凝土的配合比设计方法与施工工艺8.掌握高性能轻集料混凝土配合比设计方法与质量控制技术9.掌握高性能轻集料混凝土作为桥面铺装材料的设计与施工技术(三)学时分配本课程的教学时数为24学时,其中讲课22学时,撰写课程论文2学时,课内学时分配(四)课程内容的重点、难点1.高性能混凝土现状与发展重点:高性能混凝土的定义2.高性能混凝土的组成、结构与性能重点:高性能混凝土的结构模型3.高性能混凝土的原材料选择重点:水泥与外加剂相容性试验方法与评价体系、不同强度等级高性能混凝土所需的原材料选择难点:C20~C30大体积高性能混凝土原材料选择4.高性能混凝土的配合比设计重点:按氯离子渗透性能进行高性能混凝土配合比设计硫酸盐侵蚀条件下高性能混凝土的配合比设计抗碳化高性能混凝土的配合比设计按混凝土抗冻性要求进行的高性能混凝土配合比设计大体积高性能混凝土的配合比设计难点:处于多侵蚀破坏因素环境下的高性能混凝土配合比设计5.高性能混凝土的性能及其评价重点:高性能混凝土工作性能和耐久性的评价体系:难点:混凝土流动性和粘聚性的合理控制6.高性能混凝土的生产、施工及其质量控制技术重点:混凝土的质量控制技术难点:匀质性控制7.高性能混凝土的验收及相关标准和规范重点:验收及检测方法8.中低强度等级混凝土高性能化及其工程应用重点:大体积高性能混凝土的配合比设计难点:温度应力控制技术9.高性能轻集料混凝土重点:原材料选择及配合比设计、增强增韧技术、生产质量控制难点:匀质性控制技术、泵送工艺10.绿色高性能商品混凝土重点:原材料选择及配合比设计、生产质量控制难点:绿色度评价方法和自密实混凝土商品化技术11.钢管混凝土重点:刚性限制条件下,核心混凝土的膨胀模型难点:钢管混凝土的膨胀与强度的协调发展控制技术12.大跨度大钢管混凝土拱桥混凝土配合比设计与施工工艺重点:混凝土配合比设计与施工工艺难点:长时间保塑、缓凝与高早强的协调控制,膨胀应力与强度发展的协调控制,不同工况下的顶升泵送工艺选择,钢管拱混凝土密实性的评价方法三、课程改革与特色本门课程使用多媒体教学,利用国内外重点工程建设的影视资料讲解高性能混凝土制备、施工和质量控制技术。