高性能混凝土的特性及其研究应用概况.pdf

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1、高性能混凝土的特性及其研究应用概况任准。周文军(河南襄城县城建局，河南许昌452670)摘要：介绍了高性能混凝土的特性、研究应用状况及高性能混凝土的发展趋势。关键词：高性能混凝土；特性；应用Abstract：Thispaperintroducesthecharacteristics，thecurrentsituationofresearchandapplicationandthedevelopmenttrendsofhigh-performanceconcrete．Keywords：high-performan

2、ceconcrete；characteristics；applicationO引言混凝土作为主要建筑材料之一在世界各国得到了最广泛的应用。随着时代的发展，大跨度桥梁、高层及超高层建筑、高速公路、地下结构、海底隧道、大型堤坝等混凝土结构物由于其所处环境和受力特点对混凝土材料从强度到耐久性均提出了更高的要求。本文就高性能混凝土的性能及研究应用状况、发展趋势作一概述。l高性能混凝土的特性(1)高强性能。高强度混凝土在定义上被高性能混凝土所包含。但并不是其性能上的必须。由于HPC的高强(60MPa一100MPa)和超高

3、强(≥100MPa)特性，可使混凝土结构尺寸大大减小，从而减轻结构自重和对地基的荷载，并减少材料用量，增加使用空间．大幅度地降低工程造价。(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)高耐久性能。高性能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；抗渗性又与混凝土中的水泥石密

4、实度和界面结构有关。-36-由于高性能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，混凝土总孔隙率低；高性能混凝土中掺加矿物质超细粉后，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≥100¨m的孔含量得到明显减少，矿物质超细粉的掺加也使得混凝土的早期抗裂性能得到了大大的提高。以上这些措施对于混凝土的抗冻融、抗中性化、抗碱一集料反应、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。(4)其他。高性能混凝土除了以上

5、性能外，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。高性能混凝土的高韧性要求其具有能较好的抵抗地震荷载、疲劳荷载及冲击荷载的能力，混凝土的韧性可通过在混凝土掺加引气剂或采用高性能纤维混凝土等措施得到提高。高性能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。高性能混凝土掺加了粉煤灰等细矿物掺合料后．不同龄期的水化热比同强度等级的普通混凝土都得到了显著降低。高性能混凝土长期的力学稳定性要求其在长期的荷载作用及恶劣环境侵蚀下抗压强度、抗拉强度及弹性模量等力学性能保持稳定

6、。2我国高性能混凝土的研究与应用状况_，互囊材垫堡墅我国是以混凝土作为主要建筑材料的国家，而高性能混凝土与普通混凝土相比有很多优越性，因此是我国混凝土技术发展的一个主要方向。虽然高性能混凝土在我国的研究和应用起步较晚．但发展速度较快，在高层建筑、大跨度桥梁、海上采油平台、矿井工程、海港码头等工程中的应用日益增多。例如：上海金茂大厦(C60)、北京静安中心大厦(C80)、辽宁物产大厦(C80)、南京希尔顿国际大酒店(C30和c50)、深圳地王大厦(C60)、上海东方明珠电视塔(C60)、首都机场新航站楼(C60，

7、C65)、广州虎门大桥(c50)、上海杨浦大桥(C50)等。我国在最近几年中还研制了超高强碱渣混凝土、沸石粉混凝土、高强粉煤灰混凝土、铁(硫)铝酸盐水泥混凝土、230MPa矿物集料混凝土、200MPa超高强钢纤维混凝土、92MPa抗冲耐磨混凝土等一系列HPC。在保塑剂的研制方面也有报道，这充分展示了开发利用HPC的巨大潜力。3高性能混凝土的发展与展望3．1高性能混凝土的发展趋势随着全球环保意识的增强。处于环保和可持续发展的角度，今后高性能混凝土必然向绿色、环保、节能、节约和循环利用资源等方向发展。高性能混凝土(

8、HPC)具有下列特征：更多地节约熟料水泥，降低能耗与环境污染：更多地掺加以工业废料为主的细掺料：更大地发挥混凝土的高性能优势。减少水泥与混凝土的用量。因此，高性能混凝土本身就可成为绿色混凝土。3．2我国未来研究应侧重的方向(1)HPC原材料的研究。①高标号水泥的研制。高标号水泥是配制HPC的关键组成材料之一．应用该种水泥可以降低水泥用量，从而对混凝土的～系列性能带来诸多好处，目前仅有上