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《高性能混凝土發(fā)展現(xiàn)狀探究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、高性能混凝土發(fā)展現(xiàn)狀探究摘要:高性能混凝土由于具有高耐久性、髙工作性、高強(qiáng)度和髙體積穩(wěn)定性等許多優(yōu)良特性,被認(rèn)為是目前全世界性能最為全面的混凝土,至今已在不少重要工程中被采用。本文主要介紹了高性能混凝土發(fā)展的歷史背景及目前國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,闡明了高性能混凝土的特性,并對其發(fā)展趨勢作出展望。隨著我國建筑向高層化、大型化、現(xiàn)代化的發(fā)展,高性能混凝土必將成為新世紀(jì)的重要建筑工程材料。關(guān)鍵詞:高性能混凝土耐久性高體積穩(wěn)定性中圖分類號:TU37文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:前言高性能混凝土是20世紀(jì)80年代末90年代初,一些發(fā)達(dá)國家基于混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)
2、提出的一種全新概念的混凝土,它以耐久性為首要設(shè)計(jì)指標(biāo),這種混凝土有可能為基礎(chǔ)設(shè)施工程提供100年以上的使用壽命。區(qū)別于傳統(tǒng)混凝土,高性能混凝土由于具有高耐久性、高工作性、高強(qiáng)度和高體積穩(wěn)定性等許多優(yōu)良特性,被認(rèn)為是目前全世界性能最為全面的混凝土,至今已在不少重要工程中被采用,特別是在高鐵客運(yùn)專線橋梁、高層建筑、海港建筑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,因此被各國學(xué)者所接受,被認(rèn)為是今后混凝土技術(shù)的發(fā)展方向。一、研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向針對混凝土的過早劣化,發(fā)達(dá)國家在20世紀(jì)80年代
3、中期掀起了一個(gè)以改善混凝土材料耐久性為主要目標(biāo)的'‘高性能混凝土”開發(fā)研究的高潮,并得到了各國政府的重視。從20世紀(jì)80年代開始,各國混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中逐漸突出了耐久設(shè)計(jì)的考慮,從只重視強(qiáng)度設(shè)計(jì)向強(qiáng)度與耐久性并重。進(jìn)入20世紀(jì)90后代以后,混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)方法成為土木工程領(lǐng)域中的研究重點(diǎn)。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(yàn)?zāi)J?,并?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(jì)方法的主流。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,對資源、能源的消耗和對環(huán)境的破壞
4、十分巨大,與可持續(xù)發(fā)展的要求背道而馳。綠色高性能混凝土研究和應(yīng)用較多的是粉煤灰混凝土,粉煤灰混凝土與基準(zhǔn)混凝土相比,大大提高了新拌混凝土的工作性能,明顯降低混凝土硬化階段的水化熱,提高混凝土強(qiáng)度特別是后期強(qiáng)度。而且,節(jié)約水泥,減少環(huán)境污染,成為綠色高性能混凝土的代表性材料。2、超高性能混凝土超高性能混凝土,如活性粉末混凝土(ReactivePowdercon-crete,RPC),其特點(diǎn)是高強(qiáng)度,抗壓強(qiáng)度高達(dá)300MPa,且具有高密實(shí)性,已在軍事、核電站等特殊工程中成功應(yīng)用。3、智能混凝土智能混凝土是在混凝土原有的組分基礎(chǔ)上復(fù)合智能型組分,
5、使混凝土材料具有自感知、自適應(yīng)、自修復(fù)特性的多功能材料,對環(huán)境變化具有感知和控制的功能。隨著損傷自診斷混凝土、溫度自調(diào)節(jié)混凝土、仿生自愈合混凝土等一系列機(jī)敏混凝土的出現(xiàn),為智能混凝土的研究、發(fā)展和智能混凝土結(jié)構(gòu)的研究應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。二、高性能混凝土的特點(diǎn)1、高耐久性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;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)。由于高性能}昆凝土摻加了高效減水劑,其水膠比很低(W0138),水泥全部水化后,混凝土沒有多余的毛細(xì)水,孔隙細(xì)化,最可幾孔徑很小,總孔隙率低;再者高性能混凝土中摻加礦物質(zhì)
6、超細(xì)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(xì)粉的摻加還能改善水泥石的孔結(jié)構(gòu),使其^lOOum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。以上這些措施對于混凝土的抗凍融、抗中性化、抗堿一集料反應(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。2、高工作性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
7、的密實(shí)性這樣就可以減輕滋工勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)約施工能耗。3、其它高性能混凝土具有較高的韌性、良好體積穩(wěn)定性和長期的力學(xué)性能穩(wěn)定性。高性能混凝土的高韌性要求其具有能較好地抵抗地震荷載、疲勞荷載及沖擊荷載的能力,混凝土的韌性可通過在混凝土摻加引氣劑或采用商性能纖維混凝土等措施得到提高。高性能混凝土的體積穩(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。雖然高性能混凝土的水灰比比較低,但是如果將新型高效減水劑和增粘劑一起使用,盡可能地降低單方用水量,防止離析,澆筑振實(shí)后立即用濕布或濕草簾加以覆蓋養(yǎng)護(hù),避免太陽光照射和風(fēng)吹,防止混凝
8、土的水分蒸發(fā),這樣高性能混凝土早期開裂就會(huì)得到有效的抑制。高性能混凝土摻加了粉的普通混凝土都得到了顯著降低,這對于大體積混凝土的溫控和防裂十分有利。國內(nèi)已有研究表明,對于外摻加4