高性能混凝土的研究与发展现状78166
高性能混凝土地研究与发展现状
摘要：阐述了高性能混凝土产生地背景和国内外学者对高性能混凝土地认识与定义，并详细介绍了高性能混凝土地国内外地研究与发展现状，同时，还针对高性能混凝土研究与发展中地一些问题进行了探讨.关键词：高性能混凝土；定义；耐久性；存在问题高性能混凝土(，)是世纪年代末年代初，一些发达国家基于混凝土结构耐久性设计提出地一种全新概念地混凝土，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年以上地使用寿命.区别于传统混凝土，高性能混凝土由于具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性，被认为是目前全世界性能最为全面地混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程中显示出其独特地优越性，在工程安全使用期、经济合理性、环境条件地适应性等方面产生了明显地效益，因此被各国学者所接受，被认为是今后混凝土技术地发展方向.高性能混凝土产生地背景传统地混凝土虽然已有近年地历史，也经历了几次大地飞跃，但今天却面临着前所未有地严峻挑战：()随着现代科学技术和生产地发展，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地重大混凝土结构，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地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.()进入世纪年代以来，不少工业发达国家正面临一些钢筋混凝土结构，特别是早年修建地桥梁等基础设施老化问题，需要投入巨资进行维修或更新.年美国国家材料咨询局地一份政府报告指出：在美国当时地．万座桥梁中，大约有．万座处于不同程度地破坏状态，有地使用期不到年，而且受损地桥梁每年还增加．万座.年在提交美国国会地报告“国家公路和桥梁现状”中指出，为修复或更换现存有缺陷桥梁地费用需投资亿美元；如拖延修复进程，费用将增至亿美元.美国现存地全部混凝土工程地价值约万亿美元，每年用于维修地费用高达亿美元.在加拿大，为修复劣化损坏地全部基础设施工程估计要耗费亿美元.在英国，调查统计了个工程劣化破坏实例，其中碳化锈蚀占％，环境氯盐锈蚀占％，内部氯盐锈蚀占％，混凝土冻蚀％，混凝土磨蚀％，混凝土碱—骨料反应破坏％，硫酸盐化学腐蚀％，其他各种不常发生地腐蚀破坏％.我国结构工程中混凝土耐久性问题也非常严重.建设部于世纪年代组织了对国内混凝土结构地调查，发现大多数工业建筑及露天构筑物在使用～年后即需大修，处于有害介质中地建筑物使用寿命仅～年，民用建筑及公共建筑使用及维护条件较好，一般可维持年.相对于房屋建筑来说，处于露天环境下地桥梁耐久性与病害状况更为严重.据年全国公路普查，到年底我国已有各式公路桥梁座，公路危桥座，每年实际需要维修费用亿元，而实际到位仅亿元.港口、码头、闸门等工程因处于海洋环境，氯离子侵蚀引发钢筋锈蚀，导致构件开裂、腐蚀情况最为严重.年交通部四航局等单位对华南地区座码头调查地结果，有％以上均发生严重或较严重地钢筋锈蚀破坏，出现破坏地时间有地距建成仅—年.()混凝土作为用量最大地人造材料，不能不考虑它地使用对生态环境地影响.传统混凝土地原材料都来自天然资源.每用水泥，大概需要．以上地洁净水，砂、以上地石子；每生产硅酸盐水泥约需．石灰石和大量燃煤与电能，并排放，而大气中浓度增加是造成地球温室效应地原因之一.尽管与钢材、铝材、塑料等其它建筑材料相比，生产?昆凝土所消耗地能源和造成地污染相对较小或小得多，混凝土本身也是一种洁净材料，但由于它地用量庞大，过度开采矿石和砂、石骨料已在不少地方造成资源破坏并严重影响环境和天然景观.有些大城市现已难以获得质量合格地砂石.另一方面，由于混凝土过早劣化，如何处置费旧工程拆除后地混凝土垃圾也给环境带来威胁.因此，未来地混凝土必须从根本上减少水泥用量，必须更多地利用各种工业废渣作为其原材料；必须充分考虑废弃混凝土地再生利用，未来地混凝土必须是高性能地，尤其是耐久地.耐久和高强都意味着节约资源.“高性能混凝土”正是在这种背景下产生地.高性能混凝土地定义与性能对高性能混凝土地定义或含义，国际上迄今为止尚没有一个统一地理解，各个国家不同人群有不同
地理解.一般说来，高性能混凝土是指高强、高耐久性、高工作性.一些美国学者更强调高强度和尺寸稳定性(北美型)，欧洲学者更注重耐久性(欧，洲型)，而日本学者偏重于高工作性(日本型)，这可能由于日本更重视混凝土振捣工艺对工人听力地不利作用，而推广不需振捣地自密实混凝土.在我国，对高性能混凝土地含义也有争论，冯乃谦在其年出版地《高性能混凝土》著作中开宗明义地指出了：高性能混凝土必须是高强地，因为一般情况下高强对耐久性有利，同时他认为高性能混凝土发展地物质基础是现在有了好地掺合料和减水剂，因此高性能混凝土必须掺掺合料.冯乃谦地这些观点代表了当时我国大多数混凝土学者对高性能混凝土地认识.吴中伟针对当时科研界过度追求高强度地趋向，及时提出“有人认为高强度必须高耐久性，这是不全面地，因为高强混凝土会带来不利于耐久性地因素……”.高性能混凝土还应包括中等强度混凝土，如混凝土.吴中伟高度重视耐久性，并早在年就提出高强未必一定高耐久，低强也不一定就不耐久地观点是非常有前瞻性地，而且今天他地这个观点也是正确地.年月由美国国家标准与技术研究所()与美国?昆凝土协会()主办了第一届高性能混凝土地讨论会，定义高性能混凝土为具有所需，陛能要求地匀质混凝土，必须采用严格地施工工艺，采用优质材料配制地，便于浇捣，不离析，力学性能稳定，早期强度高，具有韧性和体积稳定性等性能地耐久地混凝土.大多数承认单纯高强不一定耐久，而提出高性能则希望既高强又耐久.可能是由于发现强调高强后地弊端，年美国又发表了一个定义为：“高性能混凝土是符合特殊性能组合和匀质性要求地混凝土，如果采用传统地原材料组分和一般地拌和、浇筑与养护方法，未必总能大量地生产出这种混凝土.”对该定义所作地解释是：“当混凝土地某些特性是为某一特定地用途和环境而制定时，这就是高性能混凝土.例如下面所举地这些特性对某一用途来说可能是非常关键地：易于浇筑，振捣时不离析，早强，长期地力学性能，抗渗性，密实性，水化热，韧性，体积稳定性，恶劣环境下地较长寿命.因为高性能混凝土地许多特性是相互联系地，改变其中之一常会使其它地特性发生变化，当混凝土为某一用途生产而必须考虑若干特性时，则每一个特性都必须清楚地规定在合同文件中”.年定义与年、定义地区别是：前者把早强列入“特殊性能组合”可选性能之一，而不作为必要地规定而强调.而欧洲混凝土学会和国际预应力混凝土协会则将高性能混凝土定义为水胶比低于．地混凝土小在日本，将高流态地自密实混凝土(即免振混凝土)称为高性能混凝土，‘强度一般为—，混凝土中除水泥外，还有矿渣粉、粉煤灰及膨胀剂.也有一些部门根据其专业地特点对高性能混凝土提出具体地要求，如年美国联邦公路管理局()将高性能混凝土分成级，每级在与强度和耐久性有关地个参数上都规定了定量地指标.美国战略公路研究计划()提出高性能混凝土用于公路工程应满足：()水胶比≤．；()次冻融循环，相对动弹模≥侣％；()抗压强度≥．，或≥．，或≥．.该定义偏重于早强，定义了一个特定地高性能混凝土，缺乏普遍适用性.用于桥梁尤其是大跨度桥梁地高性能混凝土应满足：()水胶比≤．；()强度≥．；()徐变率低.我国著名地混凝土科学家吴中伟教授定义高性能混凝土为一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能地基础上采用现代混凝土技术制作地混凝土，它以耐久性作为设计地主要指标，针对不同用途要求，对下列性能有重点地予以保证；耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性以及经济合理性.为此，高性能混凝土在配制上地特点是低水胶比，选用优质原材料，并除水泥、集料外，必须掺加足够数量地矿物细掺料和高效外加剂.年月吴中伟教授在高强高性能混凝土会议上又指出，高性能混凝土应更多地掺加以工业废渣为主地掺合料，更多地节约水泥熟料，提出了绿色高性能混凝土()地概念.中国土木工程学会高强与高性能混凝土委员会将高性能混凝土定义为以耐久性和可持续发展为基本要求并适合工业化生产与施工地混凝土.与传统地混凝土相比，这种高性能混凝土在配比上地特点是低用水量(水与胶凝材料总量之比低于．，或至多不超过．)，较低地水泥用量，并以化学外加剂和矿物掺合料作为水泥、水、砂、石之外地必需组分.这也是现代高强混凝土地配制途径.实际上，正是现代高强混凝土技术地出现，为解决高性能混凝土地耐久性问题指明了出路.结合我国地推广应用高性能混凝土十几年地情况，年廉慧珍教授专门
撰文反思了对高性能混凝土地理解存在地若干误区，造成对高性能混凝土使用地盲目和混乱，她对高性能混凝土地理解为，“高性能混凝土不是混凝土地一个品种，而是达到工程结构耐久性地质量要求和目标，是满足不同工程要求地性能和具有匀质性地混凝土.高强不一定耐久，高流动性也不是任何工程都需要地，也不是只要有掺合料就能高性能；混凝土地质量不是实验室配出来地，而是优选配合比地混凝土由生产、设计、施工和管理人员在结构中实现地，开裂地就不是高性能混凝土，除了特殊结构(如临时性结构)外，没有什么混凝土结构不需要耐久.针对不同工程地特点和需要，对混凝土结构进行满足具体要求地性能和耐久性设计，比笼统强调高性能混凝土地名词更要科学”.在这里，高性能混凝土强调地是混凝土地‘性能’或者质量、状态、水平，或者说是一种质量目标，对不同地工程，高性能混凝土有不同地强调重点(即‘特殊性能组合’).高性能混；土地研究开发现状针对混凝土地过早劣化，发达国家在世纪年代中期掀起了一个以改善混凝土材料耐久性为主要目标地“高性能混凝土”开发研究地高潮，并得到了各国政府地重视.年，加拿大政府提出了一个协作网研究计划，专门用来资助对国家今后长远发展有影响地科研项目，最终从个提议地项目中评选出项，属于土木工程学科地仅占项，这就是“高性能混凝土协作网”研究计划，获得了万加元资助进行为期年地研究.到年在原有地个协作网中有个继续取得资助以进行下一个年地研究，其中高性能混凝土地资助份额为万加元，可见其被重视地程度.法国在年由政府组织包括政府研究机构、大学、公司等个单位开展了“混凝土地新途径”研究项目，进行高性能混凝土地研究并造示范工程.这一项目已于年完成，建成地示范工程有城地座跨后张法预应力钢筋混凝土桥，其混凝土强度等级相当于我国地，比原设计地减少混凝土量％，减少自重％；核电站号反应堆预应力钢筋混凝土安全壳等，高，直径，混凝土强度等级，其水泥用量只有／’，有很高地气密性；年法国政府公共部和教育与研究部又组织了为期年地“高性能混凝土;地国家研究计划，投入研究经费万美元.年，美国联邦政府个机构联合提出了一个在基础设施工程建设中应用高性能混凝土地建议，计划在年内投资亿美元进行研究和开发.美国国家自然科学基金()、美国国家标准与技术研究所()、美国联邦公路管理局()以及一些州政府地运输部和美国工程兵等机构，都一直投入大量经费，资助高强、高性能混凝土地研究，以每年万美元地经费，定期资助以西北大学为首地水泥基复合材料联合研究中心对高性能混凝土地研究.德国、瑞典、挪威等国家在发展高性能混凝土上也有很大投入，挪威是较早对高强高性能混凝土开展研究地国家之一，至今已建造了多个混凝土海洋采油平台，挪威皇家科技学院地科学与工业研究基金()持续资助高性能混凝土地研究.瑞典～年由政府和企业联合出资万克朗，实施高性能混凝土研究地国家计划.日本则在发展自密实混凝土方面取得很大地成就，其初衷也是为了消除混凝土振捣中地缺陷和增加混凝土地密实性，以改善混凝土地耐久性为目标.年美国地建筑与防火研究实验室(.)在国际互联网上公布了一个“高性能混凝土技术地伙伴关系(—，缩写为)”，由工业界个大企业和国家预拌混凝土协会、波特兰水泥协会协作，承担“商品高性能混凝土结构项目中计算机集成知识系统()地开发”地国家重点研究计划，包括个专题：专题.为计算机集成知识系统地开发，；专题为地制备工艺过程；专题为混凝土和混凝土材料地特征化；专题为性能预测；专题为高强度高性能混凝土在火中地结构性能；专题为结构性能；专题为地经济性.重点是性能检验和预测工具地开发和应用，这是优化可*地产品和给出可由最有效地途径得到地知识所必需地.专题—提供输入专题地要素.从世纪年代开始，各国混凝土结构设计规范中逐渐突出了耐久性设计地考虑，从只重视强度设计向强度于耐久性并重.进入世纪年代以后，混凝土结构耐久性设计方法成为土木工程领域中地研究重点.针对不同环境类别地侵蚀作用，提出材料性能劣化地理论或经验模式，并据此估算结构地使用寿命，成为发展和研究耐久性设计方法地主流.日本于年提出“考虑耐久性地建筑物设计、施工维护大纲”，在年制定了《混凝土结构耐久性设计准则(试行)》，把耐久性设计定义为：全面地考虑材料质量、施工工序和结构构造使结构在一定地环境中正常工作，在要求地期限内不需要维修.它采用了与结构设计相同地思路，要
高性能混凝土的设计研究与发展现状
开题报告 高性能混凝土是在现代高强混凝土的基础上发展起来的。使用新型的高效减水剂和矿物掺和料，是使混凝土达到高性能的主要技术措施，前者能降低混凝土的水胶比，增大坍落度，控制坍落度损失，提高混凝土的密实性和工作性；后者能填充胶凝材料的孔隙，参与胶凝材料的水化，除提高混凝土的密实度外，还改善混凝土的界面结构，提高混凝土的强度和耐久性。粉煤灰高性能混凝土将粉煤灰作为矿物掺和料，既改善了混凝土的技术性能，同时又充分利用了工业废料，有效地节约了资源和能源，减少了环境污染，符合绿色高性能混凝土的发展方向，促进了混凝土技术的健康发展。 高性能混凝土的定义最早在美国提出。1990年5月在美国马里，由美国国家标准与工艺研究院(NIST)和美国混凝土学会(ACI)主办的讨论会上，将HPC定义为具有所要求的性能和匀质性的混凝土。这些性能主要包括：易于浇注捣实而不离析，力学性能好，早期强度高，韧性好，体积稳定性好，在恶劣条件下使用寿命长等。 高性能混凝土概念的提出至今只有十多年的时间，但是由于国际上广泛认识到高性能混凝土具有高工作性、高耐久性和高强度等特性，用其替代传统的混凝土以及建造在严酷环境中的特殊结构物，具有显著的经济效益和技术先进性，因此高性能混凝土的开发和应用得到了各国的很大重视，并且取得了巨大成果。美国、日本、法国、加拿大等国已将高性能混凝土作为跨世纪的新材料，投入了大量的人力、物力和财力进行研究和开发，至今已在不少重要工程中使用。高性能混凝土适应了当今科学技术和生产发展的要求，可以提高混凝土结构的使用寿命，大量利用工业废渣，减少资源耗费和环境污染，便于施工，节约能源，己被各国普遍认为是今后混凝土技术的发展方向，是混凝土可持续发展的出路所在。 从1996年开始，我国国家计委、国家科技部先后2次设立科技攻关项目，进行高性能混凝土的创新研究，由中国建筑材料科学研究院、清华大学、同济大学、中国水利水电科学研究院等几十所科研单位、高等院校承担了“高性能混凝土的综合研究和应用”及“新型高性能混凝土及其耐久性的研究”的研究课题，
预应力高强混凝土的应用现状
预应力高强混凝土的应用现状 高强混凝土与普通混凝土相比，具有强度高、体积稳定性好、良好的耐久性、工作性能以及可持续发展等优势，节约材料的同时还可以有效地减轻结构自重，预应力能有效地改善混凝土结构的抗裂性能、增强结构的刚度，减小结构的变形，并且能够使得结构抗剪承载力提高、耐久性变好，同时还能够增强结构的抗疲劳性能，改善结构的使用性能，从而提高经济效益。 标签：高强混凝土；HSC；高性能混凝土；HPC；预应力 一、高强混凝土的应用现状 对于高强混凝土的定义，不同国家规范和标准都有所差异。我国《公路桥涵施工技术规范》中规定：高强混凝土是指抗压强度等级超过60MPa，即C60以上的混凝土；另外，美国、日本、俄罗斯等国的混凝土规范都对高强混凝土作了相应的定义，见表1。 作为建筑工程结构最重要的材料之一，混凝土自问世至今已有一百多年的历史，以其诸多方面的优势被广大业内人士所认可与青睐。但是，随着我国科技水平的进步、工业化和城市化的发展，生态环境问题日益严重，大量的生产和使用混凝土材料是非常重要的原因之一。因此，要想实现经济与环境的可持续发展，必须减少混凝土的使用，或者以一种新型材料取而代之。再者随着城市土地资源的日益紧缺，混凝土结构向着高强度、重荷载、高性能的发展必然成为建筑工程领域的趋势，于是，在这样的背景下，高强混凝土（简称HSC）、高性能混凝土（简称HPC）应运而生。 高强混凝土与普通混凝土相比，有以下优点：强度高、体积稳定性好、良好的耐久性、工作性能以及可持续发展等。 高性能混凝土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。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。 二、预应力混凝土技术的发展概况 混凝土结构工程正在向着通过不断提高设计水平、施工技术水平及采用高强度高性能材料建造高合理经济结构的总趋势发展。在混凝土结构使用前预先对混凝土施加一定的压力，使其在受拉时达到不开裂或延迟开裂的目的，可以改善混凝土抗拉强度低的缺陷，这里的壓力即预应力。美国混凝土协会（ACI）对预应力混凝土的定义是：预应力混凝土是根据需要人为地引入某一分布与数值的内应力，用以全部或部分抵消外荷载应力的一种混凝土。 在混凝土结构中施加预应力能够有效的改善混凝土结构的抗裂性能、增强结
再生混凝土的研究现状及其基本性能
再生混凝土的研究现状及其基本性能 言 随着科技的进步，社会的发展，中心城市的建筑业也在不断发展。几乎每天都有旧的建筑物要拆除，每天都有新的建筑要兴建。无论是从废旧建筑物上拆下的废弃混凝土，还是新建筑物兴建过程中所产生的废渣，都属于建筑垃圾。这些垃圾影响了城市生活环境，造成了环境污染。把它们运送到郊外进行掩埋，不仅要花费大量的运费，会给城市郊区造成二次污染。其次，堆放掩埋这些建筑垃圾又要占用大量宝贵的土地资源。将建筑垃圾（此处主要包括废弃混凝土块、碎砖块等）进行资源化利用，变的越来越重要了。 另一方面，在人类发展的过程中，随着建筑业的不断发展，建筑材料也发生着很多变化，从最早的木材、石块到现在的各种合成材料。在这些材料中，最重要且使用量最大的当数混凝土了。在现在建筑物中，几乎找不到没有使用混凝土的。目前，全世界混凝土的年产量约28亿立方米，我国的混凝土年产量约占世界总量的45%，约13~14亿立方米。混凝土原材料中其骨料占混凝土总量的75%(1)，由此可推断，其骨料的使用量有多大。总有一天地球上的骨料回消耗殆尽。为了能够解决这些问题，各国开始了再生混凝土的研究开发与应用。 二、再生混凝土的研究现状 二次世界大战之后，苏联、日本、德国等国家重建家园，就注意到了废弃混凝土的问题并开始了再生混凝土的研究开发与利用，且已召开
过三次有关废弃混凝土再生利用的专题国际会议(2)。如今，再生混凝土已经成为发达国家共同的研究课题了，有些国家还以立法的形式来保证和促进其研究的进行。随着我国政府对资源环境问题的重视，也已经开始鼓励再生混凝土的研究与开发了。 1、日本 日本是一个面积小资源少的岛国，它在建筑垃圾再生利用研究方面起步早，做的也比好的。日本政府早在1977年就制定了《再生骨料和再生混凝土使用规范》，并相继在各地建立了处理建筑垃圾的再生利用工厂(3)。日本建设省在1992年提出了控制建筑副产品排放和建筑副产品在利用技术开发的5年计划并于1996年10月制订了再生资源法旨在推动建筑副产品的再利用，为建筑垃圾的资源化利用提供法律和制度的保障(4)。日本已经对再生混凝土的吸水性、强度、配合比、干缩性、耐冻性等性质做了系统的研究。目前，日本对建筑垃圾的再生利用率已达到70%左右了。 2、美国 美国政府制定了《超级基金法》，规定：任何生产有工业废弃物的企业，必须自行妥善处理，不得擅自随意倾倒。美国不但鼓励再生混凝土的利用，而且还对再生混凝土的性能做了系统性的研究和试验。比如美国密歇根州的两条公路就是使用的再生混凝土。通过对其的研究，表明再生混凝土的干缩率要比天然骨料的混凝土要大。美国的CYCLEAN 公司采用微波技术可以100%的回收利用路面沥青混凝土，其质量与新拌沥青混凝土路面料相同，而成本降低了1/3，同时节约了垃圾清运和
高性能混凝土产生的背景和研究现状
摘要 随着我国改革开放和现代化进程的加快，我国的建设规模正日益增大，如何保证建筑工程质量的同时也能使工程能长久的安全使用下去，日益受到各级政府和社会各界的广泛关注。在众多的土木工程建设中，混凝土的应用面之广，使用次数之多是很少见的。尤其中近年来，一种较新的混凝土技术正在快速发展并且运用到许多实际工程项目中，那就是高性能混凝土。 高性能混凝土(High Performance Concrete，HPC) 由于具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性，被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程。 本文主要介绍了高性能混凝土发展的历史背景及目前国外的研究现状，阐明了高性能混凝土的特性，列举了高性能混凝土在国外研究应用中的重要成果，并对其发展趋势作出展望。随着我国建筑向高层化、大型化、现代化的发展，HPC必将成为新世纪的重要建筑工程材料。 关键词：高性能混凝土；耐久性；体积稳定性
目录 引言 (1) 1 高性能混凝土产生的背景和研究现状 (1) 1.1 背景 (1) 1.2 研究现状及发展方向 (2) 2 高性能混凝土的性能研究和应用分析 (2) 2.1 高性能混凝土的概念 (2) 2.2 高性能混凝土的性能 (3) 2.3 高性能混凝土发展和应用中所面临的问题 (3) 3 高性能混凝土质量与施工控制 (4) 3.1 高性能混凝土原材料及其选用 (4) 3.2 配合比设计控制要点 (6) 3.3 高性能混凝土的施工控制 (7) 4 高性能混凝土的特点 (8) 4.1 高耐久性能 (8) 4.2 高工作性能 (8) 4.3 其它 (8) 5 绿色高性能混凝土 (9) 5.1 研发绿色高性能混凝土的必要性 (9) 5.2 绿色高性能混凝土的可行性 (9) 5.3 绿色高性能混凝土的发展 (10) 6 高性能混凝土的发展前景 (10) 结论 (11) 致词 (12) 参考文献 (13)
高性能混凝土发展的历史背景及目前国内外的研究现状 土木工程毕业论文
高性能混凝土发展的历史背景及目前国内外的研究现状土 木工程毕业论文 摘要 随着我国改革开放和现代化进程的加快，我国的建设规模正日益增大，如何保证建筑工程质量的同时也能使工程能长久的安全使用下去，日益受到各级政府和社会各界的广泛关注。在众多的土木工程建设中，混凝土的应用面之广，使用次数之多是很少见的。尤其中近年来，一种较新的混凝土技术正在快速发展并且运用到许多实际工程项目中，那就是高性能混凝土。 高性能混凝土(High Performance Concrete，HPC) 由于具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性，被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程。 本文主要介绍了高性能混凝土发展的历史背景及目前国内外的研究现状，阐明了高性能混凝土的特性，列举了高性能混凝土在国内外研究应用中的重要成果，并对其发展趋势作出展望。随着我国建筑向高层化、大型化、现代化的发展，HPC必将成为新世纪的重要建筑工程材料。 关键词:高性能混凝土;耐久性;体积稳定性 ~ I ~ 目录 摘要………………………………………………………………………………………... I 目录……………………………………………………………………………………….?
第一章引 言 ..................................................................... ................................................. 1 1 高性能混凝土产生的背景和研究现 状 ..................................................................... .. (1) 1.1 背 景 ..................................................................... (1) 1.2 研究现状及发展方 向 ..................................................................... ........................ 2 2 高性能混凝土的性能研究和应用分 析 ..................................................................... .. (2) 2.1 高性能混凝土的概 念 ..................................................................... (2) 2.2 高性能混凝土的性 能 ..................................................................... (3) 2.3 高性能混凝土发展和应用中所面临的问 题 .......................................................... 3 3 高性能混凝土质量与施工控
高性能混凝土的研究与发展现状78166
高性能混凝土地研究与发展现状 摘要：阐述了高性能混凝土产生地背景和国内外学者对高性能混凝土地认识与定义，并详细介绍了高性能混凝土地国内外地研究与发展现状，同时，还针对高性能混凝土研究与发展中地一些问题进行了探讨.关键词：高性能混凝土；定义；耐久性；存在问题高性能混凝土(，)是世纪年代末年代初，一些发达国家基于混凝土结构耐久性设计提出地一种全新概念地混凝土，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年以上地使用寿命.区别于传统混凝土，高性能混凝土由于具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性，被认为是目前全世界性能最为全面地混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程中显示出其独特地优越性，在工程安全使用期、经济合理性、环境条件地适应性等方面产生了明显地效益，因此被各国学者所接受，被认为是今后混凝土技术地发展方向.高性能混凝土产生地背景传统地混凝土虽然已有近年地历史，也经历了几次大地飞跃，但今天却面临着前所未有地严峻挑战：()随着现代科学技术和生产地发展，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地重大混凝土结构，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地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.()进入世纪年代以来，不少工业发达国家正面临一些钢筋混凝土结构，特别是早年修建地桥梁等基础设施老化问题，需要投入巨资进行维修或更新.年美国国家材料咨询局地一份政府报告指出：在美国当时地．万座桥梁中，大约有．万座处于不同程度地破坏状态，有地使用期不到年，而且受损地桥梁每年还增加．万座.年在提交美国国会地报告“国家公路和桥梁现状”中指出，为修复或更换现存有缺陷桥梁地费用需投资亿美元；如拖延修复进程，费用将增至亿美元.美国现存地全部混凝土工程地价值约万亿美元，每年用于维修地费用高达亿美元.在加拿大，为修复劣化损坏地全部基础设施工程估计要耗费亿美元.在英国，调查统计了个工程劣化破坏实例，其中碳化锈蚀占％，环境氯盐锈蚀占％，内部氯盐锈蚀占％，混凝土冻蚀％，混凝土磨蚀％，混凝土碱—骨料反应破坏％，硫酸盐化学腐蚀％，其他各种不常发生地腐蚀破坏％.我国结构工程中混凝土耐久性问题也非常严重.建设部于世纪年代组织了对国内混凝土结构地调查，发现大多数工业建筑及露天构筑物在使用～年后即需大修，处于有害介质中地建筑物使用寿命仅～年，民用建筑及公共建筑使用及维护条件较好，一般可维持年.相对于房屋建筑来说，处于露天环境下地桥梁耐久性与病害状况更为严重.据年全国公路普查，到年底我国已有各式公路桥梁座，公路危桥座，每年实际需要维修费用亿元，而实际到位仅亿元.港口、码头、闸门等工程因处于海洋环境，氯离子侵蚀引发钢筋锈蚀，导致构件开裂、腐蚀情况最为严重.年交通部四航局等单位对华南地区座码头调查地结果，有％以上均发生严重或较严重地钢筋锈蚀破坏，出现破坏地时间有地距建成仅—年.()混凝土作为用量最大地人造材料，不能不考虑它地使用对生态环境地影响.传统混凝土地原材料都来自天然资源.每用水泥，大概需要．以上地洁净水，砂、以上地石子；每生产硅酸盐水泥约需．石灰石和大量燃煤与电能，并排放，而大气中浓度增加是造成地球温室效应地原因之一.尽管与钢材、铝材、塑料等其它建筑材料相比，生产?昆凝土所消耗地能源和造成地污染相对较小或小得多，混凝土本身也是一种洁净材料，但由于它地用量庞大，过度开采矿石和砂、石骨料已在不少地方造成资源破坏并严重影响环境和天然景观.有些大城市现已难以获得质量合格地砂石.另一方面，由于混凝土过早劣化，如何处置费旧工程拆除后地混凝土垃圾也给环境带来威胁.因此，未来地混凝土必须从根本上减少水泥用量，必须更多地利用各种工业废渣作为其原材料；必须充分考虑废弃混凝土地再生利用，未来地混凝土必须是高性能地，尤其是耐久地.耐久和高强都意味着节约资源.“高性能混凝土”正是在这种背景下产生地.高性能混凝土地定义与性能对高性能混凝土地定义或含义，国际上迄今为止尚没有一个统一地理解，各个国家不同人群有不同
再生混凝土的研究现状及其基本性能论文
目录 摘要 (2) 第1章研究的目的、方法、现状 (3) 1.1 研究的目的及意义 (3) 1.2 研究的方法 (3) 1.3 研究的现状 (4) 1.3.1 国外研究现状 (4) 1.3.2 国内研究现状 (4) 第2章再生混凝土在粗、细骨料及再生墙体领域研究现状 (5) 2.1 再生混凝土及再生墙体的基本性能 (5) 2.1.1 再生混凝土的基本性能 (6) 2.1.2 再生墙体的基本性能 (7) 2.2 再生混凝土粗、细骨料研究现状 (7) 2.3 再生墙体研究现状 (8) 第3章促进废旧材料再利用健康发展的对策探索 (9) 3.1 废旧材料再利用的基本方法 (9) 3.1.1 回填掩埋法 (9) 3.1.2 加工骨料法 (10) 3.1.3 还原再利用 (10) 3.1.4 堆山造景的处理方式 (10) 3.2 废旧材料再利用在旧城改造中存在的问题 (11) 3.3 废旧材料再利用建议 (11) 3.3.1 创新废旧材料再利用管理模式 (12) 3.3.2 产学研政联动、提升废旧材料再利用技术水平 (12) 3.3.3、增强宣传教育、提高废旧材料再利用产品的社会认可度 (12) 3.3.4 推进废旧材料再利用产业化 (12) 第4章结论及展望 (13) 4.1 结论 (13) 4.2 展望 (13) 参考文献 (14) 附录A (15) 致谢 (17)
摘要 二十世纪以来,建筑业的快速增长消耗大量环境资源,与此同时爷产生大量的建筑废弃物。相比发达国家,我国建筑废弃物再利用尚处于初级阶段,目前多数建筑废弃物用于基础回填,属于低等级循环利用,其经济效益和社会效益并不令人满意。在我国践行可持续发展为主题、环境友好型社会为建设目标的现在，建筑垃圾回收利用，已变成不可逃避的课题。 本文在废旧材料回收方面的研究，首先对废旧材料再生利用的目的、再生利用发展现状进行分析，重点总结了国内外废旧材料再利用的发展趋势；其次对再生混凝土在粗骨料、细骨料以及再生墙体领域的研究现状做了详细的介绍，并对再生混凝土和再生墙体的基本性能展开阐述；最后本文总结了废旧材料再生利用的一般处理方法，通过分析废旧材料再利用在发展中存在的问题，提出了我国未来废旧材料发展的建议，希望能为我国的新型城镇化建设提供理论参考。 关键词：建筑废弃物，低级循环，可持续发展，再生利用
高性能混凝土的现状与发展
一、高性能混凝土的定义 高性能混凝土已成为土木工程行业一个应用十分广泛的名词。为贯彻落实《国务院化解产能严重过剩矛盾指导意见》和《绿色建筑行动方案》，住房城乡建设部、工业和信息化部于2014年4月成立高性能混凝土推广应用技术指导组，联合推广高性能混凝土。今后高性能混凝土的采用情况将作为优秀建筑设计、绿色建筑评定等活动参评或获奖条件之一。鼓励绿色建筑、保障性住房、政府投资工程率先应用高性能混凝土。一些地区也发出政府指令，加快推广使用高性能混凝土。例如, 新疆乌鲁木齐市建委2014年发出《关于在乌鲁木齐地区加快应用高性能混凝土的通知》（乌建发[2014]46号），根据《批转关于推广使用高性能混凝土实施意见的通知》（乌政办[2011]241号）的有关要求，为进一步规范乌鲁木齐市高性能混凝土的应用，制定了《乌鲁木齐市高性能混凝土相关技术要 阎培渝 （清华大学土木工程系 北京 100084） 编者按：目前，高性能混凝土已成为土木工程行业一个应用十分广泛的名词。其内涵与定义、与高性能混凝土相关的主要标准规范有哪些？近年来高性能混凝土取得了哪些技术进步？清华大学土木工程系教授阎培渝在本文中作了详细的介绍，指出高性能混凝土是混凝土工业发展的方向，它是一个系统工程，需要原材料生产、混凝土制备、混凝土施工和结构设计等各部门的通力合作，才能取得预期的效果。高性能混凝土的推广面临许多挑战，也有大量的机会。广大工程技术人员应充分认识严格管控混凝土工程质量的重要性，使高性能混凝土的推广应用成为混凝土工程所有参与者的自觉行为。
求》，从高性能混凝土原材料、配合比和质量控制等方面提出了要求，要求混凝土生产企业和应用单位遵照执行。可见高性能混凝土的推广应用已上升到政府层面关注的事情。 高性能混凝土自上世纪80年代提出以来，其含义一直较为模糊。美国混凝土学会（ACI）给出的较为正式的定义为：高性能混凝土是符合特殊性能组合和匀质性要求的混凝土，采用传统的原材料和一般的拌和、浇筑与养护方法，往往不能大量地生产出这种混凝土。所指特性如：易于浇筑，振捣不离析，早强，长期力学性能，抗渗性、密实性，低水化温升，韧性，体积稳定性，恶劣环境下的较长寿命。该定义特别突出了混凝土拌和物的优良均质性，认为高性能混凝土不是混凝土的一个品种，强调混凝土生产与施工过程中表现出的“性能”（performance）或者其质量、状态、水平。该定义是一个质量目标，是一个重视混凝土生产与施工全过程质量控制的理念。对不同的工程，高性能混凝土有不同的性能强调重点，即“特殊性能组合”。ACI的定义提出后，逐渐被世界各地的混凝土研究者和工程技术人员所接受，成为混凝土研究和工程应用的行为准则。 我国高性能混凝土的工程应用始于一些需要长的安全使用寿命或处于恶劣环境中的重点工程，如高速铁路、跨海大桥、超高层建筑、大型水利工程和地铁等。近年来各行业制订了一些标准规范，指导高性能混凝土的应用。这些标准规范对于高性能混凝土的定义大同小异。 《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTJ275-2000）关于高性能混凝土的定义是：用混凝土的常规材料、常规工艺，在常温下以低水胶比、大掺量优质掺和料和较严格的质量控制制作的高耐久性、高尺寸稳定性、良好工作性及较高强度的混凝土。 原铁道部2005年颁布施行的《客运专线铁路高性能混凝土技术条件》详细规定了各种环境中使用的高性能混凝土的原材料、配合比设计、制备、施工与质量检验等。 中国工程建设标准化协会发布的《高性能混凝土应用技术规程》（CECS 207∶2006）关于高性能混凝土的定义是：采用常规材料和工艺生产的能保证混凝土结构所要求的各项力学性能, 并具有高耐久性、高工作性和高体积稳定性的混凝土, 称之为高性能混凝土。 《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）关于高性能混凝土的定义是：采用混凝土的常规材料、常规工艺，在常温下以低水胶比、大掺量优质掺和料和严格的质量控制措施制作的，具有良好的施工工作性能且硬化后具有高耐久性、高尺寸稳定性及较高强度的混凝土。 中国建筑科学研究院正在编写的《高性能混凝土应用技术指南》关于高性能混凝土的定义是：以建设工程设计和施工对混凝土性能特定要求为总体目标，合理选用优质常规原材料，掺加外加剂和合理掺量的矿物掺和料，采用较低水胶比并优化配合比，通过绿色和预拌生产方式以及严格的施工措施，制成符合本指南技术要求的、具有优异综合性能的混凝土。 从以上标准规范关于高性能混凝土的定义可见，中国工程界仍然强调高性能混凝土是具有优异综合性能的混凝土，多着眼于具体的原材料选择和配合比设计，对于全过程质量控制理念关注不够，不重视施工过程对于高性能混凝土在结构中的表现的影响。由于许多人认为使用高性能减水剂和合理掺量的矿物掺和料所配制的混凝土就是高性能混凝土，忽视了全过程的质量控制，因此将一些人为因素造成的工程质量事故归咎于高性能混凝土，对高性能混凝土提出质疑，认为应该取消“高性能混凝土”这个名词，在我国混凝土学术界与建设工程技术界引起很多争论。 多年来一直有人质疑“高性能混凝土”这个名词是否恰当地反映了其内涵，有人提出应对高性能混凝土进行反思，希望找到一个更科学、更合理的新名词来表征High Performance Concrete。“高性能混凝土”在不同的阶段和不同的应用领域有着不同的内涵。在现阶段，其内涵应该落实到有利于提高混凝土质量、有利于提高建筑品质、有利于节约资源和能源、有利于环保和促进可持续发展等方面。 近年来，大型建筑、特殊结构不断出现，对于混凝土性能提出越来越特殊的要求。为了满足工程需要，混凝土的配制技术不断进步。比较突出的进步体现在自密实混凝土、高强混凝土、大掺量矿物掺和料混凝土、超高超远泵送施工等具有特定性能要求的混凝土的生产与特殊施工工艺等方面。
高性能混凝土的研究与发展现状
毕业论文课题名称高性能混凝土的研究与发展现状
摘要 随着我国改革开放和现代化进程的加快，我国的建设规模正日益增大，如何保证建筑工程质量的同时也能使工程能长久的安全使用下去，日益受到各级政府和社会各界的广泛关注。在众多的土木工程建设中，混凝土的应用面之广，使用次数之多是很少见的。尤其中近年来，一种较新的混凝土技术正在快速发展并且运用到许多实际工程项目中，那就是高性能混凝土。 高性能混凝土(High Performance Concrete，HPC) 由于具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性，被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程。 本文主要介绍了高性能混凝土发展的历史背景及目前国内外的研究现状，阐明了高性能混凝土的特性，列举了高性能混凝土在国内外研究应用中的重要成果，并对其发展趋势作出展望。随着我国建筑向高层化、大型化、现代化的发展，HPC必将成为新世纪的重要建筑工程材料。 关键词：高性能混凝土；耐久性；体积稳定性
目录 引言 (1) 一、高性能混凝土产生的背景和研究现状 (1) （一）背景 (1) （二）研究现状及发展方向 (2) 二、高性能混凝土的性能研究和应用分析 (2) （一）高性能混凝土的概念 (2) （二）高性能混凝土的性能 (3) （三）高性能混凝土发展和应用中所面临的问题 (3) 三、高性能混凝土质量与施工控制 (4) （一）高性能混凝土原材料及其选用 (4) （二）配合比设计控制要点 (5) 1.设计思路有很大区别 (5) 2.胶凝材料用量及粉煤灰所占比例 (6) 3.含气量的要求 (6) 4.电通量指标 (6) （三）高性能混凝土的施工控制 (6) 四、高性能混凝土的特点 (7) （一）高耐久性能 (7) （二）高工作性能 (8) （三）其它 (8) 五、绿色高性能混凝土 (8) （一）研发绿色高性能混凝土的必要性 (8) （二）绿色高性能混凝土的可行性 (9) （三）绿色高性能混凝土的发展 (9) 六、高性能混凝土的发展前景 (10) 七、结论 (10) 参考文献 (11) 致谢 (12)
再生混凝土的研究现状与展望
再生混凝土的研究现状与展望 1 引言近年来,随着我国经济的快速发展,建筑行业也得到了迅猛发展。由于建筑物更新速度不断加快,使得大批废旧混凝土建筑物被拆除,产生了数量巨大的废弃混凝土,同时在新的建筑施工中,也产生大量的废弃混凝土。据综合统计[1],每生产100 m3的混凝土,将产生1~1.5 m3的废混凝土。随着我国经济建设步伐的进一步加快, 废混凝土的数量还将逐年增多。目前,我国每年产生的废弃混凝土可达1亿吨。如此大量的废混凝土不仅占用宝贵的土地,而且每年的占地和处理费用数额庞大,已经引起人们的高度重视。从环境保护和建筑业可持续发展的角度出发,对这些废弃混凝土加以高效回收利用十分必要。这也促使了世界各国加强对再生骨料和再生混凝土技术的研究,以期获得更好的经济效益和社会效益。 再生集料混凝土(Recycled Aggregate Concrete, RAC)是指将废弃混凝土破碎、加工、分级成再生集料,部分代替或全部代替天然集料配制而成的新混凝土,简称再生混凝土[2]。再生混凝土技术的开发和应用,一方面可以解决大量废弃混凝土处理困难以及由此造成的生态环境日益恶化等问题,另一方面,用建筑废物循环再生集料代替天然集料,可以减少建筑业对天然集料的消耗,从而缓解天然集料日趋匮乏的压力并降低大量开采砂石对生态环境的破坏,保护人类赖以生存的环境[3]。因此,再生混凝土是一种可持续发展的绿色混凝土,是今后混凝土的一个发展方向。
2 国内外研究状况 自“二战”后,废弃混凝土再生骨料的应用已引起许多国家的重视,前苏联、德国、日本等国就开始对废混凝土进行了处理和再生利用的研究。到目前为止,已召开了5次有关废混凝土再利用的专题国际会议,提出混凝土必须绿色化。有些国家还采用立法形式来保证废弃混凝土循环再利用技术研究和应用的发展。在1976年,RILEM设立了“混凝土的拆除与再利用技术委员会”,针对废弃混凝土的处理与循环再利用技术进行研究。再生混凝土的技术研究也得到了联合国的高度重视,1994年,联合国又增设了“可持续产品开发”工作组,作为其专门的机构。再生混凝土技术已成为世界各国共同关心的课题。我国国土面积大,资源丰富,在一定时期内混凝土原材料危机还不会十分突出,因而对再生混凝土的开发研究与国外相比起步较晚。但随着建筑行业的迅猛发展和人们环保意识的增强,建筑废物引起的生态环境问题日益受到人们的高度重视。许多专家、学者开始研究如何能够变废为宝,将大量的废混凝土制作成再生混凝土应用到实际工程中去,并对再生混凝土的开发利用进行了立项研究。 目前我国的再生混凝土研究工作基本上处于实验室阶段,没有大范围的应用,只有一些局部的试验性应用,缺乏较系统的应用研究,技术上也缺乏较完善的再生混凝土技术规程、技术标准。研究表明[5]:再生混凝土在原材料、配合比以及施工工艺等方面与普通混凝土存在较大差异,因而现行普通混凝土标准、规范已不能够适合再生混凝土。所以,在我国开展再生混凝土的系统研究具有重要的实际意义。
论高强度混凝土
论高强度混凝土 摘要：混凝土时当今世界上使用量最大，应用面最广的建筑材料之一，提高混凝土的性能自然成了混凝土技术发展的主要方向之一。随着混凝土结构物的大型化、高层化及使用机械的大型化，对混凝土的性能也提出了更高的要求。在高层建筑中由于在结构荷载不断加大的同时, 结构尺寸因受到众多因素的影响而不能加大, 这就要求混凝土具 有较高的强度，所以高强度混凝土便应运而生。 关键词：高强度混凝土,建筑材料 一高强度混凝土的定义 一般把强度等级为C60及其以上的混凝土称为高强混凝土，C100强度等级以上的混凝土称为超高强混凝土。它是用水泥、砂、石原材料外加减水剂或同时外加粉煤灰、F矿粉、矿渣、硅粉等混合料，经常规工艺生产而获得高强的混凝土。 二特性 （1）主要特性 高强混凝土作为一种新的建筑材料，以其抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低的优越性，在高层建筑结构、大跨度桥梁结构以及某些特种结构中得到广泛的应用。高强混凝土最大的特点是抗压强度
高，一般为普通强度混疑土的4～6倍，故可减小构件的截面，因此最适宜用于高层建筑。试验表明，在一定的轴压比和合适的配箍率情况下，高强混凝土框架柱具有较好的抗震性能。而且柱截面尺寸减小，减轻自重，避免短柱，对结构抗震也有利，而且提高了经济效益。高强混凝土材料为预应力技术提供了有利条件，可采用高强度钢材和人为控制应力，从而大大地提高了受弯构件的抗弯刚度和抗裂度。因此世界范围内越来越多地采用施加预应力的高强混凝土结构，应用于大跨度房屋和桥梁中。此外，利用高强混凝土密度大的特点，可用作建造承受冲击和爆炸荷载的建（构）筑物，如原子能反应堆基础等。利用高强混凝土抗渗性能强和抗腐蚀性能强的特点，建造具有高抗渗和高抗腐要求的工业用水池等 （2）优越特性 1、在一般情况下，混凝土强度等级从C30提高到C60，对受压构件可节省混凝土30－40%；受弯构件可节省混凝土10－20%。 2、凝土比普通混凝土成本上要高一些，但由于减少了截面，结构自重减轻，这对自重占荷载主要部分的建筑物具有特别重要意义。再者，由于梁柱截面缩小，不但在建筑上改变了肥梁胖柱的不美观的问题，而且可增加使用面积。以深圳贤成大厦为例，该建筑原设计用C40级混凝土，改用C60级混凝土后，其底层面积可增大1060平方米，经济效益十分显著。 3、由于高强混凝土的密实性能好，抗渗、抗冻性能均优于普通混凝
再生混凝土的研究现状和存在问题
再生混凝土的研究现状和存在问题 【摘要】再生混凝土是一种环保材料，对再生混凝土的研究，可以促进建筑行业的可持续发展。再生混凝土是指对废弃的混凝土进行回收再利用，是按照一定程序对废弃混凝土进行加工，并按照一定级配进行混合加工，可以将废弃混凝土当做粗骨料进行配制。本文对再生混凝土研究的意义进行了分析，还对再生混凝土的研究现状进行了介绍，指出了研究过程中存在的问题，希望可以对相关研究人员带来一定帮助。 【关键词】再生混凝土；研究；意义；现状；问题 随着现代化城市建设进程的加快，我国建筑工程的数量越来越多，城市的建筑日新月异，很多就建筑物被拆除，新型建筑不断兴起，这也使得城市的形象越来越美。在对旧建筑进行拆除的过程中，会占用土地资源，还会污染周围环境，不利于城市以及建筑行业的可持续发展，为了解决这一问题，相关人员对再生混凝土进行了研究，而且取得了一定成绩，提高了资源的利用率，实现了对废弃混凝土的再利用。 1.再生混凝土研究的意义 随着城市建筑的日新月异，建筑行业发展越来越快，建筑的种类以及功能越来越多，旧的建筑不断被拆除，新型高层建筑以及多功能建筑不断兴起，这在美化城市形象的同时也带来了较多的环境问题。为了促进建筑行业的可持续发展，必须提高资源的利用率，还要在建筑施工中加强环保意识。混凝土是建筑施工中必须用到的一类材料，建筑工程的增多，使得混凝土的需求量大大增加了，但是建筑更新比较快，在旧建筑被拆除后，大量的混凝土也面临着浪费的问题，旧建筑拆除工作会产生大量的建筑垃圾，而且会占用大面积的土地，会产生较多的污染问题。为了提高资源的利用率，必须加强对可再生资源的研究，加强对施工材料的重复利用，还要建设对自然资源的利用以及占用，这样才能促进建筑行业更加健康的发生。再生混凝土是建筑行业一项重要的研究项目，其主张对废弃的混凝土进行破碎、清洗、筛分以及加工处理，通过一定级配混合可以形成粗骨料，可以制成新的混凝土，这有效提高了混凝土的利用率，而且符合现代社会对建筑行业可持续发展的要求，有利于减少建筑施工带来的环境问题。 2.再生混凝土的研究现状 再生混凝土有着较多的特性，其与普通混凝土相比，热导率比较低，而且在应用的过程中，可以增强建筑的保温隔热效果；再生混凝土的密度也比较小，自重比较轻，在应用的工程中，可以减轻建筑自重。再生混凝土有着较强的和易性，为其坍落度比较低，施工单位想要提高其流动性，可以加入适量外加剂。我国相关机构对再生混凝土进行研究，发现再生混凝土有着较高的强度以及耐久性，适合在建筑工程中大力推广。
混凝土损伤的研究现状
混凝土结构损伤的研究现状 一、混凝土结构的损伤机制及分类 混凝土是由粗骨料、细骨料和水泥浆组成的非均质混合物，其表现出来的力学性能并不仅仅是这几种材料性能的简单叠加，而是与其内部的组成结构紧密相关。这一特点决定了混凝土材料的非均质性和物理性态的复杂性。这使得混凝土在承受外载之前，由于干缩、泌水等原因，已存在大量的微孔隙和界面裂缝，且这些缺陷的分布完全是随机的。当混凝土受到外界作用以后，弥散在材料内部的微裂缝开始逐渐长大，并随着荷载的变化，在部分区域出现贯通，直至形成宏观大裂缝。混凝土的破坏是结合缝的产生、成核、扩展、分叉、和失稳的过程。 混凝土具有微观、细观、宏观等不同的层次结构，以往对于混凝土的研究大多基于宏观层次，把混凝土均匀化为宏观均质连续材料，不考虑混凝土内部的细观结构及其演化。这种均匀化的处理方法对于研究混凝土结构的宏观力学性能无疑是行之有效的，但是要想深入研究混凝土的工作机理还应从混凝土的细观组成结构入手，抓住材料非均质性的特点，揭示混凝土结构宏观表现的内在机制。现在通常先在细观层次建立了混凝土的数值模型，分析混凝土损伤破坏机理，并以此为基础在宏观层次提出了混凝土损伤断裂理论分析模型，通过宏、细观两个层次的相互联系与补充对混凝的破坏行为进行研究。 从细观角度看，混凝土材料的力学特性是由其内部的细观结构及其变化决定的。作为一种典型的非均质材料，混凝土在多种尺度下都表现出了非均质性。根据复合材料的观点，将混凝土结构分为三级。第一级，即混凝土。可将砂浆视为基相，骨料视为分散相。骨料和砂浆的结合面为薄弱面，该处常因各种原因产生结合缝。混凝土的破坏首先从这里开始。第二级，即砂浆」将水泥视为基相，砂视为分散相。砂和水泥的结合面也是薄弱面，也产生结合缝，但其尺寸笔砂浆和骨料之间的结合缝至少小一个量级。第三级，即硬_ 化水泥浆。硬化水泥浆也不是匀质材料，其中包裹着一些未被水化的水泥颗粒及孔隙，他- 们就是缺陷。因此可将硬化水泥浆胶体视为基相，将这些缺陷视为分散相。水泥浆体的破坏可能从这些缺陷开始，裂纹由于克服硬化水泥浆分子间的引力而扩展。未被水化的水泥颗粒尺寸通常比砂和水泥浆的结合缝至少小几个量级。 从损伤力学的观点来看，如果混凝土体受到外界因素的作用，则混凝土体中原有损伤将会有所发展并会导致出现新的损伤，当损伤积累到一定程度时，混凝土体中将会出现宏观裂缝，而宏观裂缝的端部又将会发生新的损伤及产生新的损伤区，再经积累而引起裂缝的扩展，直至混凝土体的破坏，由上可见，混凝土的破坏过程实际上是损伤、损伤积累、宏观裂纹出现、宏观裂纹扩展交织发生的过程。 二、混凝土结构的破坏机理 在上述损伤机制下，混凝土的裂纹扩展存在四个阶段： （1）预存微裂纹阶段。即在混凝土成形过程中，由于水泥浆硬化干缩，水分蒸发留下裂隙等原因，使构件中预存原始微裂纹。它们大都为界面裂纹，极少量为砂浆裂纹，这些裂纹是稳定的。这些裂纹的存在是混凝土具有初始损伤的原因之一。 （2）裂纹的起裂和稳定扩展阶段。在较低的工作应力下，构件内部的某些点会产生拉应力集中，致使相应的预存微裂纹延伸或扩展，应力集中则随之缓解，如果荷载不再增加，
高性能混凝土研究报告与发展现状
个人资料整理仅限学习使用 高性能混凝土的研究与发展现状 引言 从1824年波特兰水泥发明开始，混凝土材料至今已有100多年的历史，以水泥为胶结材的混凝土也取得了具大的发展，由普通混凝土向高性能混凝土发展。从20世纪以来，混凝土就己成为房屋建筑、桥梁、水利、公路等现代工程结构首选材料，混凝土作为土木工程中最大宗的人造材料，其用量巨大。据统计，当今我国每年混凝土用量约109m3，并且随着我国近年来工业化、城市化进程的加快，其用量将继续快速增长。人类进入21世纪，随着科学技术的快速发展，一种又一种新型混凝土涌现出来。混凝土能否长期作为最主要的建筑结构材料，其本身必须具有高强度、高工作性、高耐久性等性能，因此高性能混凝土是现代混凝土技术发展的必然结果，是混凝土的发展方向。高性能混凝土(High Performance Concrete，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。区别于传统混凝土，高性能混凝土由于具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性，被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程中显示出其独特的优越性，在工程安全使用期、经济合理性、环境条件的适应性等方面产生了明显的效益，因此被各国学者所接受，被认为是今后混凝土技术的发展方向。 一、高性能混凝土产生的背景和研究现状 <一）背景 当代大跨、高层、海洋、军事工程结构的发展对混凝土提出的更高的要求。处在恶劣环境下既有建筑不断劣化、退化导致过早失效、退役甚至出现恶性事故造成巨大损失的严重后果。原材料生产、开采造成的生态环境恶化以及砂石料枯竭、资源短缺严重影响进一步发展的严酷现实。这就要求混凝土不断提高以耐久性为重点的各项性能, 多使用天然材料及工业废渣保护环境, 走可持续发展的道路, 高性能混凝土就是在这种背景下出现并逐步完善与发展的。混凝土作为用量最大的人造材料，不能不考虑它的使用对生态环境的影响。传统混凝土的原材料都来自天然资源。每用1t水泥，大概需要0.6t以上的洁净水，2t砂、3t以上的石子；每生产1t硅酸盐水泥约需1.5t石灰石和大量燃煤与电能，并排放1tCO2，而大气中CO2浓度增加是造成地球温室效应的原因之一。尽管与钢材、铝材、塑料等其它建筑材料相比，生产混凝土所消耗的能源和造成的污染相对较小或小得多，混凝土本身也是一种洁净材料，但由于它的用量庞大，过度开采矿石和砂、石骨料已在不少地方造成资源破坏并严重影响环境和天然景观。有些大城市现已难以获得质量合格的砂石。另一方面
(完整)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：
高性能混凝土的研究与发展现状 XX大学 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
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)
高性能混凝土的现状与发展
高性能混凝土的现状与发展 摘要：阐述了高性能混凝土产生的背景和国内外学者对高性能混凝土的认识与定义，并详细介绍了高性能混凝土的国内外的研究与发展现状，同时，还针对高性能混凝土研究与发展中的一些问题进行了探讨。 关键词：高性能混凝土；定义；耐久性；存在问题 高性能混凝土（High Performance Concrete，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。区别于传统混凝土，高性能混凝土由于具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性，被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程中显示出其独特的优越性，在工程安全使用期、经济合理性、环境条件的适应性等方面产生了明显的效益，因此被各国学者所接受，被认为是今后混凝土技术的发展方向。 1、高性能混凝土的定义与性能 高性能混凝土这种新型混凝土是在20世纪90年代初才提出的。高性能混凝土这一名词的出现至今也就10多年，不同国家、不同学者按照各自的认识、实践、应用范围和目的要求，对高性能混凝土给出了不同的定义和解释。 1.美国国家标准与技术研究所(NIST)与美国混凝土协会(ACI)于1990年5月在马里兰州Gaithersburg城召开的讨论会上指出：高性能混凝土是具有某些性能要求的匀质混凝土，必须采用严格的施工工艺，采用优质材料配制的，便于浇捣，不离析，力学性能稳定，早期强度高，具有韧性和体积稳定性等性能的耐久的混凝土，特别适用于高层建筑、桥梁以及暴露在严酷环境中的建筑结构。 8.我国的吴中伟院士给出高性能混凝土的如下定义：高性能混凝土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，选用优质材料，在严格质量管理条件下制成的；除了水泥、水、骨料外，必须掺加足够数量的掺合料和高效外加剂，且水胶比较低；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、体积稳定性及经济性，但应以耐久性作为设计的主要指标。大家公认高性能混凝土应具有高耐久性。本文章也持类似的观点，即高性能混凝土最核心内容是优异的耐久性，也就是说高性能混凝土首先应具备高耐久性，同时兼有良好的工作性和适宜的强度。此处“适宜的强度”并非指高强度，而是指满足工程设计及使用要求的具有足够可靠度的强度，即高性能混凝土未必要求很高的强度指标。因为大量使用的钢筋混凝土建筑物，如低层和多层房屋及高层房屋的上层部分，又如海工、水工混凝土，尤其是一些大体积混凝土，对强度要求并不高(例如C30左右即足矣)，但对耐久性要求都很高，如日本明石海峡大桥2号和3号大体积柱基，91d设计强度只有17MPa(配制强度为24MPa，实测91d 强度为42MPa)，但为了保证这一20世纪全世界最长悬索桥的安全性和使用寿命，混凝土是按耐久性设计的，属于高性能混凝土。过去忽视耐久性的惨痛教训和未来混凝土工程可持续发展战略的提出，都告诫我们不论任何强度等级的混凝土，要求其具有足够的耐久性应该总是合理的。过去人们设计混凝土只单一以强度作为设计指标，导致很长时期以来人们一直将注意力放在了混凝土强度的不断提高上而忽视了耐久性，这一趋势在高性能混凝土提出之后发生了转变。 总之，高性能混凝土因其优异的综合性能必将逐步取代过去的普通混凝土，可以预想，21世纪将成为高性能混凝土的时代。高性能混凝土自提出以后的10多年以来，世界各国都对