高性能混凝土技术及应用探究

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1、高性能混凝土技术及应用探究摘要：混凝土作为一门传统的建筑材料，在现代人类物质文明的发展过程中，做出了重要的贡献，混凝土的使用历史已经有近200年。混凝土材料在房屋建筑水利桥梁道路等现代化工程结构中起着突出的作用，它是土木工程中用量最大的人工材料。混凝土技术的发展由最初的大流动性混凝土到塑性混凝土，二战以后由于混凝土施工机械的发展又出现了半干硬性混凝土与干硬性混凝土，20世纪60年代，新型减水剂的问世，发展了流态混凝土。一直到今天随着混凝土科技水平的不断提高，以及各种工程性能的要求更加严格，高强度、高性能的混凝土成了人们研究的一个重要方向。关键词：高性能混凝土耐久性

2、强度中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：6以往的混凝土结构设计中往往只重视混凝土的强度而忽略了材料的耐久性，这使得一些建筑发生过早的破坏，他们不是因为强度不够，而是因为混凝土的耐久性不足，使得其长期暴露在各种有害介质的环境中而遭到侵蚀破坏。随着经济的发展一些特种结构在许多国家得到了广泛的应用，与此同时对混凝土性能的要求就更加的严格，对这些结构来说混凝土的耐久性显得尤为重要，有时候甚至超过强度的要求，而这时高性能混凝土的应用就会解决这一缺点。高性能混凝土最初是由美国提出来的，它的定义为具有所需要求的性能的匀质性混凝土。目前开发应用的高性能混凝土比较典型的主要

3、有一下三类：机敏型高性能混凝土，它是具有自身诊断，控制和修复等机敏功能的混凝土。如：承受高温的高强度混凝土，内养护型混凝土等。纤维混凝土，它是指在混凝土中掺入各种纤维，包括玻璃纤维、石棉纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维等。通过加入这些纤维来改善混凝土的抗裂和抗拉的性能，克服了普通混凝土材料的脆性，通过利用其假韧性来防止其突然地断裂，增大了混凝土的延性。国外已重点研究中掺量和高掺量纤维混凝土丹麦掺量为6％，美国掺量在17％—23％。但其效果基本相同，丹麦一般掺入短纤维，表面镀铜，强度可达成C20以上，破坏时，塑性很好，美国的纤维混凝土主要用来做板和高速公路面层，这种纤维

4、混凝土很薄．已用在高速公路面层，路面弹性非常好，但其造价很高。6活性细粉混凝土，它是指在混凝土中掺入超细粉物质作为集料填充胶凝材料空隙使水泥石硬化后结构更加的细密，孔径细化改善混凝土的界面结构，其次这种超细粉物质还参与胶凝材料的水化反应从而提高了混凝土的耐久性与强度。国外已成功研制了立方体抗压强度可达200MPa—800MPa超高强活性细粉混凝土，其抗拉强度也可达25MPa—150MPa，它是一种超高强混凝土，并且这种混凝土在工程实际中也得到了应用。高性能混凝土的种类很多，根据不同的工程施工条件和设计要求，可能会对高性能混凝土有两项或者两项以上的性能要求，从而选择

5、不同种类的高性能混凝土。实现混凝土高性能的技术途径有很多种，但是总要围绕着“高强度”这一核心，所有的技术最终都是为了提高混凝土的强度、耐久性。为了这些可以从三方面入手：、提高混凝土胶结料的强度、提高骨料与胶结料之间的界面强度、提高骨料的数量和质量。从胶结材料本身的高强化来看可以通过降低毛细管的孔隙，一般通过降低水灰比或者提高水化物含量来降低毛细管孔隙，还有可以降低孔隙率来提高胶结材料的强度。而对于胶结材料与骨料界面间的强度提高可通过控制填充料与水泥石之间的空隙、提高水泥浆本身的粘结性能、使用反应骨料来提高骨料本身的粘结性能这三方面来实现。对于骨料的数量和质量，可以

6、通过使用高强度骨料、最大粒径为9mm以下的骨料、改善粒度的分布级配和胶结材料的韧性来提高骨料的整体强度和耐久性。6与普通混凝土一样，高性能混凝土配合比的设计尤为重要，但是它的设计方法却与普通混凝土完全不同，其最主要是因为通常的高强度与较低水灰比不再成反比例关系，较大的水泥用量中有不可以忽视的不能水化的部分。改变超塑化剂用量，可以调节坍落度以及所惨加矿物掺合料种类和数量等等均直接影响混凝土的强度和其他方面的性能。高性能混凝土配合比设计应当满足高耐久性、高强度、高工作性、经济适用性等方面的要求。在配合比设计的时候应当考虑以下几个方面：水泥浆与骨料比、强度等级、水泥用量

7、、用水量、减水剂用量和等级、粗细骨料的比例、矿物掺合料的用量和品种。其一般的设计步骤课概述为：初步配合比计算阶段和高性能混凝土配合比试配与调整阶段。在第一季阶段大致分为：配置强度确定、初步确定水胶比、选取单位用水量、计算混凝土的单位胶凝材料用量、矿物质掺合料的确定、合理选择砂率、粗细骨料用量的确定、高性能减水剂用量的确定、含水量的修正。第二阶段与普通混凝土基本相同，但是水胶比的增减值宜为0.02到0.03间。6高性能混凝土的如今在很多工程中得到了广泛的应用，下面列举一些世界有名的高性能混凝土应用实例。房屋建筑方面：芝加哥水塔广场大厦，它于1976年建成，高261.

8、8m74层