高性能海工混凝土在桥梁工程中的应用及发展

高性能海工混凝土在桥梁工程中的应用

1 高性能海工混凝土简介

在国内外已建沿海桥梁工程中, 很多桥梁结构的破坏其主要原因来自混凝土病害, 因此混凝土耐久性研究受到国内外研究混凝土的专家的高度重视, 经过多年的研究, 他们对跨海大桥高性能海工混凝土的研究、应用趋于成熟。虽然我国的工程技术研究人员对高性能海工混凝土的研究已有多年, 但高性能海工混凝土在跨海桥梁工程中的应用还属于起步阶段, 在2005年通车的东海大桥上，我国第一次采用了高性能海工耐久性混凝土技术，经过东海大桥的设计和施工实践的过程，尽管有关工程技术人员对高性能海工混凝土的技术性能有所认识,但所积累的技术经验毕竟有限, 不同海洋环境下的桥梁工程中的高性能海工混凝土配合比设计和施工技术仍然不够充分和完善。

高性能海工混凝土是用混凝土常规原材料、常规工艺, 经配合比优化而制作的, 在海洋环境中具有高耐久性、高尺寸稳定性和良好工作性的高性能结构混凝土材料。混凝土的氯离子渗透性和含气量是目前海工混凝土区别于其它混凝土最主要的两个控制指标。

2 高性能海工混凝土的特点

2.1 高强度

在混凝土材料、施工工艺及养护条件相同, 当普通混凝土的水灰比与高性能海工混凝土的水胶比相等时, 海工混凝土的28d 的标准强度要高于普通混凝土, 这是因为: 一方面海工混凝土掺加优质掺合料, 填充混凝土水化后产生的多余孔隙, 使混凝土结构变得更加密实; 另一方面海工混凝土掺加了超高效减水剂, 使配合比设计中的水胶比大大减小, 使海工混凝土具有较高的强度。

2.2 耐久性好

海工混凝土是高性能混凝土的一个分支, 它有高性能混凝土的高强和工作特性, 但又不同于其它高性能混凝土, 主要区别在于海工混凝土的耐久性指标上, 高性能混凝土耐久性指标主要包括抗氯离子渗透性、抗冻性、抗裂性、抗碳化、抗碱- 骨料反应、抗化学腐蚀和表面磨损性能等。其它类型的高性能混凝土对抗氯离子渗透性和抗冻性指标没有作具体要求。海工混凝土耐久性指标是根据不同海洋环境和海域气候条件来决定的, 但无论在何种海洋环境下设计和建造桥梁, 海工混凝土氯离子的渗透性都会有严格的要求, 桥梁工程各部位海工混凝土都有不同的氯离子渗透指标来控制, 以满足不同部位混凝土的在海洋环境下的耐久性要求, 海洋环境不同, 氯离子渗透指标的要求也不同; 抗冻性指标也是海工混凝土的一个耐久性设计指标, 当海洋区域内气候寒冷时才加以考虑, 杭州湾大桥施工规范对海工混凝土抗冻性要求不高, 只是要求新拌混凝土中含气量一般控制在4%~6%, 气泡间隔系数小于250μm即可。

2.3 良好工作性

无论什么混凝土, 即使它具有高的强度和好的耐久性, 如果不能应用于施工实践, 那是没有意义的, 同样, 高性能海工混凝土具有良好的工作性。海工混凝土具有的良好的工作性体现在它的流动性、可塑性、易密性和保水性能上, 海工混凝土不仅易于振捣, 稳定性好,坍落度相对普通混凝土较大, 流动性大, 而且集料的包裹性能良好, 不易产生分层和泌水, 极大地加快了混凝土的浇筑速

度。

3 高性能海工混凝土在跨海大桥中的应用

海洋环境下钢筋混凝土构筑物的过早破坏,是混凝土构筑物劣化的典型表现。我国对该方面研究较早的是海港行业,80年代初对华南沿海码头的腐蚀情况进行调查,其中海南、湛江、北海、汕头等18座码头,发现已腐蚀损坏的占8.9%。90年代,四航研究院又对华南地区的深圳赤湾港和惠州港等20余个泊位码头进行调查,发现经10年左右,不少钢筋混凝土构件中均出现了锈蚀裂缝,其中最严重的是1992年建成的惠州港油气码头,虽然使用仅8年,但锈蚀严重,不得不考虑停产修复"在我国沿海地区,使用7一25年的桥梁,就出现钢筋锈蚀向题,连云港某桥梁使用不到三年、宁波某桥梁使用不到10年,就出现了梁柱顺筋开裂的现象，大量的事实表明,我国已有为数不少的海工混凝土构筑物,在远低于设计寿命期内就发生严重破坏,有的仅在10~20年内就必须大修或重修,而有的甚至在3污年内就需要彻底更换,其损失是非常严重的，由此可见,沿海地区特别是直接处于海洋环境下的混凝土构筑物腐蚀劣化问题十分严重。因而传统的混凝土结构无法满足使用要求,海工高性能混凝土在这种背景下应运而生,并很快发展起来。

跨海大桥所处环境恶劣,海水对钢筋混凝土构筑物有很强的腐蚀作用,国内外有大量遭到严重破坏的类似工程实例损失巨大。同时,海工混凝土的技术性能尤其是耐久性是工程长期维持其安全性和适用性能力的重要前提,对处于氯离子包围环境中的跨海大桥更加重要。目前大量的试验表明,绝大多数混凝土构筑物的破坏并不是单独由于荷载而引起,但是我国现有的建筑设计与施工规范中,缺少与跨海大桥相关的性能标准(特别是耐久性标准),因此不能保证工程的耐久性要求。目前,高性能海工混凝土被认为是提高海工构筑物防腐蚀及耐久性最经济最有效的措施。高性能海工混凝土的性能主要包括物理力学性能和耐久性能。高性能海工混凝土的力学性能是海工混凝土构筑物结构安全性的基础,是构筑物承载力的基本要素。目前,结构设计中对混凝土的要求仍以抗压强度为主要指标，所以在高性能海工混凝土的配合比设计中仍将抗压强度作为重要指标之一。高性能海工混凝土的物理性能包括膨胀收缩和绝热温升等性能,通过对物理性能的研究,可以采取合理的措施降低混凝土的收缩和混凝土内部温升,提高大体积混凝土的抗裂性能。混凝土结构耐久性是指混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素的作用下,在设计要求的目标使用期内,不需要花费大量资金加固处理而保持其安全，使用功能和外观要求的能力。混凝土构筑物在长期使用过程中,在内部或外部的、人为的或自然的因素作用下,随着时间的推移,将发生材料老化与结构损伤,这是一个不可逆转的过程,这种损伤的累积将导致结构性能的劣化、承载力和耐久性的降低，从而显著降低构筑物的耐久性,加大构筑物维护的成本和投入,造成巨大的损失。美国学者用“五倍定律”形象地说明了耐久性问题的重要性,即在设计时,对新建项目在钢筋防护方面每节省l美元,就意味着发现钢筋锈蚀时采取措施多追加5美元,顺筋开裂时多追加25美元,严重破坏时多追加125美元。海工混凝土以其突出的耐久性，近十余年更被广泛应用跨海大桥的建设。

以杭州湾大桥为例，为了确保杭州湾跨海大桥主体混凝土结构使用寿命达到100 年,杭州湾大桥混凝土采用高性能海工混凝土。高性能海工混凝土共计约15 万立方米, 其中C30 桩基高性能海工混凝土约9 万余立方米, C30 承台高性能海工混凝土约2 万余立方米, C40 墩身高性能海工混凝土约2 万立方米, C50 塔

身高性能海工混凝土约2 万余立方米。在施工前对所用高性能海工混凝土强度、氯离子含量、渗透性进行了严格试验。并结合《杭州湾大桥施工规范》、《海港工程施工规范》和相关的配合比设计规范要求设计出各构件所用高性能海工混凝土的配合比。在建的港珠澳大桥的桥梁墩台和沉管隧道等结构也大量使用了高性能海工混凝土以使其设计基准期能达到120年。

4高性能海工混凝土的发展趋势

与普通混凝土的不同在于其对使用材料的谨慎挑选与合理搭配,并在可控的条件下,使混凝土在新拌和硬化阶段获得所期望的性能特征。这些混凝上具有低的水灰比或水胶比,并用工业废渣部分地取代水泥。腐蚀性介质的渗透非常困难并被限制在表面区。在新拌阶段具有高的流动性、可泵性和自密实特征,在硬化阶段则具有更高的抗弯强度,低的渗透性,高的抗腐蚀能力和更加优良的耐久性。随着社会的发展,实际工程对海工混凝土不断提出更高的要求,所以对高性能海工混凝土的研究,仍将集中在采取合理的途径和措施提高其技术性能的领域,具体表现在以下几个方面:

1）功能型复合矿物掺合料的应用研究

根据吴中伟院士的研究,复合矿物掺合料,往往存在“超叠加效应”和“复合作用效应"。在混凝土配合比设计中,调整矿物组分的掺量,从而最大程度地发挥各自的优点,发挥出复合作用效应,并尽可能使其产生“超叠加效应“。对提高海工混凝土的物理力学性能及耐久性能具有重要意义。

2）高效减水剂的应用性能研究

更多类型高效减水剂不断产生,与各种类型的水泥及矿物掺合料的良好适应性,成为其工程应用的前提条件。高效减水剂在混凝土中应用时,尤其是在流态混凝土中应用时,往往具有坍落度经时损失大的问题,低坍落度损失的高效减水剂的应用,可以给混凝土工程施工带来极大的便利。

3）大掺量矿物掺合料对混凝土性能影响研究

矿物掺合料对混凝土耐久性及相关性能的提高己经得到证实,但是受到混凝土早期强度的限制,矿物掺合料的掺量往往停留在较低掺量的水平上,以粉煤灰为例,掺量大多在20%~30%的水平上取代部分的水泥,从而节约成本,井改善混凝土的工作性。但是在研究中己经发现,当粉煤灰掺量低于25%时,其很多的优点并不明显,如降低混凝土水化热、混凝土抗氯离子渗透性能等。而在海洋混凝土工程中,为了最大限度的防止氯离子对钢筋的锈蚀,开始更倾向于采用大掺量矿物掺合料,甚至在个别情况下达到了70%的水平。大掺量矿物掺合料对混凝土的性能存在利弊之分,为了更加深刻的认识矿物掺合料对混凝土性能的影响,避免对其某一性能的盲目乐观而忽视其不利影响,有必要对大掺量矿物掺合料高性能海工混凝土进行性能研究。

浅谈高性能混凝土在建筑工程中的应用技术

浅谈高性能混凝土在建筑工程中的应用技术 【摘要】高性能混凝土是近期混凝土技术发展的主要方向，高性能混凝土是具有某些性能要求的匀质混凝土，必须采用严格的施工工艺，采用优质材料配制，便于浇捣、不离析、力学性能稳定、早期强度高、具有韧性和体积稳定性等性能的耐久的混凝土，特别适用于高层建筑、桥梁以及暴露在严酷环境中的建筑结构。 【关键词】高性能；混凝土；建筑工程；应用；设计 1 高性能混凝土的定义 高性能混凝土是一种新型的高技术混凝土，是在大幅度提高常规混凝土性能的基础上，采用现代混凝土技术，选用优质原材料，在妥善的质量控制下制成的。除采用优质水泥、集料和水外，配制高性能混凝土还必须采用低水胶比和掺加足量的矿物细掺料与高效外加剂。 高性能混凝土以耐久性设计优先而不以强度设计优先。片面强调混凝土的高强度有可能影响混凝土耐久性能的提高。采用低水胶比和掺加足量的矿物细掺料与高效外加剂等等技术措施是提高混凝土耐久性能的重要手段。要求混凝土具有全面的高性能是不科学的。高性能混凝土的基本性能首先是硬化混凝土的耐久性能和塑性混凝土的工作性能，其次是为了满足人们的特殊需要的某个或某些特殊性能。如：用于水下浇注的混凝土需要的免振捣自密实不分散性能，用于地下车库的混凝土需要的表面耐磨性能等等。 2 高性能混凝土在现代工程中的应用 高性能混凝土技术正在世界各地成功地用于很多离岸结构物和长大跨桥梁的建造，Langley等人叙述了几种加拿大一长大跨桥梁所用的拌合物。它们用于主梁、墩部和墩基，硅粉混合水泥用量为450 Kg/m3，水153L/ m3，引气剂160mL/ m3和高效减水剂3L/ m3。其坍落度大约在200mm；含气量6.1%；1d、3d、28d 抗压强度分别为35、52和82 MPa；基础和其他大块混凝土的混合水泥用量为307 Kg/m3，粉煤灰133 Kg/m3，用水量接近，但引气剂和高效减水剂掺量大幅度减小，坍落度约在185mm；含气量7%；1d、3d、28d和90d抗压强度分别为10、20、50和76 MPa。根据加拿大和美国的透水性与氯离子快速渗透标准方法实验结果表明：两部分混凝土都呈现非常低的渗透性。对高性能混凝土结构的施工，需要非常强调加强现场实验室试验和质量验收。 高性能混凝土发展的另一领域是高性能轻混凝土，相对于钢材，普通混凝土的强度/自重比很低，掺有高效减水剂的高强混凝土则大大提高了该比例；用有大量微孔的轻骨料代替部分普通骨料，就能进一步提高这个比例。由于骨料的质量不同，密度为2000 Kg/m3、抗压强度在70～80 MPa的高性能轻混凝土在一些国家已经商品化并用于构件生产。在澳大利亚、加拿大、日本、挪威和美国，高性能轻混凝土已用于固定式和漂浮式钻井平台；因为水泥浆和骨料之间的界面粘结强度高，它可以不透水，所以在侵蚀环境中能够很耐久。 采用掺10～15%硅粉甚至更高的混合水泥配制的超塑化混凝土，具有优良的粘附力，因此适用于湿喷的喷射混凝土进行结构修补，这也是高性能混凝土的应用领域之一. 2.1 高性能混凝土在高层建筑中的应用。 高性能混凝土（>40MPa）首先用于30层以上高层建筑物的钢筋混凝土结构，

海工混凝土

一、前言 为了建设全国乃至世界的物流中心和开发海洋自然资源，海洋工程的发展十分迅速。作为世人瞩目的工程，深水港项目对经济持续高速发展将起到十分重要的拉动作用。而作为深水港重要组成之一的东海大桥南起崎岖列岛小洋山岛的深水港区，北至上汇芦潮港的海港新城，跨越湾北部海域，全长31公里，是我国较为罕见的大型海洋工程。由于东海大桥是连接港区和大陆的集装箱物流输送动脉，对深水港的正常运转起到不可或缺的支撑保障作用，因此在国首次采用100年设计基准期。为了保证大桥混凝土在海洋严酷的环境中有较高的耐用寿命，采用了高性能混凝土技术方案。 高性能海工混凝土即针对混凝土结构在海洋环境中的使用特点，通过合理的配制技术，形成耐久性能、施工性能、物理力学性能以及相关性能俱佳的混凝土材料。高性能海工混凝土的突出特点表现在其高耐久和耐腐蚀性能，尤其是混凝土抵抗氯离子侵蚀的性能方面。 高性能海工混凝土与普通混凝土在原材料、配合比以及生产和施工工艺等方面有所差别。具体表现在，（1）高性能海工混凝土胶凝材料的原材料除水泥外，还要掺用至少一种矿物细掺料，并保证一定的胶凝材料用量，从而使得混凝土微结构得以优化，孔隙结构得以改善。（2）高性能海工混凝土通过高性能混凝土减水剂的合理使用，降低混凝土单方用水量，有利于形成混凝土致密结构。（3）高性能海工混凝土在保证其良好的施工性能和物理力学性能的同时，最大化地提高其耐久性能，尤其是抵抗海洋环境中的氯离子侵蚀作用。 本文根据课题组在深水港东海大桥高性能海工混凝土技术的研制结论，着重分析矿物掺和材料在其中的应用。 二、高性能海工混凝土专用掺和料的研究开发 使用粉煤灰、硅粉和磨细矿渣等矿物掺和材料作为混凝土掺和料，并保证一定的掺量，可大幅度提高混凝土的部结构致密性，降低混凝土的渗透性，改善混凝土的耐久性能。研究首先选用地区有稳定供应源的高炉矿渣微粉、低钙粉煤灰以及硅灰材料，考察其与水泥复合胶凝体系的力学及耐久性能。 2.1 原材料及试验 试验用水泥为H牌52.5RP.Ⅱ水泥，其主要物理性能指标见表1，主要化学成分见表2。 表1 水泥其主要物理性能指标

高性能混凝土的设计研究与发展现状

开题报告 高性能混凝土是在现代高强混凝土的基础上发展起来的。使用新型的高效减水剂和矿物掺和料，是使混凝土达到高性能的主要技术措施，前者能降低混凝土的水胶比，增大坍落度，控制坍落度损失，提高混凝土的密实性和工作性；后者能填充胶凝材料的孔隙，参与胶凝材料的水化，除提高混凝土的密实度外，还改善混凝土的界面结构，提高混凝土的强度和耐久性。粉煤灰高性能混凝土将粉煤灰作为矿物掺和料，既改善了混凝土的技术性能，同时又充分利用了工业废料，有效地节约了资源和能源，减少了环境污染，符合绿色高性能混凝土的发展方向，促进了混凝土技术的健康发展。 高性能混凝土的定义最早在美国提出。1990年5月在美国马里，由美国国家标准与工艺研究院(NIST)和美国混凝土学会(ACI)主办的讨论会上，将HPC定义为具有所要求的性能和匀质性的混凝土。这些性能主要包括：易于浇注捣实而不离析，力学性能好，早期强度高，韧性好，体积稳定性好，在恶劣条件下使用寿命长等。 高性能混凝土概念的提出至今只有十多年的时间，但是由于国际上广泛认识到高性能混凝土具有高工作性、高耐久性和高强度等特性，用其替代传统的混凝土以及建造在严酷环境中的特殊结构物，具有显著的经济效益和技术先进性，因此高性能混凝土的开发和应用得到了各国的很大重视，并且取得了巨大成果。美国、日本、法国、加拿大等国已将高性能混凝土作为跨世纪的新材料，投入了大量的人力、物力和财力进行研究和开发，至今已在不少重要工程中使用。高性能混凝土适应了当今科学技术和生产发展的要求，可以提高混凝土结构的使用寿命，大量利用工业废渣，减少资源耗费和环境污染，便于施工，节约能源，己被各国普遍认为是今后混凝土技术的发展方向，是混凝土可持续发展的出路所在。 从1996年开始，我国国家计委、国家科技部先后2次设立科技攻关项目，进行高性能混凝土的创新研究，由中国建筑材料科学研究院、清华大学、同济大学、中国水利水电科学研究院等几十所科研单位、高等院校承担了“高性能混凝土的综合研究和应用”及“新型高性能混凝土及其耐久性的研究”的研究课题，

高性能混凝土技术总结

高性能混凝土技术特点总结 摘要：介绍了高性能混凝土的定义，特点，技术性能，比普通混凝土的优越性，以推广高性能混凝土的广泛应用。 关键词：高性能混凝土，高耐久性，高工作性，高强度。 1 高性能混凝土产生的背景 混凝土科学属于工程材料研究范畴,是以取得最大经济效益为目 标的应用科学,混凝土以其原材料丰富,适应性强,耐久性,能源消耗与 成本较低,同时又能消化大量的工业废渣等特点,成为一种用途最广, 用量最多的建筑材料。 （1）现如今不少发达国家正面临一些钢筋混凝土结构，特别是 早年修建的桥梁等基础设施老化问题，需要投入巨资进行维修或更新。我国结构工程中混凝土耐久性问题也非常严重。建设部于20世纪90年代组织了对国内混凝土结构的调查，发现大多数工业建筑及露天构筑物在使用25～30年后即需大修，处于有害介质中的建筑物使用寿命仅15～20年。维修或更新这些老化废旧工程，投资巨大，而且由于混凝土过早劣化，如何处置费旧工程拆除后的混凝土垃圾也给环境带来威胁。 （2）随着技术和生产的发展，各种超长、超高、超大型混凝土构筑物，以及在严酷环境下使用的重大混凝土结构，如高层建筑、跨海大桥、海底隧道、海上采油平台、核反应堆、有毒有害废物处置工程等的建造需要在不断增加。这些混凝土工程施工难度大，使用环境恶

劣、维修困难，因此要求混凝土不但施工性能要好，尽量在浇筑时不产生缺陷，更要耐久性好，使用寿命长。 2 高性能混凝土的定义与性能 对高性能混凝土的定义或含义，国际上迄今为止尚没有一个统一的理解，各个国家不同人群有不同的理解。 1990年5月由美国国家标准与技术研究所(NIST)与美国?昆凝土协会(ACl)主办了第一届高性能混凝土的讨论会，定义高性能混凝土为具有所需，陛能要求的匀质混凝土，必须采用严格的施工工艺，采用优质材料配制的，便于浇捣，不离析，力学性能稳定，早期强度高，具有韧性和体积稳定性等性能的耐久的混凝土。大多数承认单纯高强不一定耐久，而提出高性能则希望既高强又耐久。可能是由于发现强调高强后的弊端，1998年美国ACI又发表了一个定义为：“高性能混凝土是符合特殊性能组合和匀质性要求的混凝土，如果采用传统的原材料组分和一般的拌和、浇筑与养护，未必总能大量地生产出这种混凝土。”ACI对该定义所作的解释是：“当混凝土的某些特性是为某一特定的用途和环境而制定时，这就是高性能混凝土。例如下面所举的这些特性对某一用途来说可能是非常关键的：易于浇筑，振捣时不离析，早强，长期的力学性能，抗渗性，密实性，水化热，韧性，体积稳定性，恶劣环境下的较长寿命。 我国著名的混凝土科学家吴中伟教授定义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，它以耐久性作为设计的主要指标，针对

广深沿江高速公路高性能海工混凝土技术的应用

广深沿江高速公路高性能海工混凝土技术的工程应用 1概述 广深沿江高速公路（深圳段）第2合同段项目为双向八车道，设计时速100km/h，起止里程为K66+103~K74+524，全长为8.421km,桥跨布置为：机场特大桥为114×60m 整体预制箱梁，机场互通主线桥为27×30m预制组合箱梁＋（3×40＋11×30＋6×31＋5×27）m预应力混凝土连续箱梁＋（35+60+35）m连续刚构。本工程地处大铲湾及妈湾海域，我合同段混凝土全部采用高性能海工混凝土，根据工程调查及环境条件调查分析，本工程混凝土结构主要为氯离子侵蚀条件下的混凝土结构。广深沿江高速公路(深圳段)项目海工混凝土施工的需要以及对抵抗海水侵入，防止混凝土的钢筋锈蚀，增强耐久性，提高使用寿命的要求，下面就高性能海工混凝土技术在广深沿江高速公路（深圳段）第2合同段中的应用进行阐述，为以后类似工程施工提供借鉴的经验。 2.高性能海工混凝土技术的工程实施 高性能海工混凝土的工程监理实施涉及原材料的选择、配比设计调整、施工控制、质量保证多个环节，因而是一项系统工程，需要从多方面共同努力，才能使高性海工混凝土的应用落到实处。 2.1高性能海工混凝土配合比设计 2.1.1高性能海工混凝土性能要求 根据以往的工程经验和耐久性要求，设计对混凝土配比提出要求如下表1： 表1

2.1.2高性能海工混凝土原材料 2.1.2.1胶凝材料 （1）水泥：广深沿江高速公路（深圳段）项目使用强度等级不低于42.5级且符合《通用硅酸盐水泥》（GB175－2007）标准的Ⅱ型硅酸盐水泥，水泥中氯离子含量小于0.03%，碱含量小于0.6%，选定的水泥与辅掺料、外加剂间匹配性优良，我们选用的为华润（平南）水泥有限公司P·Ⅱ42.5级水泥。 （2）矿物掺合料：粉煤灰应符合GB/T1596-2005中Ⅰ级灰的技术要求，矿渣粉应符合GB/T18046-2008中S95级以上要求。我们通过匹配试验选取深圳妈湾电厂Ⅰ级粉煤灰和韶钢S95级矿渣粉。监理工程师论坛https://www.wendangku.net/doc/6f12576182.html,/ 2.1.2.2细骨料：应选用天然中砂，同时考虑细度模数和级配情况，砂中氯离子含量≤0.02%，含泥量≤2.0%，泥块含量≤0.5%，不得使用海砂及多孔砂，禁止使用活性骨料，通过试验我们选取了西江（肇庆段）河砂。 2.1.2.3粗骨料：应选用粒径5~25mm且级配良好的碎石，氯离子含量≤0.02%，含泥量≤0.5%，泥块含量≤0.3%，针片状≤8%，不得使用活性骨料。我们选取的为四会迳口石场5~25mm碎石。 2.1.2.4水：使用的水应不含有影响水泥正常凝结或使钢筋锈蚀有害杂质，且SO42－含量≤500mg/L，CL－含量200mg/L,我们选用的水为饮用水。

《高性能混凝土应用技术指南》20140513

《高性能混凝土应用技术指南》 （征求意见稿） 指南编制组 2014年5月

目录 1 总则 (1) 2 名词解释 (10) 3 性能要求 (12) 3.1 拌合物性能要求 (12) 3.2 力学性能要求 (15) 3.3 耐久性能 (16) 4 结构设计要求 (41) 4.1 基本要求 (41) 4.2 主要设计参数取值 (41) 4.3 耐久性设计 (43) 4.4 设计计算及验算 (45) 4.5 配置高性能混凝土构构件的构造要求 (48) 5 原材料控制要求 (55) 5.1 水泥 (55) 5.2 矿物掺合料 (60) 5.3 细骨料 (80) 5.4 粗骨料 (91) 5.5 外加剂 (100) 5.6 水 (120) 5.7 纤维 (122) 6 配合比设计 (127) 6.1 普通混凝土配合比设计 (127) 6.2 特制品混凝土配合比设计 (142) 7生产与施工技术措施 (157) 7.1 生产设备设施要求 (157) 7.2 绿色生产控制要求 (159) 7.3 原材料进场与贮存 (165) 7.4 计量 (167)

7.5 搅拌 (168) 7.6 运输 (169) 7.7浇筑 (170) 7.8养护 (173) 8 检验、评定与验收 (175) 8.1 检验 (175) 8.2评定 (181) 8.3验收 (182)

1 总则 1.0.1 编制目的 本指南的编制目的主要有以下4个方面： （1）指导高性能混凝土的推广应用，提升混凝土行业技术水平，确保工程质量； （2）延长建筑物使用寿命，降低工程全寿命周期的综合成本； （3）促进资源科学合理化利用以及节能减排，发展资源节约型和环境友好型混凝土材料； （4）淘汰落后的混凝土生产方式及其产能，推动混凝土及建筑业的产业结构调整与升级。 1.0.1 讲解说明 吴中伟院士在《高性能混凝土》一书中阐述：―高性能混凝土是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，它以耐久性作为设计的主要指标。针对不同用途的要求，高性能混凝土对下列性能有重点地予以保证：耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性、经济型。‖―高性能混凝土不仅是对传统混凝土的重大突破，而且在节能、节料、工程经济、劳动保护以及环境等方面都具有重要意义，是一种环保型、集约型的新材料，可称为―绿色混凝土‖，它将为建筑自动化准备条件‖。 混凝土是当今最大宗的建筑材料，也是最大宗的结构材料，一直是支撑我国建设发展的关键性材料之一。目前我国混凝土年产量已经超过40亿m3,是世界上混凝土产量和用量最大的国家。但是，我国混凝土质量却存在许多问题，例如在原材料方面：混凝土原材料中的细骨料质量下降，主要是由于河砂已经不能支撑建设所需混凝土规模的需求，河砂逐步匮乏，供应混凝土用的河砂变细，含泥量、杂质和石子含量大，质量越来越差，虽然机制砂取代河砂是大势所趋，但是，由于机制砂生产装备落后，导致混凝土用机制砂的石粉含量高，粒型和级配差，质量很差，再者，我国混凝土用砂主要是个体生产，又都是小生产，并无人管理，基本处于失控状态，所以，混凝土用砂的质量不能保证，直接影响了混凝土质量；混凝土原材料中的矿物掺合料质量下降，主要也是由于优质的粉煤灰和矿渣粉等矿物掺合料供不应求，于是出现造假、掺假、以次充好、降低质量水平、乱掺等现象，应用者掺用矿物掺合料的目的主要是降低成本，很少考虑技术要求，为了追求经济利益，往往过掺价低质差的矿物掺合料，直接影响了混凝土质量。又如在混凝土施工方面：由于施工人员主要是农民工，缺乏专业技术知识及其相应的培训，不仅操作水平差，而且会违规操作：在浇筑混凝土时加水，浇筑混凝土后缺乏养护等等，导致混凝土发生事故或质量问题。上述方面只是影响混凝土质量的部分问题，实际上还有许多其它影响混凝土质量的重要问题，推广应用高性能混凝土对解决混凝土质量的重要问题具有实际意义，也是是编制本指南的重要目的。 以往建筑重视混凝土强度，随着混凝土技术和科学理念的进步，混凝土耐久性逐步得到重视，尤其在西方发达国家。混凝土耐久性的提高，将延长建筑物的使用寿命，减少建筑物

高性能混凝土的研究与发展现状78166

高性能混凝土地研究与发展现状 摘要：阐述了高性能混凝土产生地背景和国内外学者对高性能混凝土地认识与定义，并详细介绍了高性能混凝土地国内外地研究与发展现状，同时，还针对高性能混凝土研究与发展中地一些问题进行了探讨.关键词：高性能混凝土；定义；耐久性；存在问题高性能混凝土(，)是世纪年代末年代初，一些发达国家基于混凝土结构耐久性设计提出地一种全新概念地混凝土，它以耐久性为首要设计指标，这种混凝土有可能为基础设施工程提供年以上地使用寿命.区别于传统混凝土，高性能混凝土由于具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性，被认为是目前全世界性能最为全面地混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程中显示出其独特地优越性，在工程安全使用期、经济合理性、环境条件地适应性等方面产生了明显地效益，因此被各国学者所接受，被认为是今后混凝土技术地发展方向.高性能混凝土产生地背景传统地混凝土虽然已有近年地历史，也经历了几次大地飞跃，但今天却面临着前所未有地严峻挑战：()随着现代科学技术和生产地发展，各种超长、超高、超大型混凝土构筑物，以及在严酷环境下使用地重大混凝土结构，如高层建筑、跨海大桥、海底隧道、海上采油平台、核反应堆、有毒有害废物处置工程等地建造需要在不断增加.这些混凝土工程施工难度大，使用环境恶劣、维修困难，因此要求混凝土不但施工性能要好，尽量在浇筑时不产生缺陷，更要耐久性好，使用寿命长.()进入世纪年代以来，不少工业发达国家正面临一些钢筋混凝土结构，特别是早年修建地桥梁等基础设施老化问题，需要投入巨资进行维修或更新.年美国国家材料咨询局地一份政府报告指出：在美国当时地．万座桥梁中，大约有．万座处于不同程度地破坏状态，有地使用期不到年，而且受损地桥梁每年还增加．万座.年在提交美国国会地报告“国家公路和桥梁现状”中指出，为修复或更换现存有缺陷桥梁地费用需投资亿美元；如拖延修复进程，费用将增至亿美元.美国现存地全部混凝土工程地价值约万亿美元，每年用于维修地费用高达亿美元.在加拿大，为修复劣化损坏地全部基础设施工程估计要耗费亿美元.在英国，调查统计了个工程劣化破坏实例，其中碳化锈蚀占％，环境氯盐锈蚀占％，内部氯盐锈蚀占％，混凝土冻蚀％，混凝土磨蚀％，混凝土碱—骨料反应破坏％，硫酸盐化学腐蚀％，其他各种不常发生地腐蚀破坏％.我国结构工程中混凝土耐久性问题也非常严重.建设部于世纪年代组织了对国内混凝土结构地调查，发现大多数工业建筑及露天构筑物在使用～年后即需大修，处于有害介质中地建筑物使用寿命仅～年，民用建筑及公共建筑使用及维护条件较好，一般可维持年.相对于房屋建筑来说，处于露天环境下地桥梁耐久性与病害状况更为严重.据年全国公路普查，到年底我国已有各式公路桥梁座，公路危桥座，每年实际需要维修费用亿元，而实际到位仅亿元.港口、码头、闸门等工程因处于海洋环境，氯离子侵蚀引发钢筋锈蚀，导致构件开裂、腐蚀情况最为严重.年交通部四航局等单位对华南地区座码头调查地结果，有％以上均发生严重或较严重地钢筋锈蚀破坏，出现破坏地时间有地距建成仅—年.()混凝土作为用量最大地人造材料，不能不考虑它地使用对生态环境地影响.传统混凝土地原材料都来自天然资源.每用水泥，大概需要．以上地洁净水，砂、以上地石子；每生产硅酸盐水泥约需．石灰石和大量燃煤与电能，并排放，而大气中浓度增加是造成地球温室效应地原因之一.尽管与钢材、铝材、塑料等其它建筑材料相比，生产?昆凝土所消耗地能源和造成地污染相对较小或小得多，混凝土本身也是一种洁净材料，但由于它地用量庞大，过度开采矿石和砂、石骨料已在不少地方造成资源破坏并严重影响环境和天然景观.有些大城市现已难以获得质量合格地砂石.另一方面，由于混凝土过早劣化，如何处置费旧工程拆除后地混凝土垃圾也给环境带来威胁.因此，未来地混凝土必须从根本上减少水泥用量，必须更多地利用各种工业废渣作为其原材料；必须充分考虑废弃混凝土地再生利用，未来地混凝土必须是高性能地，尤其是耐久地.耐久和高强都意味着节约资源.“高性能混凝土”正是在这种背景下产生地.高性能混凝土地定义与性能对高性能混凝土地定义或含义，国际上迄今为止尚没有一个统一地理解，各个国家不同人群有不同

高性能混凝土技术介绍

高性能混凝土技术介绍 中国混凝土网 [2006-4-20] 网络硬盘我要建站博客常用搜索 1、混凝土裂缝防治技术 （1）主要技术内容 混凝土裂缝已成为混凝土工程质量通病，如何防治混凝土裂缝是工程技术人员迫切希望解决的技术难题。然而防治混凝土裂缝是一个系统工程，包括设计、材料、施工中每一个技术环节。本技术主要是叙述防治裂缝的一些关键技术，提高混凝土抗裂性能，从而达到防治混凝土裂缝的目的。本技术的主要内容包括：设计的构造措施、混凝土原材料（水泥、掺合料、细骨料、粗骨料）的选择、混凝土配合比对抗裂性能影响因数、抗裂混凝土配合比设计以及抗裂混凝土配合比优化设计方法以及施工中的一些技术措施等。 （2）技术指标 对于如何评价混凝土厚材料及混凝土抗裂性能，本技术提供了相应的试验方法和评价指标，使其具有可操作性。 （3）适用范围 本技术适用于具有较高抗裂要求的混凝土结构的设计、原材料的选择、抗裂混凝土配合比的设计和施工以及对混凝土抗裂性能的评价。 （4）已应用的典型工程 已在试点工程中应用，取得良好的效果。并给出具体的工程实例。 2、自密实混凝土技术 （1）主要技术内容 混凝土在自重的作用下，不采取任何密实成型措施，能充满整个模腔而不留下任何空隙的匀质的混凝土称之为自密实混凝土。本技术提供的主要技术内容：对混凝土原材料的技术要求、自密实混凝土设计要点即流动性、充填性、抗离析性以及保塑性和自密实混凝土配合比设计等。 （2）试验方法及评价指标 本技术给出了相应的试验方法和评价指标，并给出如阿在工地控制自密实混凝土拌合物性能的具体规定。 （3）使用范围 适用于难以用机械振捣的混凝土的浇筑。由于自密实混凝土细粉含量较大，更应重视混凝土抗裂性能。在采取抗裂措施的情况下，自密实混凝土抗裂性能相对较差。不适用于连续墙、大面积楼板的浇筑。

高性能海工混凝土在桥梁工程中的应用及发展

高性能海工混凝土在桥梁工程中的应用 1 高性能海工混凝土简介 在国内外已建沿海桥梁工程中, 很多桥梁结构的破坏其主要原因来自混凝土病害, 因此混凝土耐久性研究受到国内外研究混凝土的专家的高度重视, 经过多年的研究, 他们对跨海大桥高性能海工混凝土的研究、应用趋于成熟。虽然我国的工程技术研究人员对高性能海工混凝土的研究已有多年, 但高性能海工混凝土在跨海桥梁工程中的应用还属于起步阶段, 在2005年通车的东海大桥上，我国第一次采用了高性能海工耐久性混凝土技术，经过东海大桥的设计和施工实践的过程，尽管有关工程技术人员对高性能海工混凝土的技术性能有所认识,但所积累的技术经验毕竟有限, 不同海洋环境下的桥梁工程中的高性能海工混凝土配合比设计和施工技术仍然不够充分和完善。 高性能海工混凝土是用混凝土常规原材料、常规工艺, 经配合比优化而制作的, 在海洋环境中具有高耐久性、高尺寸稳定性和良好工作性的高性能结构混凝土材料。混凝土的氯离子渗透性和含气量是目前海工混凝土区别于其它混凝土最主要的两个控制指标。 2 高性能海工混凝土的特点 2.1 高强度 在混凝土材料、施工工艺及养护条件相同, 当普通混凝土的水灰比与高性能海工混凝土的水胶比相等时, 海工混凝土的28d 的标准强度要高于普通混凝土, 这是因为: 一方面海工混凝土掺加优质掺合料, 填充混凝土水化后产生的多余孔隙, 使混凝土结构变得更加密实; 另一方面海工混凝土掺加了超高效减水剂, 使配合比设计中的水胶比大大减小, 使海工混凝土具有较高的强度。 2.2 耐久性好 海工混凝土是高性能混凝土的一个分支, 它有高性能混凝土的高强和工作特性, 但又不同于其它高性能混凝土, 主要区别在于海工混凝土的耐久性指标上, 高性能混凝土耐久性指标主要包括抗氯离子渗透性、抗冻性、抗裂性、抗碳化、抗碱- 骨料反应、抗化学腐蚀和表面磨损性能等。其它类型的高性能混凝土对抗氯离子渗透性和抗冻性指标没有作具体要求。海工混凝土耐久性指标是根据不同海洋环境和海域气候条件来决定的, 但无论在何种海洋环境下设计和建造桥梁, 海工混凝土氯离子的渗透性都会有严格的要求, 桥梁工程各部位海工混凝土都有不同的氯离子渗透指标来控制, 以满足不同部位混凝土的在海洋环境下的耐久性要求, 海洋环境不同, 氯离子渗透指标的要求也不同; 抗冻性指标也是海工混凝土的一个耐久性设计指标, 当海洋区域内气候寒冷时才加以考虑, 杭州湾大桥施工规范对海工混凝土抗冻性要求不高, 只是要求新拌混凝土中含气量一般控制在4%~6%, 气泡间隔系数小于250μm即可。 2.3 良好工作性 无论什么混凝土, 即使它具有高的强度和好的耐久性, 如果不能应用于施工实践, 那是没有意义的, 同样, 高性能海工混凝土具有良好的工作性。海工混凝土具有的良好的工作性体现在它的流动性、可塑性、易密性和保水性能上, 海工混凝土不仅易于振捣, 稳定性好,坍落度相对普通混凝土较大, 流动性大, 而且集料的包裹性能良好, 不易产生分层和泌水, 极大地加快了混凝土的浇筑速

高性能混凝土产生的背景和研究现状

摘要 随着我国改革开放和现代化进程的加快，我国的建设规模正日益增大，如何保证建筑工程质量的同时也能使工程能长久的安全使用下去，日益受到各级政府和社会各界的广泛关注。在众多的土木工程建设中，混凝土的应用面之广，使用次数之多是很少见的。尤其中近年来，一种较新的混凝土技术正在快速发展并且运用到许多实际工程项目中，那就是高性能混凝土。 高性能混凝土(High Performance Concrete，HPC) 由于具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性，被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程。 本文主要介绍了高性能混凝土发展的历史背景及目前国内外的研究现状，阐明了高性能混凝土的特性，列举了高性能混凝土在国内外研究应用中的重要成果，并对其发展趋势作出展望。随着我国建筑向高层化、大型化、现代化的发展，HPC必将成为新世纪的重要建筑工程材料。 关键词：高性能混凝土；耐久性；体积稳定性

目录 摘要 (1) 目录 (2) 引言 (4) 第一章高性能混凝土产生的背景和研究现状 (4) 第一节背景 (4) 第二节研究现状及发展方向 (5) 第二章高性能混凝土的性能研究和应用分析 (5) 第一节高性能混凝土的概念 (5) 第二节高性能混凝土的性能 (6) 第三节高性能混凝土发展和应用中所面临的问题 (6) 第三章高性能混凝土质量与施工控制 (7) 第一节高性能混凝土原材料及其选用 (7) 第二节配合比设计控制要点 (9) 第三节高性能混凝土的施工控制 (10) 第四章高性能混凝土的特点 (10) 第一节高耐久性能 (11) 第二节高工作性能 (11) 第三节其它 (11) 第五章绿色高性能混凝土 (12)

高性能混凝土的研究与发展现状

高性能混凝土的研究与发展现状 学生姓名： 指导教师： 专业年级： 完稿时间： XX大学

高性能混凝土的研究与发展现状 摘要 随着科学技术的进步,现代建筑不断向高层、大跨、地下、海洋方向发展。高强混凝土由于具有耐久性好、强度高、变形小等优点,能适应现代工程结构向大 跨、重载、高耸发展和承受恶劣环境条件的需要,同时还能减小构件截面、增大使用 面积、降低工程造价,因此得到了越来越广泛的应用,并取得了明显的技术经济效益。 关键词：高性能混凝土性能发展应用前景 装 订 线

目录 一高性能混凝土的发展方向 (1) 1.1轻混凝土 (1) 1.2绿色高性能混凝土 (1) 1.3超高性能混凝土 (1) 1.4智能混凝土 (1) 二高性能混凝土的性能 (1) 2.1耐久性 (1) 2.2工作性 (1) 2.3力学性能 (1) 2.4体积稳定性 (1) 2.5经济性 (2) 三高性能混凝土质量与施工控制 (2) 3.1高性能混凝土原材料及其选用 (2) 3.2配合比设计控制要点 (3) 四高强高性能混凝土的应用与施工控制 (3) 4.1高强高性能混凝土的应用 (3) 4.2高性能混凝土的施工控制 (4) 五高性能混凝土的特点 (4)

5.1高耐久性能 (4) 5.2高工作性能 (5) 5.3高稳定性能 (5) 六高性能混凝土的发展前景 (5) 参考文献 (6)

一高性能混凝土的发展方向 1.1轻混凝土是指表观密度小于1950kg/m3的混凝土。可分为轻集料混凝土、多孔混凝土和无砂大孔混凝土三类。 1.2绿色高性能混凝土水泥混凝土是当代最大宗的人造材料，对资源、能源的消耗和对环境的破坏十分巨大，与可持续发展的要求背道而驰。绿色高性能混凝土研究和应用较多的是粉煤灰混凝土，粉煤灰混凝土与基准混凝土相比，大大提高了新拌混凝土的工作性能，明显降低混凝土硬化阶段的水化热，提高混凝土强度特别是后期强度而且，节约水泥，减少环境污染，成为绿色高性能混凝土的代表性材料。 1.3超高性能混凝土如活性粉末混凝土,其特点是高强度，抗压强度高达300MPa，且具有高密实性，已在军事、核电站等特殊工程中成功应用。 1.4智能混凝土是在混凝土原有的组分基础上复合智能型组分，使混凝土材料具有自感知、自适应、自修复特性的多功能材料，对环境变化具有感知和控制的功能。随着损伤自诊断混凝土、温度自调节混凝土、仿生自愈合混凝土等一系列机敏混凝土的出现，为智能混凝土的研究、发展和智能混凝土结构的研究应用奠定了基础。 二高性能混凝土的性能 2.1耐久性。高效减水剂和矿物质超细粉的配合使用，能够有效的减少用水量，减少混凝土内部的空隙，能够使混凝土结构安全可靠地工作50～100年以上，是高性能混凝土应用的主要目的。 2.2工作性。坍落度是评价混凝土工作性的主要指标，HPC的坍落度控制功能好，在振捣的过程中，高性能混凝土粘性大，粗骨料的下沉速度慢，在相同振动时间内，下沉距离短，稳定性和均匀性好。同时，由于高性能混凝土的水灰比低，自由水少，且掺入超细粉，基本上无泌水，其水泥浆的粘性大，很少产生离析的现象。 2.3力学性能。由于混凝土是一种非均质材料,强度受诸多因素的影响，水灰比是影响混凝土强度的主要因素，对于普通混凝土，随着水灰比的降低，混凝土的抗压强度增大，高性能混凝土中的高效减水剂对水泥的分散能力强、减水率高，可大幅度降低混凝土单方用水量。在高性能混凝土中掺入矿物超细粉可以填充水泥颗粒之间的空隙，改善界面结构，提高混凝土的密实度，提高强度。 2.4体积稳定性。高性能混凝土具有较高的体积稳定性，即混凝土在硬化早期应具有较低的水化热，硬化后期具有较小的收缩变形。

海工高性能混凝土配合比设计

海工高性能混凝土配合比设计 发表时间：2016-09-06T15:17:33.810Z 来源：《基层建设》2015年36期作者：林宏璋[导读] 摘要：海洋工程处于恶劣的海洋环境，具有气温高、湿度大、海水含盐度高的特点，受海水、海风、盐雾、潮汐、干湿循环等众多因素影响，工程主体的钢筋混凝土构件容易因氯离子侵蚀、化学介质侵蚀破坏等产生锈蚀，导致结构性能退化，危及结构的安全使用。 广东交通集团检测中心广东广州 510550 摘要：海洋工程处于恶劣的海洋环境，具有气温高、湿度大、海水含盐度高的特点，受海水、海风、盐雾、潮汐、干湿循环等众多因素影响，工程主体的钢筋混凝土构件容易因氯离子侵蚀、化学介质侵蚀破坏等产生锈蚀，导致结构性能退化，危及结构的安全使用。为保证结构耐久性，使工程达到120年设计使用年限的要求，海工高性能混凝土使用常规材料、常规工艺，以较低水胶比、适当掺量活性掺合料和较严格的质量控制措施制作的具有高的抗氯离子渗透性、满足结构要求的较高强度、良好的工作性以及较高体积稳定性。 关键词：跨海大桥；高性能混凝土；配合比 1 高性能混凝土基本要求 1.1 耐久性 处于氯盐腐蚀环境的混凝土必须具有高的抗氯离子渗透性，高性能混凝土的重要特点是具有高抗氯离子渗透性和高抗渗性。 1.2 高工作性能 高性能混凝土具有良好的流变学性能，高流动性，不泌水，不离析，能在正常施工条件下保证混凝土结构的密实性和均匀性，对于钢筋密集的高大结构中能自留成型，从而保证该结构的密实性。 1.3 低热低收缩、抗裂性 混凝土构件尺寸越大，发生温度应力裂缝的可能性也越大。减少混凝土的水泥用量和降低混凝土的初始温度及使用低热水泥、减少混凝土温差等措施，很大程度可避免或减少混凝土的开裂，大大提高了混凝土的耐久性能。 1.4 强度 混凝土（抗压）强度是混凝土力学性能的考核指标和工程验收标准。 2 高性能混凝土对原材料的选择 高性能混凝土原材料主要采用常规的原材料，因此不能对配制高性能混凝土用原材料提出太多的苛刻的要求，而应根据实际情况，对原材料提出关键性的技术要求，才具有实际意义。 2.1 水泥 水泥；配制高性能海工耐久混凝土不得使用立窑水泥，应避免使用早强、水化热较高和高C3A含量的水泥；水泥中C3A含量宜控制在8%以内，水泥细度不宜超过380m2 /kg，游离氧化钙不宜超过1.5%。 海洋工程宜采用强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，水泥质量应符合国家标准《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）的规定，不宜采用矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。 水泥的氯离子含量应低于0.03%，碱含量应不大于0.60%。 水泥运到工地后应尽快使用，但温度高于50℃的水泥不宜直接拌和混凝土，宜冷却至50℃以下使用。水泥由于受潮或其它原因而发生质量变化时，应从场内运走，不得使用。 2.2 水 （1）一般要求 拌合用水易采用饮用水，当采用其它水源时，应符合《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）的要求，不得采用海水。 （2）水的化学方面要求 ①水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质及油脂、糖类、游离酸类、碱、盐、有机物或其他有害物质。②不得采用污水、pH值小于5的酸性水；硫酸盐含量（按SO42-计）超过500mg/L的水和氯化物含量大于500mg/L水不得使用于本工程混凝土中。③混凝土结构不得用海水拌制混凝土。 2.3 骨料 骨料在混凝土中约占70%，是混凝土的主要组成部分。集料与掺合料集料的选择应考虑其碱活性，防止碱集料反应造成的危害，集料的耐蚀性和吸水性，同时选择合理的级配，改善混凝土拌合物的和易性，提高混凝土密实度。 粗集料宜采用反击破工艺生产的坚硬碎石。需要采用粗石、细石混合使用的混合级配其紧密堆积空隙率不宜大于40%。 粗集料最大粒径应不超过结构物最小尺寸的1/4、钢筋最小净距的3/4和保护层厚度的2/3；当设置两层或多层钢筋时，不得超过钢筋最小净距的1/2；泵送混凝土的粗集料最大粒径不应超过输送管内径的1/3；水下灌注混凝土的粗集料最大粒径不得大于导管内径的1/6和钢筋最小净距的1/4。海工混凝土粗集料采用碎石，最大粒径不应超过25mm。 粗集料进场时控制级配、针片状颗粒含量、吸水率和密度，包括堆积密度和表观密度、含泥量、坚固性、压碎值指标、碱集料反应，有害物质含量等。 细集料应选用颗粒坚硬、强度高、耐风化的天然河砂，不得使用海砂、山砂、人工砂或风化严重的多孔砂。 泵送混凝土用砂宜选用细度模数为3.0～2.6的中粗砂，2.36mm筛孔的累计筛余宜不大于15%，0.3mm筛孔的累计筛余量宜在85～93%。 粗集料进场时控制细度模数、颗粒级配、含泥量、泥块含量、坚固性、氯离子含量、有害杂质含量和碱活性等。 2.4 外加剂 所采用的化学外加剂，必须是经过有关部门检验并附有检验合格证的产品，其质量应符合《混凝土外加剂》（GB/T 8076-1997）、《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2003）以及《聚羧酸系高性能减水剂》（JG/T223-2007）的规定，使用前应复验其效果，使用时应符合产品说明、及本规范关于混凝土配合比、拌制、浇筑等各项规定。

高性能混凝土研究报告与发展现状

个人资料整理仅限学习使用 高性能混凝土的研究与发展现状 引言 从1824年波特兰水泥发明开始，混凝土材料至今已有100多年的历史，以水泥为胶结材的混凝土也取得了具大的发展，由普通混凝土向高性能混凝土发展。从20世纪以来，混凝土就己成为房屋建筑、桥梁、水利、公路等现代工程结构首选材料，混凝土作为土木工程中最大宗的人造材料，其用量巨大。据统计，当今我国每年混凝土用量约109m3，并且随着我国近年来工业化、城市化进程的加快，其用量将继续快速增长。人类进入21世纪，随着科学技术的快速发展，一种又一种新型混凝土涌现出来。混凝土能否长期作为最主要的建筑结构材料，其本身必须具有高强度、高工作性、高耐久性等性能，因此高性能混凝土是现代混凝土技术发展的必然结果，是混凝土的发展方向。高性能混凝土(High Performance Concrete，HPC>是20世纪80年代末90年代初，一些发达国家基于混凝土结构耐久性设计提出的一种全新概念的混凝土，它以耐久性为首要设计指标，这种混凝土有可能为基础设施工程提供100年以上的使用寿命。区别于传统混凝土，高性能混凝土由于具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性，被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程中显示出其独特的优越性，在工程安全使用期、经济合理性、环境条件的适应性等方面产生了明显的效益，因此被各国学者所接受，被认为是今后混凝土技术的发展方向。 一、高性能混凝土产生的背景和研究现状 <一）背景 当代大跨、高层、海洋、军事工程结构的发展对混凝土提出的更高的要求。处在恶劣环境下既有建筑不断劣化、退化导致过早失效、退役甚至出现恶性事故造成巨大损失的严重后果。原材料生产、开采造成的生态环境恶化以及砂石料枯竭、资源短缺严重影响进一步发展的严酷现实。这就要求混凝土不断提高以耐久性为重点的各项性能, 多使用天然材料及工业废渣保护环境, 走可持续发展的道路, 高性能混凝土就是在这种背景下出现并逐步完善与发展的。混凝土作为用量最大的人造材料，不能不考虑它的使用对生态环境的影响。传统混凝土的原材料都来自天然资源。每用1t水泥，大概需要0.6t以上的洁净水，2t砂、3t以上的石子；每生产1t硅酸盐水泥约需1.5t石灰石和大量燃煤与电能，并排放1tCO2，而大气中CO2浓度增加是造成地球温室效应的原因之一。尽管与钢材、铝材、塑料等其它建筑材料相比，生产混凝土所消耗的能源和造成的污染相对较小或小得多，混凝土本身也是一种洁净材料，但由于它的用量庞大，过度开采矿石和砂、石骨料已在不少地方造成资源破坏并严重影响环境和天然景观。有些大城市现已难以获得质量合格的砂石。另一方面

高强高性能混凝土技术

高强高性能混凝土技术 2.2.1 技术内容 高强高性能混凝土（简称HS-HPC）是具有较高的强度（一般强度等级不低于C60）且具有高工作性、高体积稳定性和高耐久性的混凝土（“四高”混凝土），属于高性能混凝土（HPC）的一个类别。其特点是不仅具有更高的强度且具有良好的耐久性，多用于超高层建筑底层柱、墙和大跨度梁，可以减小构件截面尺寸增大使用面积和空间，并达到更高的耐久性。 超高性能混凝土（UHPC）是一种超高强（抗压强度可达150MPa以上）、高韧性（抗折强度可达16MPa以上）、耐久性优异的新型超高强高性能混凝土，是一种组成材料颗粒的级配达到最佳的水泥基复合材料。用其制作的结构构件不仅截面尺寸小，而且单位强度消耗的水泥、砂、石等资源少，具有良好的环境效应。 HS-HPC的水胶比一般不大于0.34，胶凝材料用量一般为480～600kg/m3，硅灰掺量不宜大于10%，其他优质矿物掺合料掺量宜为25%～40%，砂率宜为35%~42%，宜采用聚羧酸系高性能减水剂。 UHPC的水胶比一般不大于0.22，胶凝材料用量一般为700～1000kg/m3。超高性能混凝土宜掺加高强微细钢纤维，钢纤维的抗拉强度不宜小于2000MPa，体积掺量不宜小于

1.0%，宜采用聚羧酸系高性能减水剂。 2.2.2 技术指标 （1）工作性 新拌HS-HPC最主要的特点是粘度大，为降低混凝土的粘性，宜掺入能够降低混凝土粘性且对混凝土强度无负面影响的外加剂，如降粘型外加剂、降粘增强剂等。UHPC的水胶比更低，粘性更大，宜掺入能降低混凝土粘性的功能型外加剂，如降粘增强剂等。 混凝土拌合物的技术指标主要是坍落度、扩展度和倒坍落度筒混凝土流下时间（简称倒筒时间）等。对于HS-HPC，混凝土坍落度不宜小于220mm，扩展度不宜小于500mm，倒置坍落度筒排空时间宜为5~20s，混凝土经时损失不宜大于30mm/h。 （2）HS-HPC的配制强度可按公式f cu,0≥1.15f cu,k计算； UHPC的配制强度可按公式f cu,0≥1.1f cu,k计算； （3）HS-HPC及UHPC因其内部结构密实，孔结构更加合理，通常具有更好的耐久性，为满足抗硫酸盐腐蚀性，宜掺加优质的掺合料，或选择低C3A含量（＜8％）的水泥。 （4）自收缩及其控制 1）自收缩与对策 当HS-HPC浇筑成型并处于绝湿条件下，由于水泥继续水化，消耗毛细管中的水分，使毛细管失水，产生毛细管张

海工混凝土

一、前言 上海为了建设全国乃至世界的物流中心和开发海洋自然资源，海洋工程的发展十分迅速。作为世人瞩目的工程，深水港项目对上海经济持续高速发展将起到十分重要的拉动作用。而作为上海深水港重要组成之一的东海大桥南起浙江崎岖列岛小洋山岛的深水港区，北至上海南汇芦潮港的海港新城，跨越杭州湾北部海域，全长31公里，是我国较为罕见的大型海洋工程。由于东海大桥是连接港区和大陆的集装箱物流输送动脉，对上海深水港的正常运转起到不可或缺的支撑保障作用，因此在国内首次采用100年设计基准期。为了保证大桥混凝土在海洋严酷的环境中有较高的耐用寿命，采用了高性能混凝土技术方案。 高性能海工混凝土即针对混凝土结构在海洋环境中的使用特点，通过合理的配制技术，形成耐久性能、施工性能、物理力学性能以及相关性能俱佳的混凝土材料。高性能海工混凝土的突出特点表现在其高耐久和耐腐蚀性能，尤其是混凝土抵抗氯离子侵蚀的性能方面。 高性能海工混凝土与普通混凝土在原材料、配合比以及生产和施工工艺等方面有所差别。具体表现在，（1）高性能海工混凝土胶凝材料的原材料除水泥外，还要掺用至少一种矿物细掺料，并保证一定的胶凝材料用量，从而使得混凝土微结构得以优化，孔隙结构得以改善。（2）高性能海工混凝土通过高性能混凝土减水剂的合理使用，降低混凝土单方用水量，有利于形成混凝土致密结构。（3）高性能海工混凝土在保证其良好的施工性能和物理力学性能的同时，最大化地提高其耐久性能，尤其是抵抗海洋环境中的氯离子侵蚀作用。 本文根据课题组在深水港东海大桥高性能海工混凝土技术的研制结论，着重分析矿物掺和材料在其中的应用。 二、高性能海工混凝土专用掺和料的研究开发 使用粉煤灰、硅粉和磨细矿渣等矿物掺和材料作为混凝土掺和料，并保证一定的掺量，可大幅度提高混凝土的内部结构致密性，降低混凝土的渗透性，改善混凝土的耐久性能。研究首先选用上海地区有稳定供应源的高炉矿渣微粉、低钙粉煤灰以及硅灰材料，考察其与水泥复合胶凝体系的力学及耐久性能。 2.1 原材料及试验 试验用水泥为H牌52.5RP.Ⅱ水泥，其主要物理性能指标见表1，主要化学成分见表2。 表1 水泥其主要物理性能指标