高性能混凝土及其原材料组成特点

高性能混凝土及其原材料组成特点
高性能混凝土及其原材料组成特点

高性能混凝土的定义

1950年5月美国国家标准与技术研究院(NIST)和美国混凝土协会(ACI)首次提出高性能混凝土的概念。但是到目前为止,各国对高性能混凝土提出的要求和涵义完全不同。

美国的工程技术人员认为:高性能混凝土是一种易于浇注、捣实、不离析,能长期保持高强、韧性与体积稳定性,在严酷环境下使用寿命长的混凝土。美国混凝土协会认为:此种混凝土并不一定需要很高的混凝土抗压强度,但仍需达到55MPa以上,需要具有很高的抗化学腐蚀性或其他一些性能。

日本工程技术人员则认为,高性能混凝土是一种具有高填充能力的的混凝土,在新拌阶段不需要振捣就能完善浇注;在水化、硬化的早期阶段很少产生有水化热或干缩等因素而形成的裂缝;在硬化后具有足够的强度和耐久性。

加拿大的工程技术人员认为,高性能混凝土是一种具有高弹性模量、高密度、低渗透性和高抗腐蚀能力的混凝土。

综合各国对高性能混凝土的要求,可以认为,高性能混凝土具有高抗渗性(高耐久性的关键性能);高体积稳定性(低干缩、低徐变、低温度变形和高弹性模量);适当的高抗压强度;良好的施工性(高流动性、高粘聚性、自密实性)。

高性能混凝土的技术路线高性能混凝土是由高强混凝土发展而来的,但高性能混凝土对混凝土技术性能的要求比高强混凝土更多、更广乏,高性能混凝土的发展一般可分为三个阶段:

(1)振动加压成型的的高强混凝土——工艺创新

在高效减水剂问世以前,为获得高强混凝土,一般采用降低W/C(water cement)(水灰比),强力振动加压成型。即将机械压力加到混凝土上,挤出混凝土中的空气和剩余水分,减少孔隙率。但该工艺不适合现场施工,难以推广,只在混凝土预制板、预制桩的生产,广泛采用,并与蒸压养护共同使用。

(2)掺高效减水剂配置高效混凝土——第五组分创新

20世纪50年代末期出现高效减水剂是高强混凝土进入一个新的发展阶段。代表性的有萘系、三聚氰胺系和改性木钙系高效减水剂,这三个系类均是目前普遍使用的高效减水剂。

采用普通工艺,掺加高效减水剂,降低水灰比,可获得高流动性,抗压强度为60~100MPa的高强混凝土,是高强混凝土获得广泛的发展和应用。但是,仅用高效减水剂配制的混凝土,具有坍落度损失较大的问题。

(3)采用矿物外加剂配制高性能混凝土——第六组分创新

20世纪80年代矿物外加剂异军突起,发展成为高性能混凝土的第六组分,它与第五组分相得益彰,成为高性能混凝土不可缺少的部分。目前,配制高性能混凝土的技术路线主要是在混凝土中同时掺入高效减水剂和矿物外加剂。

配制高性能混凝土的矿物外加剂,是具有高比表面积的微粉辅助胶凝材料。例如:硅灰、细磨矿渣微粉、超细粉煤灰等,它是利用微粉填隙作用形成细观的紧密体系,并且改善界面结构,提高界面粘结强度。

高性能混凝土的特性

(1)自密实性

高性能混凝土的用水量较低,流动性好,抗离析性高,从而具有较优异的填充性。因此,配好恰当的大流动性高性能混凝土有较好的自密实性。

(2)体积稳定性

高性能混凝土的体积稳定性较高,表现为具有高弹性模量、低收缩与徐变、低温度变形。普通混凝土的弹性模量为20~25GPa,采用适宜的材料与配合比的高性能混凝土,其弹性模可达40~45GPa。采用高弹性模量、高强度的粗集料并降低混凝土中水泥浆体的含量,选用合理的配合比配制的高性能混凝土,90天龄期的干缩值低于0.04%。

(3)强度

高性能混凝土的抗压强度已超过200MPa。目前,28d平均强度介于

100~120MPa的高性能混凝土,已在工程中应用。高性能混凝土抗拉强度与抗压强度值比较高强混凝土有明显增加,高性能混凝土的早期强度发展加快,而后期强度的增长率却低于普通强度混凝土。

(4)水化热

由于高性能混凝土的水会比较低,会较早的终止水化反应,因此,水化热相应的降低。

(5)收缩和徐变

高性能混凝土的总收缩量与其强度成反比,强度越高总收缩量越小。但高性能混凝土的早期收缩率,随着早期强度的提高而增大。相对湿度和环境温度,任然是影响高性能混凝土收缩性能的两个主要因素。

高性能混凝土的徐变变形显著低于普通混凝土,高性能混凝土与普通强度混凝土相比较,高性能混凝土的徐变总量(基本徐变与干燥徐变之和)有显著减少。在徐变总量中,干燥徐变值的减少更为显著,基本徐变仅略有一些降低。而干燥徐变与基本徐变的比值,则随着混凝土强度的增加而降低。

(6)耐久性

高性能混凝土除通常的抗冻性、抗渗性明显高于普通混凝土之外,高性能混凝土的Clˉ渗透率,明显低于普通混凝土。高性能混凝土由于具有较高的密实性和抗渗性,因此,其抗化学腐蚀性能显著优于普通强度混凝土。(7)耐火性高性能混凝土在高温作用下,会产生爆裂、剥落。由于混凝土的高密实度使自由水不易很快地从毛细孔中排出,再受高温时其内部形成的蒸汽压力几乎可达到饱和蒸汽压力。在300°C温度下,蒸汽压力可达8MPa,而在350°C温度下,蒸汽压力可达17MPa,这样的内部压力可是混凝土中产生5MPa拉伸应力,使混凝土发生爆炸性剥蚀和脱落。因此高性能混凝土的耐高温性能是一个值得重视的问题。为克服这一性能缺陷,可在高性能和高强度混凝土中掺入有机纤维,在高温下混凝土中的纤维能熔解、挥发,形成许多连通的孔隙,使高温作用产生的蒸汽压力得以释放,从而改善高性能混凝土的耐高温性能。

概括起来说,高性能混凝土就是能更好地满足结构功能要求和施工工艺要求的混凝土,能最大限度地延长混凝土结构的使用年限,降低工程造价。

抗裂剂和防冻剂

抗裂剂是有机高分子混合乳液,充分利用水泥砂浆和混凝土固化过程中的物理和化学变化机理,化工合成的粉剂,从物理和化学两方面进行防裂、抗裂,可显著提高水泥砂浆和混凝土的强度。抗裂剂能有效地解决了由于聚苯板表面光滑、不吸水而造成的表面抹灰困难,且易开裂等问题,水泥砂浆及混凝土中添加抗裂剂,可以大大地减少砂浆及混凝土的裂纹及空鼓现象的产生,增加砂浆强度,提高工程质量。抗裂剂解决了普通

水泥砂浆干缩变形大,抗渗性、抗裂性、抗冻性差等问题,直接掺入水泥中可以有效地控制砂浆混凝土的塑性收缩及离析产生的裂纹问题,大大改善砂浆混凝土的抗裂性能、抗冻抗冲击性能及耐磨抗震

能力。

防冻剂可其成份可分为强电解质无机盐类(氯盐类、氯盐阻锈类、无氯盐类)、水溶性有机化合物类、有机化合物与无机盐复合类、

复合型防冻剂。

分冰点降低型和表面活性剂型两类。降低冰点的有低碳醇类、二元醇及酰胺类等。表面活性剂型能使物料在表面形成疏水性吸收膜,如酸性磷酸酯胺盐、烷基胺、脂肪酸酰胺、有机酸酯、烷基丁二酰亚胺等。如在混凝土中为掺入冬季施工混凝土中能使混凝土在负温下硬化,在

规定时间内达到足够防冻强度。

灌浆剂

描述:灌浆剂是以无机功能材料为主,再与有机高分子功能材料复合而成的新型外加剂。它无毒,不可燃,且不含氯化物或其他腐蚀性成分。产品具有高效减水、增强、保塑以及降低泌水等多重功效。同时,产品可引起的适度膨胀,以补偿硬化水泥拌和物在不同时期产生的收缩。产品应用:该产品适用于水泥浆、砂浆和混凝土灌浆材料,特别适合铁路公路、桥梁、核电站等大型工程的后张有粘结预应力混凝土孔道灌浆材料的施工。技术特性:高效减水、增强可引起水泥拌和物在凝结前微膨胀,充分填充空隙

在水泥硬化后可产生微膨胀,补偿水泥水化产生的收缩具有适度缓凝和保持流动性的能力降低泌水无毒、不可燃

不含氯化物和其他腐蚀性成分

高性能混凝土的质量控制

高性能混凝土的质量控制 摘要:本文介绍了高性能混凝土原材料选择、配合比设计、计量、拌合、运输、浇筑、养护等过程的质量控制。 高性能混凝土以耐久性为前提,同时具有良好的工作性能,满足设计要求的力学性能,它有比普通混凝土更为卓越的性能和结构,主要具有以下性能:①高强; ②高的弹性模量;③在恶劣的条件下耐久性良好;④低渗透性和扩散性;⑤抗化学侵蚀能力;⑥抗冻融破坏;⑦体积稳定性一抗裂性;⑧易密实且不易离析。影响高性能混凝土性能的因素很多,主要从以下几个方面探讨混凝土的质量控制。 1、原材料选择与配合比的设计 1.1原材料的控制 1.1.1原材料技术指标必须符合国家标准、行业标准及混凝土耐久性的要求。 1.1.2混凝土拌合物组成材料尽量简单,因材料种类过多会使混凝土拌合物难以控制。 1.1.3粗骨料的选择至关重要,其级配(颗粒大小与分布)和颗粒特征(形状、孔隙率、表面特征)它会影响混凝土的用水量和皎凝材料用量,从而影响混凝土的耐久性和体积稳定性,同时决定硬化混凝土的力学性能。 1.2新拌混凝土工作性能的选择 1.2.1坍落度:根据施IT艺要求选择适宜浇筑的坍落度,高性能混凝土流动性好且不易离析,坍落度设计时不用太小,泵送混凝土一般设计坍落度为160~200ram,非泵送混凝土考虑运输坍落度可以选择100~150ram,最重要的是要保证运输和浇筑过程中混凝土不得离析。 1.2.2含气量:考虑运输、浇筑过程可能会有大约1%的含气量损失,设计时非引气混凝土含气量控制在3—4%,引气混凝土含气量控制在5~7%比较适宜,以满足混凝土的人模含气量的技术要求。 1.3对混凝土力学性能和耐久性能的考虑 1.3.1根据水胶比和强度的关系计算水胶比;同时要充分考虑施工过程中的要求,如脱模、初张拉等对混凝土强度要求,28天强度未必是最重要的,也许其它龄期的强度控制设计才是最重要的。. 1.3.2根据混凝土所处的环境类别和设计使用年限选择最大水胶比,最小胶凝材料用量;在考虑的使用年限时,耐久性如抗冻性、抗渗性甚至比强度更重要。 1.3.3初步设计的配合比要根据耐久性的要求校核混凝土总碱含量、氯离了占总的胶凝材料用量酌比例等不超过标准规定的限值。 1.4配合比的试配与确定 1.4.1根据结构部位尺寸、钢筋间距、混凝土保护层厚度、泵送管的直径等确定最大骨料尺寸;调整砂率和其它组分的用量,选择可以接受的用水量和水胶比进行试配;最后根据试配的结果选择含气量、坍落度、强度、弹性模量等满足设计要求的同时又较经济的几个配合比进行混凝土耐久性能的检测。 1.4.2试配时必须采用有代表性的胶凝材料、骨料、外加剂、水,并应考虑到不同季节混凝土性能的差异;特别是高温天气施工对混凝土的不利因素。 1.4.3充分考虑骨料吸水率对混凝~32作性能的影响,吸水率大的骨料会引起

相关高性能混凝土方面的问题

高性能混凝土 简介 高性能混凝土(High performance concrete,简称HPC)是一种新型高技术混凝土,是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。它以耐久性作为设计的主要指标,针对不同用途要求,对下列性能重点予以保证:耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。为此,高性能混凝土在配置上的特点是采用低水胶比,选用优质原材料,且必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂。 定义 1950年5月美国国家标准与技术研究院(NIST)和美国混凝土协会(ACI)首次提出高性能混凝土的概念。但是到目前为止,各国对高性能混凝土提出的要求和涵义完全不同。 美国的工程技术人员认为:高性能混凝土是一种易于浇注、捣实、不离析,能长期保持高强、韧性与体积稳定性,在严酷环境下使用寿命长的混凝土。美国混凝土协会认为:此种混凝土并不一定需要很高的混凝土抗压强度,但仍需达到55MPa以上,需要具有很高的抗化学腐蚀性或其他一些性能。 日本工程技术人员则认为,高性能混凝土是一种具有高填充能力的的混凝土,在新拌阶段不需要振捣就能完善浇注;在水化、硬化的早期阶段很少产生有水化热或干缩等因素而形成的裂缝;在硬化后具有足够的强度和耐久性。 加拿大的工程技术人员认为,高性能混凝土是一种具有高弹性模量、高密度、低渗透性和高抗腐蚀能力的混凝土。 综合各国对高性能混凝土的要求,可以认为,高性能混凝土具有高抗渗性(高耐久性的关键性能);高体积稳定性(低干缩、低徐变、低温度变形和高弹性模量);适当的高抗压强度;良好的施工性(高流动性、高粘聚性、自密实性)。 中国在《高性能混凝土应用技术规程》(CECS207-2006)对高性能混凝土定义为:采用常规材料和工艺生产,具有混凝土结构所要求各项力学性能,具有高耐久性、高工作性和高体积稳定性的混凝土。 高性能混凝土的技术路线 高性能混凝土是由高强混凝土发展而来的,但高性能混凝土对混凝土技术性能的要求比高强混凝土更多、更广乏,高性能混凝土的发展一般可分为三个阶段:

混凝土结构材料的力学性能(精)

第一章混凝土结构材料的力学性能 一、钢筋的品种、等级 我国在钢筋混凝土结构中目前通用的为普通钢筋,按化学成分的不同,分有碳素结构钢和普通低合金钢两类。 按照我国《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)的规定,在钢筋混凝土结构中所用的国产普通钢筋有以下四种级别: (1)HPB235(Q235):即热轧光面钢筋(Hotrolled Plain Steel bars)235级; (2)HRB335(20MnSi):即热轧带肋钢筋(Hotrolled Ribbed Steel bars)335级; (3)HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi):即热轧带肋钢筋(Hotrolled Ribbed Steel bars)400级; (4)RRB400(K20MnSi):即余热处理钢筋(Remained heat treatment Ribbed Steel bars)400级。 在上述四种级别钢筋中,除HPB235级为光面钢筋外,其他三级为带肋钢筋。 目前我国生产的上述普通钢筋,其性能和使用特点为: 1.HPB235级钢筋 是一种低碳钢(通称I级钢筋)。强度较低,外形光圆钢筋(图1-1),它与混凝土的粘结强度较低,主要用作板的受力钢筋、箍筋以及构造钢筋。 2.HRB335级钢筋 低合金钢(通称Ⅱ级钢筋)。为增加钢筋与混凝土之间的粘结力,表面轧制成外形为等高肋(螺纹),现在生产的外形均为月牙肋(图1-1)。是我国钢筋混凝土结构构件钢筋用材最主要品种之一。 3.HRB400级钢筋 低合金钢(通称新Ⅲ级钢筋),外形为月牙肋,表面有“3”的标志,有足够的塑性和良好的焊接性能,主要用于大中型钢筋混凝土结构和高强混凝土结构构件的受力钢筋,是我国今后钢筋混凝土结构构件受力钢筋用材最主要品种之一。 4.RRB400级钢筋 是用HRB335级钢筋(即20MnSi)经热轧后,余热处理的钢筋。这种钢筋强度较高,有足够塑性和韧性,但当采用闪光对焊时,强度有不同程度的降低,即塑性和可焊性较差,使用时应加以注意。这种钢筋一般经冷拉后作预应力钢筋。

工程建筑混凝土原材料及配合比的检测研究

工程建筑混凝土原材料及配合比的检测研究 摘要:文章首先探讨了工程混凝土的几种原材料检测,包括水、石子、混泥土、外加剂以及掺混材料。其次开展了工程混凝土的配合比检测分析,包括工程混凝 土配合比检测的方法与混凝土强度的检测,旨在优化工程混凝土的配比。 关键词:配合比;混凝土;原材料; 1工程混凝土原材料检测探讨 1.1水质检测 在进行混凝土的拌合工作时,需要在其中加入大量的水。通常情况下,工程 施工团队用于搅拌混凝土的水来自于地下水和自来水。对于部分符合生物饮用要 求的自来水和地下水可以直接在混凝土的搅拌过程中应用,而对于首次使用的地 表水或者是地下水,则需要对水质进行检测。检测的内容包括水质的pH值、氯 化物、硫酸盐及硫化物等参数进行对比,之后所有对比参数在标准数值范围内, 方可用于混凝土搅拌中。 1.2石子检测 在混凝土原材料中,石子是混凝土成型的粗骨料,石子质量直接决定了工程 混凝土的质量。目前我国建筑工程施工制作混凝土的石子主要有两种,一种是碎 石子,一种是卵石子。前者主要是由天然岩石或者是卵石经过破碎处理、筛选分 离之后组合而成,后者主要是指天然石头。在进行混凝土原材料石子的检测时, 检测的内容主要包括级配均匀程度、粒径大小是否合适两个主要方面。 1.3砂子检测 在混凝土中,砂子是细骨料,是混凝土拌合的主要材料。要求依照混凝土的 等级、抗冻要求、抗渗能力进行针对性的砂子检测。检测期间,应该选用不同级 配区的砂子进行检验,检验的内容包括四个大方面,分别是泥块含量、砂子性能、砂含泥量以及有害物质含量方面进行严格检测。 1.4水泥检测 在混凝土的原材料中,水泥是以一种胶凝材料存在的。由于受不同水泥生产 厂家生产工艺差异化的影响,不同厂家生产的水泥在具体的混凝土搅拌过程中产 生的水化反应也不尽相同,继而导致释放的热量也存在一定程度的不同之处。应 该严格按照工程的实际需求选用适宜的水泥类型。当水泥材料的品种确定之后, 应该针对水泥的强度、体积安定性能、细度及凝结的时间展开相应指标的检测。 需要按照《水泥细度检验方法》、《水泥胶砂强度检验方法》等规范进行严格检测。 2工程混凝土配合比检测分析 2.1工程混凝土配比检测方法 当确保混凝土原材料质量时,还需要保障混凝土在配置过程中的配合比,想 要使原材料的配合比正确,得出最佳的配比,就需要针对原材料之间开展进一步 的配合比检测工作,如此才能最终满足工程的建设需求和提升施工质量。通常情 况下,进行混凝土的配比检测时,最常用的检测方法就是试块方法。将混凝土在 长为10~15cm的立方体模板中制作出试验块,通过对试验块进行相应龄期的强度 检测,以此确定工程施工过程中混凝土的配比检测。 2.2工程混凝土配合比强度检测

浅谈高性能混凝土技术性能特点

浅谈高性能混凝土的技术性能特点 摘要:阐述了国内外学者对高性能混凝土的认识与定义,介绍了高性能混凝土的性能特点及其优越性能,以推广高性能混凝土的广泛应用。 关键词:高性能混凝土原材料配合比拌和物力学性耐久性 一、高性能混凝土的定义 高性能混凝土(High-Performance concrete 简称HPC)是20世纪80年代末90年代初,一些发达国家基于混凝土结构耐久性设计提出的一种全新概念的混凝土,它以耐久性为首要设计指标,这种混凝土有可能为基础设施工程提供100年以上的使用寿命。对高性能混凝土的具体定义或含义,国际上迄今为止尚没有一个统一的理解,各个国家不同人群有不同的理解。一般说来,高性能混凝土是指高强、高耐久性、高工作性。 随着现代科学技术和生产的发展,各种超长、超高、超大型混凝土构筑物,以及在严酷环境下使用的重大混凝土结构,如高层建筑、跨海大桥、海底隧道、海上采油平台、核反应堆、有毒有害废物处置工程等的建造需要在不断增加。这些混凝土工程施工难度大,使用环境恶劣、维修困难,因此要求混凝土不但施工性能要好,尽量在浇筑时不产生缺陷,更要耐久性好,使用寿命长,因此发展高性能混凝土势在必行。而且工程结构采用高性能混凝土可以节约资源、降低工程造价,利于环境保护和可持续发展。 二、高性能混凝土的性能特点及其优越性 通过实验可以得出高性能混凝土与普通混凝土相比具有以下各方面的特点: 1、原材料性能特点 高性能混凝土采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥;高性能混凝土水泥混和料采用矿渣或粉煤灰,普通混凝土水泥混合料采用矿渣、粉煤灰、石灰石、煤矸石、磷渣;高性能混凝土采用水泥的比表面积≤350m2/kg,普通混凝土水泥的比表面积≤300m2/kg;高性能混凝土采用水泥中的游离氧化钙含量≤1.0%,碱含量≤0.80%,熟料中的C3A含量≤8%,氯离子含量≤0.10%(钢筋混凝土)/≤0.06%(预应力混凝土);普通混凝土水泥中的游离氧化钙含量≤1.5%,碱含量、熟料中的C3A含量、氯离子含量无特殊要求。 高性能混凝土采用的矿渣粉中MgO含量≤14%,普通混凝土对此无要求;高性能混凝土采用的粉煤灰中氯离子含量不宜大于0.02%,CaO含量≤10%,游离CaO含量≤1.0%,普通混凝土对此无要求。 高性能混凝土与普通混凝土采用的砂子区别见下表1 表1 砂子

混凝土的技术性能

混凝土的技术性能 1)混凝土拌合物的和易性 2)混凝土的强度 3)混凝土的变形性能 4)混凝土的耐久性 影响混凝土强度的因素主要有原材料及生产工艺方面的因素。 原材料方面的因素包括: 1)水泥强度与水灰比 2)骨料的种类、质量和数量 3)外加剂 4)掺合料 生产工艺方面的因素包括: 1)搅拌与振捣 2)养护的温度和湿度 3)龄期 混凝土的耐久性 1)抗渗性 2)抗冻性 3)抗侵蚀性 4)混凝土的碳化(中性化) 5)碱骨料反应 混凝土外加剂的主要功能包括: 1)改善混凝土或砂浆拌合物施工时的和易性; 2)提高混凝土或砂浆的强度及其他物理力学性能; 3)节约水泥或代替特种水泥; 4)加速混凝土或砂浆的早期强度发展; 5)调节混凝土或砂浆的凝结硬化速度; 6)调节混凝土或砂浆的含气量; 7)降低水泥初期水化热或延缓水化放热; 8)改善拌合物的泌水性; 9)提高混凝土或砂浆耐各种侵蚀性盐类的腐蚀性; 10)减弱碱骨料反应; 11)改善混凝土或砂浆的毛细孔结构; 12)改善混凝土的泵送性; 13)提高钢筋的抗锈蚀能力; 14)提高骨料与砂浆界面的粘结力,提高钢筋与混凝土的 握裹力; 15)提高新老混凝土界面的粘结力等。 按外加剂的主要使用功能分为以下四类: 1)改善混凝土拌合物流变性能的外加剂。包括各种减 水剂、引气剂和泵送剂等。 2)调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂。包括混凝 剂、早强剂和速凝剂等 3)改善混凝土耐久性的外加剂。包括引气剂、防水剂和 阻锈剂等。 4)改善混凝土其他性能的外加剂。包括膨胀剂、防冻剂、 着色剂等。 外加剂的适用范围 1)混凝土中掺入减水剂,若不减少拌合用水量,能显 著提高拌合物的流动性;当减少水而不减少水泥时,可提高混凝土强度;若减水的同时适当减少水泥用 量,则可节约水泥。同时,混凝土的耐久性也能得到显著改善。 2)早强剂可加速混凝土硬化和早期强度发展,缩短养 护周期,加快施工进度,提高模板周转率。多用于冬 期施工或紧急抢修工程。 3)缓凝剂主要用于高温季节混凝土、大体积混凝土、 泵送与滑模方法施工以及远距离运输的商品混凝土 等,不宜用于日最低气温5℃以下施工的混凝土,也 不宜用于有早强要求的混凝土和蒸汽养护的混凝 土。缓凝剂的水泥品种适应性十分明显,不同品种水 泥的缓凝效果不相同,甚至会出现相反的效果。因此,使用前必须进行试验,检测其混凝效果。 4)引气剂是在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分 布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。引气剂可改善 混凝土拌合物的和易性,减少泌水离析,并能提高混 凝土的抗渗性和抗冻性。同时,含气量的增加,混凝 土弹性模量降低,对提高混凝土的抗裂性有利。由于 大量微气泡的存在,混凝土的抗压强度会有所降低。 引气剂适用于抗冻、防渗、抗硫酸盐、泌水严重的混 凝土等。 5)膨胀剂能使混凝土在硬化过程中产生微量体积膨 胀。膨胀剂主要有硫铝酸钙类、氧化钙类、金属类等。 膨胀剂适用于补偿收缩混凝土、填充用膨胀混凝土、灌浆用膨胀砂浆、自应力混凝土等。含硫铝酸钙类、硫铝酸钙──氧化钙类膨胀剂的混凝土(砂浆)不得用于长期环境温度为80℃以上的工程;含氧化钙类 膨胀剂配制的混凝土(砂浆)不得用于海水或有侵蚀 性水的工程。 6)防冻剂在规定的温度下,能显著降低混凝土的冰点, 使混凝土液相不冻结或仅部分冻结,从而保证水泥的水化作用,并在一定时间内获得预期强度。含亚硝酸 盐、碳酸盐的防冻剂严禁用于预应力混凝土结构;含 有六价铬盐、亚硝酸盐等有害成分的防冻剂,严禁用 于饮水工程及与食品相接触的工程,严禁食用;含有硝铵、尿素等产生刺激性气味的防冻剂,严禁用于办 公、居住等建筑工程。 7)泵送剂是用于改善混凝土泵送性能的外加剂。它由 减水剂、调凝剂、引气剂、润滑剂等多种组分复合而成。泵送剂适用于工业与民用建筑及其他构筑物的泵送施工的混凝土;特别适用于大体积混凝土、高层建 筑和超高层建筑;适用于滑模施工等;也适用于水下 灌注桩混凝土。

高性能混凝土的研究与发展现状

高性能混凝土的研究与发展现状 学生姓名: 指导教师: 专业年级: 完稿时间: XX大学

高性能混凝土的研究与发展现状 摘要 随着科学技术的进步,现代建筑不断向高层、大跨、地下、海洋方向发展。高强混凝土由于具有耐久性好、强度高、变形小等优点,能适应现代工程结构向大 跨、重载、高耸发展和承受恶劣环境条件的需要,同时还能减小构件截面、增大使用 面积、降低工程造价,因此得到了越来越广泛的应用,并取得了明显的技术经济效益。 关键词:高性能混凝土性能发展应用前景 装 订 线

目录 一高性能混凝土的发展方向 (1) 1.1轻混凝土 (1) 1.2绿色高性能混凝土 (1) 1.3超高性能混凝土 (1) 1.4智能混凝土 (1) 二高性能混凝土的性能 (1) 2.1耐久性 (1) 2.2工作性 (1) 2.3力学性能 (1) 2.4体积稳定性 (1) 2.5经济性 (2) 三高性能混凝土质量与施工控制 (2) 3.1高性能混凝土原材料及其选用 (2) 3.2配合比设计控制要点 (3) 四高强高性能混凝土的应用与施工控制 (3) 4.1高强高性能混凝土的应用 (3) 4.2高性能混凝土的施工控制 (4) 五高性能混凝土的特点 (4)

5.1高耐久性能 (4) 5.2高工作性能 (5) 5.3高稳定性能 (5) 六高性能混凝土的发展前景 (5) 参考文献 (6)

一高性能混凝土的发展方向 1.1轻混凝土是指表观密度小于1950kg/m3的混凝土。可分为轻集料混凝土、多孔混凝土和无砂大孔混凝土三类。 1.2绿色高性能混凝土水泥混凝土是当代最大宗的人造材料,对资源、能源的消耗和对环境的破坏十分巨大,与可持续发展的要求背道而驰。绿色高性能混凝土研究和应用较多的是粉煤灰混凝土,粉煤灰混凝土与基准混凝土相比,大大提高了新拌混凝土的工作性能,明显降低混凝土硬化阶段的水化热,提高混凝土强度特别是后期强度而且,节约水泥,减少环境污染,成为绿色高性能混凝土的代表性材料。 1.3超高性能混凝土如活性粉末混凝土,其特点是高强度,抗压强度高达300MPa,且具有高密实性,已在军事、核电站等特殊工程中成功应用。 1.4智能混凝土是在混凝土原有的组分基础上复合智能型组分,使混凝土材料具有自感知、自适应、自修复特性的多功能材料,对环境变化具有感知和控制的功能。随着损伤自诊断混凝土、温度自调节混凝土、仿生自愈合混凝土等一系列机敏混凝土的出现,为智能混凝土的研究、发展和智能混凝土结构的研究应用奠定了基础。 二高性能混凝土的性能 2.1耐久性。高效减水剂和矿物质超细粉的配合使用,能够有效的减少用水量,减少混凝土内部的空隙,能够使混凝土结构安全可靠地工作50~100年以上,是高性能混凝土应用的主要目的。 2.2工作性。坍落度是评价混凝土工作性的主要指标,HPC的坍落度控制功能好,在振捣的过程中,高性能混凝土粘性大,粗骨料的下沉速度慢,在相同振动时间内,下沉距离短,稳定性和均匀性好。同时,由于高性能混凝土的水灰比低,自由水少,且掺入超细粉,基本上无泌水,其水泥浆的粘性大,很少产生离析的现象。 2.3力学性能。由于混凝土是一种非均质材料,强度受诸多因素的影响,水灰比是影响混凝土强度的主要因素,对于普通混凝土,随着水灰比的降低,混凝土的抗压强度增大,高性能混凝土中的高效减水剂对水泥的分散能力强、减水率高,可大幅度降低混凝土单方用水量。在高性能混凝土中掺入矿物超细粉可以填充水泥颗粒之间的空隙,改善界面结构,提高混凝土的密实度,提高强度。 2.4体积稳定性。高性能混凝土具有较高的体积稳定性,即混凝土在硬化早期应具有较低的水化热,硬化后期具有较小的收缩变形。

C60高性能混凝土原材料的选择

C60高性能混凝土原材料的选择 2009-10-13 13:22:44| 分类:混凝土| 标签:|字号大中小订 阅 摘要C6O混凝土广泛用于高层结构、大跨度结构、高速办路桥梁的上部结构、剪力堵等原材料选择不合理可能引起混凝土不合格、体积不穗定、外观等质蚤缺陷,同时使生产成本增大文章论述C6O混凝土原材料的选择,可为获得性能优良的C60C6O 混凝土提供参考关键词C6O混凝土;原材料;外加剂水泥 在我国,用强度等级42.SR的硅酸盐水泥,可以配制出实际强度超过100R混凝土,因此配制C60混凝土不必强调水泥的强度等级。回转窑生产的42.SR的硅酸盐水泥或普通水泥质量稳定,强度波动小,是配制C60混凝土优先选取的原材料。 配制C 6 O混凝土时可选52.SR的硅酸盐水泥,但应注意水泥强度等级高、水泥浆用量较少可能使水泥石强度及水泥石与集料胶结强度降低;同时水泥强度等级提高,混凝土坍落度的稳定性也受到一定影响。C60混凝土的水灰比低,为确保其流动性,所用的水泥流变性能比强度更重要。水泥的具体用量应根据水泥的品种、细度、混凝土坍落度的大小、集料的形状级配等情况而确定。特别是加有高效减水剂、引气剂等外加剂时影响更大。 一般掺优质高效减水剂的C60混凝土水泥用量不宜超过500kg/m3超过此值增加水泥用量对强度增长的作用已不显著,

水泥利用系数降低。 2细集料 21细集料的品种。 砂材质的好坏,对C60混凝土拌和物和易性的影响比粗集料大。应选取含泥量、云母、轻物质、有机质等含量少的1类或n类江砂、河砂。砂中石英颗粒含量多则坚固性较好。 2.2细集料的细度模数。 砂的细度模数宜控制在2.6以上。细度模数小于2.5时,拌制的混凝土拌和物显得太粘稠,施工中难于振捣,且由于砂细,在满足相同和易性要求时,会增大水泥用量。这样不仅增加了成本,而且影响混凝土的技术性能,如混凝土的耐久性、收缩裂缝等。砂也不宜太粗,细度模数大于3.3时,容易引起新拌混凝土在运输浇筑过程中离析及保水性差,从而影响混凝土的内在 质量与外观质量。 2. 3砂率的选择。 一般认为,在满足混凝土所要求的性能范围内,砂率要尽量低,因为在水泥浆量一定的情况下,砂率在混凝土中主要影响拌和物的和易性。砂率越低,拌和物的流动性愈大。C60混凝土由于用水量较低,砂浆量要由增加砂率来补充,砂率宜适量增大,才能满足混凝土拌和物的和易性。但砂率过大,为使C60混凝土拌和物满足设计的和易性,势必使水量增加。增加水量会使混凝土强度降低。因此砂率不宜过大。同时砂率的变化应根据

高性能混凝土性能

高性能混凝土性能 讲授目录 HPC的性能相对于传统混凝土而言当然应当是优异的。我们分以下几个方面来讨论。 高性能混凝土的工作性 高性能混凝土的体积稳定性 高性能混凝土的耐久性 高性能混凝土的力学问题 高性能混凝土的高温性能 一、高性能混凝土的工作性 高性能混凝土的优良工作性,既包括传统混凝土拌和物工作性中的流动性、黏聚性(抗离析性)和泌水性等方面,又包括现代混凝土为适应泵送、免振等施工要求而要求的大流动性、坍落度保留好等方面。 为使硬化后的混凝土具有较高的强度和密实性,与普通混凝土相比,高性能混凝土中胶凝材料用量可能增大,除水泥外,往往还要加入1-2种矿物外加剂,同时使用高效减水剂,在较低水胶比下获得高流动性,因此拌和物的黏性增大,变形需要一定的时间。 高性能混凝土的流变性仍近似于宾汉姆体。可以用屈服剪切应力和塑性黏度两个参数来表达其流变性能,而在实际工程中采用变形能力和变形速度来反映高性能混凝土的工作性更为合理。 新拌混凝土的流变学参数

用宾汉姆体描述新拌混凝土流变学特性时,屈服值(屈服应力)是最重要的参数。屈服值是使材料发生变形所需的最小应力。坍落度值越小,表明混凝土拌合物的屈服值越大,在较小的应力作用下越不易变形。 影响混凝土屈服值的主要因素有用水量和化学外加剂。 ②塑性黏度 是反映作用应力与流动速度之间关系的参数。坍落度大致相同,塑性黏度大,混凝土拌合物流动和变形速度慢。 胶凝材料用量多的混凝土,其塑性黏度有增大的趋向。特别是使用塑化剂减少单位体积用水量时,黏性较不掺塑化剂且坍落度相同的混凝土拌合物明显增大,造成泵压增大,可泵性变差。 高性能混凝土工作性的测定方法 坍落度与坍落流动度 V型漏斗试验 U形充填性试验装置 J-环试验 L形流动仪及测试指标试验

普通混凝土的组成及性能

模块5 普通混凝土的组成及性能 一、教学要求 1.知识要求 (1)混凝土的含义、分类; (2)混凝土组成材料的作用; (3)水泥强度等级的选择; (4)粗、细集料的含义和种类; (5)集料粗细程度和颗粒级配的含义和表示方法; (6)针、片状颗粒对混凝土质量的影响; (7)粗集料强度的表示方法; (8)混凝土拌合用水的基本要求; (9)混凝土外加剂的含义和分类,减水剂的含义、作用机理和常用品种,早强剂的含义和种类,泵送剂的含义和特点; (10)普通混凝土的和易性(流动性、黏聚性、保水性)的含义、测定方法和影响因素,恒定用水量法则的含义; (11)混凝土抗压强度试验方法、强度等级和影响因素; (12)混凝土耐久性的含义和内容,碱-集料反应产生的条件与防止措施。 2.技能要求 (1)能根据筛分结果,正确评定细集料的粗细程度和颗粒级配; (2)能合理选择粗集料的最大粒径; (3)能对普通混凝土拌合物的坍落度进行选择和调整; (4)会混凝土非标试件强度值的换算,能正确运用混凝土强度公式,能采用合理措施提高混凝土的强度; (5)能合理采用提高混凝土耐久性的具体措施。 3.素质要求 (1)培养学生严谨科学的工作和学习态度; (2)培养学生的安全和团队意识。 二、重点难点 1.教学重点 (1)砂的筛分与细度模数; (2)普通混凝土的和易性、强度、耐久性等性质; (3)混凝土强度的影响因素 (4)减水剂的含义与应用。

2.教学难点 (1)集料级配; (2)砂的筛分试验与细度模数的计算和级配评定; (3)减水剂的作用机理。 三、教学设计 【参见:学习情境教学设计(模块5)】 四、教学评价 通过理论考试和校内实验操作、企业实践见习、在线学习记录、课堂学习状态等考查,采取学生讨论和教师评价相结合的方式对学生进行考核,重点评价学生对建筑材料基础知识的掌握情况和对建筑材料综合应用的相关技能。 五、教学内容 第1讲普通混凝土用的水泥和集料 混凝土,过去简称“砼”,是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料。 普通混凝土是指用水泥作胶凝材料,砂、石作集料,与水(可选择添加剂和矿物掺合料)按一定比例配合,经搅拌、成型、养护而成的人造石材。 混凝土原料丰富、价格低廉、生产工艺简单、抗压强度高、耐久性能好、强度等级范围宽,在土木工程中广为使用。但也存在自重大、养护周期长、抗拉强度低、导热系数大、生产周期长、变形能力差、易出现裂缝等缺点。 ◆混凝土的分类: 按胶结材料分:水泥混凝土、沥青混凝土、石膏混凝土、聚合物混凝土等。 按体积密度分:重混凝土(ρ0>2800kg/m3)、普通混凝土(ρ0=2000-2800kg/m3)、轻混凝土(ρ0<1950kg/m3) 。 按强度等级分:普通混凝土(f c<60MPa)、高强混凝土(f c=60-100MPa)、超高强混凝土(f c >100MPa)。 按用途分:结构混凝土、水工混凝土、特种混凝土(耐热、耐酸、耐碱、防水、防辐射等)。 按施工方法分:预拌混凝土、泵送混凝土、碾压混凝土、喷射混凝土等。 ◆普通混凝土的基本组成材料是胶凝材料、粗集料(石子)、细集料(砂)和水。胶凝材料是混凝土中水泥和掺合料的总称。 砂、石在混凝土中起骨架作用,称为集料(骨料)。 胶凝材料和水形成灰浆,包裹在粗细集料表面并填充集料间的空隙。

高性能混凝土与普通混凝土的差别

高性能混凝土与普通混凝土的差别 一、理念上的差别 共性: ◇高性能混凝土本质上与普通混凝土没有很大差别 高性能混凝土为一种新型高技术混凝土,就是对普通砼某些性能上的优化,就是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土,就是以耐久性作为设计的主要目标,针对不同用途的要求,对下列性能有重点的加以保证:耐久性、施工性、适用性、强度、体积稳定性与经济性。 ◇使用的原材料仍然为水泥、砂、石、外加剂,但对各性能指标要求更严。 ◇生产工艺过程在宏观上与普通混凝土一致 不同点: ◇在普通混凝土基础上掺加大量活性混合材,养护水平要求高。 高性能混凝土就是满足特定功能与匀质性综合需要的混凝土。采用普通的组分材料与通常的搅拌、浇注与养护操作,未必能日常生产这种混凝土。高性能混凝土的特性,就是针对一定的应用与环境所要求的。例如:易于浇注、早期强度、水化热、体积稳定性、可捣实不离析、长期力学性质、密度、韧性、在服务环境中运行寿命长久。因此在施工过程中要掺大量活性混合材以改善上述性能。活性混合材掺量提高了,相应的养护工艺也要提高。 ◇对施工单位的管理水平要求高 高性能混凝土的施工过程控制要严格按ISO9001标准要求运行。 ◇许多对普通混凝土不敏感的因素变得敏感了 高性能混凝土对原材料、配合比、生产搅拌运输工艺、养护方式等十分严格,按普通混凝土的生产理念远远不能适应要求。 二、原材料选用上的差别 1.水泥 水泥应采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。普通硅酸盐水泥中掺与料只能就是粉煤灰或高炉矿渣。 a 不用早强型水泥 b 不用立窑水泥 c 不要选用C3A含量高的水泥 d 尽量选用低碱水泥 2、砂

钢筋和混凝土的力学性能

钢筋和混凝土的力学性能 问答题参考答案 1.软钢和硬钢的区别是什么?应力一应变曲线有什么不同?设计时分别采用什么值作为依据? 答:有物理屈服点的钢筋,称为软钢,如热轧钢筋和冷拉钢筋;无物理屈服点的钢筋,称为硬钢,如钢丝、钢绞线及热处理钢筋。 软钢的应力应变曲线如图2-1所示,曲线可分为四个阶段:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和破坏阶段。 有明显流幅的钢筋有两个强度指标:一是屈服强度,这是钢筋混凝土构件设计时钢筋强度取值的依据,因为钢筋屈服后产生了较大的塑性变形,这将使构件变形和裂缝宽度大大增 f作为钢筋的强度极限。另一个强度指标是加以致无法使用,所以在设计中采用屈服强度 y f,一般用作钢筋的实际破坏强度。 钢筋极限强度 u 图2-1 软钢应力应变曲线 硬钢拉伸时的典型应力应变曲线如图2-2。钢筋应力达到比例极限点之前,应力应变按直线变化,钢筋具有明显的弹性性质,超过比例极限点以后,钢筋表现出越来越明显的塑性性质,但应力应变均持续增长,应力应变曲线上没有明显的屈服点。到达极限抗拉强度b 点后,同样由于钢筋的颈缩现象出现下降段,至钢筋被拉断。 设计中极限抗拉强度不能作为钢筋强度取值的依据,一般取残余应变为0.2%所对应的应力σ0.2作为无明显流幅钢筋的强度限值,通常称为条件屈服强度。对于高强钢丝,条件屈服强度相当于极限抗拉强度0.85倍。对于热处理钢筋,则为0.9倍。为了简化运算,《混凝土结构设计规范》统一取σ0.2=0.85σb,其中σb为无明显流幅钢筋的极限抗拉强度。

图2-2硬钢拉伸试验的应力应变曲线 2. 我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种?我国热轧钢筋的强度分为几个等级? 答:目前我国用于钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构的钢筋主要品种有钢筋、钢丝和钢绞线。根据轧制和加工工艺,钢筋可分为热轧钢筋、热处理钢筋和冷加工钢筋。 HPB235(Q235,符号Φ,Ⅰ级)、热轧带肋钢筋HRB335(20MnSi ,符号,Ⅱ级)、热轧带肋钢筋HRB400(20MnSiV 、20MnSiNb 、20MnTi ,符号,Ⅲ级)、余热处理钢筋RRB400(K 20MnSi ,符号,Ⅲ级)。热轧钢筋主要用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力普通钢筋。 3. 钢筋冷加工的目的是什么?冷加工方法有哪几种?简述冷拉方法? 答:钢筋冷加工目的是为了提高钢筋的强度,以节约钢材。除冷拉钢筋仍具有明显的屈服点外,其余冷加工钢筋无屈服点或屈服台阶,冷加工钢筋的设计强度提高,而延性大幅度下降。 冷加工方法有冷拨、冷拉、冷轧、冷扭。 冷拉钢筋由热轧钢筋在常温下经机械拉伸而成,冷拉应力值应超过钢筋的屈服强度。钢筋经冷拉后,屈服强度提高,但塑性降低,这种现象称为冷拉强化。冷拉后,经过一段时间钢筋的屈服点比原来的屈服点有所提高,这种现象称为时效硬化。时效硬化和温度有很大关系,温度过高(450℃以上)强度反而有所降低而塑性性能却有所增加,温度超过700℃,钢材会恢复到冷拉前的力学性能,不会发生时效硬化。为了避免冷拉钢筋在焊接时高温软化,要先焊好后再进行冷拉。钢筋经过冷拉和时效硬化以后,能提高屈服强度、节约钢材,但冷拉后钢筋的塑性(伸长率)有所降低。为了保证钢筋在强度提高的同时又具有一定的塑性,冷拉时应同时控制应力和控制应变。 4. 什么是钢筋的均匀伸长率?均匀伸长率反映了钢筋的什么性质? 答:均匀伸长率δgt 为非颈缩断口区域标距的残余应变与恢复的弹性应变组成。 s b gt E l l l 000'σδ+-= 0l ——不包含颈缩区拉伸前的测量标距;'l ——拉伸断裂后不包含颈缩区的测量标距;0b σ——实测钢筋拉断强度;s E ——钢筋弹性模量。 均匀伸长率δgt 比延伸率更真实反映了钢筋在拉断前的平均(非局部区域)伸长率,客观反映钢筋的变形能力,是比较科学的指标。 5. 什么是钢筋的包兴格效应? 答:钢筋混凝土结构或构件在反复荷载作用下,钢筋的力学性能与单向受拉或受压时的力学性能不同。1887年德国人包兴格对钢材进行拉压试验时发现的,所以将这种当受拉(或受压)超过弹性极限而产生塑性变形后,其反向受压(或受拉)的弹性极限将显著降低的软化现象,称为包兴格效应。 6. 在钢筋混凝土结构中,宜采用哪些钢筋? 答:钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的钢筋,应按下列规定采用:(1)普通钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋,也可采用HPB235级和RRB400级钢筋;(2)预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝,也可采用热处理钢筋。 7. 试述钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求。 答:(1)对钢筋强度方面的要求 普通钢筋是钢筋混凝土结构中和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋,主要是

高性能混凝土基本知识

一、什么是高性能混凝土?现代工程施工为什么强调必须发展高性能混凝土? 高性能混凝土是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上,采用现代混凝土技术制作的混凝土,它以耐久性作为主要指标。针对不同用途要求,高性能混凝土对下列性能有重点地予以保证:耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性、经济性。为此,高性能混凝土在配料上的特点是:低水胶比、选用优质原料,并 这里特别强调。目前有些人员,还认为高性能混凝土必须是高强混凝土(大于C50级的混凝土),这是片面的。从目前已取得的成果以及从工程安全性与安全使用年限等要求来看,高强混凝土必须是高性能混凝土。因此,高强混凝土应包括在高性能混凝土之中,而不是高性能混凝土包括在高强混凝土之中。单纯的高强混凝土不一定就是高性能,如:干硬性混凝土、碾压混凝土。中低等级的混凝土,只要需要也可以按高性能混凝土来配制,如处于恶劣环境的海工混凝土、中高等介质的耐蚀混凝土、大体积混凝土、含有活性碱集料的混凝土。对强度要求并不高(一般C30级左右),但对耐久性要求却很高,高性能混凝土恰能满足这些要求。因此,高性能混凝土不只是高强度的,而是包括各种强度等级的,范围十分广泛。 高性能混凝土能够解决在使用过程中的诸如问题,如:高强耐久,混凝土需要密实度高;泵送施工需要大坍落度,流动性好;防水,需要抗渗性好;耐蚀,可根据需要配制各类耐腐蚀混凝土。总之,针对混凝土所处环境、耐久要求、施工工艺等按需配制。 实践证明,普通混凝土的使用寿命不过50年,我国在50年代兴建的铁路、公路桥梁混凝土,已经全部通过大修或重建。当时兴建的水库大坝有许多已经成

为陷入危境的“病坝”。据水利界专家介绍:截至1997年底,驰名中外的佛子岭、梅山、响洪甸三座老坝,不维修不行,维修耗资巨大,可能比新建坝耗资还要多。 据《钢筋混凝土结构设计规范》管理组1997年的调查资料,一般环境中的建筑物混凝土有40%已经碳化到钢筋表面,较潮湿环境中则有90%的构件钢筋已经锈蚀,其中有的重要建筑物使用时间只有10年左右就得推倒重建。因此,混凝土耐久性问题越来越受到人们的重视,长期以来按保证强度单一指标的做法已经不适合现代工程施工了。 高性混凝土,在正常条件下使用寿命都能满足100年,配制好的高性能混凝土,在恶劣环境下的使用寿命也能超过100年。发达国家(如美国)工程施工对混凝土耐久性的要求是大于120年。我国三夹工程大坝设计使用年限是100年,杭州湾大桥(抗腐蚀混凝土)、京沪高速铁路主体工程混凝土,设计寿命都按使用100年不维修,其混凝土工艺要根据工程所处的环境条件,使用耐久要达到100年以上来配制。 二、混凝土的耐久性涉及哪些方面? 混凝土的耐久性包含:引起破坏的作用力、对破坏作用的抵抗力。两种力相互抵抗的结果决定了混凝土是否耐久。如果抵抗力总是大于破坏力,则混凝土的耐久性始终可得到保证。破坏的因素有:①冻融循环作用;②钢筋锈蚀作用;③碳酸盐化作用;④淡水溶蚀作用;⑤盐类侵蚀作用;⑥碱—集料反应;⑦酸碱腐蚀作用;⑧冲击、磨损等机械破坏作用等。如何有效地预防和抵抗这些破坏因素的破坏力,是解决混凝土耐久性问题的关键。

高性能混凝土考试题

参考复复习题 一、填空题 1、高性能混凝土设计需要考虑所在地的环境条件,国内环境条 件共分五类(17个等级),哈大线一局范围的环境条件有碳化、氯盐、化学侵蚀、冻融破坏、四类。 2、高性能混凝土耐久性指标一般指混凝土的抗裂性、 护筋性、抗冻性、耐磨性及抗碱骨料反应等。 3、高速铁路主要结构物的设计使用年限均为 100 年 4、水泥用量越大,凝胶量越大;水灰比越大,同龄期混凝土则水化越充分,凝胶量越大,则硬化后收缩和徐变就越大,因此在满足强度等指标的要求下,混凝土不宜多用水泥。 5、电通量是目前测定高性能混凝土渗透性的一项重要指标。 6、哈大线一局范围属寒冷地区,抗冻等级为 D3,因此桩基以上有抗冻要求的混凝土其含气量应≥。 7、若粗骨料含有碱—硅酸反应活性矿物,其沙浆棒膨胀率应小于 %,否则应采取抑制碱—骨料反应的技术措施。不得使用碱—碳酸盐反应活性骨料,每m3混凝土在潮湿环境中碱含量不得超过公斤。另外钢筋混凝土中氯离子总含量不应超过胶凝材料总量%,预应力混凝土不超过% 。 8、应注意养护温度,寒季应采取保温措施,夏季采用隔热措施,养护期混凝土芯部与表层,表层与环境温度不宜超过20℃,梁与墩身不宜超过 15℃。 9、混凝土施工检测分施工前检测、施工过程检测、施工后检测三阶段。 10、冬季施工,混凝土入模温度不应低于5℃,夏季施工时,混凝土入模温度不宜高于气温且不宜超过30℃。 11、蒸气养护分静停、升温、恒温、降温四个阶段,混凝土浇筑完

4h ~ 6h后方可升温。升温、降温速度不得大于10℃/h,恒温期间混凝土内部温度不宜超过60℃,最高不得大于65℃。 12、隧道衬砌每200m应至少制做抗渗检查试件一组,有抗渗要求的混凝土每5000m3混凝土同配合比及同施工工艺的混凝土应至少制做抗渗检查试件一组。 13、对弹性模量有要求的,指标应符合设计要求,且同条件养护终张拉及标养28d弹性模量试件不得少于一组。 14、混凝土的强度等级必须符合设计要求,规范新规定:预应力混凝土、喷射混凝土、蒸养混凝土抗压强度标准条件养护试件的龄期为28d,其它混凝土试验龄期为56d。 15、哈大线一局范围有不少工点环境条件为硫酸盐侵蚀环境(图纸标明为H1和H2),因此胶凝材料应做抗蚀试验,其抗蚀系数不得小于。 16、高性能混凝土灌注或泵送前最大坍落度不宜超过22cm,否则易形成混凝土离析,从而造成泵管阻塞现象。 判断题(判断对错) 二、判断题 1、高性能混凝土必须使用粉煤灰,矿粉等外掺料和水泥一起总称为胶凝材料,由于增加了这些外掺料,混凝土性能改观,因而称为高性能混凝土。(×) 2、优良的复和高效减水剂含有引气成分,可在高性能混凝土中引入极细小的封闭的小圆形气泡,从而提高抗冻和工作性。所以要在混凝土中多引气,以保证上述的性能。(×) 3、高性能混凝土原材料要求严格,且需掺入矿物外掺料,使用价格相比较高的减水剂,因此高性能混凝土必然成本高,因此非重点工程不宜使用高性能混凝土。(×) 4、高强混凝土因为水灰比低,强度高,因而它属于高性能混凝土的范畴。(×) 三、问答题

第四版混凝土结构设计原理试题库及其参考答案

第四版混凝土结构设计原理试题库及其参考答案 一、判断题(请在你认为正确陈述的各题干后的括号内打“√”,否则打“×”。每小题1分。) 第1章钢筋和混凝土的力学性能 1.混凝土立方体试块的尺寸越大,强度越高。() 2.混凝土在三向压力作用下的强度可以提高。() 3.普通热轧钢筋受压时的屈服强度与受拉时基本相同。 () 4.钢筋经冷拉后,强度和塑性均可提高。() 5.冷拉钢筋不宜用作受压钢筋。() 6.C20表示f cu=20N/mm。() 7.混凝土受压破坏是由于内部微裂缝扩展的结果。()8.混凝土抗拉强度随着混凝土强度等级提高而增大。 () 9.混凝土在剪应力和法向应力双向作用下,抗剪强度随拉应力的增大而增大。() 10.混凝土受拉时的弹性模量与受压时相同。() 11.线性徐变是指压应力较小时,徐变与应力成正比,而非线性徐变是指混凝土应力较大时,徐变增长与应力不成正比。 () 12.混凝土强度等级愈高,胶结力也愈大() 13.混凝土收缩、徐变与时间有关,且互相影响。() 第1章钢筋和混凝土的力学性能判断题答案 1. 错;对;对;错;对; 2. 错;对;对;错;对;对;对;对; 第3章轴心受力构件承载力

1. 轴心受压构件纵向受压钢筋配置越多越好。( ) 2. 轴心受压构件中的箍筋应作成封闭式的。( ) 3. 实际工程中没有真正的轴心受压构件。( ) 4. 轴心受压构件的长细比越大,稳定系数值越高。( ) 5. 轴心受压构件计算中,考虑受压时纵筋容易压曲,所以钢筋的抗压强度设计值最大取为 2/400mm N 。( ) 6.螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件的承载力,又能提高柱的稳定性。( ) 第3章 轴心受力构件承载力判断题答案 1. 错;对;对;错;错;错; 第4章 受弯构件正截面承载力 1. 混凝土保护层厚度越大越好。( ) 2. 对于'f h x ≤的T 形截面梁,因为其正截面受弯承载力相当于宽度为' f b 的矩形截面梁,所以其 配筋率应按0 'h b A f s = ρ来计算。( ) 3. 板中的分布钢筋布置在受力钢筋的下面。( ) 4. 在截面的受压区配置一定数量的钢筋对于改善梁截面的延性是有作用的。( ) 5. 双筋截面比单筋截面更经济适用。( ) 6. 截面复核中,如果ε>εb b ξξ >,说明梁发生破坏,承载力为0。 ( ) 7. 适筋破坏的特征是破坏始自于受拉钢筋的屈服,然后混凝土受压破坏。( ) 8. 正常使用条件下的钢筋混凝土梁处于梁工作的第Ⅲ阶段。( ) 9. 适筋破坏与超筋破坏的界限相对受压区高度b ξ的确定依据是平截面假定。( ) 第4章 受弯构件正截面承载力判断题答案 1. 错;错;错;对;错; 2. 错;对;错;对; 第5章 受弯构件斜截面承载力 1. 梁截面两侧边缘的纵向受拉钢筋是不可以弯起的。( ) 2. 梁剪弯段区段内,如果剪力的作用比较明显,将会出现弯剪斜裂缝。( ) 3. 截面尺寸对于无腹筋梁和有腹筋梁的影响都很大。( ) 4. 在集中荷载作用下,连续梁的抗剪承载力略高于相同条件下简支梁的抗剪承载力。( ) 5. 钢筋混凝土梁中纵筋的截断位置,在钢筋的理论不需要点处截断。( ) 第5章 受弯构件斜截面承载力判断题答案 1. 对;错;错;错;错 第6章 受扭构件承载力 1.钢筋混凝土构件在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的承载力计算时,其所需要的箍筋由受弯构件斜截面承载力计算所得的箍筋与纯剪构件承载力计算所得箍筋叠加,且两种公式中均不考虑剪扭的相互影响。( )

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