《高性能混凝土绪论》PPT课件

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1、高性能混凝土罗健林E-mail.lawjanelim@qtech.edu.cn0532-85071275Highperformanceconcrete—HPC迪拜哈利法塔，塔高828m，C80一次泵送601m绪论本章主要内容：一、混凝土的定义与分类二、水泥混凝土的发展三、高性能混凝土的定义四、高性能混凝土的特点五、高性能混凝土的研究现状六、高性能混凝土需进一步研究的问题一、混凝土的定义与分类（一）定义：混凝土：混凝土是由胶凝材料，水和粗、细骨料按适当比例，拌制成拌合物，经一定时间硬化而成的具有所需形状、强度和耐久性的人造石材。胶凝材料：能将散粒材料或块状材料粘结成整体并具有一定强

2、度的材料称为胶凝材料。按表观密度分：普通混凝土（1900～2500kg/m3）轻混凝土（＜1900kg/m3）重混凝土（＞2600kg/m3）按强度等级分：低强度混凝土（＜20MPa）中强度混凝土（20MPa～50MPa）高强度混凝土（≥50MPa）（二）分类超高强度混凝土（＞100MPa）普通混凝土：一般在C50MPa以下。按胶结材料分：水泥混凝土、沥青混凝土、石膏混凝土、聚合物混凝土按用途分：钢筋混凝土、防水混凝土、装饰混凝土、道路混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土等按混凝土流动性可分为：塑性混凝土、低流动性混土、干硬性混凝土（三）水泥混凝土的优缺点优点：有较高抗压强度:有一定的

3、承载能力;有较好的耐久性:用得越久,强度越高；有较好的可塑性:可以浇筑成任意形状、不同强度、不同性能的建筑物;原材料来源广泛，价格低廉。缺点：抗拉强度低,受拉时容易受温度变化而开裂；自重大。（四）对混凝土的基本要求具有符合设计要求的强度;具有与施工条件相适应的施工和易性；具有与工程环境相适应的耐久性；价格低廉的经济性。注重节约资源、能源、减少工业废料排放和保护环境——绿色HPC。节能环保此外，随着人们物质生活条件的改善，功能混凝土的开发受到重视（如抗菌、环境调节、变色、智能混凝土等）。二、水泥混凝土的发展粘土：是天然的胶凝材料，最早被用来加水铺筑地坪，胶结石块。考古学家从先民遗址

4、中转发现大量用粘土胶结卵石作为居室木柱的基础(如西安半坡遗址)，还发现过用草筋增强泥土抹平的洞室墒面、灶台与火塘。半坡遗址照片石灰：二合土：石灰+粘土，三合土：石灰+粘土+砂石石灰+一些有机材料（如桐油、糯米汁等）可以提高耐久、防潮、抗水、抗冲击等性能。例如：曹操用植物油掺入石灰中建造了铜雀台；明代南京城墙也使用糯米汁石灰，并用桐油石灰封顶以增强防水抗渗的能力；清乾隆年间用糯米、石灰加牛血建造了永定河河堤，长达数百里。明代南京城墙：糯米汁加石灰安徽寿县古城墙石膏：作为储藏量丰富的矿石，在古埃及就得到了广泛使用。金字塔等古建筑曾用石膏砌筑(ps)火山灰→混凝土：古罗马人、亚述人和巴

5、比伦人也都将石灰和熟土混合用于建筑中。他们把这种火山造成的粉末与石灰混合料浆加入加工石料的残渣、砖块、天然卵石等，就会凝固成坚实的磐石，并且不透水。这就是最早的混凝土。使用石灰火山灰这种水硬性胶凝性材料，使气硬性石灰的功能大大提高，是胶凝材料史上的一次大突破。罗马大圆剧场：长轴188m，短轴156m，承重墙上面是非常复杂的混凝土筒形拱和交叉拱。古罗马万神庙古罗马万神庙圆形平面环形混凝土基础上是厚6.2m的凝灰岩和火山灰的混凝土墙，混凝土筑的弯隆顶直径达43.2m；基础中用凝灰岩，穹顶中用浮石—轻混凝土从波特兰水泥到HPC：18世纪后，火山灰—石灰体系的混凝土因凝结缓慢和早期强度低

6、而逐渐不能适应。出现了一系列新的胶凝材料及生产方法：●水硬性石灰：用含较多熟土质的石灰石粉燃烧得到具有一定水硬性的石灰。●煅烧+粉磨：后来又有人发现，如提高煅烧温度．将不能消解的石灰碴块磨细，能够得到强度与水硬性更好的胶凝材料。●天然水泥：1796年，英国Parker用粘土质石灰石煅烧而制得水硬性水泥。与此同时，在美国罗森代尔和路易斯维尔也发现了一种粘土含量适当的石灰石，被用来烧成天然水泥并称为罗森代尔水泥。●波特兰水泥：1913年法国的Vicat用石灰石和粘土加水湿磨成均匀的混合物，经过煅烧制成了人工水硬性石灰，被认为是近代波特兰水泥的雏形。1824年，英国里兹的Aspdin取

7、得了波特兰水泥的专利。尽管当时的煅烧并未达到能够生产出真正的硅酸盐水泥的温度，但是他首创了波特兰水泥的名称。●波特兰水泥工业化：1885年，IsaaJohnson主张将生料的煅烧温度提高到熟料烧结的温度。1886年美国首先用回转窑煅烧熟料，使波特兰水泥进入大规模工业化。●钢筋混凝土：自从水泥问世以后，快出现了水泥砂浆和水泥混凝土，并在其中配置钢筋，用钢筋来增强混凝土以弥补混凝土抗拉强度和抗折强度低的缺陷。1850年前后，法国人取得了钢筋混凝土的专利权。随后，在欧美几个国家通过试验