高性能混凝土.ppt

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1、高性能混凝土(HPC)概述特点技术途径配比性能对比应用Back高性能混凝土HPC(HighPerformanceConcrete)高强混凝土缺点脆性，易开裂和突然破坏由于水灰比小带来流动性、可泵性、均匀性差单位水泥用量大带来稳定性和经济性问题体积稳定性带来耐久性问题概述高性能混凝土是指采用优质材料，严格施工工艺，便于浇捣、不离析，体积稳定，力学性能稳定所制备的混凝土。符合特殊综合性能与均匀性要求，不能用常规材料和工艺获得，1990年ACI国际会议首次提出。Back概述工作性，耐久性与强度并重根据工程要求，突出一、两种性能它具有早强高，韧性，匀质，耐久等特点。适用于高层建筑、桥梁以及暴露在严酷环

2、境。Back特点高性能混凝土是一种新型混凝土，具有优良的和易性，高强和耐久性。其主要特征：混凝土拌合物具有流态性、自密性，不振动或稍加振动即能保证成型混凝土均匀密实混凝土拌合物具有良好的粘聚性、保水性和可塑性，水下不分散、不离析、稳定性好、可泵性强。在混凝土凝结硬化过程中水化热低，利于大体积混凝土浇筑。混凝土硬化后体积稳定，收缩变形小，故混凝土内部微裂纹等缺陷少，结构均匀。混凝土的密实度高，抵抗水、侵蚀性液体及氯离子等渗透的能力强，对混凝土内钢筋有很强的保护能力。混凝土中所含易被硫酸盐、镁盐等物质腐蚀的氢氧化钙、水化硫酸钙的量少，保证混凝土具有极强的耐海水腐蚀能力。混凝土的抗渗性能极高，并且具

3、有一定的空气含量，空气泡分布均匀、密实，以此混凝土具有极高的抗冻融性和抗风化性，故非常适宜浇筑浪溅区混凝土结构。混凝土强度较高，混凝土内部凝胶的含量较普通混凝土为少，故用于预应力混凝土。特性Back主要技术途径和措施大量研究表明，影响混凝土性能(尤其是强度和耐久性)的最主要因素有两个方面：一是混凝土中硬化水泥浆体的孔隙率，孔分布和孔特征；二是混凝土硬化水泥浆体与集料的界面。要想提高混凝土的强度和耐久性，必须降低混凝土中水泥石的孔隙率，改善孔分布(即尽可能降低有害大孔)，减少开口孔。法国路桥研究中心曾用BJH法测得，高性能混凝土中水泥石的孔隙率为18.8％，并且孔半径多小于2.5nm。而普通混凝

4、土水泥石中大于5nm的孔隙率就达26.7％。为改善混凝土中硬化水泥浆体与集料界面的结合情况，应设法减少在集料—浆体界面上主要由Ca(OH)2晶体定向排列组成的过渡带的厚度。从而增强界面物理连接或化学连接的强度。Back到目前为止，主要从以下几方面的技术措施实施上述途径。(1)选用优质的、同时符合一定要求的水泥和粗细集料。这是配制高质量混凝土的基本条件，更是配制高性能混凝土的必要条件。(2)选用高效减水剂。在满足新拌混凝土大流动度的同时，降低W／C，使混凝土中水泥石孔隙率降低。Back(3)选用具有一定潜水硬性的活性超细粉。如硅灰、稻壳灰、超细沸石粉、超细矿渣粉、超细粉煤灰、超细石灰石粉等。通过

5、掺用活性超细粉提高混凝土的性能是目前高性能混凝土研究中最活跃的课题。这些活性超细粉在高性能混凝土中所起的作用可归纳为如下几种“粉体效应”。①“活性效应”：表现在两个方面。一是活性超细粉本身都含有大量火山灰活性物质。这些活性物质与水泥水化时产生的Ca(OH)2反应形成低碱水化硅酸钙。即所谓二次水化反应。二是活性超细粉的最大特点是“超细”，其表面积远大于掺混合材水泥中的混合材，一般在600m2／kg以上。二次水化速度的加快和反应程度的增加，使水泥石中对强度和稳定性有不良影响的Ca(OH)2晶体大大减少，对水泥石性能有利的低碱水化硅酸钙凝胶却大大增加。同时还减少了水泥石与集料界面过渡区的厚度及过渡区

6、Ca(OH)2富集和排列的程度。Back②微集料效应超细粉的颗粒直径大多在5μm以下。这种尺度的粉粒能够填充到一般细集料和水泥中混合材粉粒所不能填充的孔隙中。因而使水泥石中的孔隙率进一步降低。③复合胶凝效应在超细粉中如果掺入一些对超细粉活性有激活作用的物质，可以使超细粉的活性进一步加强，二次水化速度更快，这种作用称之为“复合胶凝效应”。还有一些研究指出，某些超细粉的加入，在以合适的比例替代水泥时，不仅不会使水泥浆体流动性降低，反而会使流动性增大。这主要是由于一些玻璃态物质组成的超细粉(如粉煤灰超细粉及磷渣超细粉)其粒体表面不吸水，又可以填充在水泥粒子间隙和絮凝状结构中，占据充水空间，把絮凝结构

7、中的水分释放出来。从而使水泥浆体流动性得以增加。Back(4)改善混凝上的施工工艺改善混凝土施工工艺也是制备高性能混凝土的有效途径之一，目前效果比较显著的有以下几种。①水泥裹砂混凝土搅拌工艺②采用超声波振动或高频振动密实③对浇筑成型的新拌混凝土进行真空吸水Back对高性能混凝土的配合比设计方法已经进行了很多研究。高性能混凝土配制后要同时满足符合高性能混凝土的3个基本要求：①新拌混凝土良好的工作性；