高性能混凝土簡介.ppt

1、高性能混凝土,材0801-1 韓獻虎,高性能混凝土的研究與開發(fā),高性能混凝土的研究與開發(fā),各國根據(jù)不同的要求，對HPC認(rèn)識還不大統(tǒng)一，但重視混凝土的耐久性是大勢所趨,其中： （1）美國 NIST（美國標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院）與ACI（美國混凝土學(xué)會）認(rèn)為HPC是用優(yōu)質(zhì)水泥、集料水和活性細(xì)摻料與高效外加劑制成的，同時具有優(yōu)質(zhì)的耐久性、工作性、和強度的勻質(zhì)混凝土。 （2）歐洲 重視強度與耐久性，常與高強砼并提（HSC/HPC），法國與加拿大正研究開發(fā)超高性能混凝土（UHPC），北歐則在開發(fā)高強半輕高性能混凝土。 （3）日本 更重視工作性與耐久性，認(rèn)為有足夠的強度即可。,高性能混凝土的研究與開發(fā),其具體內(nèi)

2、容是： （1）水泥：采用525或525R普通硅酸鹽水泥； （2）集料：符合國標(biāo)，尤以堅潔為要，粒度和級配對強度與工作性要求很高的另加規(guī)定； （3）活性細(xì)摻料：不僅為了節(jié)約水泥等經(jīng)濟原因，對工作性、耐久性有時更為必需，因此已成為HPC的常見，甚至是必要的組分； (4）超塑化劑：為HPC的必需組分，一為大幅減水(因此耐久性、強度高)；二為工作性好(高流動性、可泵性、抗離析性，還常常要求流動性經(jīng)時坍落度損失小)；三為了提高耐久性；四為活性細(xì)摻料所必需。,我國高性能砼的應(yīng)用實例,上海廣播電視塔9194年： C60泵送至96m，坍落度160200mm，（525號480kg/m3） 新上海國際大廈9194

3、年：C80泵送高度96m，坍落度200mm，（ 725號480kg/m3 ） 首都國際機場97年： C65泵送砼，水平距離260m，垂直距離30m，坍落度160225mm，（525號450kg/m3） 湖南省圖書城98年： C80泵送高度78m，坍落度190230mm，（普通525號350kg/m3 ） 沈陽和態(tài)大廈97年： C80泵送，坍落度120160mm，（625號硅550kg/m3 ）,東方明珠,上海金茂大廈,高性能混凝土的定義,HPC與HSC相比是從單一重視強度到工作性、耐久性與強度并重，還應(yīng)根據(jù)工程要求，突出一、二種性能。根據(jù)1990年美國混凝土學(xué)會(ACl)的規(guī)定，HPC應(yīng)具備的

4、性能是：（1）工作性好，以保證質(zhì)量均勻，省勞動力、速度快、經(jīng)濟等；(2)早期強度高，后期強度不倒縮(因此后期強度也高)；(3)體積穩(wěn)定性好；(4)韌性好；(5)嚴(yán)酷環(huán)境中安全使用期有保證(即耐久性好)。,高性能混凝土的定義,1990年5月于馬里蘭州Gaithershurg城，由美國國家標(biāo)準(zhǔn)局(NIST)和混凝土學(xué)會(ACl)主辦的討論會上把HPC定義為具有所要求的性質(zhì)和勻質(zhì)性的混凝土，而靠用傳統(tǒng)的組分、普通的拌合、澆注與養(yǎng)護方法不可能制備出這種混凝土。例如，這些性能包括：易于澆注、搗實而不離析，高超的能長期保持的力學(xué)性能；高早期強度，高韌性，體積穩(wěn)定；在嚴(yán)酷環(huán)境中的使用壽命長。,高性能混凝土的

5、特點,(1)更多地節(jié)約熟料水泥，降低能耗與環(huán)境污染； (2)更多地?fù)郊庸I(yè)廢料為主的細(xì)摻料； (3)更大地發(fā)揮混凝土的高性能優(yōu)勢，減少水泥與混凝土的用量。 因此，它本身就可成為綠色混凝土。,高性能混凝土的性能,綠色混凝土的涵義可概括為： (1)節(jié)約資源、能源； (2)不破壞環(huán)境，更應(yīng)有利于環(huán)境； (3)可持續(xù)發(fā)展，既要滿足當(dāng)代人的需求,又不危害后代人滿足其需要的能力,發(fā)展高性能混凝土的意義,傳統(tǒng)砼的強度及性能越來越難以滿足要求，同時水泥用量太大使砼的收縮增大，易產(chǎn)生開裂； 施工要求越來越高，要求和易性好、可泵性好； 普通砼工程的維修費急劇增大，使用壽命受影響； 發(fā)展HPC是保護生態(tài)環(huán)境，保證我

6、國走可持續(xù)發(fā)展道路的需要。,高性能混凝土的方法,膠結(jié)料本身的高強化 提高膠結(jié)料與集料的界面強度 選擇最合適的集料,膠結(jié)料本身的高強化,提高膠結(jié)料與集料界面間的強度,提高集料本身的粘結(jié)強度,使用反應(yīng)性集料,提高水泥漿本身的粘結(jié)強度,聚合物代替部分水泥 添加聚合物,超細(xì)粒子填充 聚合物浸漬,填充集料與水泥石之間的空隙,選擇最合適的集料,適宜的強度 適宜的粒徑 改善膠結(jié)料的韌性：摻部分纖維 改善粒度分布級配,高性能混凝土的原材料,水泥 砂石骨料 摻合料 外加劑,高性能混凝土的原材料,水泥 C50C55HPC用425#水泥，C60C80用525#水泥；C80以上有條件者用625#水泥.,高性能混凝土的

7、原材料,摻合料 微硅粉(SF)，磨細(xì)粉煤灰(FA)，磨細(xì)礦渣(SG)和沸石粉(F)是我國目前常用的摻合料，可以說是配制HPC不可或缺的一大組成。從四種摻合料來看，應(yīng)重點開發(fā)FA的應(yīng)用。FA的產(chǎn)量大，環(huán)境污染嚴(yán)重，如何有效利用FA的。關(guān)鍵在于建立粉煤灰生產(chǎn)廠，使其成為名符其實的一種產(chǎn)品。當(dāng)原始粉煤灰各項技術(shù)指標(biāo)達不到要求時，在磨細(xì)工藝中可摻入各種摻合料改性，使其成為合格的產(chǎn)品，一種特殊的膠結(jié)材料，象水泥一樣可以在混凝土工程和HPC工程中直接使用，改變傳統(tǒng)的簡單的廢渣利用范籌。,高性能混凝土的原材料,砂石骨料 砂細(xì)度模數(shù)在2.22.6之間，配制C50C60HPC，只需合理調(diào)整砂率，并控制含泥量和有害雜質(zhì)，是完全可行的。C70以上混凝土則宜采用較粗的砂子。 石子問題，通常要求石子強度大于混凝土設(shè)計等級的1.5倍，這對于C50C60混凝土比較容易滿足。而C70以上混凝土可適當(dāng)放寬到1.35倍以上，重要的是控制石子的粒形、級配及壓碎指標(biāo)，這些因素，有時甚至比強度更突出，在配制HPC時，必須作為原材料進場的嚴(yán)格控制指標(biāo),高性能混凝土的性能及應(yīng)用,一、新拌混凝土的和易性 二、硬化混