《高性能混凝土》PPT课件

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1、高性能混凝土胡长明教授西安建筑科技大学高性能混凝土(HPC)是一种新型高技术混凝土,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。它以耐久性作为设计的主要指标,针对不同用途要求,对下列性能重点予以保证:耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。高性能混凝土在配置上的特点:低水胶比;优质原材料;掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂;作用：使其强度大幅度提高,界面结构改善,抗渗性和耐久性明显提高。HPC的定义美国战略公路研究项目(SHRP)的定义:W/C不大于0.35;300次冻融循环后相对动弹模量≥80%;浇注4h后强度达21MPa;24h不小于34MPa;28

2、d不小于67MPa;强调混凝土的早强性能和高耐久性。日本多数学者和工业界强调HPC是高强、超高强与高流态混凝土,认为高性能首先必须具有高强度。冯乃谦教授对HPC的定义为:W/C不大于0.38,体积稳定性好的混凝土,其组成材料中必须含有高效减水剂和矿物质超细粉,混凝土56d的ASTMC1202,6h总导电量小于1000C,冻害地区冻融300次相对动弹模量不小于80%,抗压强度不小于60MPa,并具有满足施工要求的流动性和坍落度损失。3）高性能混凝土的使用寿命长，对于一些特护工程的特殊部位，控制结构设计的不是混凝土的强度，而是耐久性。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

3、凝土应用的主要目的；4）高性能混凝土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，硬化后期具有较小的收缩变形。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。HPC的发展及应用20世纪90年代,美国、加拿大、日本、挪威、德国、澳大利亚等,成为应用高强高性能混凝土最多的国家；德国现行的混凝土结构设计规范已达C110级,强度等级为当今世界之最；挪威为目前世界上强度等级第二高的混凝土结构设计规范,已有C105级超高强混凝土结构设计规范。1993年美国联邦公路管理局发起了在全国公路桥梁建设中推广应用HPC的计划；芝加

4、哥311大厦采用了C95的HPC；西雅图的双联大厦的混凝土强度等级为C130。20世纪70年代起我国开始发展高强与高流动混凝土；1980年采用的高坍落度高强混凝土建成红水河铁路斜拉桥的预应力混凝土箱梁；1991年我国最早应用HPC建造广东国贸大厦,采用C60的粉煤灰泵送HPC。国内HPC的研究西南交大用52.5号硅酸盐水泥掺入硅灰及高效减水剂制成了100.1MPa的超高强混凝土；清华大学冯乃谦教授用中热52.5号硅酸盐水泥加硅灰及高效减水剂FDN,并加入CFA(控制坍落度损失),制得28天强度92.4MPa、坍落度20cm、2h无坍落度损失的超高强流态混凝土;湖南大学黄政宇教授通过掺硅灰、

5、高效减水剂和钢纤维并加热养护的技术途径配制了抗压强度高达200MPa的超高强钢纤维混凝土;重庆大学蒲心诚教授用碱矿渣技术路线制成了28d抗压强度为117MPa的超高强混凝土,后又采用“普通52.5号水泥+超高效萘系减水剂+硅灰+低水灰比”的技术路线制得坍落度240mm以上,28d抗压强度100MPa以上的超高性能混凝土;目前,用类似的技术路线已经制得抗压强度150MPa以上的混凝土。湖南大学黄政宇教授通过掺硅灰、高效减水剂和钢纤维并加热养护的技术途径配制了抗压强度高达200MPa的超高强钢纤维混凝土;重庆建筑大学蒲心诚教授用碱矿渣技术路线制成了28天抗压强度为117MPa的超高强混凝土,后

6、又采用“普通525号水泥+超高效萘系减水剂+硅灰+低水灰比”的技术路线制得坍落度240mm以上,28天抗压强度100MPa以上的超高性能混凝土,目前,用类似的技术路线已经制得抗压强度150MPa以上的混凝土。HPC的性能及特点HPC耐久性混凝土的耐久性破坏主要有:混凝土碳化、氯离子侵蚀、钢筋锈蚀、碱-骨料反应、冻融破坏。对于HPC的耐久性的安全使用期限，HPC可以保证重要建筑在不利环境中使用100年，在正常环境使用200年，在特殊环境使用300年，而混凝土建筑的使用寿命可以预期达到500年。HPC工作性坍落度是评价混凝土工作性的主要指标,反应混凝土拌和物在重力作用下的流动和变形能力。HPC

7、的坍落度控制功能好,但由于加入了减水剂和矿物质超细粉,在与普通混凝土在坍落度相同的情况下,粘度较大,使其在泵送中需施加更大的压力。HPC粘性大,粗骨料下沉速度慢,在相同振动时间内,下沉距离短,稳定性和均匀性好。同时,由于HPC的水灰比低,自由水少,且掺入超细粉,基本上无泌水,其水泥浆的粘性大,很少产生离析的现象。HPC力学性能混凝土的强度有抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、疲劳强度、粘结强度。HPC对力学性能的要求不仅体现在