高性能混凝土的性能与应用.pdf

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1、建材世界2011年第32卷第6期DOI：10．3963／j．ell42—1783．TU．2011．06．006高性能混凝土的性能与应用刘庆淳(蚌埠玻璃工业设计研究院，蚌埠233018)摘要：高性能混凝土的应用越来越广泛，该文介绍了高性能混凝土的组成材料、性能特点与应用情况。关键词：高性能混凝土；性能；应用PerformanceandApplicationinHighPerformanceConcreteLIUQing-chun(BengbuDesign＆ResearchInstituteforGlassIndustry，Bengbu233018，Ch

2、ina)Abstract：HighPerformanceConcreteisusedmorewidely，thisarticleintroducescomposition，property，applicationinHPCKeywords：HPC；performance；application高性能混凝土(HighPerformanceConcrete，简写为HPC)是一种体积稳定性好、具有高耐久性、高强度与高工作性能的混凝土。高性能混凝土组成材料中，矿物质超细粉和新型高效减水剂是不可或缺的组成部分。20世纪60年代高效减水剂的发明与应用，使混凝土技

3、术进入了高强度与高流态的新领域；20世纪90年代的粉体工程，进一步使混凝土进入了高性能时代。1高性能混凝土技术要点高性能混凝土与高强度混凝土不同，高性能混凝土的重点是由非常高的强度转向在特定环境下所需要的其他性能，包括高弹性模量、低渗透性和高的抵抗有害介质腐蚀破坏的能力。高性能混凝土与普通混凝土也不同，在高性能混凝土中常常含有硅粉、粉煤灰或矿渣等超细粉，或含有其复合成分，而普通混凝土中往往没有。高性能混凝土的重要特征是具有高耐久性，而耐久性则取决于抗渗性，抗渗性又与混凝土中的水泥石密实度和界面结构有关。水泥石中如果只有凝胶水没有毛细水是不会渗透的，从

4、这一点出发，我们判断制备高性能混凝土的首要技术途径应当是：水灰比(W／C)40．38。高性能混凝土的水灰比40．38，水泥石中只有凝胶孔，无毛细孔，具有较高的抗渗性和耐久性。按照Ruch提出的相图，水灰比与水泥浆组成关系如图1所示。由图1可见，当混凝土的w／c>0．38(例如为0．5时)，水泥全部水化后，水泥石中有水泥凝胶、凝胶水、毛细水和空隙。毛细水是可以在混凝土中扩散渗透的。也就是说，w／c>o．38时，混凝土中有毛细管存在，抗渗性降低，耐久性降低。收稿日期：2011—07—23．作者简介：刘庆淳(1983一)，助理工程师．E-mail：jian

5、caisj@cteic．net23建材世界2011年第32卷第6期蒹蛙≮----22o：L卫塑．，9：959．0913969．291．49＼}96＼3＼142飞5{细水＼706束，：化水2名＼，20＼＼s／＼’X0＼凝E＼JE9f4S＼345卜、三、≤2、J．7／o，----2≮4—、_趟--．．2-42●

6、水范凝腔{l木灰比fwJC)图l水泥浆组成与水灰比笑系(水泥水化程度100％)从图2也可以看出来，水灰L￡(W／C=O．2)时，水泥颗粒没有全部水化，在硬化的水泥石中，还有一部分未水化的水泥颗粒。水灰比(W／C)=o．6时，水泥颗粒已全部水化完，

7、水泥石中还有多余自由水存在，水分蒸发后变成毛细管留下来，使抗渗性和耐久性降低。只有当W／C=0．4(也有的资料介绍W／C=0．38～0．42)时，水泥颗粒全部水化，既无毛细水也无未水化颗粒，混凝土具有良好的抗渗性。2高性能混凝土组成材料水泥浆水泥紫2．1水泥一般来说，高性能混凝土必须使用强度等级PO42．5以上的硅酸盐水泥或中热硅酸盐水泥。但是，为了混凝土的高强化与高性能化，在国外出现了球状水泥、调粒水泥以及活化水泥等。这些新品种水泥的一个很大的特点是，达到相同的标准稠度下，需水量很低，混凝土的水胶比w／B≤17％时，坍落度仍达200mm以上。这是混

8、凝土技术新进展的一个方面。2．2超细粉包括硅粉、超细矿渣、超细粉煤灰、天然沸石及偏高岭土超细粉等。超细粉是高性能混凝土中不可缺少24建材世界2011年第32卷第6期的组成部分，既可改善流动性，又可以提高强度与耐久性。2．3新型高效减水剂混凝土达到高性能的最重要的途径是掺加高效减水剂。它能显著降低混凝土的水灰比，增大混凝土坍落度损失，赋予混凝土高密实度和优异施工性能。2．4骨料配制高性能混凝土的骨料与普通混凝土的要求不同，骨料本身的强度要求高，一般采用花岗岩、硬质砂岩以及石灰岩等，卵石不能配制高性能混凝土。3高性能混凝土性能特点3．1耐久性高性能混凝土

9、的质量是以一种具有几种属性的综合特性来表征的。其中最重要的是具有较好的长期性能和耐久性。这对严酷环境中的结构