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1、高性能混凝土发展及应用高性能混凝土(HighPerformanceConcreteHPC)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。沈佳林制作1.高性能混凝土性能2.高性能混凝土施工问题3.1京沪高铁工程概况3.2客运专线混凝土的技术性能特点3.3影响混凝土耐久性的因素4.配合比设计1.高性能混凝土性能(1)耐久性。能够使混凝土结构安全可靠地工作50~100年以上(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
2、量,减少混凝土内部的空隙)(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。(3)力学性能。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。(4)体积稳定性。高性能混凝土具有较高
3、的体积稳定性,即混凝土在硬化早期应具有较低的水热硬化后期具有较小的收缩变形。(5)经济性。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最大限度地延长混凝土结构的使用年限,降低工程造价。东海大桥广东省档案馆新馆上海国际航运中心洋山深水港区二期工程当前高性能混凝土施工中存在的问题目前我国铁路施工中大量使用了高性能混凝土。由于使用材料种类增多,各材料之间相互交叉、相互影响,强度等级提高,胶凝材料用量加大,使得混凝土粘性增大。稍有不慎,就会使混凝土坍落度损失较快,流动性降低,给混凝土运输、浇注带来不利影响,甚至发生堵管、堵泵现象。因此应高度
4、重视高性能混凝土施工拌和物工作性能的控制。3.1工程概况中国水利水电第八工程局有限公司京沪高速铁路是《中长期铁路网规划》中一次性投资规模最大、技术含量最高的一项工程,是继三峡工程、青藏铁路、南水北调工程之后,中国的又一个超大型工程,也是我国第一条具有世界先进水平的高速铁路。中国水利水电第八工程局有限公司承建其中的DK531+412.98~DK551+794.10段,位于济宁市曲阜至邹城段,全长20.38km,桥梁占到80%。3.2客运专线混凝土的技术性能特点客运专线混凝土的技术性能特点:1)混凝土有抗裂、抗氯离子渗透性、抗冻性、耐蚀性、抗碱骨料反应性
5、等耐久性要求;2)矿物掺和料、聚羧酸系高性能外加剂使用纳入高性能混凝土技术标准要求。高性能混凝土以耐久性作为设计的主要指标,具有耐久性、工作性、适用性、高强度、体积稳定性、经济性好等特点。要得到这样优质的混凝土,必须使拌合物具有良好的工作性和均匀性,便于搅拌、运输、浇筑、密实和成型,因此,良好的质量控制是高性能混凝土得以广泛应用的基础。3.3影响混凝土耐久性的因素1)水泥的水化产物主要包括Ca(OH)2、C-S-H和钙矾石等。2)孔是混凝土微结构的重要组成之一,孔的结构比孔隙率对混凝土的性能影响更加重要。3)混凝土中水泥石同骨料的结合面(也称作界面过
6、渡层)也是混凝土中的薄弱环节,厚度为0~100um。4.配合比设计4.1.原材料选择4.1.1水泥本工程采用的水泥为山东榴园水泥厂生产的“瑞元”P.O42.5水泥4.1.2掺和料本工程采用的矿物掺和料分别为邹县发电厂生产的I级粉煤灰和济南鲁新新型建材有限公司生产的鲁新S95级矿渣粉,4.1.3骨料本工程采用的粗骨料为邹城隆兴石材厂5~10mm,10~20mm,20~31.5mm碎石,细骨料为邹城尼山水库河砂。4.1.4聚羧酸高性能外加剂高性能混凝土要求低水胶比、低用水量并且坍落度损失小,这就决定了高性能混凝土必须采用高减水率,低坍落度损失,并且适宜用
7、在低水胶比、大流动度的混凝土中的外加剂。本工程采用山西凯迪KDSP-1聚羧酸盐高性能混凝土外加剂4.1.5混凝土拌和用水本工程采用拌合站井作为混凝土拌和用水中国水利水电第八工程局有限公司承建京沪高铁DK531+412.98~DK551+794.10段属于寒冷地区,冻融破坏环境等级为D1,碳化环境等级为T3,部分区域有硫酸盐侵蚀等级为H1、H2,根据《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》要求,钢筋混凝土要求的最小水胶比、最小胶凝材料用量及掺和料掺量见表9。4.2配比试验4.3配合比选定根据初选配合比强度与耐久性能试验结果,相关资料和实际施工经验进行分析,
8、选定粉煤灰、矿渣粉掺量各掺20%,水胶比0.44、0.42、0.40作为施工配合比,各项性能检测结果见表4.