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高性能混凝土

京沪高速铁路双线整孔简支箱梁高性能混凝土设计及施工技术

前言

高性能混凝土作为最大宗的建筑材料用于工程建设迄今已有150年之久。纵观混凝土技术的发展进程，可以看出，混凝土技术的发展途径主要遵循了复合化、高强化、高性能化三大技术路线。进入20世纪90年代，一些有远见卓识的建筑师在提出混凝土强度指标的同时，也相应提出了混凝土的耐久性指标。因此，以耐久性为目标，兼顾高强度、高工作性和高耐久性的高性能混凝土便应运而生。

所谓高性能混凝土应具备以下性能：

（1）高性能混凝土具有一定的强度和高抗渗能力，但不一定具有高强度，中、低强度亦可。

（2）高性能混凝土具有良好的工作性，混凝土拌合物应具有较高的流动性，混凝土在成型过程中不分层、不离析，易充满模型；泵送混凝土、自密实混凝土还具有良好的可泵性、自密实性能。

（3）高性能混凝土的使用寿命要长，对于一些特殊工程的特殊部位，控制结构设计的并不是混凝土的强度本身，而是其耐久性。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。

（4）高性能混凝土应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。高性能混凝土就是能更好地满足结构功能要求和施工工艺要求的混凝土，能最大限度地延长混凝土结构使用年限，降低工程造价。

高性能混凝土与普通混凝土相比具有以下明显优点：

1、强度更高，因而混凝土结构的尺寸可以更小，这就使得结构自重得以减轻,使用面积增加,材料用料减少。

2、弹性模量更高，因而混凝土结构变形更小，刚度增大，稳定性更好；

3、耐久性、抗渗性好，因而混凝土结构的维修和重建费用减少，使用寿命大幅度延长，这些优点基本满足混凝土结构耐久性的要求。

综合以上论点，对高性能混凝土可以提出以下定义：

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。针对不同用途要求，高性能混凝土对下列性能有重点予以保证：耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性、经济

性。为此，高性能混凝土在配制上的特点是低水胶比，选用优质原材料，并除水泥、水、集料外，必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂。

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、节约型的新型材料，可称为“绿色混凝土”,它将为建筑工程自动化准备了条件。

高性能混凝土质量控制目标

高性能混凝土质量控制目标：质量均匀、体积稳定、耐久、满足设计强度而且经济。

质量均匀——混凝土中各组分分布均匀，包括集料和气孔的分布均匀、基相中胶凝材料的均匀；

体积稳定——收缩、徐变要小，温度变形系数要小，不产生不均匀的变形，无非荷载作用的有害裂缝；

耐久——高密实、低渗透性，对环境中侵蚀性介质有足够的抵抗力；

经济——尽可能低的成本。

高性能混凝土拌和物质量控制

流动性——坍落度控制在160～200mm，坍落流动度在400～500mm（不振捣的拌和物坍落度为240～270mm，坍落流动度为550～700mm）；

体积稳定性——不离析、不泌水，含气量在2～4%,有稳定的表现密度；

温度应力——浇注的混凝土内外温度差不高于15℃，浇筑时拌和物温度夏季不高于30℃，冬季不低于12℃。

为达到上述目标可从三方面进行质量控制，即质量合格的原材料、合理而经济的配合比、先进而严格的施工技术与管理。三者关系如图所示：

混凝土质量控制包括三个阶段：

水泥: 强度、体积安定性、碱含量

砂: 级配、含污量、粗细程度

原材料选择和检测石: 级配、含污量、粒径、粒形(针、片状颗粒)

细掺料: 需水量、烧失量、细度、胶砂强度比

外加剂: 减水率、与水泥的相容性、碱含量

流动性

施工前控制流变性检测抗堵塞性

充填性含气量坍落流动度配合比选择表观密度控制因素强度

强度检测、抗冻性和抗渗性检测抗渗性

工艺确定加料顺序、搅拌时间、运输、浇筑、振捣、养护方法

原材料管理砂石含水量

计量控制坍落度

生产控制流变性控制控制因素表观密度

强度控制强度

温度控制温度

验收控制外观、几何尺寸、强度、弹性模量、耐久性

第一章、高性能混凝土施工前控制

一、原材料选择

高性能混凝土必须使用外加剂和矿物细掺料,因此它的组成原材料为水泥、矿物掺和料、细骨料、粗骨料、水、高效外加剂。

水泥

配制高性能混凝土时水泥宜选用强度高且同时具有良好的流变性能,并与目前大宗使用的高效减水剂有很好的相容性。

但在我国目前的技术水平下,采用提高C3A含量和比表面积的措施提高水泥的强度等级，其后果必然造成水泥水化热大、需水量大、与高效减水剂相容性差、不易保存等问题。高性能混凝土所用水泥的流变性质，只有在使用超塑化剂时才能反映出来。

水泥中碱含量影响熟料矿物的结构形成和水泥水化的性质，使水泥的流变性能变差，后期强度降低。

水泥的粗细颗粒级配恰当，则可得到良好的流变性能。增加水泥的比表面积虽然提高了

强度，可需水量增大，必将加剧混凝土的坍落度损失。

硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥均可配制高性能混凝土。硅酸盐水泥（P·Ⅰ和P·Ⅱ），PⅠ无任何掺加的矿物混合材料，PⅡ允许有不超过5%的活性矿物混合材料。普通硅酸盐水泥（P·O），允许以5%～15%的矿物混合材料等量取代熟料。

42.5普通硅酸盐水泥的技术指标

矿物掺和料

高性能混凝土应选用品质稳定矿物掺和料，其品种宜为粉煤灰、磨细粉煤灰、磨细矿渣粉或硅灰。

使用矿物掺和料首先是为了混凝土的耐久性需要，而不是单纯地出于降低混凝土成本。认为强度高的混凝土需要减少其矿物掺和料的用量,这其实是一种误解。

低水胶比的矿物掺和料混凝土，其优良性能往往受到现行标准试验方法的掩盖而不能体现。例如粉煤灰混凝土的强度发展较慢，对温度和湿度比较敏感，对它采用与普通水泥混凝土相同的标准试验方法成型、养护并检测其强度、抗冻和抗盐冻的性能往往会给出不符合实

际的结果。在实际工程中，普通硅酸盐水泥混凝土在养护时的温度较高，其28天强度实际要低于室内标准养护得出的强度，而掺粉煤灰的混凝土恰好相反。大量工程现场调查都表明，粉煤灰混凝土室内标准试验结果和现场条件下的实际表现缺乏一致性，比如室内快速抗冻标准试验结果认为不良的粉煤灰混凝土，在现场严酷的冻融环境条件下却反映良好。但是大量矿物掺和料混凝土的水胶比必须要低。

国内外大量研究表明，为有效改善混凝土抗化学侵蚀性能，粉煤灰最佳代替量一般应在20%以上。现行粉煤灰分级标准的缺点是同时用细度、需水量和烧失量作为分级的主要标准，而将烧失量很小、需水量比稍小于100%而只是细度不符合一级标准的粉煤灰降到二级，这样并不利于发挥粉煤灰的效用。粉煤灰的品质，应首先注重烧失量和需水量，而细度不必过于苛求。一般说来，粉煤灰的烧失量越大，含碳量越高，混凝土的需水量越大；用电收尘方法收取的灰越细，所含玻璃微珠越多，含碳量低，需水量也小，但产量很少。实际工程选用粉煤灰时，因条件所限不得不采用烧失量较大的粉煤灰时，必须经过混凝土拌合物性能和耐久性试验证明可行，且C50级以下混凝土用粉煤灰的烧失量不宜大于8%, C50级以上混凝土用粉煤灰的烧失量不宜大于8% 。

单独粉磨矿渣用于配置混凝土，可使磨细矿渣的细度至少达到和熟料相同。矿渣越细，活性越高。对于高细度的磨细矿渣，在一定掺量范围内，混凝土的强度随掺量的增大而提高，但是混凝土的温升、化学收缩和自收缩也随矿渣掺量的增加而增加；从减少混凝土收缩开裂的角度考虑，这是的磨细矿渣比表面积以下不超过450 m2/kg为宜。矿渣的活性和火山灰质材料不同，具有自身水硬性，但需要水泥水化产物中Ca(OH)2和石膏的激发，在矿渣掺量增大到一定数量后，由于混凝土中的水泥量基减少，矿渣水化的速度因缺少足够的激发物而降低,相应的水化热和自收缩就减小，所以当掺量超过约75%以后，可以采用高细度的矿渣。

在水灰比不变的情况下，掺入硅灰可明显提高混凝土强度，但需水量随硅灰掺量而增加。硅灰对提高混凝土抗化学腐蚀性有显著效果。但其高活性不仅不会降低混凝土的温升，反而使温升提前，不利于减小温度变形，并且增大混凝土自收缩。硅灰的价格也比较贵，最好和其它需水量小的矿物掺和料复合使用。

还有其他一些矿物掺和料具有较高的活性，并能提高混凝土抗侵入和抗化学侵蚀的能力，也不宜磨的过细。

粉煤灰的技术要求

磨细矿渣粉掺入混凝土中可以取代部分水泥，可以提高流动度，降低泌水率，早期强度相当，但后期强度高且耐久性好，掺入30%时，可提高强度22%左右。矿渣粉磨细到比表面积超过4000cm2/g，才能发挥其活性，减小泌水率，细度越大，活性越高。混凝土的升温、化学收缩和自由收缩也随矿渣粉掺量的增大而增加。

S95磨细矿渣粉的技术指标

细骨料

混凝土的细骨料一般选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂。高性能混凝土配制时宜优先选用细度模数为 2.6～3.0的中砂。最好的砂要求0.63mm 筛的累计筛余大于70%，0.315mm筛的累计筛余为85%--95%，而0.15mm筛的累计筛余大于98%。要避免含有云母和泥土，且骨料为非碱活性骨料。

粗骨料

高性能混凝土的粗骨料的选用原则：

1、粗骨料应选用级配合理、粒型良好、质地均匀坚固、线膨胀系数小于0.10%的洁净碎石。

2、粗骨料的最大公称粒径不宜超过钢筋混凝土保护层厚度的2/3，且不得超过钢筋最小间距的3/4。配制强度等级C50及以上预应力混凝土时，粗骨料最大公称粒径对低水胶比混凝土影响较大，如强度、渗透性。不宜大于25mm。

3、粗骨料应采用二级或多级级配，其松散堆积密度应大于1500kg/m3，紧密空隙率宜小于40%，吸水率应小于2%。

4、当粗骨料为碎石时，碎石的强度用岩石抗压强度表示，且岩石抗压强度与混凝土强度等级之比不小于1.5。施工过程中可用压碎指标值进行控制。

外加剂

高性能混凝土所要求的外加剂必须具备：

1、减水剂对水泥颗粒的分散性要好，对混凝土减水率要高，至少在20%以上。

2、混凝土坍落度和扩展度的经时变化都应当小。

3、有一定的引气性但不超过3%。

4、含碱量低、不含氯离子，因此能显著改善混凝土耐久性。

5、成本适中，掺量小，便于推广应用。

水

拌合用水的品质指标

外加剂的性能指标

二、配合比的选定

选定混凝土配合比应遵循如下基本规定：

1、为提高混凝土的耐久性，改善混凝土的施工性能和抗裂性能，混凝土中应适量掺加优质的粉煤灰、磨细矿渣粉或硅灰等矿物掺和料。不同矿物掺和料的掺量应根据混凝土的性能通过试验确定。一般情况下，矿物掺和料掺量不宜小于胶凝材料总量的20%。当混凝土中粉煤灰掺量大于30%时，混凝土的水胶比不宜大于0.45。预应力混凝土以及处于冻融环境中的混凝土的粉煤灰的掺量不宜大于30%。

2、C50及以上混凝土的胶凝材料总量不宜高于500kg/m3。

3、预应力混凝土结构的混凝土氯离子总含量不应超过胶凝材料总量的0.06%。

4、每m3混凝土的碱含量不超过3kg/m3。

由于使用混凝土方量太大，灌注时采用泵送工艺。所以在配合比设计时应注意混凝土的可泵性，所以宜将坍落度控制在180-220mm。高性能混凝土为了保证其高工作性和高耐久性及可泵性，在其中掺入矿物掺和料和使用高性能减水剂。我们选用的原材料经过实地考察及试验结果确定使用以下原材料：

1、水泥选用扶风冀东P.O 42.5普通硅酸盐水泥。

2、粉煤灰选用渭河电厂Ⅰ级粉煤灰。

3、矿渣粉选用西安星源S95磨细矿渣粉。

4、细骨料选用新丰镇天然河砂。

5、粗骨料选用蒲城尧山二级级配碎石。

6、水选用零口达到混凝土拌和用水标准的水。

7、外加剂选用聚羧酸高效减水剂。

混凝土是一种离散性较大的材料，其配合比受原材料和现场条件变动的影响，高性能混凝土对此更敏感，因而需要更严格地控制和管理。尤其是要求高强度等级时，一些施工部门以为配合比都是现成的，要求试验室几天内就提供出配合比，这是不慎重的。对于有经验的试验室，也应允许至少有40天的期限。

混凝土的配置强度可按现行《混凝土结构工程施工及验收规范》的规定计算：

f cu.o=f cu.k+1.645σ

σ应根据施工部门的实际水平确定。当无资料依据时，仍按《混凝土结构工程施工及验收规范》的规定选取。鉴于高性能混凝土的水胶比变动范围很小，一般为0.3～0.4。试配不必沿袭教科书中对普通混凝土必须“在强度—灰水比公式计算出的水灰比上下各变动0.05，用三组水灰比进行试配……”的程式要求。

配合比设计时，因为设计标号为C50，所以胶凝材料总量为480kg/m3，满足胶凝材料不大于500kg/m3的要求。

粉煤灰、磨细矿渣粉的掺量为41%，使用内掺法取代水泥。满足矿物掺和料的掺量不大于50%的要求。

细骨料选用天然河砂。细度模数为 2.6～3.0，为非碱活性骨料。采用适当增加砂率来调整坍落度。所以选取砂率为38%。

粗骨料采用5-10mm和10-20mm碎石。石质为石灰岩。因为石灰岩为非碱活性骨料，而且化学元素少，硬度较花岗岩低，但可保证混凝土的弹性模量。两种碎石经试验得出以4：6的比例掺最为合适，能构成连续级配。即5-10mm碎石为40%，10-20mm碎石为60%。

外加剂选用聚羧酸高效减水剂，掺量根据厂家要求为1%。

设计混凝土容重为2380kg/m3，算得配合比为：280（水泥）：100（粉煤灰）：100（矿渣粉）：700（细骨料）：1051（粗骨料）：149（水）：4.80（外加剂）。经试验证明此配合比符合规定要求，可以使用。

三、确定施工工艺

高性能混凝土施工过程质量控制

一、对混凝土拌和原材料的管理

1、混凝土在拌制前，应注意对原材料温度的控制。因为过高或过低的混凝土温度对梁体混凝土的灌注质量、密实性均有较大的影响，因此规定混凝土的入模温度宜控制在5～30℃。因此对原材料的温度通过试验也进行了自行规定：温度宜控制在20±5℃为宜。夏季采取遮阳、降温措施，冬季采取保温、取暖措施。

2、混凝土在拌制过程中，应对系统计量进行控制。建立了大型混凝土搅拌站2座，以满足对混凝土的需求。搅拌站采用自动计量系统。严格按照施工配合比给定的原材料用量进行称量。保证原材料按重量计的允许偏差，符合下列规定：

水泥、矿物掺和料、外加剂：1%

粗、细骨料：2%

拌和水：1%

3、混凝土在拌制过程中，应对投料顺序、搅拌时间进行控制。混凝土应根据混凝土拌合料要求的均匀性、混凝土强度增长的效果及生产效率等因素规定合适的搅拌时间。为了提高外加剂的效率减少混凝土坍落度损失，采用2次投料的方法进行搅拌。其搅拌顺序为：混凝土原材料计量后，宜先向搅拌机投入细骨料、水泥和矿物掺和料，搅拌10s以上达到均匀后，加入粗骨料、水和外加剂，至搅拌均匀为止，混凝土搅拌时间不得小于3min。

4、季节施工。雨季施工期间应严格测定骨料的含水率，以便对拌合用水量进行调整。一般情况下，含水量每班抽测2次，时雨时晴时，应增加骨料含水量的测定频率。

炎热夏季，浇筑温度是高性能混凝土质量控制的重要环节。高性能混凝土的浇筑温度应控制不超过30℃，为此，混凝土搅拌时可采取以下几项措施。

1、用冷却水或加冰拌合；

2、堆场进行遮阳防晒保护，至少在使用前不受烈日暴晒，必要时可采用冷水淋晒，使其蒸发散热。

3、避免使用较热的水泥；

4、搅拌筒外壳涂成白色并加以保护。

冬季搅拌混凝土前，应先经过热工计算，并经试拌确定水和骨料需要预热的最高温度，以满足混凝土最低入模温度（12℃）要求。应优先采用加热水的预热方法调整拌合物温度，但水的加热温度不宜高于80℃。当加热水还不能满足要求或骨料中含有冰、雪等杂物时，也可先将骨料均匀地进行加热，其加热温度不应高于60℃。水泥、外加剂可在使用前运入暖棚进行自然预热，但不得直接加热。

二、混凝土搅拌质量控制

混凝土拌制是否均匀，混凝土的拌合物质量是否满足设计要求，一般通过检查其工作性来控制。

高性能混凝土在成批拌制前应进行小样试验，检查工作性是否满足设计要求。满足设计要求后，方可成批生产。

高性能混凝土在出机和出泵检查的工作性主要是坍落度、含气量、混凝土温度和泌水状况。不合格时，要查找原因，一般的原因可能是称料的误差、水的计量不准、骨料含水量测试或计算失误，等等。查不出原因时可适当追加外加剂以弥补坍落度和含气量的不足，不可采取加水的方式增加混凝土的坍落度。

三、混凝土管道泵送运输

混凝土输送泵采用液压式活塞泵。此种泵有以下优点：可将拌合物沿着水平管道一次输送到500m以外地地点，或是沿着竖直方向一次输送到60m的高度。组合使用可实现超长、超高运输混凝土的目的。

混凝土泵送施工的工艺应注意以下几点：

1、混凝土泵宜与混凝土搅拌运输车配套使用，且应使混凝土搅拌站的供应能力大于混凝土泵的输送能力，以保证混凝土泵能连续工作。

2、进行输送管线布置时，应尽可能直，转弯要缓管段接头要严，少用锥形管，以减少压力损失。

3、在满足泵送工艺要求的前提下，泵送混凝土的坍落度应尽量小，以免混凝土在振捣过程中产生离析和泌水。

4、混凝土一般宜在搅拌后60min内泵送完毕，且在1/2初凝时间前入泵，并在初凝前浇筑完毕。在气候炎热等情况下，应采取特殊措施防止混凝土坍落度损失过大。

5、因各种原因导致停泵时间超过15min，每隔4～5min开泵一次，使泵机进行正转和反转两个方向的运动，，防止混凝土凝固。如停泵时间超过45min，应将管中混凝土清除，并用压力水或其他方法冲洗管内残留的混凝土。

6、冬季施工时，应对输送管采取保温措施。夏季施工时，应将输送管遮盖、洒水、垫高或涂成白色。

四、混凝土浇筑

1、在炎热条件下，混凝土入模时的温度不宜超过30℃。应避免模板和新浇混凝土受阳光直射，控制混凝土入模前模板和钢筋的温度以及附近的局部气温不超过40℃。宜尽可

能安排在傍晚浇筑而避开炎热的白天，也不宜在早上浇筑以避免气温升到最高时加剧混凝土内部升温。

2、当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于-3℃时，应按冬季施工处理，混凝土入模温度不应低于5℃。

五、混凝土养护

混凝土的养护包括自然养护和蒸汽养护。

混凝土的蒸汽养护可分为静停、升温、恒温、降温四个阶段。控制要点：

1、静停期间环境温度不得低于5℃，灌注结束4～6h且混凝土终凝后方可升温。

2、升温速度不宜大于10℃/h。

3、恒温期间混凝土内部温度不超过60℃，最大不超过65℃，恒温养护时间应根据构件脱模强度要求、混凝土配合比情况以及环境条件等通过试验确定。

4、降温速度不宜大于10℃/h。

在预制梁蒸汽养护期间，混凝土芯部最高温度之所以控制在60℃以下，是因为早期养护温度过高，虽然可提高混凝土强度的发展速度、加快模板的周转、提高生产效率，但对混凝土的后期性能将发生不利影响。

混凝土养护期间应注意采取保温措施，防止混凝土表面温度受环境因素影响而发生剧烈变化。所以要求养护期间混凝土的芯部与表层、表层与环境之间的温差不宜超过15℃。

混凝土在冬季和夏季拆模后，若天气产生骤然变化时，应采取适当的冬季保温、夏季隔热措施，防止混凝土产生过大的温差应力。

当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于-3℃时，应按冬季施工处理。当环境温度低于5℃时，禁止对混凝土表面进行洒水养护。此时，可在混凝土表面喷涂养护剂，并采取适当保护措施。

混凝土试题库资料

测试题一、判断并改错 1、普通混凝土：以砂、石、水泥、外加剂、水为主要组份，干密度为2400～2500kg/m3的水泥混凝土。( ) 2、塑性混凝土：混凝土拌合物坍落度为10～90mm的混凝土。( ) 3、流动性混凝土：混凝土拌合物坍落度为100～150mm的混凝土。( ) 4、大流动性混凝土：混凝土拌合物坍落度等于或大于180mm的混凝土。（) 5、抗渗混凝土：有抗渗性能要求的混凝土。（） 6、泵送混凝土：混凝土拌合物的坍落度不低于100mm并用泵送施工的混凝土。( ) 7、混凝土的耐久性：耐久性是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素作用，长期保持强度和外观完整性的能力。( ) 8、流动性是指混凝土拌和物在本身自重或施工机械的作用下，能产生流动并均匀密实的性能。( ) 9、黏聚性是指混凝土拌合物相互间有一定的粘聚力、不分层、不离析，能保持整体均匀的性能。( ) 10、分层是指混凝土拌和物各组份出现层状分离现象；离析是指混凝土拌和物内某些组份分离、析出现象。( ) 11、保水性是指混凝土拌和物保持水分不易析出的能力。( ) 12、C30混凝土，其立方体抗压强度标准值为30Mpa ( ) 13、砂率：砂与混凝土每立方材料总用量的重量百分比。( ) 14、当混凝土拌合物的坍落度大于200mm时，经检测坍落扩展度值。( ) 15、根据混凝土拌合物的稠度确定混凝土成型方法，坍落度不大于70mm的混凝土宜用振动振实；大于70mm的宜用捣棒人工捣实。( ) 16、抗渗性能试验圆台体试件尺寸：顶面直径为175mm、底面直径为185 mm、高度为175 mm。( ) 二、单项选择 1、试验室拌合混凝土时，材料量称量精度为±1％的是（） A、水 B、掺合料 C、骨料 D、外加剂 2、人工成型混凝土试件用捣棒，下列不符合要求的是（） A、钢制，长度600mm B、钢制，长度500mm C、直径16mm D、端部呈半球形 3、坍落度大于70mm的混凝土试验室成型方法（） A、捣棒人工捣实 B、振动台振实 C、插入式振捣棒振实 D、平板振动器 4、下列做法不符合试件养护的规定（） A、试件放在支架上 B、试件彼此间隔10～20mm C、试件表面应保持潮湿，并不得被水直接冲淋。 D、试件放在地面上。

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，

5简答、计算综合1-45题

五、综合题（91题） 1．试叙述工程试验工作的基本任务。参考答案：（1）鉴定各种主要工程材料的质量是否符合现行国家、行业标准；（2）检验、测试工程的结构和构件成品、半成品的质量是否符合设计和施工的技术要求；（3）通过现场测试及施工过程中的监督检查，控制工程施工过程质量，确保工程整体质量；（4）监督检查主要工程材料的合理保管和正确使用；（5）试验研究新材料和新的测试方法，推广应用有关新技术、新工艺和新材料，不断提高测试水平，促进施工技术发展；（6）积极配合设计和施工，为其提供有关试验数据和技术参数，做好收集、统计工作；（7）认真贯彻执行《中华人民共和国计量法》，对职责范围内的所有计量器具、计量检定等工作实施有效管理。 2．按误差来源，误差可分为哪几种？并简要说明。参考答案：（1）设备误差——来源于标准器、仪表或附件等的误差。一般表现为，因制造工艺不当而引起的机构误差、因调整没有达到理想状态而引起的调整误差、指示仪表本身不准而引起的量值误差、设备在使用中变形而引起的变形误差等。

（2）环境误差——由于环境因素（如温度、湿度、气压等）与要求的标准状态不一致而引起的误差。（3）方法误差——研究、操作方法不合理等引起的误差。（4）人员误差——由于测量人员受分辨能力的限制、工作疲劳引起的视觉器官的变化、固有习惯引起的读数误差、一时疏忽而引起的误差等。 3．误差按其性质分几类？各有什么特征？参考答案：分为随机误差、系统误差、粗大误差和和综合误差四类。随机误差：单次测量时，误差可大可小，可正可负，没有确定的规律。但同条件下多次测量同一物理量，其误差平均值趋于零。一系列不同的测量值（称为测量列）具有统计规律性。随机误差是由很多暂时未能掌握或不便掌握的微小因素构成的，如设备零部件配合的不稳定性、环境条件的微小波动、人员读数的不一致等所引起的误差，即属此类。系统误差：同条件下多次测量同一物理量，其误差的绝对值和符号不变，或在条件改变时，误差按一定规律变化。标准量值、仪器刻度读数不准确即属此类。粗大误差：明显歪曲测量结果的误差。如测错、读错、记错等引起的过失性误差，在测量中是不允许存在的。综合误差：偶然误差与系统误差的合成。 4.在有效数字运算中，数字的修约原则是什么？参考答案：数字修约规定：末位为４的和４一下的数字舍去。末位为６和６以上的数字进位，遇到末位为５的数字，则需要看它前面的一个数，如果前面的数是单数

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。

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

高性能混凝土论文

试论高性能混凝土姓名:*** 学院:＊****＊＊**＊＊* 学号：***＊****＊*

摘要 , 高性能混凝土是一种是以耐久性为主要指标同时具备高强、高早强、高施工性等优异性能的新型混凝土。应该通过制备的科学性以及提高浇筑、捣实等施工方法和工艺来提高混凝土的高施工性、高强度和体积稳定性从而提高道路桥梁的使用寿命和整体经济效益。 The high-ｐerｆormance concrｅte is ｂasｅd on duraｂility as the main inｄicatｏrs, ａlonｇｗiｔh hｉgｈsｔrｅｎgｔｈ，high early strength, high ｗｏrkability anｄeｘcｅllent ｐerｆoｒｍancｅoｆnew concｒeｔe．Through the prepａration ｏｆthe ｓcientific and improve ｔhe castiｎg, to trａｃe the actuaｌｃonｓtructｉon methods anｄprocess to imｐｒｏve conｃrｅte constｒuction，ｈｉgh ｓtrenｇtｈaｎd volumｅsｔabilitｙ, therｅbｙenhancing thｅｌife aｎd ｔhe oｖeｒall econｏmicｂｅnｅfitｓof roads and bridｇes. 关键字：高强、高性能混凝土 1 高性能混凝土的定义高性能混凝土（HigｈPｅrｆormａnce Conｃｒete,简称HPC)是在高强度混凝土（Ｈｉgh Sｔｒength Concｒetｅ，简称HＳC）的基础上发展起来的。在不同国家,甚至是同一国家的不同应用部门，对高性能混凝土的定义都有差别。美国和加拿大的学者认为高性能混凝土应该是高耐久性的，而不仅仅是高强度；除了强度之外，高耐久性还应包括高的体积稳定性、低渗透性和高工作性。日本学者更重视混凝土的工作性,认为高流态、免振自密实混凝土就是高性能混凝土。英国和北美学者则更重视混凝土的强度。综合分析各种观点，我国学者提出:高性能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(先进的预拌)混凝土技术,选用优质原材料，除水泥、水、集料外，必须掺加足够数量的活性细掺料和高效外加剂的一种新型高技术混凝土。高性能混凝土应具有几种性能：耐久性、工作性及各种力学性能。但目前,高性能混凝土的概念又有了新的变化，清华大学冯乃谦教授提出普通混凝土也可能高性能化，其研究成果在工程实际中也得到了应用。因此,高性能混凝土并不一定强调高强,还包括普通混凝土的高性能化。 2 高性能混凝土产生的背景传统的混凝土虽然已有近200 年的历史，也经历了几次大的飞跃,但今天却面临着前所未有的严峻挑战: (1)随着现代科学技术和生产的发展,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) 进入20世纪7０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。1987 年美国国家材料咨询局的一份政府报告指出：在美国当时的57．5

高等混凝土结构作业

《高等混凝土结构》作业题 1、简述混凝土的抗倒塌设计遵循的原则，结构抗倒塌设计的方法有哪些？答：混凝土结构防连续倒塌设计宜符合下列要求： (1)采取减小偶然作用效应的措施。 (2)采取使重要构件及关键传力部位避免直接遭受偶然作用的措施。 (3)在结构容易遭受偶然作用影响的区域增加冗余约束，布置备用的传力途径。 (4)增强疏散通道、避难空间等重要结构构件及关键传力部位的承载力和变形性能。 (5)配置贯通水平、竖向构件的钢筋，并与周边构建可靠地锚固。 (6)设置结构缝，控制可能发生连续倒塌的范围。重要结构的防连续倒塌设计可采用下列方法： (1)局部加强法：提高可能遭受偶然作用而发生局部破坏的竖向重要构件和关键传力部位的安全储备，也可直接考虑偶然作用进行设计。 (2)拉结构件法：在结构局部竖向构件失效的条件下，可根据具体情况分别按梁-拉结模型、悬索-拉结模型和悬臂-拉结模型进行承载力验算，维持结构的整体稳固性。 (3)拆除构件法：按一定规则拆除结构的主要受力构件，验算剩余结构体系的极限承载力；也可采用倒塌全过程分析进行设计。

2、简述既有结构设计应遵守的基本原则，既有结构设计应符合哪些规定？答：对既有结构进行安全性、适用性、耐久性及抗灾害能力进行评定时，应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153的原则要求，并应符合下列规定： (1)应根据评定结果、使用要求和后续使用年限确定既有结构的设计方案； (2)既有结构改变用途或延长使用年限时，承载能力极限状态验算宜符合本规范的有关规定； (3)对既有结构进行改建、扩建或加固改造而重新设计时，承载能力极限状态的计算应符合本规范和相关标准的规定； (4)既有结构的正常使用极限状态验算及构造要求宜符合本规范的规定； (5)必要时可对使用功能做有关的调整，提出限制使用的要求。既有结构的设计应符合下列规定： (1)应优化结构方案，保证结构的整体稳定性； (2)荷载可按现行规范的规定确定，也可根据使用功能做适当的调整; (3)结构既有部分的混凝土、钢筋的强度设计值应根据强度的实测值确定；当材料的性能符合原设计的要求时，可按原设计的规定取值； (4)设计时应考虑既有结构构件实际的几何尺寸、截面配筋、连

高性能混凝土与普通混凝土的差别

高性能混凝土与普通混凝土的差别一、理念上的差别共性: ◇高性能混凝土本质上与普通混凝土没有很大差别高性能混凝土为一种新型高技术混凝土,就是对普通砼某些性能上的优化,就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,就是以耐久性作为设计的主要目标,针对不同用途的要求,对下列性能有重点的加以保证:耐久性、施工性、适用性、强度、体积稳定性与经济性。 ◇使用的原材料仍然为水泥、砂、石、外加剂,但对各性能指标要求更严。 ◇生产工艺过程在宏观上与普通混凝土一致不同点: ◇在普通混凝土基础上掺加大量活性混合材,养护水平要求高。高性能混凝土就是满足特定功能与匀质性综合需要的混凝土。采用普通的组分材料与通常的搅拌、浇注与养护操作,未必能日常生产这种混凝土。高性能混凝土的特性,就是针对一定的应用与环境所要求的。例如:易于浇注、早期强度、水化热、体积稳定性、可捣实不离析、长期力学性质、密度、韧性、在服务环境中运行寿命长久。因此在施工过程中要掺大量活性混合材以改善上述性能。活性混合材掺量提高了,相应的养护工艺也要提高。 ◇对施工单位的管理水平要求高高性能混凝土的施工过程控制要严格按ISO9001标准要求运行。 ◇许多对普通混凝土不敏感的因素变得敏感了高性能混凝土对原材料、配合比、生产搅拌运输工艺、养护方式等十分严格,按普通混凝土的生产理念远远不能适应要求。二、原材料选用上的差别 1.水泥水泥应采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。普通硅酸盐水泥中掺与料只能就是粉煤灰或高炉矿渣。 a 不用早强型水泥 b 不用立窑水泥 c 不要选用C3A含量高的水泥 d 尽量选用低碱水泥 2、砂

高性能混凝土研究报告与发展现状

仅限学习使用个人资料整理高性能混凝土的研究与发展现状言引从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。另一方面个人资料整理仅限学习使用 1. 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。因此，未来的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的再生利用，未来的混凝土必须是高性能的，尤其是耐久的。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的。

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)

高性能混凝土的质量控制

高性能混凝土的质量控制摘要：本文介绍了高性能混凝土原材料选择、配合比设计、计量、拌合、运输、浇筑、养护等过程的质量控制。高性能混凝土以耐久性为前提，同时具有良好的工作性能，满足设计要求的力学性能，它有比普通混凝土更为卓越的性能和结构，主要具有以下性能：①高强； ②高的弹性模量；③在恶劣的条件下耐久性良好；④低渗透性和扩散性；⑤抗化学侵蚀能力；⑥抗冻融破坏；⑦体积稳定性一抗裂性；⑧易密实且不易离析。影响高性能混凝土性能的因素很多，主要从以下几个方面探讨混凝土的质量控制。 1、原材料选择与配合比的设计 1.1原材料的控制 1.1.1原材料技术指标必须符合国家标准、行业标准及混凝土耐久性的要求。 1.1.2混凝土拌合物组成材料尽量简单，因材料种类过多会使混凝土拌合物难以控制。 1.1.3粗骨料的选择至关重要，其级配（颗粒大小与分布）和颗粒特征（形状、孔隙率、表面特征）它会影响混凝土的用水量和皎凝材料用量，从而影响混凝土的耐久性和体积稳定性，同时决定硬化混凝土的力学性能。 1.2新拌混凝土工作性能的选择 1.2.1坍落度：根据施IT艺要求选择适宜浇筑的坍落度，高性能混凝土流动性好且不易离析，坍落度设计时不用太小，泵送混凝土一般设计坍落度为160～200ram，非泵送混凝土考虑运输坍落度可以选择100～150ram，最重要的是要保证运输和浇筑过程中混凝土不得离析。 1.2.2含气量：考虑运输、浇筑过程可能会有大约1%的含气量损失，设计时非引气混凝土含气量控制在3—4%，引气混凝土含气量控制在5～7%比较适宜，以满足混凝土的人模含气量的技术要求。 1.3对混凝土力学性能和耐久性能的考虑 1.3.1根据水胶比和强度的关系计算水胶比；同时要充分考虑施工过程中的要求，如脱模、初张拉等对混凝土强度要求，28天强度未必是最重要的，也许其它龄期的强度控制设计才是最重要的。． 1.3.2根据混凝土所处的环境类别和设计使用年限选择最大水胶比，最小胶凝材料用量；在考虑的使用年限时，耐久性如抗冻性、抗渗性甚至比强度更重要。 1.3.3初步设计的配合比要根据耐久性的要求校核混凝土总碱含量、氯离了占总的胶凝材料用量酌比例等不超过标准规定的限值。 1.4配合比的试配与确定 1.4.1根据结构部位尺寸、钢筋间距、混凝土保护层厚度、泵送管的直径等确定最大骨料尺寸；调整砂率和其它组分的用量，选择可以接受的用水量和水胶比进行试配；最后根据试配的结果选择含气量、坍落度、强度、弹性模量等满足设计要求的同时又较经济的几个配合比进行混凝土耐久性能的检测。 1.4.2试配时必须采用有代表性的胶凝材料、骨料、外加剂、水，并应考虑到不同季节混凝土性能的差异；特别是高温天气施工对混凝土的不利因素。 1.4.3充分考虑骨料吸水率对混凝~32作性能的影响，吸水率大的骨料会引起

混凝土概述

混凝土概述一、混凝土的分类混凝土是指用胶凝材料将粗细骨料胶结成整体的复合固体材料的总称。混凝土的种类很多，分类方法也很多。（一）按表观密度分类 1. 重混凝土。表观密度大于2600kg/m3的混凝土。常由重晶石和铁矿石配制而成。 2. 普通混凝土。表观密度为1950～2500kg/m3的水泥混凝土。主要以砂、石子和水泥配制而成，是土木工程中最常用的混凝土品种。 3. 轻混凝土。表观密度小于1950kg/m3的混凝土。包括轻骨料混凝土、多孔混凝土和大孔混凝土等。（二）按胶凝材料的品种分类通常根据主要胶凝材料的品种，并以其名称命名，如水泥混凝土、石膏混凝土、水玻璃混凝土、硅酸盐混凝土、沥青混凝土、聚合物混

凝土等等。有时也以加入的特种改性材料命名，如水泥混凝土中掺入钢纤维时，称为钢纤维混凝土；水泥混凝土中掺大量粉煤灰时则称为粉煤灰混凝土等等。（三）按使用功能和特性分类按使用部位、功能和特性通常可分为：结构混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、防辐射混凝土、补偿收缩混凝土、防水混凝土、泵送混凝土、自密实混凝土、纤维混凝土、聚合物混凝土、高强混凝土、高性能混凝土等等。二、普通混凝土普通混凝土是指以水泥为胶凝材料，砂子和石子为骨料，经加水搅拌、浇筑成型、凝结固化成具有一定强度的“人工石材”，即水泥混凝土，是目前工程上最大量使用的混凝土品种。“混凝土”一词通常可简作“砼”。（一）普通混凝土的主要优点 1. 原材料来源丰富。混凝土中约70%以上的材料是砂石料，属地方性材料，可就地取材，避免远距离运输，因而价格低廉。

2. 施工方便。混凝土拌合物具有良好的流动性和可塑性，可根据工程需要浇筑成各种形状尺寸的构件及构筑物。既可现场浇筑成型，也可预制。 3. 性能可根据需要设计调整。通过调整各组成材料的品种和数量，特别是掺入不同外加剂和掺合料，可获得不同施工和易性、强度、耐久性或具有特殊性能的混凝土，满足工程上的不同要求。 4. 抗压强度高。混凝土的抗压强度一般在7.5～60MPa之间。当掺入高效减水剂和掺合料时，强度可达100MPa以上。而且，混凝土与钢筋具有良好的匹配性，浇筑成钢筋混凝土后，可以有效地改善抗拉强度低的缺陷，使混凝土能够应用于各种结构部位。 5. 耐久性好。原材料选择正确、配比合理、施工养护良好的混凝土具有优异的抗渗性、抗冻性和耐腐蚀性能，且对钢筋有保护作用，可保持混凝土结构长期使用性能稳定。（二）普通混凝土存在的主要缺点 1. 自重大。1m3混凝土重约2400kg，故结构物自重较大，导致地基处理费用增加。

高性能混凝土基本知识

一、什么是高性能混凝土？现代工程施工为什么强调必须发展高性能混凝土？高性能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，它以耐久性作为主要指标。针对不同用途要求，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、经济性。为此，高性能混凝土在配料上的特点是：低水胶比、选用优质原料，并这里特别强调。目前有些人员，还认为高性能混凝土必须是高强混凝土（大于C50级的混凝土），这是片面的。从目前已取得的成果以及从工程安全性与安全使用年限等要求来看，高强混凝土必须是高性能混凝土。因此，高强混凝土应包括在高性能混凝土之中，而不是高性能混凝土包括在高强混凝土之中。单纯的高强混凝土不一定就是高性能，如：干硬性混凝土、碾压混凝土。中低等级的混凝土，只要需要也可以按高性能混凝土来配制，如处于恶劣环境的海工混凝土、中高等介质的耐蚀混凝土、大体积混凝土、含有活性碱集料的混凝土。对强度要求并不高（一般C30级左右），但对耐久性要求却很高，高性能混凝土恰能满足这些要求。因此，高性能混凝土不只是高强度的，而是包括各种强度等级的，范围十分广泛。高性能混凝土能够解决在使用过程中的诸如问题，如：高强耐久，混凝土需要密实度高；泵送施工需要大坍落度，流动性好；防水，需要抗渗性好；耐蚀，可根据需要配制各类耐腐蚀混凝土。总之，针对混凝土所处环境、耐久要求、施工工艺等按需配制。实践证明，普通混凝土的使用寿命不过50年，我国在50年代兴建的铁路、公路桥梁混凝土，已经全部通过大修或重建。当时兴建的水库大坝有许多已经成

为陷入危境的“病坝”。据水利界专家介绍：截至1997年底，驰名中外的佛子岭、梅山、响洪甸三座老坝，不维修不行，维修耗资巨大，可能比新建坝耗资还要多。据《钢筋混凝土结构设计规范》管理组1997年的调查资料，一般环境中的建筑物混凝土有40%已经碳化到钢筋表面，较潮湿环境中则有90%的构件钢筋已经锈蚀，其中有的重要建筑物使用时间只有10年左右就得推倒重建。因此，混凝土耐久性问题越来越受到人们的重视，长期以来按保证强度单一指标的做法已经不适合现代工程施工了。高性混凝土，在正常条件下使用寿命都能满足100年，配制好的高性能混凝土，在恶劣环境下的使用寿命也能超过100年。发达国家（如美国）工程施工对混凝土耐久性的要求是大于120年。我国三夹工程大坝设计使用年限是100年，杭州湾大桥（抗腐蚀混凝土）、京沪高速铁路主体工程混凝土，设计寿命都按使用100年不维修，其混凝土工艺要根据工程所处的环境条件，使用耐久要达到100年以上来配制。二、混凝土的耐久性涉及哪些方面？混凝土的耐久性包含：引起破坏的作用力、对破坏作用的抵抗力。两种力相互抵抗的结果决定了混凝土是否耐久。如果抵抗力总是大于破坏力，则混凝土的耐久性始终可得到保证。破坏的因素有：①冻融循环作用；②钢筋锈蚀作用；③碳酸盐化作用；④淡水溶蚀作用；⑤盐类侵蚀作用；⑥碱—集料反应；⑦酸碱腐蚀作用；⑧冲击、磨损等机械破坏作用等。如何有效地预防和抵抗这些破坏因素的破坏力，是解决混凝土耐久性问题的关键。

高性能混凝土试验

《建筑材料》教学实验高性能混凝土其性能检测高性能混凝土及其性能检测大连理工大学土木水利实验教学中心建材实验室

11.高性能混凝土的基本知识 ?以美国的P．K．Mehta为代表的学者们认为高性能混凝土应该是高耐久性、高强度、高的体积稳定性低渗透性和高作性；高的体积稳定性、低渗透性和高工作性；?法国等欧洲国家认为高性能混凝土的主要指标应是高强度混凝土。标应是高强度混凝土 ?日本学者认为高流态、免振自密实、具有良好的体积稳定性混凝土就是高性能混凝土。

1.高性能混凝土的基本知识 ?高性能混凝土（High performance concrete）是种新型高技术混concrete,简称HPC）是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高常规混凝土性能的基础上，主要以耐久性作为设计指标，并采用现代混凝土技术，选用优质原材料，采用现代凝技术选用优质原材料除水泥、水、集料外，必须掺加足够数量的活性超细粉料和高效减水剂而制作的混凝土。

1.高性能混凝土的基本知识 ?高性能混凝土要求其配制的水胶比不大于度等并具有高作0.38，强度等级不小于C50，并具有高工作性、高抗渗性、高耐久性和体积稳定性。

1.高性能混凝土的基本知识 ?高强度高性能混凝土标识由名称代号、高类别度等构性能类别、强度等级和导电量构成。?HPC-高性能类别-强度等级-导电量 ?高强高性能混凝土代号示例：HPC D10C60500 HPC-D10-C60-500 表示强度等级C60、导电量500库仑的抗腐蚀高性能混凝土。蚀高性能混凝土

2高性能混凝土配合比材料2.高性能混凝土配合比、材料高性能混凝土的水胶比?[水/（水泥+活性超细粉+膨胀剂）]应控制在0.38～0.25范围内。?混凝土的砂率宜为28～34%，当采用泵送工艺时，宜为 34～44%。艺时宜为?水泥用量不宜大于500㎏/m 3，胶凝材料总3宜采用425量不宜大于600㎏/m 。宜采用42.5等级水泥。

高性能混凝土概述

高性能混凝土概述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，商品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，一种较新的商品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，那就是高性能商品混凝土。本文主要介绍了高性能商品混凝土的特点及施工控制。一、高性能商品混凝土的特点 1.高耐久性能高性能商品混凝土的重要特点是具有高耐久性，而耐久性则取决于抗渗性；抗渗性又与商品混凝土中的水泥石密实度和界面结构有关。由于高性能商品混凝土掺加了高效减水剂，其水胶比很低（≤0138），水泥全部水化后，商品混凝土没有多余的毛细水，孔隙细化，最可几孔径很小，总孔隙率低；再者高性能商品混凝土中掺加矿物质超细粉后，商品混凝土中骨料与水泥石之间的界面过渡区孔隙能得到明显的降低，而且矿物质超细粉的掺加还能改善水泥石的孔结构，使其≥100μm的孔含量得到明显减少，矿物质超细粉的掺加也使得商品混凝土的早期抗裂性能得到了大大的提高。以上这些措施对于商品混凝土的抗冻融、抗中性化、抗碱- 集料反应、抗硫酸盐腐蚀，以及其它酸性和盐类侵蚀等性能都能得到有效的提高。 2.高工作性能

高性能商品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商品混凝土结构的密实性和均匀性，对于某些结构的特殊部位（如梁柱接头等钢筋密集处）还可采用自流密实成型商品混凝土，从而保证该部位的密实性，这样就可以减轻施工劳动强度，节约施工能耗。 3.其它高性能商品混凝土具有较高的韧性、良好体积稳定性和长期的力学性能稳定性。高性能商品混凝土的高韧性要求其具有能较好地抵抗地震荷载、疲劳荷载及冲击荷载的能力，商品混凝土的韧性可通过在商品混凝土掺加引气剂或采用高性能纤维商品混凝土等措施得到提高。高性能商品混凝土的体积稳定性表现在其优良的抗初期开裂性，低的温度变形、低徐变及低的自收缩变形。虽然高性能商品混凝土的水灰比比较低，但是如果将新型高效减水剂和增粘剂一起使用，尽可能地降低单方用水量，防止离析，浇筑振实后立即用湿布或湿草帘加以覆盖养护，避免太阳光照射和风吹，防止商品混凝土的水分蒸发，这样高性能商品混凝土早期开裂就会得到有效的抑制。高性能商品混凝土掺加了粉的普通商品混凝土都得到了显著降低，这对于大体积商品混凝土的温控和防裂十分有利。国内已有研究表明，对于外掺加40%粉煤灰的高性能商品混凝土，不管是在标准养护还是在蒸压养护条件下，其360d龄期的徐变度（单位徐变应力的徐变值）均小于同强度等级的普通商品混凝土，高性能商品混凝土徐度度仅为普通商品混凝土的50%左右。高性能商品混凝土长期的力学稳定性要

关于高性能混凝土的认识

关于高性能混凝土的认识 12级结构工程苏文虎 12012130592 【摘要】本文对高性能混凝土的发展现状作了简要介绍，对其面临的问题，施工以及未来的展望做了简单阐述。高性能混凝土是以可持续发展和耐久性为基本要求并适合工业化生产施工的混凝土，代表着混凝土技术的发展方向。关键词：高性能混凝土研究耐久性一、高强与高性能混凝土的发展现状高性能混凝土(High Performance Concrete)一词的提出还只是近些年左右的事，现已成为一种时髦风靡国际土木工程界而广被接受和引用，尽管什么是高性能混凝土至今有着不同的解释和理解。高性能混凝土之所以成为当前土建领域发展研究的热点以及这一名词的提出，显然与傲界对混凝土耐久性的需求以及人类日益关心的可持续发展最为密切相关。混凝土用的是人造材料，必须将它的生产和使用放到保护环境和可持续发展的高度上加以考虑，这也许正是高性能混凝土倍受人们重视的关键所在。因此，可以将高性能混凝土视为以耐久性和可持续发展为基本要求并适合工业化生产施工的混凝土。传统的混凝土是从上世纪末开始推广的，它为二十世纪的人类文明和建设作出了无可估量的贡献，而高性能混凝土在本世纪末的出现则适应了人们吏大规模建设和保护环境的需要。这种混凝土可为基础设施工程提供100到200年甚至更长的使用寿命，更适合仁业化、自动化生产，而且适合今后大规模开发海洋的需要。或许，我们正处在从传统混凝开始向高性能混凝土过渡的年代，下世纪的混凝土将是高性能混凝土。不同的工程对象对混凝土的工作度与强度有不同的要求。就混凝土拌料而言，高流动度、高可泵性应是多数高性能混凝土必需达到的基本要求以满足工业化预拌生产和泵送施工的需要；但是也应有例外，比如用于道路的高性能混凝土就不能是高流态混凝土。同样，需要很高强度混凝土的工程结构在数量上并不是很多，也不是在所有场合下都能通过提高强度来有效降低结构混凝土的用量，所以将强度虽然稍低但仍具优良耐久性和工作度的混凝土排除在高性能混凝土之外是不合适的。