建筑工程專業(yè)技術(shù)

建筑工程專業(yè)技術(shù)第1頁/共114頁1.引言——1.1人口、資源、環(huán)境、國家安全中國的基本國策資源有限，節(jié)約無限1982年黨的十二大

1992年《婦女權(quán)益保障法》

2007年修改的《黨章》

1998年《土地管理法》1997年《節(jié)約能源法

》

1990年《國務院關(guān)于進一步加強環(huán)境保護工作的決定》

第2頁/共114頁1.引言——1.1人口、資源、環(huán)境、國家安全不要忘了我國有龐大的人口基數(shù)??！2010年底，在中國大陸上居住著1339724852人(不包括香港特別行政區(qū)、澳門特別行政區(qū)和臺灣省)，約占世界總?cè)丝诘?2%。

第3頁/共114頁1.引言——1.1人口、資源、環(huán)境、國家安全中國GDP總量中國經(jīng)濟高速發(fā)展，GDP總量名列世界第二。2011年美國GDP為15.09萬億美元2011年/2012年中國GDP為47.16萬/51.93億元（7.3萬億/8.4萬億美元）2011年日本GDP為5.87萬億美元注：2011年美國、中國、日本人均GDP分別為48373美元、5432美元、45912美元。

第4頁/共114頁1.引言——1.1人口、資源、環(huán)境、國家安全中國能源消費總量我國以年均5%的能耗增長支持了年均10%的GDP增長。全球能源消費總量約為160億噸標煤。2011年中國能源消費總量為34.8億噸標煤。注：2011年中國水泥和鋼鐵能源消費量約為7.5億噸標煤第5頁/共114頁1.引言——1.1人口、資源、環(huán)境、國家安全中國水泥產(chǎn)量2010年美國水泥產(chǎn)量為0.65億噸，中國水泥產(chǎn)量占全世界產(chǎn)量的比重為60%，是美國的29倍。第6頁/共114頁1.引言——1.1人口、資源、環(huán)境、國家安全中國粗鋼產(chǎn)量2011年美國粗鋼產(chǎn)量為0.862億噸，中國粗鋼產(chǎn)是7.3億噸，是美國的8.5倍，占全球粗鋼產(chǎn)量的70%。第7頁/共114頁1.引言——1.1人口、資源、環(huán)境、國家安全在2020年單位GDP排放減少45%場景下歸一化GDP與總能耗走勢圖51億噸32億噸30萬億元65萬億元假設(shè)：(1)2010年至2020年，GDP年均增長率為8%(2)至2020年，我國非化石能源占一次能源比例達15%(3)2020年單位GDP二氧化碳排放量比2005年下降45%達到我國2020年目標，平均每年增加能源需求2億噸標煤我國發(fā)展預測第8頁/共114頁1.引言——1.1人口、資源、環(huán)境、國家安全能源與國家安全美國未來學家邁克爾?克萊爾在《資源戰(zhàn)爭：全球沖突的新場景》中預言：“未來的戰(zhàn)爭，絕不是由于意識形態(tài)的分歧而爆發(fā)，而是為爭奪最寶貴的并且日益減少的自然資源而爆發(fā)?！钡?頁/共114頁1.引言——1.1人口、資源、環(huán)境、國家安全中國石油資源2010年中國進口原油2.39億噸2010年中國石油消費對進口的依賴程度已超過55%

預計2020年中國石油消費對進口的依賴程度將達到70%第10頁/共114頁1.引言——1.1人口、資源、環(huán)境、國家安全中國石油進口（海上）2010年，中國進口原油2.39億噸，對外依存度達55%，目前進口石油的80％通過馬六甲海峽！??！第11頁/共114頁1.引言——1.1人口、資源、環(huán)境、國家安全中俄原油管道工程（東北）中俄原油管道工程1994年開始，2010年9月27日竣工第12頁/共114頁1.引言——1.1人口、資源、環(huán)境、國家安全中國-哈薩克斯坦石油管道（西北）全長962.2公里，2004年9月開工，2005年11月竣工，年輸油能力2000萬噸。哈薩克斯坦和俄羅斯將各提供50%。第13頁/共114頁1.引言——1.1人口、資源、環(huán)境、國家安全中緬石油天燃氣管道（西南）中緬中緬石油天燃氣管道（緬甸境內(nèi)天然氣管道長793公里，原油管道長771公里）,緬甸皎漂市—云南瑞麗，中緬油管輸送能力2000萬噸/年。工期2010年6月—2012年12月。第14頁/共114頁1.引言——1.1人口、資源、環(huán)境、國家安全談判中的沙—巴—中石油管道第15頁/共114頁1.引言——1.2建筑工程的發(fā)展現(xiàn)狀1.良好的發(fā)展機遇國家經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展，社會需求量大。國家區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略，給力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。房地產(chǎn)開發(fā)和城市化加速，建筑工程活躍繁榮。我國建筑業(yè)總產(chǎn)值2011/2012年為117734/135303億元，比上年增長22.6%/16.2%，占到GDP的24%左右。(2011年中國（GDP）為471564

億元).2012年全國建筑業(yè)房屋建筑施工面積98.1億平方米.據(jù)國家統(tǒng)計局2011年數(shù)據(jù)，全國建筑業(yè)從業(yè)人數(shù)4311.1

萬人，占全部就業(yè)人員的5%。(同年全社會就業(yè)人員76420萬人）第16頁/共114頁1.引言——1.2建筑工程的發(fā)展現(xiàn)狀2.面臨的嚴峻挑戰(zhàn)國際上的科技排名不高。世界分工中處于不利位置。人口眾多。能源短缺、能耗高。水資源問題嚴重。平均受教育水平偏低，影響工程質(zhì)量。政府的職能亟待轉(zhuǎn)變。第17頁/共114頁1.引言——1.2建筑工程的發(fā)展現(xiàn)狀3.發(fā)展的趨勢從單體工程分析，發(fā)展到對整個系統(tǒng)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展分析。使用階段的安全設(shè)計，發(fā)展到工程全“生命周期”可靠性管理；從單純依靠專一學科，發(fā)展到依靠多學科的交叉；信息技術(shù)從全方位滲入；工程材料的發(fā)展空前活躍；“生命周期”的可靠性包括安全性、適用性和耐久性；新材料的出現(xiàn)處在醞釀階段，在這個階段，傳統(tǒng)材料的改性是主要的，而改性的原則仍是節(jié)約能源。第18頁/共114頁1.引言——1.3結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展狀況古代結(jié)構(gòu)抬梁式官方規(guī)范羅馬式穹隅支撐哥特式穿斗式中國—梁西方—拱木材利用獨具匠心石材利用淋漓盡致第19頁/共114頁近代結(jié)構(gòu)伽利略1564-1642人類歷史上最偉大的科學家“近代科學之父”牛頓1643-1727歷史上最偉大的兩位數(shù)學家之一歐拉1707-1783鋼框架結(jié)構(gòu)1883年美國芝加哥家庭保險公司大廈10層54.9m鑄鐵桁架結(jié)構(gòu)1889年法國埃菲爾鐵塔300m（不含天線）鑄鐵結(jié)構(gòu)1851年英國水晶宮84000m21936年毀于火災“近代科學之父”園藝師約瑟夫．帕克斯頓威廉·勒巴隆·詹尼居斯塔夫·埃菲爾1.引言——1.3結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展狀況第20頁/共114頁現(xiàn)代結(jié)構(gòu)

381m鋼框架結(jié)構(gòu)帝國大廈1931年

442m鋼成束筒結(jié)構(gòu)西爾斯大廈1973年

315m空間桁架結(jié)構(gòu)香港中銀大廈1990年

828m豎向混合結(jié)構(gòu)迪拜塔2010年1.引言——1.3結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展狀況第21頁/共114頁PeterF.Drucker1909—2005做正確的事——效果Dotherightthing正確的做事——效率Dothethingright結(jié)構(gòu)強度夠嗎？結(jié)構(gòu)剛度夠嗎？補充一問：結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性夠嗎？承載能力極限狀態(tài)γ

0S≤R正常使用極限狀態(tài)S≤CMalcolmMillais的結(jié)構(gòu)兩問：德魯克目標管理（MBO)的啟示對應結(jié)構(gòu)設(shè)計：縮小抗力放大效應做正確的事：安全可靠是絕對底線！正確的做事：優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)設(shè)計＝安全可靠？結(jié)構(gòu)工程師結(jié)構(gòu)設(shè)計把握的總體原則1.引言——1.3結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展狀況第22頁/共114頁結(jié)構(gòu)設(shè)計把握的總體原則《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》序“謹以此書獻給不盲從規(guī)范而尋求利用自然法則的工程師”+滿足、滿足、滿足≠優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)設(shè)計≠優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖夫（Drawer）+=規(guī)范不應成為思維的枷鎖，應被尊重而非盲從。電腦應被利用，而非依賴成為思維的替代！林同棪1912～2003LeroyZ.Emkin《結(jié)構(gòu)工程師對計算機的濫用—一個清楚而現(xiàn)實的危險》結(jié)構(gòu)工程師多么頻繁多么容易，有意識或下意識把自己的無知藏進計算機的黑匣子里。1.引言——1.3結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展狀況第23頁/共114頁結(jié)構(gòu)設(shè)計把握的總體原則結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)體系設(shè)計重安全可靠結(jié)構(gòu)構(gòu)件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的層次大中小結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計輕經(jīng)濟合理優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)設(shè)計＝安全可靠+經(jīng)濟合理細部構(gòu)造結(jié)構(gòu)計算分析耗去了國內(nèi)結(jié)構(gòu)工程師的大部分精力1.引言——1.3結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展狀況第24頁/共114頁結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)材料設(shè)計理念新技術(shù)機構(gòu)功能壽命結(jié)構(gòu)形式經(jīng)驗的、無第一代天然材料科學依據(jù)的 設(shè)計理論第二代工業(yè)化工材，以鋼與混凝土為主安全度設(shè)計、 構(gòu)件極限狀 態(tài)設(shè)計以被動承載 為主不確知的耐久性傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)第三代高性能、多功能、高耐久性 材料精細化、全壽命、計算與試驗交互仿真性能設(shè) 計新材料、信息與通信技術(shù)、智能技術(shù)、計算機 仿真技術(shù)具有自感知、 自適應、自 診斷、自修 復等智能功 能高耐久性預期壽命多種結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化組合

結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展狀況及特點(2006土木工程戰(zhàn)略發(fā)展報告)1.引言——1.3結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展狀況第25頁/共114頁混凝土的萌芽、羅馬混凝土波特蘭水泥、現(xiàn)代混凝土鋼筋混凝土、預應力鋼筋混凝土減水劑、泵送混凝土高性能混凝土、混凝土的綠色化建筑史上有重大意義的發(fā)明、對廉價建筑的天才貢獻英國泥水工阿斯普丁~現(xiàn)代水泥鼻祖，美國回轉(zhuǎn)窯煅燒熟料巴黎花匠蒙耶~鋼筋混凝土創(chuàng)始人。法國橋梁工程師弗瑞西奈預應力混凝土美國木質(zhì)素硫酸鹽，日本奈系減水劑德國磺化三聚氰胺甲醛樹脂減水劑。高效減水劑~砼發(fā)展史上第三次重大突破。美國NIST和ACI，高性能混凝土耐久性、工作性、適用性、強度、體積穩(wěn)定性、經(jīng)濟性。阿斯普丁古羅馬斗獸場1824年幾千年前-273年1886年1861年1919年1937年1964年1990年近幾年1.引言——1.4混凝土的發(fā)展狀況第26頁/共114頁硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝（新型干法生產(chǎn)技術(shù)）兩磨一燒1.引言——1.4混凝土的發(fā)展狀況第27頁/共114頁1.引言——1.4混凝土的發(fā)展狀況第28頁/共114頁1.引言——1.4混凝土的發(fā)展狀況第29頁/共114頁水泥的能耗：水泥綜合電耗(2010年行業(yè)定額）:90Kwh/T熟料綜合煤耗(2010年行業(yè)定額）：110Kgce/t水泥的CO2排放：水泥綜合CO2排放量：650Kg/t2011年中國水泥產(chǎn)量占全球水泥總產(chǎn)量的60%；20.6億噸；2011年中國水泥CO2排放產(chǎn)量約13.4億噸；鋼鐵的CO2排放：粗鋼綜合煤耗：620Kgce/t粗鋼綜合CO2排放量：1.8t/t2011年中國鋼產(chǎn)量占全球鋼鐵總產(chǎn)量的70%

；為7.3億噸2011年中國粗鋼CO2排放產(chǎn)量約14.6億噸1.引言——1.4混凝土的發(fā)展狀況鋼筋、水泥的能耗及排放第30頁/共114頁1.引言——1.4混凝土的發(fā)展狀況第31頁/共114頁2高性能混凝土2.1背景發(fā)達國家建筑的發(fā)展階段大規(guī)模新建階段新建與改造并重階段舊建筑的維修與加固階段據(jù)初步統(tǒng)計，我國既有建筑物的總量約400多億平方米。1980年，英國建筑維修加固工程，已建筑工程總量的1/3；1983年，瑞典用于維修改造的投資占建筑業(yè)總投資的50％。上世紀90年代初，維修改造的投資占建筑業(yè)總投資的比例：美國50％、英國70%、德國80%，前蘇聯(lián)65%。2003年，美國土木工程師學會(ASCE)的調(diào)查顯示，美國在2004~2009年5年內(nèi)，需投入16000億美元改善基礎(chǔ)設(shè)施；丹麥目前用于維修加固改造與新建工程投資比例已達6:1;“對建筑業(yè)來說，21世紀將是建筑改造的世紀”。

——同濟大學朱伯龍教授第32頁/共114頁2高性能混凝土2.1背景需借鑒的教訓美國：1991年《國家公路和橋梁現(xiàn)狀》報告指出，美國當時的全部混凝土工程約6萬億美元，每年維修的高達300億美元；英國：英格蘭島中部環(huán)線，11座混凝土高架橋建造費2800萬英鎊（1972年），因冬季撒鹽化雪，2年后發(fā)現(xiàn)鋼筋銹蝕，使混凝土順筋脹裂，1974年~1989年，修補費4500萬英鎊，1989年~2004年，修補費1.2億英鎊（累計約為造價的6倍）。日本：新干線使用不到10年就出現(xiàn)大面積混凝土開裂剝蝕現(xiàn)象；中國：上世紀90年代建設(shè)部組織調(diào)查顯示，我國工業(yè)建筑大多數(shù)使用壽命為25~30年，侵蝕環(huán)境中使用壽命為15~20年。第33頁/共114頁1990年5月美國國家標準與技術(shù)研究院（NIST）和美國混凝土協(xié)會（ACI）首次提出高性能混凝土的概念。美國：高性能混凝土是一種易于澆注、搗實、不離析，能長期保持高強、韌性與體積穩(wěn)定性，在嚴酷環(huán)境下使用壽命長的混凝土。日本：高性能混凝土是一種具有高填充能力的的混凝土，在新拌階段不需要振搗就能完善澆注；在水化、硬化的早期階段很少產(chǎn)生有水化熱或干縮等因素而形成的裂縫；在硬化后具有足夠的強度和耐久性。2.高性能混凝土2.2定義第34頁/共114頁2.高性能混凝土2.2定義加拿大：高性能混凝土是一種具有高彈性模量、高密度、低滲透性和高抗腐蝕能力的混凝土。

中國：《高性能混凝土應用技術(shù)規(guī)程》（CECS207-2006）對高性能混凝土定義為：采用常規(guī)材料和工藝生產(chǎn)，具有混凝土結(jié)構(gòu)所要求各項力學性能，具有高耐久性、高工作性和高體積穩(wěn)定性的混凝土。

第35頁/共114頁2.高性能混凝土2.3耐久性結(jié)構(gòu)耐久性：structuredurability在設(shè)計確定的環(huán)境作用和維修、使用條件下，結(jié)構(gòu)構(gòu)件在設(shè)計使用年限內(nèi)保持其適用性和安全性的能力?！豆こ探Y(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標準》GB50153-2008《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》GB50068-2001

第36頁/共114頁2.高性能混凝土2.3耐久性貴州鋁廠—柱橋柱青?；S—橋欄桿板青海化工廠—橋柱團結(jié)湖—橋柱梁第37頁/共114頁2.高性能混凝土2.3耐久性混凝土耐久性的影響因素混凝土的碳化混凝土鋼筋銹蝕堿—集料反應氯鹽侵蝕硫酸鹽侵蝕藕合因素作用混凝土凍融破壞施工因素混凝土的滲透性第38頁/共114頁2.3.1混凝土的抗?jié)B透性混凝土的抗?jié)B透性：混凝土在水壓力的作用下抵抗?jié)B透的能力。混凝土抗?jié)B性的影響：抗?jié)B性差的混凝土，溶液性的物質(zhì)能滲透混凝土，使混凝土強度降低；水、空氣、氯離子的滲透，產(chǎn)生碳化、鋼筋銹蝕、凍融破壞。2.高性能混凝土2.3耐久性第39頁/共114頁2.3.1混凝土的抗?jié)B透性2.高性能混凝土2.3耐久性水灰比對水泥石結(jié)構(gòu)的影響第40頁/共114頁2.3.1混凝土的抗?jié)B透性2.高性能混凝土2.3耐久性水灰比對水泥石滲透性的影響第41頁/共114頁2.3.1混凝土的抗?jié)B透性2.高性能混凝土2.3耐久性第42頁/共114頁2.3.1混凝土的抗?jié)B透性2.高性能混凝土2.3耐久性第43頁/共114頁2.3.1混凝土的抗?jié)B透性2.高性能混凝土2.3耐久性第44頁/共114頁2.3.1混凝土的抗?jié)B透性2.高性能混凝土2.3耐久性第45頁/共114頁2.3.1混凝土的抗?jié)B透性2.高性能混凝土2.3耐久性第46頁/共114頁2.3.2混凝土碳化混凝土碳化：混凝土所處環(huán)境中的CO2通過濃度差擴散到混凝土內(nèi)部，與混凝土中堿性物質(zhì)發(fā)生反應，破壞混凝土內(nèi)部高堿性環(huán)境，造成混凝土破壞的中性化過程?；炷撂蓟挠绊懀禾蓟瘯够炷恋氖湛s加劇，混凝土表面因為收縮產(chǎn)生拉應力出現(xiàn)微裂紋，從而進一步降低混凝土強度和抗?jié)B能力；碳化降低混凝土的PH值，當混凝土中PH值降低到一定數(shù)值時，混凝土中的鋼筋鈍化膜會被破壞，造成鋼筋銹蝕。2.高性能混凝土2.3耐久性第47頁/共114頁2.3.2混凝土碳化影響混凝土碳化的主要因素:材料因素（水灰比、水泥品種和用量、摻合料種類和摻量等、混凝土強度等級）；環(huán)境因素（環(huán)境的濕度、溫度、CO2濃度等）；施工因素（混凝土的攪拌、振搗、養(yǎng)護）。2.高性能混凝土2.3耐久性第48頁/共114頁2.3.2混凝土碳化控制碳化技術(shù)措施：提高混凝土的氣密性；將混凝土中的PH值保持在一個可靠的范圍內(nèi)；將混凝土與惡劣環(huán)境隔離開。2.高性能混凝土2.3耐久性第49頁/共114頁2.3.3混凝土鋼筋銹蝕混凝土鋼筋銹蝕：混凝土中鋼筋表面有一層致密的鈍化膜，在正常情況下鋼筋不會發(fā)生銹蝕，鈍化膜破壞后，在有足夠的水和氧化劑的條件下鋼筋就會發(fā)生銹蝕。2.高性能混凝土2.3耐久性第50頁/共114頁2.3.3混凝土鋼筋銹蝕混凝土鋼筋銹蝕過程2.高性能混凝土2.3耐久性第51頁/共114頁2.3.3混凝土鋼筋銹蝕鋼筋銹蝕的影響：①鋼筋有效截面積減少，鋼筋與混凝土黏結(jié)力下降，降低結(jié)構(gòu)承載能力；②鋼筋銹蝕體積增大，使混凝土產(chǎn)生順筋脹列，甚至保護層剝落。③鋼筋銹蝕導致混凝土產(chǎn)生大量裂紋，形成有害物質(zhì)進入結(jié)構(gòu)內(nèi)部的通道，加速結(jié)構(gòu)劣化。2.高性能混凝土2.3耐久性第52頁/共114頁2.3.3混凝土鋼筋銹蝕鋼筋銹蝕的影響因素：①PH值。PH值>11.5，鋼筋處于鈍化狀態(tài)，PH值<9，鋼筋完全脫鈍；②氯離子濃度。③溫度。40度下，溫度增加鋼筋銹蝕度增加。40度以上，溫度增加鋼筋銹蝕度減小?；炷亮芽p處鋼筋銹蝕過程：坑蝕——環(huán)蝕——蝕面——暴筋2.高性能混凝土2.3耐久性第53頁/共114頁2.1.3混凝土鋼筋銹蝕防止鋼筋銹蝕BECDA增加混凝土密實度混凝土涂面層涂層鋼筋鋼筋阻銹劑增加保護層厚度2.高性能混凝土2.3耐久性第54頁/共114頁2.3.4堿—集料反應（AAR)堿—集料反應（AAR)：混凝土中堿性物與集料中的活性組分發(fā)生化學反應。生成膨脹物質(zhì)（或吸水膨脹物質(zhì)），導致混凝土膨脹和開裂。堿—集料反應的危害：堿—集料反應的開裂破壞是整體性的，目前沒有有效的修補辦法。被學術(shù)界稱為混凝土的“癌癥”。北京西直門老橋1979~1999加拿大Mactaquac水電站2.高性能混凝土2.3耐久性第55頁/共114頁2.3.4堿—集料反應（AAR)堿—集料反應的條件：堿集料反應條件堿堿活性骨料潮濕環(huán)境Na2O和K2OSiO22.高性能混凝土2.3耐久性第56頁/共114頁2.1.4堿—集料反應（AAR)2.高性能混凝土2.3耐久性第57頁/共114頁2.3.4堿—集料反應（AAR)抑制反應措施BECDA使用非活性骨料控制混凝土濕度使用化學外加劑使用礦物混合材控制混凝土堿含量<0.6%2.高性能混凝土2.3耐久性第58頁/共114頁2.3.5混凝土凍融破壞混凝土凍融破壞：混凝土毛細孔中的水在溫度±交替作用下，進行凍結(jié)—消融—凍結(jié)的循環(huán)過程，混凝土在這個循環(huán)工程中受水凍脹壓力和滲透壓力的雙重作用，產(chǎn)生疲勞損傷，最終使混凝土由外到內(nèi)發(fā)生剝蝕破壞。凍融破壞形式：凍脹開裂和表面剝落。2.高性能混凝土2.3耐久性第59頁/共114頁2.3.5混凝土凍融破壞凍融破壞的影響因素：①水灰比：水灰比直接影響混凝土土中毛細孔的結(jié)構(gòu)和空隙率。水灰比越大，混凝土中自由水的含量越多，抗凍融能力就越差。②含氣量。當混凝土中含有大量的不連通小孔時，在混凝土受凍時，這些小孔可以減小混凝土受到的靜水壓力并抑制混凝土中水結(jié)冰。2.高性能混凝土2.3耐久性第60頁/共114頁2.3.6氯鹽侵蝕氯鹽侵蝕：氯離子通過混凝土表面的吸附、滲透、擴散、毛細吸附等途徑，經(jīng)過混凝土保護層侵入到鋼筋表面，在鋼筋表面積累到一定濃度就會引起鋼筋銹蝕。2.高性能混凝土2.3耐久性第61頁/共114頁2.3.6氯鹽侵蝕2.高性能混凝土2.3耐久性第62頁/共114頁2.3.7硫酸鹽腐蝕硫酸鹽腐蝕：硫酸鹽溶液從混凝土結(jié)構(gòu)表面侵入到內(nèi)部，一部分發(fā)生反應生成膨脹性鹽，一部分在混凝土內(nèi)部的裂紋處不斷結(jié)晶，最后導致混凝土體積不斷膨脹，致使混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部遭到破壞的過程。控制硫酸鹽腐蝕的措施：選擇拌和料或表面防護。2.高性能混凝土2.3耐久性第63頁/共114頁2.3.8耦合因素作用耦合因素作用：混凝土耐久性的變化不是單一因素作用效果，而是多因素耦合作用導致的。荷載+碳化、荷載+凍融循環(huán)、荷載+氯鹽侵蝕、干濕循環(huán)+氯鹽侵蝕、荷載+凍融循環(huán)+氯鹽侵蝕、荷載+干濕循環(huán)+氯鹽侵蝕。2.高性能混凝土2.3耐久性第64頁/共114頁硅酸鹽水泥;優(yōu)質(zhì)骨料超細礦物質(zhì)參料新型高效減水劑HPC的途徑原材料工藝參數(shù)施工工藝2.高性能混凝2.4HPC的途徑水灰比<0.4骨料0.4m3，D<25mm砂率34~39%膠凝材料500~600Kg強制攪拌泵送混凝土高頻振動塌落度損失控制混凝土養(yǎng)護劑養(yǎng)護密實水泥石；合理空隙結(jié)構(gòu)；界面過渡區(qū)的改善;體積穩(wěn)定性;高強；高耐久性；HPC第65頁/共114頁硅酸鹽水泥優(yōu)質(zhì)骨料超細礦物質(zhì)參料新型高效減水劑HPC途徑球狀化水泥調(diào)粒（級配）水泥活化填料和活化水泥超細水泥原材料比表面積小粒子接近球狀粒子級配好比重大填充性好流動性大2.高性能混凝2.4HPC的途徑第66頁/共114頁球狀化水泥——形成過程2.高性能混凝2.4HPC的途徑第67頁/共114頁球狀度0.67；空隙率50%球狀度0.85；空隙率40%球狀化水泥——特性可粒分布均勻粒徑小，級配好比表面積小比重大2.高性能混凝2.4HPC的途徑第68頁/共114頁球狀化水泥——流動性水泥漿流動性水泥砂漿流動性混凝土流動性2.高性能混凝2.4HPC的途徑第69頁/共114頁球狀化水泥——水化熱2.高性能混凝2.4HPC的途徑第70頁/共114頁球狀化水泥——混凝土特性2.高性能混凝2.4HPC的途徑第71頁/共114頁球狀化水泥——混凝土特性2.高性能混凝2.4HPC的途徑第72頁/共114頁球狀化水泥——混凝土特性2.高性能混凝2.4HPC的途徑第73頁/共114頁調(diào)粒水泥是將水泥組成中的粒度分布進行調(diào)整，提高膠凝材料的填充率；并使水泥粒子的最大粒徑增大，粒度分布向粗的方向移動；同時還摻入超細粉，以獲得最密實的填充。調(diào)粒水泥2.高性能混凝2.4HPC的途徑第74頁/共114頁調(diào)粒水泥2.高性能混凝2.4HPC的途徑第75頁/共114頁調(diào)粒水泥2.高性能混凝2.4HPC的途徑第76頁/共114頁調(diào)粒水泥2.高性能混凝2.4HPC的途徑第77頁/共114頁調(diào)粒水泥2.高性能混凝2.4HPC的途徑第78頁/共114頁2.高性能混凝2.4HPC的途徑調(diào)粒水泥第79頁/共114頁調(diào)粒水泥2.高性能混凝2.4HPC的途徑第80頁/共114頁調(diào)粒水泥2.高性能混凝2.4HPC的途徑第81頁/共114頁A:普通水泥100%;B:普通水泥70%、粗粉30%；C:普通水泥70%、粗粉20%、石灰石灰10%;D:普通水泥70%、粗粉20%、硅粉10%;E:普通水泥70%、粗粉20%、石灰石灰5%、硅粉5%.調(diào)粒水泥2.高性能混凝2.4HPC的途徑第82頁/共114頁A:普通水泥100%;B:普通水泥70%、粗粉30%；C:普通水泥70%、粗粉20%、石灰石灰10%;D:普通水泥70%、粗粉20%、硅粉10%;E:普通水泥70%、粗粉20%、石灰石灰5%、硅粉5%.調(diào)粒水泥2.高性能混凝2.4HPC的途徑第83頁/共114頁A:普通水泥100%;B:普通水泥70%、粗粉30%；C:普通水泥70%、粗粉20%、石灰石灰10%;D:普通水泥70%、粗粉20%、硅粉10%;E:普通水泥70%、粗粉20%、石灰石灰5%、硅粉5%.調(diào)粒水泥2.高性能混凝2.4HPC的途徑第84頁/共114頁活化填料：把有機外加劑與天然礦石及礦渣同時粉磨，使外加劑吸附于磨細礦物顆粒表面，得到活化填料。在混凝土中取代部分水泥，可降低減水劑用量并提高混凝土強度。2.高性能混凝2.4HPC的途徑活化填料及活化水泥第85頁/共114頁活化水泥：將粉狀超塑化劑與熟料混磨，得到活化水泥(FFC100)。在混凝土中取代部分水泥，活性大大提高。活化填料及活化水泥2.高性能混凝2.4HPC的途徑第86頁/共114頁超細水泥：比表面積達10000cm2/g以上的水泥。超細水泥2.高性能混凝2.4HPC的途徑第87頁/共114頁硅酸鹽水泥優(yōu)質(zhì)骨料超細礦物質(zhì)參料新型高效減水劑HPC途徑原材料骨料種類表觀密度、吸水性粗骨料強度粗骨料最大粒徑粗骨料體積用量骨料粒度分布強度高耐久性好2.高性能混凝2.4HPC的途徑第88頁/共114頁混凝土三相復合材料界面過渡層骨料水泥砂漿2.高性能混凝2.4HPC的途徑第89頁/共114頁界面過渡層2.高性能混凝2.4HPC的途徑第90頁/共114頁界面過渡層強度BECDA水泥漿的強度骨料與水化物的粘接力水化物與硬化水泥漿的結(jié)合水化物的凝聚力骨料本身強度界面過渡層2.高性能混凝2.4HPC的途徑第91頁/共114頁混凝土內(nèi)部裂紋BECDA骨料下由于泌水產(chǎn)生原生裂紋砂漿裂紋骨料裂紋砂漿裂紋與骨料裂紋連結(jié)在一起砂漿與骨料界面處溫度產(chǎn)生的裂紋界面過渡層2.高性能混凝2.4HPC的途徑第92頁/共114頁骨料種類——粗骨料2.高性能混凝2.4HPC的途徑第93頁/共114頁骨料種類——粗骨料2.高性能混凝2.4HPC的途徑第