【正文】 凝土；耐久性；體積穩(wěn)定性目 錄引 言 1一、高性能混凝土產(chǎn)生的背景和研究現(xiàn)狀 1（一）背景 1（二）研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向 2二、高性能混凝土的性能研究和應(yīng)用分析 2（一）高性能混凝土的概念 2（二）高性能混凝土的性能 3（三）高性能混凝土發(fā)展和應(yīng)用中所面臨的問(wèn)題 3三、高性能混凝土質(zhì)量與施工控制 4（一）高性能混凝土原材料及其選用 4（二）配合比設(shè)計(jì)控制要點(diǎn) 5 5 6 6 6（三）高性能混凝土的施工控制 6四、高性能混凝土的特點(diǎn) 7（一）高耐久性能 7（二）高工作性能 8（三）其它 8五、綠色高性能混凝土 8（一）研發(fā)綠色高性能混凝土的必要性 8（二）綠色高性能混凝土的可行性 9（三）綠色高性能混凝土的發(fā)展 9六、高性能混凝土的發(fā)展前景 10七、結(jié) 論 10參考文獻(xiàn) 11致 謝 12高性能混凝土的研究與發(fā)展現(xiàn)狀引 言從1824年波特蘭水泥發(fā)明開(kāi)始，混凝土材料至今已有100多年的歷史，以水泥為膠結(jié)材的混凝土也取得了具大的發(fā)展，由普通混凝土向高性能混凝土發(fā)展。處在惡劣環(huán)境下既有建筑不斷劣化、退化導(dǎo)致過(guò)早失效、退役甚至出現(xiàn)惡性事故造成巨大損失的嚴(yán)重后果。另一方面，由于混凝土過(guò)早劣化，如何處置費(fèi)舊工程拆除后的混凝土垃圾也給環(huán)境帶來(lái)威脅。目前，高性能混凝土的發(fā)展有以下幾個(gè)方向：(1)綠色高性能混凝土水泥混凝土是當(dāng)代最大宗的人造材料，對(duì)資源、能源的消耗和對(duì)環(huán)境的破壞十分巨大，與可持續(xù)發(fā)展的要求背道而馳。雖然在不同的國(guó)家，不同的學(xué)者或工程技術(shù)人員，對(duì)HPC的理解有所不同。前蘇聯(lián)學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)用C110~C137的高性能混凝土替代C40~C60的混凝土，可以節(jié)約15%~25%的鋼材和30%~70%的水泥。砂的粗細(xì)程度對(duì)混凝土強(qiáng)度有明顯的影響,一般情況下,砂子越粗,混凝土的強(qiáng)度越高。粗集料的線膨脹系數(shù)要盡可能小,這樣能大大減小溫度應(yīng)力,從而提高混凝土的體積穩(wěn)定性。礦渣是高爐煉鐵排出的熔融礦渣在高溫狀態(tài)下迅速水淬冷卻而成的,用于高性能混凝土的磨細(xì)礦渣細(xì)度大于水泥,能提高混凝土的工作性和耐久性。(1)粉煤灰,粉煤灰是燃燒煤粉的鍋爐煙氣中收集到的細(xì)微粉末,又稱(chēng)“飛灰”(Fly Ash),其顆粒多呈球形,表面光滑。當(dāng)粉煤灰摻量較低時(shí),只會(huì)對(duì)水泥早期水化熱有影響,但對(duì)7d齡期的水化熱幾乎沒(méi)有影響。在選擇減水劑時(shí),應(yīng)使之與所用的水泥具有相容性,否則,容易影響混凝土的工作性能。使用粉煤灰等礦物摻和料，并不是單純地考慮降低混凝土成本，首先是為了混凝土耐久性的需要，特別是可以有效改善混凝土抵抗化學(xué)侵蝕的能力（包括氯化物侵蝕、硫酸鹽侵蝕、堿骨料反應(yīng)等）。該指標(biāo)是客運(yùn)專(zhuān)線對(duì)混凝土耐久性最重要、最具體的指標(biāo)。1%；骨料177。應(yīng)對(duì)運(yùn)輸設(shè)備采取保溫隔熱措施,防止局部混凝土溫度升高(夏季)或受凍(冬季)。可采用插入式振動(dòng)棒、附著式平板振搗器、表面平板振搗器等振搗設(shè)備振搗混凝土。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天。以上這些措施對(duì)于混凝土的抗凍融、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(lèi)侵蝕等性能都能得到有效的提高。實(shí)際上，混凝土中適量的引氣，不僅能改善抗凍性，同時(shí)可顯著減輕混凝土的泌水性，使水在拌合物中的懸浮狀態(tài)更加穩(wěn)定，從而提高混凝土材料的均勻性和穩(wěn)定性。（三）高性能混凝土的施工控制。炎熱季節(jié)或寒冷季節(jié)攪拌混凝土?xí)r,必須采取有效措施控制原材料溫度,以保證混凝土的入模溫度滿(mǎn)足規(guī)定。（3）混凝土的澆筑應(yīng)采用分層連續(xù)推移的方式進(jìn)行,間隙時(shí)間不得超過(guò)90min,不得隨意留置施工縫。抗?jié)B性又與混凝土中的水泥石密實(shí)度和界面結(jié)構(gòu)有關(guān)。在《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》中明確規(guī)定，一般情況下，礦物摻和料摻量不宜小于膠凝材料總量的20%，當(dāng)大于30%時(shí)。以往多是以抗?jié)B性來(lái)評(píng)價(jià)混凝土的密實(shí)程度，但實(shí)踐證明，抗?jié)B試驗(yàn)只適合于判定較低強(qiáng)度等級(jí)混凝土的密實(shí)性，當(dāng)強(qiáng)度等級(jí)超過(guò)C30后，抗?jié)B等級(jí)幾乎都能達(dá)到P20以上，再往下試驗(yàn)比較困難。1%。采用插入式振搗器振搗混凝土?xí)r,宜采用垂直點(diǎn)振方式振搗。除施工前嚴(yán)格進(jìn)行原材料質(zhì)量檢查外，在混凝土施工過(guò)程中，應(yīng)對(duì)混凝土的以下指標(biāo)進(jìn)行檢查控制：混凝土拌合物：水膠比、坍落度、含氣量、入模溫度、泌水率、勻質(zhì)性。鐵路客運(yùn)專(zhuān)線大力提倡使用粉煤灰、礦渣粉等礦物摻和料，與普通硅酸鹽水泥一起作為膠凝材料。為適當(dāng)提高混凝土的含氣量，并獲得較佳的減水和保塑效果，可使用新型聚羧酸鹽減水劑。1%；外加劑177。應(yīng)采取有效措施，保證混凝土在運(yùn)輸過(guò)程中保持均勻性及各項(xiàng)工作性能指標(biāo)不發(fā)生明顯波動(dòng)。4．振搗。通常在混凝土澆注完畢后采取以帶模養(yǎng)護(hù)為主,澆水養(yǎng)護(hù)為輔,使混凝土表面保持濕潤(rùn)。再者高性能混凝土中摻加礦物質(zhì)超細(xì)粉后,混凝土中骨料與水泥石之間的界面過(guò)渡區(qū)孔隙能得到明顯的降低,而且礦物質(zhì)超細(xì)粉的摻加還能改善水泥石的孔結(jié)構(gòu), 使其≥100μm的孔含量得到明顯減少,礦物質(zhì)超細(xì)粉的摻加也使得混凝土的早期抗裂性能得到了大大的提高。國(guó)內(nèi)已有研究表明,對(duì)于外摻加40%粉煤灰的高性能混凝土,不管是在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)還是在蒸壓養(yǎng)護(hù)條件下,其360d齡期的徐變度(單位徐變應(yīng)力的徐變值)均小于同強(qiáng)度等級(jí)的普通混凝土,高性能混凝土徐度度僅為普通混凝土的50%左右。我國(guó)人多地少,資源缺乏,同時(shí)也是世界上能源消耗的大國(guó),以水泥和混凝土為例,我國(guó)水泥的年產(chǎn)量大約9億噸,占世界水泥產(chǎn)量的三分之一,混凝土產(chǎn)量約12億m3,世界混凝土年產(chǎn)量大約30億m3,混凝土的大量使用,需要大量水泥,水泥的生產(chǎn)又極大地影響了環(huán)境,直接影響子孫后代的生活,所以綠色高性能的發(fā)展是事在必行。因此,研發(fā)綠色高性能混凝土體現(xiàn)科學(xué)發(fā)展觀,是利國(guó)利民,惠及子孫之事。因此,高性能混凝土本身就可成為綠色混凝土。建筑物在建造和運(yùn)行的過(guò)程中需消耗大量的自然資源和能源,并對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不同程度的影響。通過(guò)摻入礦物微細(xì)粉和高性能化學(xué)外加劑的技術(shù)途徑來(lái)配制高性能混凝土，既可改善混凝土的性能，又能降低生產(chǎn)成本，有利于高性能混凝土的推廣應(yīng)用。在此論文的完成之際,首先非常感謝老師的關(guān)心與指導(dǎo)。通過(guò)對(duì)高性能混凝土抗凍性能試驗(yàn)研究可得出以下結(jié)論,混凝土的抗凍性主要與所引入的空氣含量、氣泡的質(zhì)量、混凝土強(qiáng)度和水膠比等因素密切相關(guān)，高性能混凝土的含氣量宜為2%～4%，這樣配制的混凝土具有200次以上的抗凍性能。因此,高性能混凝土的技術(shù)核心是在限制水泥用量以獲得混凝土高性能的同時(shí),堅(jiān)持其可持續(xù)性的發(fā)展原則。例如日本跨海明石大橋基墩混凝土(50萬(wàn)m3)要求高耐久性、高抗沖刷性與低升溫,而強(qiáng)度只要求20MPa,使用的就是摻加了復(fù)合外加劑與復(fù)合細(xì)摻料的HPC。（三）綠色高性能混凝土的發(fā)展1997年3月的“高強(qiáng)與高性能混凝土”會(huì)議上,吳中偉院士首次出“綠色高性能混凝土(GHPC) ”的概念,并指出: GHPC是混凝土的發(fā)展方向,更是混凝土的未來(lái)。以粉煤灰為例,現(xiàn)已研發(fā)與使用的綠色高性能混凝土,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(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染,在綠色高性能混凝土中采用粉煤灰,即解決了二次污染,又降低了混凝土的成本,同時(shí)提高了混凝土的性能,主要表現(xiàn)在提高了混凝土的耐久性和工作性。五、綠色高性能混凝土（一）研發(fā)綠色高性能混凝土的必要性1990年美國(guó)首先提出了高性能混凝土,得到了世界各國(guó)和專(zhuān)家的認(rèn)可,法國(guó)政府組織包括政府研究機(jī)構(gòu)、高等院校、建筑公司等單位開(kāi)展了高性能混凝土的研究。（二）高工作性能高性能混凝土具有良好的流變學(xué)性能, 高流動(dòng)性,不泌水,不離析,能在正常施工條件下保證混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)性和均勻性,對(duì)于某些結(jié)構(gòu)的特殊部位(如梁柱接頭等鋼筋密集處)還可采用自流密實(shí)成型混凝土,從而保證該部位的密實(shí)性,這樣就可以減輕施工勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)約施工能耗。6．質(zhì)量檢驗(yàn)控制。振搗時(shí)應(yīng)避免碰撞模板、鋼筋及預(yù)埋件。應(yīng)采取適當(dāng)措施防止水分進(jìn)入運(yùn)輸容器或蒸發(fā)。2%；拌合用水177。目前我國(guó)尚無(wú)電通量試驗(yàn)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，鐵路行業(yè)電通量試驗(yàn)方法是以美國(guó)ASTMC1202 快速電量測(cè)定方法為基礎(chǔ)制定的，其所測(cè)指標(biāo)可以最大程度地區(qū)分和評(píng)價(jià)混凝土的密實(shí)度，而密實(shí)度正是影響混凝土耐久性最為關(guān)鍵的因素。國(guó)內(nèi)外的大量研究表明，粉煤灰的摻量在20%以上時(shí)，改善混凝土耐久性的效果較佳，更有研究資料表明，粉煤灰的最大摻量可達(dá)到50%左右。四、高性能混凝土的特點(diǎn)（一）高耐久性能高性能混凝土的重要特點(diǎn)是具有高耐久性, 而耐久性則取決于抗?jié)B性。若需變換振搗棒在混凝土拌合物中的水平位置,應(yīng)首先豎向緩慢將振搗棒拔出,然后再將振搗棒移至新的位置,不得將振搗棒放在拌合物內(nèi)平拖?；炷恋娜肽囟纫话阋丝刂圃?～30℃(2)混凝土澆筑時(shí)的自由傾落高度不得大于2m當(dāng)大于2m時(shí),應(yīng)采用滑槽、串筒、漏斗等器具輔助輸送混凝土,保證混凝土不出現(xiàn)分層離析現(xiàn)象。攪拌時(shí)間不宜少于2min,也不宜超過(guò)3min?；炷恋碾娡恐饕Q于水膠比，通過(guò)大量試驗(yàn)得到規(guī)律， 的要求。以往工程僅在有抗凍要求時(shí)才考慮適當(dāng)提高混凝土的含氣量，這是對(duì)混凝土耐久性的規(guī)律認(rèn)識(shí)不足的表現(xiàn)。再者高性能混凝土中摻加礦物質(zhì)超細(xì)粉后,混凝土中骨料與水泥石之間的界面過(guò)渡區(qū)孔隙能得到明顯的降低,而且礦物質(zhì)超細(xì)粉的摻加還能改善水泥石的孔結(jié)構(gòu), 使其≥100μm的孔含量得到明顯減少,礦物質(zhì)超細(xì)粉的摻加也使得混凝土的早期抗裂性能得到了大大的提高。通常在混凝土澆注完畢后采取以帶模養(yǎng)護(hù)為主,澆水養(yǎng)護(hù)為輔,使混凝土表面保持濕潤(rùn)。4．振搗。應(yīng)采取有效措施，保證混凝土在運(yùn)輸過(guò)程中保持均勻性及各項(xiàng)工作性能指標(biāo)不發(fā)生明顯波動(dòng)。1%；外加劑177。為適當(dāng)提高混凝土的含氣量，并獲得較佳的減水和保塑效