【正文】 ............................................................... 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 ........................................................................................................ 8 （一）高耐久性能 ............................................................................................................. 8 （二）高工作性能 ........................................................................................................... 14 （三）其它 ....................................................................................................................... 14 五、綠色高性能混凝土 .......................................................................................................... 15 （一）研發(fā)綠色高性能混凝土的必要性 ....................................................................... 15 （二）綠色高性能混凝土的可行性 ............................................................................... 15 （三）綠色高性能混凝土的發(fā)展 ................................................................................... 16 六、高 性能混凝土的發(fā)展前景 .............................................................................................. 16 七、結(jié) 論 ................................................................................................................................ 17 參考文獻 .................................................................................................................................. 17 致 謝 ........................................................................................................................................ 18 1 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、退化導致過早失效、退役甚至出現(xiàn)惡性事故造成巨大損失的嚴重后果 。另一方面， 2 由于混凝土過早劣化，如何處置費舊工程拆除后的混凝土垃圾也給環(huán)境帶來威脅。目前，高性能混凝土的發(fā)展有 以下幾個方向： (1)綠色高性能混凝土 水泥混凝土是當代最 大宗的人造材料，對資源、 能源的消耗和對環(huán)境的破壞十分巨大，與可持續(xù)發(fā)展的要求背道而馳。雖然在不同的國家，不同的學者或工程技術人員，對 HPC的理解有所不同。 。前蘇聯(lián)學者研究 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。砂的粗細程度對混凝土強度有明顯的影響 ,一般情況下 ,砂子越粗 ,混凝土的強度越高。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礦渣細度大于水泥 ,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微 粉末 ,又稱“飛灰” (Fly Ash),其顆粒多呈球形 ,表面光滑。當粉煤灰摻量較低時 ,只會對水泥早期水化熱有影響 ,但對 7d 齡期的水化熱幾乎沒有影響。在選擇減水劑時 ,應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侵蝕的能力（包括氯化物侵蝕、硫酸鹽侵蝕、堿骨料反應等）。 該 指標是客運專線對混凝土耐久性最重要、最具體的指標。 1%；骨料177。應對運輸設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 )?？刹捎貌迦胧秸駝影?、附著式平板振搗器、表面平板振搗器等振搗設備振搗混凝土。養(yǎng)護時間不少于 14天。以上這些措施對于混凝土的抗凍融、抗中性化、抗堿 集料反應、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。實際上，混凝土中適量的引氣，不僅能改善抗凍性，同時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)攪拌混凝土時 ,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足規(guī)定。（ 3）混凝土的澆筑應采用分層連續(xù)推移的方式進行 ,間隙時間不得超過 90min,不得隨意留置施工縫。 ?？?jié)B性又與混凝土中的水泥石密實度和界面結(jié)構(gòu)有關。在《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設計暫行規(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%，當大于 30%時，混凝土的水膠比不得大于 。以往多是以抗?jié)B性來評價混凝土的密實程度，但實踐證明，抗?jié)B試驗只適合于判定較低強度等級混凝土的密實性，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%。 。采用插入式振搗器振 搗混凝土時 ,宜采用垂直點振方式振搗。 除施工前嚴格進行原材料質(zhì)量檢 查外，在混凝土施工過程中，應對混凝土的以下指標進行檢查控制：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。鐵路客運專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。 應采取有效措施，保證混凝土在運輸過程中保持均勻性及各項工作性能指標不發(fā)生明顯波動。 4．振搗 。通常在混凝土澆注完畢后采取以帶模養(yǎng)護為主 ,澆水養(yǎng)護為輔 ,使混凝土表面保持濕潤。再者高性能混凝土中摻加礦物質(zhì)超細粉后 ,混凝土中骨料與水泥石之間的界面過渡區(qū)孔隙能得到明顯的降低 ,而且礦物質(zhì)超細粉的摻加還能改善水泥石的孔結(jié)構(gòu) , 使其≥ 100μ m的孔含量得到明顯減少 ,礦物質(zhì)超細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。國內(nèi)已有研究表明 ,對于外摻加 40%粉煤灰的高性能混凝土 ,不管是在標準養(yǎng)護還是在蒸壓養(yǎng)護條件下 ,其 360d齡期的徐變度 (單位徐變應力的徐變值 )均小于同強度等級的普通混凝土 ,高性能混凝土徐度度僅為普通混凝 土的 50%左右。我國人多地少 ,資源缺乏 ,同時也是世界上能源消耗的大國 ,以水泥和混凝土為例 ,我國水泥的年產(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 16 此 ,研發(fā)綠色高性能混凝土體現(xiàn)科學發(fā)展觀 ,是利國利民 ,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。建筑物在建造和運行的過程中需消耗大量的自然資源和能源 ,并對環(huán)境產(chǎn)生不同程度的影響。 通過摻入礦物微細粉和高性能化學外加劑的技術途徑來配制高性能混凝土， 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用 。 在此論文的完成之際 ,首先 非常感謝 老師的 關心與指導。 通過對高性能混凝土抗凍性能試驗研究可得出以下結(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 、 混凝土強度和水膠比等因素密切相關 ， 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核心是在限制水泥用量以獲得混凝土高性能的同時 ,堅持其可持續(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 m3)要求高耐久性、高抗沖刷性與低升溫 ,而強度只要求 20MPa,使用的就 是摻加了復合外加劑與復合細摻料的 HPC。 （三） 綠色高性能混凝土的發(fā)展 1997年 3月的“高強與高性能混凝土”會議上 ,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。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 ,會對環(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。 15 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年美國首先提出了高性能混凝土 ,得到了世界各國和專家的認可 ,法國政府組織包括政府研究機構(gòu)、高等院校、建筑公司等單位開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性能 , 高流動性 ,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 密實性和均勻性 ,對于某些結(jié)構(gòu)的特殊部位 (如梁柱接頭等鋼筋密集處 )還可采用自流密實成型混凝土 ,從而保證該部位的密實性 ,這樣就可以減輕施工勞動強度 ,節(jié)約施工 能耗。 6． 質(zhì)量檢驗控制 。振搗時應避免 碰撞模板、鋼筋及預埋件。應采取適當措施防止水分進入運輸容器或蒸發(fā)。 2%；拌合用水177。目前我國尚無電通量試驗的國家標準，鐵路行業(yè)電通量試驗方法是以美國 ASTMC1202 快速電量測定方法為基礎制定的，其所測指標可以最大程度地區(qū)分和評價混凝土的密實度，而密實度正是影響混凝土