2.高强混凝土

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1、HighStrengthConcrete一、简介高强混凝土作为一种新的建筑材料，以其抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低的优越性，在高层建筑结构、大跨度桥梁结构以及某些特种结构中得到广泛的应用。高强混凝土最大的特点是抗压强度高，一般为普通强度混疑土的4～6倍，故可减小构件的截面，因此最适宜用于高层建筑。试验表明，在一定的轴压比和合适的配箍率情况下，高强混凝土框架柱具有较好的抗震性能。而且柱截面尺寸减小，减轻自重，避免成为短柱，对结构抗震也有利，而且提高了经济效益。高强混凝土材料为预应力技术提供了有利条件，可采用高

2、强度钢材和人为控制应力，大大地提高了受弯构件的抗弯刚度和抗裂度。世界范围内越来越多地采用施加预应力的高强混凝土结构，应用于大跨度房屋和桥梁中。利用高强混凝土密度大的特点，可用作建造承受冲击和爆炸荷载的建（构）筑物，如原子能反应堆基础等。利用高强混凝土抗渗性能强和抗腐蚀性能强的特点，建造具有高抗渗和高抗腐要求的工业用水池等。二、高强混凝土的概念混凝土材料强度的高低是一个相对概念，与当前混凝土的水平有关，各国当前对高强混凝土的定义也不完全一致。一般把强度等级为C60及其以上的混凝土称为高强混凝土。根据CECS104:9

3、9《高强混凝土结构技术规程》1.0.2条明确规定：高强混凝土为采用水泥、砂、石、高效减水剂等外加剂和粉煤灰、超细矿渣、硅灰等矿物掺合料以常规工艺配制的C50~C80级混凝土。三、高强混凝土的历史和现状1.初期的研究1930年前后，就已经出现了抗压强度为100MPa以上的高强混凝土。•日本的吉田于1930年通过加压振动复合工艺，得到了28天强度为104MPa的高强混凝土。•Menzel也于1934年通过高压蒸养水泥浆得到强度为130MP以上的高强混凝土。•同一时期Freyssinot也制得了100MPa以上的高强混凝土。

4、2.有关高强混凝土的国际会议1966年第5次预应力混凝土国际联盟大会上，在介绍关于高强混凝土的制备方法中，阐述了高强混凝土技术的现状，并提出用强度为100MPa的预应力混凝土结构，有可能比钢结构还要轻。这个报告影响很大，从此对高强混凝土的关心多起来了。3.高效减水剂的应用1968年，日本开发了高强度的钢筋混凝土桩(下称高强RC桩)。用硅质细粉，通过高压釜养护，得到了抗压强度为80MPa的高强混凝土。1970年又开发了抗压强度为90MPa的预应力混凝土桩(下称高强度PC桩)。不用硅质细粉，而是采用高效减水剂，通过高压蒸养

5、而获得了高强。这种预应力高强混凝土桩耐冲击性能好、裂缝少。现在日本生产的桩一半以上是用预应力混凝土生产的。使用高效减水剂配制高强混凝土这种技术，已在全世界得到了广泛应用。高效减水剂由于缓凝性小、引气性小，减水效果显著，可以获得低水灰比、流动性又较高的高强混凝土。日本是开发高效减水剂较早的国家。日本学者指出高效减水剂对水泥有相当优异的分散能力。后来这种高效减水剂以Mighty为商品名出售。在日本，以高强度PC桩为契机，使用高效减水剂而得到高强混凝土的有效方法得到了广泛的重视。而在西德，由于在普通混凝土中使用高效减水剂，坍

6、落度可以明显地增大，很适宜于配制流态混凝土而发展起来。4.高强混凝土的应用日本最早推广应用高强混凝土是在铁路部门。1973年5月，在一T形桁架桥中，采用了设计强度等级为60MPa的混凝土。同年12月，又在某一桁架桥的施工中，采用了设计强度等级为80MPa的高强混凝土。1975年，PCT形梁式桥施工时，采用了蒸压养护的设计强度等级为80MPa的高强混凝土。日本关于高强混凝土的研究与在桥梁结构物中的应用，从世界范围来看都是最高水平的。据日本一些资料介绍，列车速度与混凝土允许抗压强度之间有下图所示的关系。5.高强混凝土的发展

7、随着高强混凝土及流态混凝土应用的扩大，高效减水剂在混凝土中应用的不断增加，1978年、1981年两次在加拿大召开了关于高效减水剂的国际会议。1980年日本土木学会发行了设计强度等级为60～80MPa为对象的高强混凝土设计施工指南。日本的混凝土桩协会及水泥协会也设立了高强混凝土研究会，研究推广高强混凝土。1982年高强混凝土PC桩作为JISA5337技术标准而在日本推行。在美国，作为高强混凝土在结构物中应用的实例是建筑物中的柱或桥梁。芝加哥的商业交易所建造时曾试验应用了设计强度等级为100MPa的高强混凝土。美国在桥梁建

8、设中也采用了设计强度等级为63MPa的高强混凝土。现在，还可以得到强度更高的高强混凝土。据文献报道，利用硅粉、高效减水剂及另一种专利成分的组成，掺量为20%，水灰比0.22，坍落度为102～203mm，混凝土的抗压强度为55～124MPa。有文献还介绍，采用硅粉作混合材料，1天龄期混凝土的强度可达100MPa，采用高压蒸养，然后用