铁路高性能混凝土培训.ppt

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1、高性能混凝土知识培训内容之一高性能混凝土基本理论知识与配制技术主要内容1、引言2、高性能混凝土的发展与应用现状3、高性能混凝土的组成与结构4、高性能混凝土的配制技术混凝土定义：是一种将具有胶结性质的材料和骨料或集料（如石、砂）以及填料（粉细颗粒）混合并浇注成型后，经凝固硬化而粘结成为整体的一系列建筑材料。水泥混凝土Cementconcrete沥青混凝土AsphaltConcrete聚合物混凝土PolymerConcrete硫磺混凝土1、引言Withcementascementitiousmate

2、rialsandthemostwidelyusedmaterialsinmoderncivilandarchitecturalconstructions以水泥为胶结材，在现代土木建筑工程中最为广泛应用的一类建筑材料。水泥混凝土——混凝土CementConcrete---Concrete20世纪80年代，美国国家材料委员会提出：要为新世纪的基础设施建设开发高性能的建筑材料，包括钢材、混凝土、塑料等。1990年5月，在美国马里兰州Gaithers-burg城由NIST和ACI主办了第一次关于HPC的

3、国际研讨会，会议首次提出关于高性能混凝土的定义。定义高性能混凝土——具有所要求的性能和匀质性的混凝土。例如易于浇注和压实而不离析、高长期力学性能、高早强、高韧性、体积稳定、严酷环境中使用寿命长。采用传统的组分、普通的搅拌、浇注与养护操作，是不可能日常生产这种混凝土的。高性能混凝土国际研讨会（1990）高性能混凝土的特性，是针对一定的应用和环境所要求的。例如：易于浇注早期强度渗透性水化热体积稳定性可捣实、不离析长期力学性质密度韧性在服务环境中运行寿命长久高性能混凝土的许多特性是相互关联的，改变其中

4、一个常牵扯到一或多个其他特性发生变化。因此，如果对某一应用提供的混凝土有若干特性必须同时满足，则必须将其中每一项都在合同书上规定清楚。美国混凝土学会1998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。吴中伟国内高性能混凝土的定义高性能混凝土(highperformanceconcrete)以耐久性为基本要求并用

5、常规材料和常规工艺制造的水泥基混凝土。这种混凝土在配比上的特点是掺加合格的矿物掺和料和高效减水剂，取用较低的水胶比和较少的水泥用量，并在制作上通过严格的质量控制，使其达到良好的工作性、均匀性、密实性和体积稳定性。混凝土结构耐久性设计与施工指南（CECS01-2004）高速铁路高性能混凝土1、较严格的原材料品质要求2、混凝土强度等级无具体要求3、流动度根据施工要求确定4、均有含气量要求5、电通量、抗裂性、抗碱骨料反应作为基本耐久性指标6、根据环境作用等级和结构部位要求抗腐蚀、抗冻、抗渗性能等耐久性

6、指标尚有一些未体现的指标如绝热温升、徐变、收缩等1987年美国材料顾问委员会提交的一篇报告引起了轰动：约25.3万座桥梁的混凝土桥面板，其中部分使用不到20年，就已不同程度地破坏，且每年还将新增3.5万座。由于混凝土桥面板开裂普遍，因此转向使用高强混凝土，但是看来这无济于事。根据国家公路合作研究计划1995年检查的结果表明：10万座混凝土桥面板是在混凝土浇筑后一个月内就出现间隔1~3米的贯穿性裂缝。2、高性能混凝土的发展与应用现状不是强度，而是混凝土的坚固性（没有裂缝）对其运行条件下保证混凝土的

7、水密性和耐久性起关键的作用。P.K.Mehta耐久性——影响未来的关键问题混凝土结构劣化破坏分类1、磨蚀：机械磨耗、冲刷磨损、气蚀2、物理作用：干湿交替、水的渗透、冻融、盐的结晶3、化学作用：化学介质侵蚀（水解、软水、置换、硫酸盐）、AAR、CaO和MgO水化4、钢筋锈蚀：碳化引起、Cl-引起《近代混凝土技术》《铁路混凝土结构耐久性设计规范》混凝土结构所处环境类别分为6种环境类别、21种环境作用等级。(1)碳化环境(2)氯盐环境(3)化学侵蚀环境(4)盐类结晶破坏环境(5)冻融破坏环境(6)磨蚀

8、环境。混凝土结构劣化破坏原因分类一个不透水，但存在非连续微裂缝，且多孔的钢筋混凝土结构环境作用（第一阶段）（无可见损伤）1.侵蚀作用（冷热循环、干湿循环）2.荷载作用（循环荷载、冲击荷载）由于微裂缝和孔隙连通起来，不透水性逐渐丧失环境作用（第二阶段）（损伤的开始与扩展）水的渗入O2、CO2渗入酸性离子（Cl-,SO4-)渗入A：以下原因使孔隙内静水压增大、混凝土膨胀：钢筋锈蚀、碱-骨料反应、水结冰、硫酸盐侵蚀B：混凝土强度与刚度降低开裂、剥落与整体性丧失混凝土受环境作用产生劣化的“整体性”模型以