高性能混凝土技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用

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1、高性能混凝土技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用2007-04-1823:16摘　要:介紹了高性能混凝土的優(yōu)越性能,從低水灰比、坍落度、流動(dòng)性等方面闡述了高性能混凝土施工中遇到的一些問題,并提出相應(yīng)的措施分析了高性能混凝土對(duì)材料的要求,以推廣高性能混凝土的廣泛應(yīng)用。關(guān)鍵詞:高性能混凝土,耐久性,坍落度中圖分類號(hào):TU528.31文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A　　混凝土科學(xué)屬于工程材料研究范疇,是以取得最大經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)的應(yīng)用科學(xué),混凝土以其原材料豐富,適應(yīng)性強(qiáng),耐久性好,能源消耗與成本較低,同時(shí)又能消化大量的工業(yè)廢渣等特點(diǎn),成為一種用途最廣,用量最多的建筑材料。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),世

2、界水泥年產(chǎn)量超過15億t,折合成混凝土應(yīng)不少于45億m3,其中我國(guó)的混凝土用量約15億m3,伴隨著高層建筑,海底隧道,大跨度橋梁等的飛速發(fā)展,一般的普通混凝土已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工程要求,發(fā)展具有高強(qiáng)度、高耐久性、高工作性、高性能混凝土就勢(shì)在必行。所謂高強(qiáng)度混凝土是指標(biāo)號(hào)不低于C60(混凝土軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度fc=27.5MPa)的混凝土,且用優(yōu)質(zhì)骨料和強(qiáng)度不低于42.5級(jí)的水泥與較低水灰比在強(qiáng)烈振搗密實(shí)作用下制取的混凝土。高強(qiáng)混凝土具有高強(qiáng)度、高耐久性、高工作性、高流動(dòng)性等多方面的優(yōu)越性能?！　?)由于高強(qiáng)混凝土的耐久性(包括混凝土穩(wěn)定性、抗?jié)B透

3、性、抗凍性、抗化學(xué)侵蝕性、抗炭化性)優(yōu)于普通混凝土,在各種嚴(yán)酷環(huán)境下使用的大體積混凝土結(jié)構(gòu)如跨海大橋、海底隧道、高層建筑等,用高性能混凝土來代替普通混凝土,不僅可以提高工程使用壽命,而且具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益?！　?)高強(qiáng)混凝土強(qiáng)度大且變形較小,從而使構(gòu)件的剛度得以提高,大大改善了建筑物的變形性能?！　?)雖然高強(qiáng)混凝土在成本上比普通混凝土要高一些,但由于減小了截面尺寸,減輕了結(jié)構(gòu)自重,降低了鋼筋用量,減輕了地基負(fù)荷,這對(duì)自重占荷載主要部分的建筑具有特別重要的意義。在一般情況下,混凝土強(qiáng)度等級(jí)從C30提高到C60,對(duì)受壓構(gòu)件可節(jié)省混凝土30%～

4、40%,受彎構(gòu)件可節(jié)省混凝土10%～20%,如此大幅度地節(jié)約建筑材料,從而降低工程施工成本,以年產(chǎn)15億m3混凝土中有20%采用高性能混凝土,商品混凝土350元/m3均價(jià)計(jì)算,從中可節(jié)約資金為210億元,獲得巨大的直接經(jīng)濟(jì)效益;同時(shí)由于梁柱截面減小,不但改變了建筑上肥梁胖柱的不美觀問題,而且可增加使用面積和有效空間,因而可獲得較大的間接經(jīng)濟(jì)效益。在建設(shè)階段通過節(jié)約混凝土用量,可以節(jié)約土地、煤、水、礦石、砂等能源和資源的消耗量,從而減少有害氣體和廢渣的排放,使用階段可減少養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用,實(shí)現(xiàn)節(jié)能,帶來可觀的社會(huì)效益?！　∫曰炷两Y(jié)構(gòu)物的耐久性為

5、首要技術(shù)指標(biāo)的高性能混凝土由于其具有的優(yōu)越性,目前在不少的重要工程中被采用,并在高層建筑、大跨度橋梁、海上平臺(tái)等工程中顯示出其獨(dú)特的優(yōu)越性,　　在工程安全使用期、經(jīng)濟(jì)合理性、環(huán)境條件的適應(yīng)性等方面產(chǎn)生了明顯的效益,受到越來越多的重視?！　≡诟咝阅芑炷恋陌l(fā)展過程中,有許多材料與工程方面的難題需要解決,同時(shí)施工中還要解決一系列的技術(shù)問題。　　1)低水灰比,大坍落度。高性能混凝土一般要求低水灰比,水灰比一般都不大于0.4(水灰比很低約為0.4時(shí),水灰比變化很小就能使混凝土強(qiáng)度不成比例地提高),但由于混凝土在低水灰比的情況下,坍落度很小,甚至沒有

6、坍落度,其成型和搗實(shí)都很困難,無法在現(xiàn)澆混凝土施工中應(yīng)用。因此高性能混凝土拌合物的工作性比強(qiáng)度還要重要,是保證混凝土現(xiàn)澆質(zhì)量的關(guān)鍵,如果用坍落度來表示,則其坍落度大于180mm,要求免振時(shí),坍落度大于250mm,同時(shí)該拌合物應(yīng)具有體積穩(wěn)定、不離析、不泌水等特性?！　?)坍落度損失問題。高性能混凝土的坍落度在摻加超塑化劑后的流動(dòng)度可大大提高,可以由初始坍落度5cm增加到20cm,但這種大坍落度只能保持十幾分鐘,此后坍落度逐漸減少,至1h左右便可能減少到初始坍落度,這種超塑化劑只能在工地添加拌制成流動(dòng)混凝土,否則會(huì)因坍落度減少給工程施工帶來困難

7、并影響工程質(zhì)量。而現(xiàn)代城市混凝土施工一般采用商品混凝土,混凝土從攪拌站運(yùn)送至工地需要較長(zhǎng)的時(shí)間,混凝土在運(yùn)輸?shù)倪^程中坍落度隨時(shí)間的增加而減少,從而增加了高強(qiáng)混凝土施工難度。　　3)混凝土足夠的流動(dòng)性問題。高性能混凝土的特點(diǎn)是流動(dòng)性大、水灰比小,為保證混凝土具有足夠的流動(dòng)性,就要求有較大的膠凝材料總用量,但隨著漿集比的增大,混凝土的彈性模量會(huì)有所下降,混凝土的收縮也會(huì)有所增加。從耐久性的角度來看,必須有足夠的漿體濃度和數(shù)量,得到良好的工作,才能保證混凝土的耐久性。當(dāng)膠凝材料用料太小時(shí),不可能保證良好的工作性,使混凝土離析、分層,硬化后混凝土的

8、薄弱界面數(shù)量將急劇增多,最終大大削弱混凝土抵抗腐蝕性介質(zhì)侵蝕的能力。因此,沒有足夠的膠凝材料總用量,就不可能使混凝土耐久。很好地解決混凝土的流動(dòng)性問題,就能保證混凝土的流動(dòng)性問題