新型混凝土技术

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1、新型混凝土技术混凝土发展状况(一)高强趋势的发展平均强度将超过50～60MPa；100MPa以上将大量应用.(二)混凝土的高性能化(三)轻型混凝土发展混凝土存在的最大问题(一)混凝土耐久性(二)混凝土脆性(或韧性)（三）混凝土配合比设计合理性（四）混凝土施工技术（五）外加剂的使用技术1、混凝土的高性能设想1.1、结构材料的耐久性的重要不亚于强度，不少混凝土建筑因材质劣化引起开裂破坏甚至崩塌，有些重要建筑物，如高层建筑、大跨桥梁、采油平台等对耐久性的要求更高，以保证安全。1.2、施工技术的进步和混凝土均匀性要求的提高，

2、工作性成为另一重要性能指标。此外，体积稳定性、变形、耐磨、疲劳等性能也受到重视。由此混凝土的高性能设想出现。第一章高性能混凝土2、高性能混凝土定义的提出1990年5月美国国家标准与技术研究院（NST）与美国混凝土协会（ACI）首次提出高性能混凝土（HPC）这个名词，并同时给出如下说明：HPC是同时具有某些性能的均质混凝土，必须采用严格的施工工艺与优质原材料，配制成便于浇筑、不离析、力学性能稳定、早期强度高、并具有韧性和体积稳定性的混凝土，特别适于高层建筑、桥梁以及暴露在严酷环境中的建筑物。我国部分学者的看法：高性能混

3、凝土应根据用途与经济合理等条件对性能有所侧重，现阶段高性能混凝土强度低限可向中等强度等级适当延伸，但以不损及混凝土内部结构（如孔结构、界面结构、水化物结构等）的发展与耐久性为度，例如水胶比不应低于0.4，胶结材不应少于300kg/m3，当含气量高时（抗冻融要求）强度还可以适当降低。随着材性、工艺、结构设计的进步，HPC的强度低限自然会提高。如果现在将HPC强度规定在50～60Mpa以上，则用途很受限制，大大妨碍了HPC的推广应用。HPC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，

4、选用优质原材料，在严格的质量管理条件下制成的。除了水泥、水、集料以外，必须掺加足够数量的细掺料与外加剂。HPC研制的技术途径和措施：改善水泥石集料界面结构改善水泥石的孔结构改善混凝土生产施工工艺控制水灰比3、高性能混凝土配制设想高性能混凝土制备技术---材料特征：优选骨料高性能混凝土材料组成活性矿物掺合料，降低水泥用量使用高效减水剂和其它必要的化学外加剂，降低水胶比高性能混凝土制备技术---结构特点：⑴孔隙率较低，而且基本上不存在大于100nm的大孔；⑵水化物中Ca（OH）2减少，CSH和AFt增多；⑶未水化颗粒较多

5、，未水化颗粒和矿物细掺料等各级中心质增多，各中心质间距离缩短，有利的中心质效应增多，中心质网络骨架得到加强。⑷界面过渡层厚度小，并且孔隙率低、Ca（OH）2数量减少，取向程度下降，水化物结晶颗粒尺寸减小，更接近于水泥石本体水化物的分布，因而得到加强。水泥浆组成与水灰比关系（水泥水化程度100%）水泥凝胶未水化水泥孔隙凝胶水毛细孔体积%水灰比（W/C）b、含超细粉的水泥石孔结构孔径/nma、不含超细粉的水泥石孔结构孔径/nm细孔分布（cm2/g）细孔分布（cm2/g）7da、不含超细粉的水泥石孔结构b、含超细粉的

6、水泥石孔结构细孔分布（cm2/g）孔径/nm孔径/nm28d高性能混凝土制备技术---性能特点：高工作性；低渗透性；高强度；体积稳定好；长期耐久性能好；高性能混凝土4、HPC的新组分试验项目矿物外加剂品种磨细矿渣磨细粉煤灰磨细天然沸石硅灰IIIⅢⅠⅡIII物理性能比表面积，m2/kg，≥75055035060040070050015000含水率，%，≤1.01.0----3.0胶砂性能需水量比，%，≤10095105110115125活性指数3d，%，≥857055----------7d，%，≥1008575807

7、5------28d，%，≥1151051009085908585①形态效应三个作用，即:填充作用、润滑作用、均化作用磨细粉煤灰中含有大量空心或实心的玻璃珠，促使水泥浆体的需水量降低，可起减水作用。同时，比水泥熟料粒度更细的、级配连续的磨细粉煤灰微粒均匀地分布在浆体中，会增强保水性和匀质性，改善浆体的初始结构，减小混凝土的早期收缩。（1）掺和料作用---以磨细粉煤灰为例形态效应、活性效应、微集料效应均匀分布于水泥石中的粉煤灰微珠②活性效应磨细粉煤灰本身不具有或只有很弱的胶凝性质，但在水存在的情况下与CaO化合将会形成

8、水硬性固体，这种性质称为火山灰性质。超细粉煤灰是一种比较典型的火山灰质材料，粉煤灰活性越大，混凝土力学、耐久性越好。由于活性的影响因素很多，而且活性的发挥也受到很多因素的影响，要准确建立活性与混凝土性能之间的关系是比较困难的。一般认为，玻璃体含量越高，活性越大，硬化浆体的强度也越高。3、微集料效应磨细粉煤灰的微集料效应是指磨细粉煤灰微细颗粒均匀