高性能溷凝土及高性能溷凝土的材料1.doc

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1、高性能混凝土及高性能混凝土的材料——中铁十九局拉日铁路指挥部中心实验室锅盖1.高性能混凝土的产生及背景1）现代人为了追求高强，早强采用了不当的措施：—高强水泥的用量、排斥掺合料的使用；—使用快硬水泥、超细水泥；—不科学的使用化学外加剂；—原材料控制不严，引入大量有害物质；—采用高温养护2）为适应现代工业的需要，对混凝土提出了各种要求：—大跨度桥梁、超高层建筑、超高层泵送；—大体积混凝土；—海洋工程、冻土工程、恶劣环境下的工程；3）随着工程进程，地球环境恶化；—空气的酸化、水污染、土污染、气候反常4）地球资源的约束：—合格砂、石的稀

2、缺；—大量混凝土废渣侵占良田；—水泥是CO2排放大户，一吨孰料排放1吨二氧化碳，我国2005年生产水泥10亿万吨，占全球40%5）混凝土工程过早劣化，使维修费用剧增，各国花费巨大，尤其工业化早的发达国家不堪重负。如美国在九十年代每年用于混凝土维修的费用为3000亿美元，占其造价的5%，我国在这方面教训也很多。重综上述所述，工程界痛感光追求高强，早强混凝土是片面的，要更加注重凝凝土的耐久性，才是一条可持续发展之路。同济王世元教授提出：国内常见的混凝土耐久性破坏问题十有八九是可以在设计、施工阶段避免或加以改著的，不能吝惜在施工阶段增加

3、的一些耐久性投入，否则国外流行的“五倍定律”在国内可能变成“十倍定律”（注：“五倍定律”由美国台斯脱教授提出，混凝土全寿命分为四个阶段：①设计和施工养护；②破坏诱发；③刚出现破坏；④破坏发展阶段，若第一阶段少花一元，则第二阶段多花5元，第三阶段多花25元，第四阶段多花125元。）3、高性能混凝土的定义《高性能混凝土应用技术规范》（CECS207:2006）中定义为：采用常规材料和工艺生产，具有混凝土结构所要求的各项力学性能，且具有高耐久，高工作性和高体积稳定性的混凝土。美国ACI在1993年定义：高性能混凝土是符合特殊性能组合的均

4、质性要求的混凝土，如果采用传统的原材料组分和通常的拌合、浇筑、养护工艺。未必总能大量的生产出这种混凝土，当混凝土的某些某些特征是为某一特定的用途和环境而制定的，这就是高性能混凝土。例如：易浇筑，不离析、早强、长期力学性能、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。4、高性能混凝土的配制技术路线1）尽量降低用水量，水胶比，为此采用高效减水剂。2）掺加较多的掺合料以替代水泥。节约经济成本，有利于环保。3）适当引气，采用优质引气剂，提高防冻性和流动性。4）选用优质原材料，控制有害物质。5）限制胶凝材料总量，重视水泥

5、品质和对减水剂的相容性。5、掺合料的作用机理1）填充作用，掺合料比水泥更细，可填充与水泥颗粒间隙内，使水泥石结构更致密。硅酸盐水泥硅灰粉煤灰磨细矿粉粒径（μm）10.40.10.952.55比表面积（m2/kg）300-35020000-2400020000450-800比率300-4501/1001/101/42）增强作用：掺合料具有活性，能与水泥水化物Ca(OH)2发生二次水化，也能吸收水泥中C3A的水化物钙矾石，二者都软弱易溶于水而两次水化物为强度高的稳定物质。这种二次水化较为慢而持续，对混凝土后期强度和耐久性有利。3）融化

6、作用：粉煤灰是经高温而烧结的成微珠状空心玻璃体硅酸盐，容量轻，对流动性有利。4）掺合料含碱量低，有利于降低混凝土中的碱含量，有抑制碱骨料反应的作用。5）降低了混凝土的水化热。6、粉煤灰各项指标对混凝土的影响1）含水率2）细度3）需水量4）烧失量7、高性能混凝土的性能1）工作性：包括流动性、和易性、经时损失、泌水性、可泵性、凝结时间、粘性。2）强度和弹模3）体积稳定性—混凝土抵抗收缩和膨胀的能力混凝土的收缩：混凝土大多数的开裂不是因为荷载而是变形发生的混凝土收缩的类型：—塑性收缩—化学收缩—自收缩—干燥收缩—冷缩—碳化收缩4）耐腐蚀

7、性8、高性能混凝土的施工1）制备、材料存放、电子计量、强制式搅拌机、测水频次、投料程序；2）运输专用车、机车、泵送能力的匹配、管线保温；3）浇筑浇筑方案防止夏季堵管；4）养护高性能混凝土必须加强保温养护，裸面覆盖塑料薄膜，防止过早脱模、早期温度防蒸发，洒水14—21d，温度控制，制定夏季和冬季施工方案。9、高性能混泥土的材料1）原材料的重要性2）重视水泥和减水剂的适应性3）掺合料磨细矿粉和粉煤灰各有特点：在掺合料用量不变的情况下，一般夏季可适当粉煤灰的比例，冬季可适当提高矿粉的比例