高性能混凝土

建筑業(yè)十項新技術(shù)之二

——高性能混凝土技術(shù)2006年8月目錄發(fā)展高性能混凝土的原因包括的技術(shù)典型工程應(yīng)用發(fā)展高性能混凝土的原因普通混凝土設(shè)計使用壽命約為50年（正常條件下），嚴酷條件下，壽命期縮短，在20年內(nèi)甚至更低巨額造價，修補費用昂貴壽命縮短的標志：混凝土碳化至鋼筋表面，部分鋼筋甚至不同程度的銹蝕

什么是高性能混凝土高性能砼是一種新型高技術(shù)砼，是在大幅度提高常規(guī)砼性能的基礎(chǔ)上，主要以耐久性作為設(shè)計指標，并采用現(xiàn)代砼技術(shù)，選用優(yōu)質(zhì)原材料，除水泥、水、集料外，必須摻加足夠數(shù)量的活性超細粉料和高效減水劑而制作的砼采用常規(guī)材料和生產(chǎn)工藝，能保證混凝土結(jié)構(gòu)所要求的各項力學性能，并具有高耐久性、高工作性和高體積穩(wěn)定性的混凝土。

高性能混凝土的特點、標志1以高工作性、高強度、高耐久性為特征2高強混凝土屬于HPC，但HPC是否是高強混凝土，存在爭議3高性能混凝土應(yīng)具備高施工性、高抗?jié)B性、高體積穩(wěn)定性（硬化過程中不開裂，收縮徐變小）、較高強度（C50以上），并保持其強度持續(xù)增長，最終獲得高耐久性（耐久性提高到200年以上）

4以雙摻（超細微粉＋高效減水劑）為主要特征，以耐久性為設(shè)計指標高性能混凝土技術(shù)包括混凝土裂縫防治技術(shù)自密實混凝土技術(shù)混凝土耐久性技術(shù)清水混凝土技術(shù)超高泵送混凝土技術(shù)改性瀝青路面施工技術(shù)一、混凝土裂縫防治技術(shù)現(xiàn)狀簡介混凝土開裂增加的原因、混凝土結(jié)構(gòu)破壞的主要形式高強混凝土的缺陷研究抗裂混凝土的意義現(xiàn)階段試驗、檢驗過程中的缺陷防治開裂的途徑

裂縫防治技術(shù)的措施設(shè)計措施（防、放、抗的設(shè)計原則）材料措施（水泥、骨料級配與抗裂配合比設(shè)計）施工措施抗裂性能檢測與評價方法

混凝土裂縫防治技術(shù)發(fā)展上海市《控制住宅工程鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫的技術(shù)導則》：設(shè)計：避免形狀突變、平面凹口處配筋加強、平面不規(guī)則設(shè)置梁、樓板厚度不宜小于110mm（廚房、浴廁、陽臺板不得小于90mm），單向板應(yīng)≥L/30（L為板的短向跨度）、當房屋長度大于40米時，可在樓面中部設(shè)置后澆帶、房屋層面陽角處和跨度≥3.9m的樓板，應(yīng)設(shè)置雙層雙向鋼筋，陽角處鋼筋間距不宜大于100mm，跨度≥3.9m的樓板鋼筋間距不宜大于150mm，鋼筋直徑不宜小于Φ8。外墻轉(zhuǎn)角處尚應(yīng)設(shè)置放射形鋼筋，配筋范圍應(yīng)大于跨板的1/3，鋼筋間距不宜大于100mm、現(xiàn)澆樓板強度等級不宜大于C30。

混凝土裂縫防治技術(shù)發(fā)展材料上：W≯180kg/m3

用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥拌制，并粉煤灰摻量≯15%，礦渣摻量≯20%。不得采用細砂、特細砂

塌落度高層＜18cm、多層和中高層＜15cm。當有條件時，可在混凝土中加入纖維等抗裂材料。商品混凝土生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)盡快建立混凝土收縮值檢測和控制體系

混凝土裂縫防治技術(shù)發(fā)展施工上：必須對現(xiàn)場澆搗的商品混凝土塌落度進行現(xiàn)場逐車檢查，對不符合塌落度要求的不得使用。必須采取有效措施保證樓板厚度和樓板中鋼筋保護層厚度?；炷翗前鍧矒v后，必須按設(shè)計和現(xiàn)行規(guī)范要求，采取適當措施，確保養(yǎng)護期及養(yǎng)護工作質(zhì)量。樓板中線管必須布置在鋼筋網(wǎng)片之上（雙向雙層配筋時，布置在下層鋼筋之上），交叉布線處可采用線盒，線管不宜立體交叉穿越，預(yù)埋管線處應(yīng)采取增設(shè)鋼筋網(wǎng)等加強措施。

控制混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的施工措施以國家游泳中心游泳池工程為例：混凝土入模SL＝140±20mm振搗均勻，無漏振、欠振現(xiàn)象施工考慮季節(jié)選擇P.O＋F加PP纖維橫向鋼筋放在豎向鋼筋的外側(cè)提前松開模板澆水養(yǎng)護堿含量控制、最大W/C及最小水泥用量控制抗裂混凝土檢測方法、設(shè)備抗裂混凝土檢測方法、設(shè)備三種抗裂混凝土級配混凝土低收縮高應(yīng)力松弛混凝土高性能補償收縮混凝土級配混凝土定義：調(diào)整和優(yōu)化砂石級配，最大程度降低水泥用量，從而達到減少混凝土的收縮、防止混凝土裂縫的目的。對骨料級配的要求骨料空隙率最小骨料的比表面模量最小在一定級配范圍內(nèi)相同和易性、強度下，節(jié)約水泥10％骨料的最佳級配：在標準規(guī)定的級配范圍內(nèi)，骨料的空隙率與比表面模量最小的級配。低收縮高應(yīng)力松弛混凝土技術(shù)途徑：低水泥用量：150～250kg/m3

大摻量粉煤灰：50～60％低水膠比：0.30～0.35技術(shù)經(jīng)濟指標：收縮：28d<0.18mm/m

抗壓強度：1d、28d和180d分別為10、50、70MPa；

抗?jié)B：>P40

混凝土絕熱溫升：<55℃抗凍：－15℃300次凍融，強度、質(zhì)量無損失碳化：無鋼筋銹蝕：無混凝土生產(chǎn)成本：略高于普通混凝土。高性能補償收縮混凝土主要用于大體積混凝土中能補償50％以上的收縮可在100米內(nèi)連續(xù)澆筑，180米內(nèi)只設(shè)加強帶而不設(shè)后澆帶二、自密實混凝土技術(shù)定義：混凝土在自重作用下，不采取任何密實成型措施，能充滿整個模腔而不留下任何空隙的勻質(zhì)的混凝土

《自密實混凝土設(shè)計與施工指南》CCES02-2004國內(nèi)外現(xiàn)狀（特點、應(yīng)用部位、易裂）技術(shù)發(fā)展概況拌合物性能評價方法：塌落度和塌落擴展度、U型儀、L型儀試驗原材料的選用（外加劑、超細活性摻合料、砂石的粒型與級配）混凝土配合比技術(shù)（流動性和充填性、抗離析性、保塑性）質(zhì)量控制技術(shù)自密實混凝土性能指標混凝土拌合物性能指標：塌落度>255mm

塌落擴展度>550mm

流動度>600mm

充填性H<5mm

抗離析性ΔG<7%

保塑性：90分鐘內(nèi)符合上述指標混凝土抗裂性能混凝土長期耐久性能拌合物檢測方法與指標序號檢測方法指標要求檢測性能1塌落擴展度（SF）Ⅰ級650mm≤SF≤750mm填充性Ⅱ級550mm≤SF<650mm2T500流動時間2s≤T500≤5s填充性3L型儀（H2/H1)Ⅰ級鋼筋凈距40mmH2/H1≥0.8間隙通過性抗離析性Ⅱ級鋼筋凈距60mm4U型儀（△h）Ⅰ級鋼筋凈距40mm△h≤30mm間隙通過性抗離析性Ⅱ級鋼筋凈距60mm5拌合物穩(wěn)定性跳桌試驗fm≤10%抗離析性自密實混凝土檢測－塌落擴展度間隙通過性、抗離析性——L型儀間隙通過性、抗離析性—U型儀抗離析性－跳桌試驗三、混凝土耐久性技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展概況標準依據(jù)：《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計與施工指南》（CECS01—2004（2005年修訂版）總則術(shù)語與符號基本規(guī)定混凝土材料構(gòu)造措施和裂縫控制施工要求防腐蝕附加措施主要技術(shù)內(nèi)容：采用的技術(shù)手段（抗氯離子、抗硫酸鹽、抗鹽堿等）：屏蔽、飽和結(jié)構(gòu)可靠性與耐久性可靠性：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的能力。其中規(guī)定的時間指結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限，規(guī)定條件指正常設(shè)計、正常施工、正常使用、正常維護，而預(yù)定功能則指結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性。耐久性：結(jié)構(gòu)在正常設(shè)計、正常施工、正常使用、正常維護條件下，在規(guī)定的時間內(nèi)，由于結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能隨時間的劣化，但仍能滿足預(yù)定功能的能力；還可定義為：結(jié)構(gòu)在化學的、生物的或其它不利因素的作用下，在預(yù)定的時間內(nèi)，其材料性能的惡化不致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不可接受的失效概率；或指結(jié)構(gòu)在要求的目標使用期內(nèi)，不需要花費大量資金加固處理而能保證其安全性和適用性的能力。結(jié)構(gòu)可靠性主要表征結(jié)構(gòu)的能力問題；耐久性則主要反映時間問題。保證耐久性的必要構(gòu)造措施隔絕或減輕環(huán)境因素對混凝土的作用控制混凝土裂縫為鋼筋提供足夠厚度的混凝土保護層現(xiàn)場混凝土耐久性質(zhì)量檢驗現(xiàn)場鋼筋保護層實際厚度表層混凝土強度，間接估計保護層混凝土的密室度質(zhì)量引氣混凝土，測定拌合物含氣量及硬化混凝土的含氣量、氣泡間隔系數(shù)與抗凍耐久性指數(shù)DF值氯鹽環(huán)境下，測定混凝土的氯離子擴散系數(shù)大體積混凝土溫升絕對溫升混凝土內(nèi)部最高溫升：

四、清水混凝土技術(shù)清水混凝土是指：結(jié)構(gòu)混凝土硬化后不再對其表面進行任何裝飾，以混凝土本色直接作為建筑物的外飾面，顯得十分自然、莊重。重點：混凝土配制、模板、施工、養(yǎng)護。五、超高泵送混凝土技術(shù)超高層定義世界十大高層建筑序號工程名稱所在城市建筑高度1臺北101大廈臺北508/4292國家石油雙子星座大廈馬來西亞451.93西爾斯大廈芝加哥4434金茂大廈上海420.55國際金融中心大廈（二期）香港4206中信廣場大廈廣州3917信興廣場大廈深圳3848帝國大廈紐約3819中環(huán)廣場大廈香港37410中國銀行大廈香港369混凝土泵送高度環(huán)球金融：492米廣州電視塔：459.2米環(huán)球金融大廈泵送高度序號混凝土等級部位高度，m1C60核心筒F60以下巨型柱F68以下260.15293.752C50核心筒F60~F79巨型柱F68~F80340.14344.33C40

核心筒F79~F91巨型柱F80以上404.1754914C30樓板491超高泵送重點解決的問題水泥與外加劑的相容性（塌落保持時間）自密實作用泵送設(shè)備（布管、設(shè)備選型）超高泵送設(shè)備等方面截止閥水平卸壓管逆止閥混凝土泵送連續(xù)泵管需要耐高壓需要考慮管道混凝土的數(shù)量六、改性瀝青路面施工技術(shù)路面破壞的現(xiàn)象：車轍、開裂、松散、泛油、坑槽等路面早期破壞的主要原因：瀝青混合料組成不合理施工過程中瀝青混合料離析瀝青混凝土溫度穩(wěn)定性差采取的對策：瀝青改性、瀝青瑪蹄脂碎石混合料

練習題一填空題：1鋼筋混凝土壽命縮短的標志：混凝土碳化至（鋼筋）表面，部分鋼筋甚至不同程度的銹蝕。2要保持混凝土的耐久性，惟一的出路是防止混凝土（裂縫）二多選題：1高性能混凝土具有良