【正文】 目 高性能砼的研發(fā)與應(yīng)用 學生姓名 戴敬芳 批 次 專 業(yè) 土木工程 學 號 0924110310123 學習中心 2020 年 8 月 ~ II ~ 摘 要 隨著我國改革開放和 經(jīng)濟的高速發(fā)展， 現(xiàn)代化進程的加快，我國的建設(shè)規(guī)模正日益增大，如何保證建筑工程質(zhì)量 的同時 也 能使工程能長久、安全的使用下去，正 日益受到各級政府和社會各界的廣泛關(guān)注。 高性能砼具有高耐久性、高工作性、高強度和高體積穩(wěn)定性等許多特性，被認為是目前全世界性能最為全面的砼，至今已在橋梁、高層建筑、海港 建筑等工程普遍使用。 高耐久性能 .................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。進入 21 世紀后，隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，各種新型砼涌現(xiàn)出來。 1 高性能砼產(chǎn)生的原因和研究成果 原因 當今大跨度、高建筑層、海洋設(shè)施、軍事工程結(jié)構(gòu)的發(fā)展對砼提出了更高的要求 。 砼作為用量最大的人造材料，不能不考慮它的使用對生態(tài)環(huán)境的影響。有些大城市現(xiàn)已難以獲得質(zhì)量合格的砂石?！案咝阅茼拧闭窃谶@種原因下產(chǎn)生的。針對不同環(huán)境類別的侵蝕作用，提出材料性能劣化的理論或經(jīng)驗?zāi)Ｊ剑?jù)此估算結(jié)構(gòu)的使用壽命，成為發(fā)展和研究耐久性設(shè)計方法的主流。 (2)超高性能砼 超高性能砼，如活性粉末砼 , 其特點是高強度，抗壓強度高達 300MPa，且具有高密實性，已在軍事、核電站等特殊工程中成功應(yīng)用。西方（歐洲）砼學會和國際預(yù)應(yīng)力砼協(xié)會將 HPC定義為水膠比低于 ；在亞洲發(fā)達國家（如日本），將高流態(tài)的自密實砼（即免振砼）稱為 HPC；中國土木工程學會高強與高性能砼委員會將 HPC定義為以耐久性和可持續(xù)發(fā)展為基本要求并適合工業(yè)化 生產(chǎn)與施工的砼。 ~ 3 ~ 高性能砼的性能 與普通砼相比， 高性能砼 具有如下獨特的性能： ：高效減水劑和礦物質(zhì)超細粉的配合使用，能夠有效的減少用水量，減少混凝土內(nèi)部的空隙，能夠使砼結(jié)構(gòu)安全可靠地工作 50～ 100年以上，是高性能砼應(yīng)用的主要目的。在 高性能砼 中摻入礦物超細粉可以填充水泥顆粒之間的空隙，改善界面 結(jié)構(gòu)，提高砼的密實度和強度。 發(fā)現(xiàn)用 C110~C137 的 高性能砼 替代 C40~C60 的砼，可以節(jié)約 15%~25%的鋼材和 30%~70%的水泥。在 高性能砼 的施工過程中，施工人員的技術(shù)水平有限 ，養(yǎng)護措施不到位，使 HPC的密實性和質(zhì)量不穩(wěn)定；在 高性能砼 的耐久性方面，由于 高性能砼 微管中水分的蒸發(fā)與凝聚而產(chǎn)生的收縮，使砼表面產(chǎn)生裂縫，這對 HPC的抗碳化、抗凍融循環(huán)作用以及抗氯離子擴散等都是不利的，高性能砼 的水泥用量高，水灰比低，硬化后長期處于水中時，水分通過微管擴散到內(nèi)部，未水化的水泥粒子進一步水化，產(chǎn)生微膨脹也會使砼表面產(chǎn)生裂縫，為各種有害介質(zhì)滲透提供通道，給氯離子侵入、堿骨料反應(yīng)的發(fā)生和鋼筋銹蝕創(chuàng)造可能；在 高性能砼 的設(shè)計方面，由于 高性能砼 的后期強度增長不及普通砼，而且脆性大，需要特別注意。配制 C50～C80的砼用砂宜選用細度模數(shù)大于 ,對于 C80～ C100的砼用砂宜選用細度模數(shù)大于 砂或 粗砂。最大粒徑不應(yīng)大于 25mm,以 10mm～ 20mm為佳 ,這是因為 ,較小粒徑的粗集料 ,其內(nèi)部產(chǎn)生缺陷的幾率減小 ,與砂漿的粘結(jié)面積增大 ,且界面受力較均勻。更重要的是 ,加入活性細摻合料改善了混凝土中水泥石與骨料的界面結(jié)構(gòu) ,使砼的強度、抗?jié)B性與耐久性均得到提高。配制高性能砼的粉煤灰宜用含碳量低、細度低、需水量低的優(yōu)質(zhì)粉煤灰。有時為減少砼坍落度的損失 ,在減水劑內(nèi)還宜摻有緩凝的成份。大量的實踐證明 :摻用粉煤灰的砼 ,其長期性能可得到大幅度的改善 ,對延長構(gòu)筑物的使用壽命有重要意義。②提高了砼的強度 ,增大了彈性模量和砼的干縮 。同時 ,根據(jù)減水劑性能及需求的減水需求來選擇合適的摻量。②對水泥顆粒起物理分散作用 ,使其分布得更均勻 。值得注意的是 ,粉煤灰的水泥取代率對強度影響顯著 ,較好的早期強度和后期強度的水泥取代率應(yīng)小于 10%。 ~ 6 ~ 由于客專隧道的襯砌和仰拱設(shè)計強度等級為 C30或 C35，一般來說，為滿足電通量要求和水膠比限值要求，砼的強度一般都是超強的。國內(nèi)外的大量研究表明，粉煤灰的摻量在 20%以上時，改善砼耐久性的效果較佳，更有研究資料表明，粉煤灰的最大摻量可達到 50%左右。鐵路客運專線規(guī)定，即使配制非抗凍砼時，含氣量也應(yīng)不小于 2%，并且作為施工質(zhì)量控制的必檢項目之一。以往多是以抗?jié)B性來評價砼的密實程度，但實踐證明，抗?jié)B試驗只適合于判定較低強度等級砼的密實性，當強度等級超過 C30后，抗?jié)B等級幾乎都能達到 P20以上，再往下試驗比較困難。 1%；外加劑177。應(yīng)采用臥軸式、行星式或逆流式強制攪拌機攪拌砼 ,采用電子計量系統(tǒng)計量原材料。應(yīng)對運輸設(shè)備采取保溫隔熱措施 ,防止局部砼溫度升高 (夏季 )或受凍 (冬季 )。用設(shè)備測定混凝土的溫度、坍落度、含氣量、水膠比及泌水率等工作性能；只有拌合物性能符合設(shè)計或配合比要求的砼方可入模澆筑。采用插入式振搗器振搗砼時 ,宜采用垂直點振方式振搗。通常在砼澆注完畢后采取以帶模養(yǎng)護為主 ,澆水養(yǎng)護為輔 ,使砼表面保持濕潤。 4 高性能砼的特點 高耐久性能 高性能砼的重 要特點是具有高耐久性 , 而耐久性則取決于抗?jié)B性 。以上這些措施對于砼的抗凍融、抗中性化、抗堿 集料反應(yīng) 、抗硫酸鹽腐蝕 ,以及其它酸性和鹽類侵蝕等性能都能得到有效的提高。高性能砼的體積穩(wěn)定性表現(xiàn)在其優(yōu)良的抗初期開裂性 , 低的溫度變形、低徐變及低的自收縮變形。高性能砼長期的力學穩(wěn)定性要求其在長期的荷載作用及惡劣環(huán)境侵蝕下抗壓強度、抗拉強度及彈性模量等力學性能保持穩(wěn)定。環(huán)保 ,人類社會越發(fā)展 ,對環(huán)保的要求越迫切。以粉煤灰為例 ,現(xiàn)已研發(fā)與使用環(huán)保高性能砼 ,絕大部分把粉煤灰作主要摻料 ,粉煤灰是工業(yè)廢料 ,如不很好利用 ,會對環(huán)境造成二次污染 ,在環(huán)保高性能砼中采用粉煤灰 ,即解決了二次污染 ,又降低了砼的成本 ,同時提高了砼的性能 ,主要表現(xiàn)在提高了砼的耐久性和工作性。 ” ,文中指出 21世紀水泥工業(yè)應(yīng)改名為水硬性膠凝材料工業(yè) ,而且應(yīng)是一種環(huán)保工業(yè)。上述這些都為綠色高性能砼的研究與應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。高性能砼具有下列特征 :(1)更多地節(jié)約熟料水泥 ,降低能耗與環(huán)境污染 。事實上 ,許多工程如大體積水工建筑、基礎(chǔ)等對強度要求不高 ,但對耐久性、工作 ~ 10 ~ 性、體積穩(wěn)定性、低水化熱等有很高要求 ,都應(yīng)采用 HPC。納米砼、再生砼、免振搗自密實高性能砼等都是環(huán)保高性能砼。有專家指出 , 作為建筑工業(yè)主要原料的水泥 ,實際上是一種不可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)品。3)可持續(xù)發(fā)展 , 既要滿足當代人的需求 ,又不危害后代人滿足其需要的能力。 文中提出的設(shè)計方法具有準確 、 簡捷 、 適用范圍廣及程序化的特點，采用此方法配制的砼具有良好的施工效應(yīng)性、工作性 、 力學性及耐久性 。 隨著我國建筑基礎(chǔ)建設(shè)的不斷增強， HPC必將成為新世紀的重要建筑工程材料。 感謝土木工程系的所有老