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1、高性能混凝土(HPC)概述特點技術(shù)途徑配比性能對比應(yīng)用Back高性能混凝土HPC(HighPerformanceConcrete)高強(qiáng)混凝土缺點脆性，易開裂和突然破壞由于水灰比小帶來流動性、可泵性、均勻性差單位水泥用量大帶來穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性問題體積穩(wěn)定性帶來耐久性問題概述高性能混凝土是指采用優(yōu)質(zhì)材料，嚴(yán)格施工工藝，便于澆搗、不離析，體積穩(wěn)定，力學(xué)性能穩(wěn)定所制備的混凝土。符合特殊綜合性能與均勻性要求，不能用常規(guī)材料和工藝獲得，1990年ACI國際會議首次提出。Back概述工作性，耐久性與強(qiáng)度并重根據(jù)工程要求，突出一、兩種性能它具有早強(qiáng)高，韌性，勻質(zhì)，耐久等特點。適用于高層建筑、橋梁以及暴露在嚴(yán)酷環(huán)
2、境。Back特點高性能混凝土是一種新型混凝土，具有優(yōu)良的和易性，高強(qiáng)和耐久性。其主要特征：混凝土拌合物具有流態(tài)性、自密性，不振動或稍加振動即能保證成型混凝土均勻密實混凝土拌合物具有良好的粘聚性、保水性和可塑性，水下不分散、不離析、穩(wěn)定性好、可泵性強(qiáng)。在混凝土凝結(jié)硬化過程中水化熱低，利于大體積混凝土澆筑?；炷劣不篌w積穩(wěn)定，收縮變形小，故混凝土內(nèi)部微裂紋等缺陷少，結(jié)構(gòu)均勻?；炷恋拿軐嵍雀?，抵抗水、侵蝕性液體及氯離子等滲透的能力強(qiáng)，對混凝土內(nèi)鋼筋有很強(qiáng)的保護(hù)能力?；炷林兴妆涣蛩猁}、鎂鹽等物質(zhì)腐蝕的氫氧化鈣、水化硫酸鈣的量少，保證混凝土具有極強(qiáng)的耐海水腐蝕能力?；炷恋目?jié)B性能極高，并且具
3、有一定的空氣含量，空氣泡分布均勻、密實，以此混凝土具有極高的抗凍融性和抗風(fēng)化性，故非常適宜澆筑浪濺區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)?；炷翉?qiáng)度較高，混凝土內(nèi)部凝膠的含量較普通混凝土為少，故用于預(yù)應(yīng)力混凝土。特性Back主要技術(shù)途徑和措施大量研究表明，影響混凝土性能(尤其是強(qiáng)度和耐久性)的最主要因素有兩個方面：一是混凝土中硬化水泥漿體的孔隙率，孔分布和孔特征；二是混凝土硬化水泥漿體與集料的界面。要想提高混凝土的強(qiáng)度和耐久性，必須降低混凝土中水泥石的孔隙率，改善孔分布(即盡可能降低有害大孔)，減少開口孔。法國路橋研究中心曾用BJH法測得，高性能混凝土中水泥石的孔隙率為18.8％，并且孔半徑多小于2.5nm。而普通混凝
4、土水泥石中大于5nm的孔隙率就達(dá)26.7％。為改善混凝土中硬化水泥漿體與集料界面的結(jié)合情況，應(yīng)設(shè)法減少在集料—漿體界面上主要由Ca(OH)2晶體定向排列組成的過渡帶的厚度。從而增強(qiáng)界面物理連接或化學(xué)連接的強(qiáng)度。Back到目前為止，主要從以下幾方面的技術(shù)措施實施上述途徑。(1)選用優(yōu)質(zhì)的、同時符合一定要求的水泥和粗細(xì)集料。這是配制高質(zhì)量混凝土的基本條件，更是配制高性能混凝土的必要條件。(2)選用高效減水劑。在滿足新拌混凝土大流動度的同時，降低W／C，使混凝土中水泥石孔隙率降低。Back(3)選用具有一定潛水硬性的活性超細(xì)粉。如硅灰、稻殼灰、超細(xì)沸石粉、超細(xì)礦渣粉、超細(xì)粉煤灰、超細(xì)石灰石粉等。通過
5、摻用活性超細(xì)粉提高混凝土的性能是目前高性能混凝土研究中最活躍的課題。這些活性超細(xì)粉在高性能混凝土中所起的作用可歸納為如下幾種“粉體效應(yīng)”。①“活性效應(yīng)”：表現(xiàn)在兩個方面。一是活性超細(xì)粉本身都含有大量火山灰活性物質(zhì)。這些活性物質(zhì)與水泥水化時產(chǎn)生的Ca(OH)2反應(yīng)形成低堿水化硅酸鈣。即所謂二次水化反應(yīng)。二是活性超細(xì)粉的最大特點是“超細(xì)”，其表面積遠(yuǎn)大于摻混合材水泥中的混合材，一般在600m2／kg以上。二次水化速度的加快和反應(yīng)程度的增加，使水泥石中對強(qiáng)度和穩(wěn)定性有不良影響的Ca(OH)2晶體大大減少，對水泥石性能有利的低堿水化硅酸鈣凝膠卻大大增加。同時還減少了水泥石與集料界面過渡區(qū)的厚度及過渡區(qū)
6、Ca(OH)2富集和排列的程度。Back②微集料效應(yīng)超細(xì)粉的顆粒直徑大多在5μm以下。這種尺度的粉粒能夠填充到一般細(xì)集料和水泥中混合材粉粒所不能填充的孔隙中。因而使水泥石中的孔隙率進(jìn)一步降低。③復(fù)合膠凝效應(yīng)在超細(xì)粉中如果摻入一些對超細(xì)粉活性有激活作用的物質(zhì)，可以使超細(xì)粉的活性進(jìn)一步加強(qiáng)，二次水化速度更快，這種作用稱之為“復(fù)合膠凝效應(yīng)”。還有一些研究指出，某些超細(xì)粉的加入，在以合適的比例替代水泥時，不僅不會使水泥漿體流動性降低，反而會使流動性增大。這主要是由于一些玻璃態(tài)物質(zhì)組成的超細(xì)粉(如粉煤灰超細(xì)粉及磷渣超細(xì)粉)其粒體表面不吸水，又可以填充在水泥粒子間隙和絮凝狀結(jié)構(gòu)中，占據(jù)充水空間，把絮凝結(jié)構(gòu)
7、中的水分釋放出來。從而使水泥漿體流動性得以增加。Back(4)改善混凝上的施工工藝改善混凝土施工工藝也是制備高性能混凝土的有效途徑之一，目前效果比較顯著的有以下幾種。①水泥裹砂混凝土攪拌工藝②采用超聲波振動或高頻振動密實③對澆筑成型的新拌混凝土進(jìn)行真空吸水Back對高性能混凝土的配合比設(shè)計方法已經(jīng)進(jìn)行了很多研究。高性能混凝土配制后要同時滿足符合高性能混凝土的3個基本要求：①新拌混凝土良好的工作性；
