高速铁路高性能混凝土.ppt

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1、高速铁路高性能混凝土四川路桥西成铁路客运专线工程指挥部中心试验室第一节高性能混凝土的性能特点一、何谓高性能混凝土？高性能混凝土为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，是以耐久性作为设计的主要指标，针对不同用途的要求，对下列性能有重点的加以保证：耐久性、施工性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。高性能混凝土高性能混凝土不一定必须高强，高强混凝土也不一定具有高性能。我国著名的混凝土科学家吴中伟教授定义高性能混凝土为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，是以耐久性

2、作为设计的主要指标，针对不同用途的要求，对下列性能有重点的加以保证：耐久性、施工性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。高性能混凝土不仅在性能上对传统混凝土有很大突破，在节约资源、能源、改善劳动条件、经济合理等方面，尤其对环境保护有着重要的意义。二、高性能混凝土的性能特点高性能混凝土的性能特点包括：原材料的性能特点；配合比特点；拌和物性能特点；力学性能特点；耐久性能特点。混凝土耐久性指标一般是指混凝土的抗裂性、护筋性、耐蚀性、抗冻性、耐磨性及抗碱—骨料反应性等。具体的混凝土耐久性指标应根据结构的设计使用年限、所处的环境类别及作用等级等确定。1、原材料性能特点：水

3、泥序号项目普通混凝土高性能混凝土1品种硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥2混合材矿渣、粉煤灰、石灰石、煤矸石、磷渣矿渣或粉煤灰3比表面积≤300m2/kg（硅酸盐水泥）≤350m2/kg（硅酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥）480μm方孔筛筛余≤10.0%（普通硅酸盐水泥≤10.0%（普通硅酸盐水泥5游离氧化钙含量≤1.5%≤1.0%6碱含量/≤0.80%7熟料中的C3A含量/≤8%，氯盐环境下≤10%8氯离子含量/≤0.10%（钢筋混凝土）≤0.06%（预应力混凝土）细集料序号项目普通混凝土高性能混凝土1品

4、种不宜使用山砂。不得使用海砂。优先使用非碱活性骨料2含泥量，%＜C30：≤5.0C30～C50：≤3.0＞C50：＜2.0＜C30：≤3.0C30～C50：≤2.5＞C50：≤2.03泥块含量，%＜1.0；＜0.5；0.5≤0.54云母含量，%≤1.0；≤1.0；＜0.5≤0.55轻物质含量，%≤1.0；≤1.0；≤1.0≤0.56氯离子含量，%/≤0.027SO3含量，%＜1.0；＜1.0；＜0.5≤0.58有机物含量合格合格9坚固性/不大于8%10吸水率/不大于2%序号项目普通混凝土高性能混凝土1级配连续级配二级或多级级配2堆积密度/大于1500kg/m3

5、3吸水率/小于2%（1%）4紧密空隙率/小于40%5坚固性≤8%、≤5%（冻）≤12%、≤8%≤8%（钢筋砼）≤5%6岩石抗压强度与混凝土强度等级之比不应小于1.5不应小于1.5不应小于2.07含泥量，%＜C30:≤2.0≥C30:≤1.0＜C30:≤1.0C30～C45:≤1.0≥C50:≤0.58泥块含量，%≤0.25≤0.259针、片颗粒含量，%＜C30:≤25≥C30:≤12＜C30:≤10C30～C45:≤10≥C50:≤810硫化物及硫酸盐含量（折算成SO3），%≤0.5≤0.511氯离子含量，%≤0.02≤0.0212碎卵石中有机质含量合格合格粗

6、骨料2、高性能混凝土配制技术要点：（1）选用优质的水泥和砂石料（2）掺加优质化学外加剂---减水剂，引气剂（3）掺加矿物掺合料---粉煤灰，矿渣粉（4）低水胶比(<0.40；0.45)（5）限制胶凝材料总量和水泥用量矿物掺合料的贡献：a.火山灰效应—高碱性(CSH)转化为低碱性(CSH)，消耗Ca(HO)2，结晶变小，界面过渡层变小，富集和取向性减少，提高水泥石界面强度。低碱性CSH(C/S<1.5)，晶须强度高，溶解度低，较稳定。矿物掺合料(粉煤灰,矿渣,硅灰等)与水泥的二次水化反应最终产物是C-S-H(1)为主的低碱性水化硅酸钙凝胶，其次是水化铝酸钙，铁酸

7、钙固溶体，以及水化硫铝酸钙。b.滚珠效应—玻璃球体减小水泥颗粒之间的摩擦阻力，改善混凝土的和易性。c.颗粒填充作用—水泥、矿渣、硅灰末水化颗粒大小差别大，颗粒互相填充，减小水泥石孔隙率。d.削减温峰作用—水化速度慢,放热总量小。e.提高耐久性—改善耐硫酸盐侵蚀性，抑制碱骨料反应，增加密实性，提高抗渗性和氯离子渗透性。减水剂的作用：a.减少混凝土用水量,降低水泥石孔隙率，改善孔结构；界面Ca(OH)2结晶无序化。界面过渡层减少，水化硫铝酸钙Aft结晶尺寸减少，界面强度提高，因此提高混凝土的各项力学性能。b.由于提高混凝土的密实性和强度,改善混凝土的耐久性能。c.

8、改善混凝土施工工作性能。引气剂的作用：