《高性能混凝土緒論》PPT課件

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1、高性能混凝土羅健林E-mail.lawjanelim@qtech.edu.cn0532-85071275Highperformanceconcrete—HPC迪拜哈利法塔，塔高828m，C80一次泵送601m緒論本章主要內(nèi)容：一、混凝土的定義與分類二、水泥混凝土的發(fā)展三、高性能混凝土的定義四、高性能混凝土的特點(diǎn)五、高性能混凝土的研究現(xiàn)狀六、高性能混凝土需進(jìn)一步研究的問題一、混凝土的定義與分類（一）定義：混凝土：混凝土是由膠凝材料，水和粗、細(xì)骨料按適當(dāng)比例，拌制成拌合物，經(jīng)一定時(shí)間硬化而成的具有所需形狀、強(qiáng)度和耐久性的人造石材。膠凝材料：能將散粒材料或塊狀材料粘結(jié)成整體并具有一定強(qiáng)

2、度的材料稱為膠凝材料。按表觀密度分：普通混凝土（1900～2500kg/m3）輕混凝土（＜1900kg/m3）重混凝土（＞2600kg/m3）按強(qiáng)度等級(jí)分：低強(qiáng)度混凝土（＜20MPa）中強(qiáng)度混凝土（20MPa～50MPa）高強(qiáng)度混凝土（≥50MPa）（二）分類超高強(qiáng)度混凝土（＞100MPa）普通混凝土：一般在C50MPa以下。按膠結(jié)材料分：水泥混凝土、瀝青混凝土、石膏混凝土、聚合物混凝土按用途分：鋼筋混凝土、防水混凝土、裝飾混凝土、道路混凝土、耐熱混凝土、耐酸混凝土等按混凝土流動(dòng)性可分為：塑性混凝土、低流動(dòng)性混土、干硬性混凝土（三）水泥混凝土的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：有較高抗壓強(qiáng)度:有一定的

3、承載能力;有較好的耐久性:用得越久,強(qiáng)度越高；有較好的可塑性:可以澆筑成任意形狀、不同強(qiáng)度、不同性能的建筑物;原材料來源廣泛，價(jià)格低廉。缺點(diǎn)：抗拉強(qiáng)度低,受拉時(shí)容易受溫度變化而開裂；自重大。（四）對(duì)混凝土的基本要求具有符合設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度;具有與施工條件相適應(yīng)的施工和易性；具有與工程環(huán)境相適應(yīng)的耐久性；價(jià)格低廉的經(jīng)濟(jì)性。注重節(jié)約資源、能源、減少工業(yè)廢料排放和保護(hù)環(huán)境——綠色HPC。節(jié)能環(huán)保此外，隨著人們物質(zhì)生活條件的改善，功能混凝土的開發(fā)受到重視（如抗菌、環(huán)境調(diào)節(jié)、變色、智能混凝土等）。二、水泥混凝土的發(fā)展粘土：是天然的膠凝材料，最早被用來加水鋪筑地坪，膠結(jié)石塊。考古學(xué)家從先民遺址

4、中轉(zhuǎn)發(fā)現(xiàn)大量用粘土膠結(jié)卵石作為居室木柱的基礎(chǔ)(如西安半坡遺址)，還發(fā)現(xiàn)過用草筋增強(qiáng)泥土抹平的洞室墑面、灶臺(tái)與火塘。半坡遺址照片石灰：二合土：石灰+粘土，三合土：石灰+粘土+砂石石灰+一些有機(jī)材料（如桐油、糯米汁等）可以提高耐久、防潮、抗水、抗沖擊等性能。例如：曹操用植物油摻入石灰中建造了銅雀臺(tái)；明代南京城墻也使用糯米汁石灰，并用桐油石灰封頂以增強(qiáng)防水抗?jié)B的能力；清乾隆年間用糯米、石灰加牛血建造了永定河河堤，長(zhǎng)達(dá)數(shù)百里。明代南京城墻：糯米汁加石灰安徽壽縣古城墻石膏：作為儲(chǔ)藏量豐富的礦石，在古埃及就得到了廣泛使用。金字塔等古建筑曾用石膏砌筑(ps)火山灰→混凝土：古羅馬人、亞述人和巴

5、比倫人也都將石灰和熟土混合用于建筑中。他們把這種火山造成的粉末與石灰混合料漿加入加工石料的殘?jiān)?、磚塊、天然卵石等，就會(huì)凝固成堅(jiān)實(shí)的磐石，并且不透水。這就是最早的混凝土。使用石灰火山灰這種水硬性膠凝性材料，使氣硬性石灰的功能大大提高，是膠凝材料史上的一次大突破。羅馬大圓劇場(chǎng)：長(zhǎng)軸188m，短軸156m，承重墻上面是非常復(fù)雜的混凝土筒形拱和交叉拱。古羅馬萬神廟古羅馬萬神廟圓形平面環(huán)形混凝土基礎(chǔ)上是厚6.2m的凝灰?guī)r和火山灰的混凝土墻，混凝土筑的彎隆頂直徑達(dá)43.2m；基礎(chǔ)中用凝灰?guī)r，穹頂中用浮石—輕混凝土從波特蘭水泥到HPC：18世紀(jì)后，火山灰—石灰體系的混凝土因凝結(jié)緩慢和早期強(qiáng)度低

6、而逐漸不能適應(yīng)。出現(xiàn)了一系列新的膠凝材料及生產(chǎn)方法：●水硬性石灰：用含較多熟土質(zhì)的石灰石粉燃燒得到具有一定水硬性的石灰?！耢褵?粉磨：后來又有人發(fā)現(xiàn)，如提高煅燒溫度．將不能消解的石灰碴塊磨細(xì)，能夠得到強(qiáng)度與水硬性更好的膠凝材料?！裉烊凰啵?796年，英國(guó)Parker用粘土質(zhì)石灰石煅燒而制得水硬性水泥。與此同時(shí)，在美國(guó)羅森代爾和路易斯維爾也發(fā)現(xiàn)了一種粘土含量適當(dāng)?shù)氖沂?，被用來燒成天然水泥并稱為羅森代爾水泥?！癫ㄌ靥m水泥：1913年法國(guó)的Vicat用石灰石和粘土加水濕磨成均勻的混合物，經(jīng)過煅燒制成了人工水硬性石灰，被認(rèn)為是近代波特蘭水泥的雛形。1824年，英國(guó)里茲的Aspdin取

7、得了波特蘭水泥的專利。盡管當(dāng)時(shí)的煅燒并未達(dá)到能夠生產(chǎn)出真正的硅酸鹽水泥的溫度，但是他首創(chuàng)了波特蘭水泥的名稱。●波特蘭水泥工業(yè)化：1885年，IsaaJohnson主張將生料的煅燒溫度提高到熟料燒結(jié)的溫度。1886年美國(guó)首先用回轉(zhuǎn)窯煅燒熟料，使波特蘭水泥進(jìn)入大規(guī)模工業(yè)化?！皲摻罨炷粒鹤詮乃鄦柺酪院?，快出現(xiàn)了水泥砂漿和水泥混凝土，并在其中配置鋼筋，用鋼筋來增強(qiáng)混凝土以彌補(bǔ)混凝土抗拉強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度低的缺陷。1850年前后，法國(guó)人取得了鋼筋混凝土的專利權(quán)。隨后，在歐美幾個(gè)國(guó)家通過試驗(yàn)