浅谈高性能混凝土.pdf

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1、至Q!兰生篁鱼翅【望篁122翅)迤酉建挝廑用班窒浅谈高性能混凝土吴迪(江西省建筑材料工业科学研究设计院，江西南昌330001)摘要：本文叙述了高性能混凝土的概况，简要介绍了高性能混凝土的特性及分析了原材料对高性能混凝土性能的影响，并根据现有情况对高性能混凝土的发展前景做了预测。关键词：高性能混凝土耐久性现状前景1引言自从1824年波特兰水泥被发明以来，混凝土材料至今已有100多年的历史。混凝土已被广泛应用于土木工程建筑、交通运输与海洋资源开发等方面，为人类的建设与文明做出了巨大的贡献。当代大跨度、高层、海洋、军事工程结构的发展对混凝土提出的更高的要求；

2、处在恶劣环境下既有建筑不断劣化、退化导致过早失效、退役甚至出现恶性事故造成巨大损失的严重后果；原材料生产、开采造成的生态环境恶化以及砂石料枯竭、资源短缺严重影响进一步发展的严酷现实。这就要求混凝土不断提高以耐久性为核心的各项性能，多使用天然材料及工业废渣保护环境，走可持续发展的道路，高性能混凝土就是在这种背景下出现并逐步完善与发展的。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优良特性，自其产生以来得到了迅速的发展。2高性能混凝土的定义1990年5月，在美国NIST和ACI主办的研讨会上，高性能混凝土(HPC)定义为具有所要求的性能和

3、匀质性的混凝土。这些性能包括：易于浇注、捣实而不离析；超高的、能长期保持的力学性能；早期强度高、韧性高和体积稳定性好；在恶劣的使用条件下寿命长。即高性能混凝土要求高强度、高流动性与优异的耐久性。我国《高性能混凝土应用技术规程》(CECS207：2006)中提到：高性能混凝土是具有混凝土结构所要求的各项力学性能，且具有高工作性、高耐久性和高体积稳定性的混凝土¨j。清华大学教授廉慧珍认为：高新能混凝土不是混凝土的一个品种，而是达到工程结构耐久性的质量要求和目标，是满足不同工程要求的性能和具有匀质性的混凝土‘2J。我国《高性能混凝土应用技术规程》(CECS2

4、07：2006)中还提到：处于多种劣化因素综合作用下的混凝土结构宜采用高性能混凝土。根据混凝土结构所处的环境条件，高性能混凝土应满足下列一种或几种技术要求：(1)水胶比W／C<0．38；(2)56d龄期的6h总导电量小于1000C；(3)300次冻融循环后相对动弹性模量大于80％；(4)胶凝材料抗硫酸盐腐蚀试验的试件15周膨胀率小于0．4％，混凝土最大水胶比不大于0．45；·8·(5)混凝土中可溶性碱总含量小于3．0kg／m3。3高性能混凝土的特性与普通混凝土相比，高性能混凝土具有如下独特的性能：(1)高性能混凝土具有一定的强度和高抗渗能力，但不一定具

5、有超高的强度，中、低强度亦可。(2)高性能混凝土具有良好的工作性，混凝土拌和物具有较高的流动性，混凝土在成型过程中不分层、不离析，易充满模型；泵送混凝土、自密实混凝土还具有良好的可泵性、自密实性能。(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。概括起来说，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

6、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pJ。4高性能混凝土对材料的要求4．1水泥水泥通常使用硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥，不宜使用早强水泥，有耐硫酸盐侵蚀要求的混凝土可选用抗硫酸盐硅酸盐水泥。其中对水泥的品质和强度有如下的建议：(1)保证水泥均质性与稳定性，C。S的含量波动4％，烧失量0．5％，硫酸盐的波动范围0．20％。水泥中铝酸三钙[3CaO·A1：O，]的含量小于8％；(2)增强水泥与外加剂的适应性；(3)水泥的其细度适中，水泥企业应运用新的检测手段，配置颗粒分析仪，进行对比、研究，找出合理的质量控制指标。4．2砂石骨料的性质与混

7、凝土性质密切相关，骨料的强度、孔结构、颗粒形状和尺寸、骨料的弹性模量等都直接影响该混凝土的相关性质。大体上，混凝土强度上限随石料的强度成正比例提高。因此在配制高强混凝土时，对骨料的选择和要求是比较严格的，(1)建议所采用集料的母岩强度>2倍混凝土强度；(2)颗粒大小宜选用小粒径骨料，粒度分布应尽可能达到密实填充，这是因为小粒径的粗骨料与水泥浆接触界面相对狭窄，过渡层更窄，其间不易形成大的缺陷。一般建议为10，20mm．且形状好、级配佳、吸水率低；(3)粗集料针片状不宜大于50％，含泥量不应大于0．5％；(4)粗集料常用压碎指标值来要求，不少专家建议细集

8、料也应用类似于压碎指标的破碎度来要求。通过试验，确定压碎指标(或破碎度)与混凝土抗压强度之间的