高强高性能混凝土
一、前言
1824年，波特兰水泥发明，到目前混凝土材料已有近200年的历史，且混凝土也有了很大的发展，由普通混凝土向高性能混凝土发展。自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。进入21世纪以来，随着科学技术的快速发展，一种种新型混凝土不断出现。作为最主要的建筑结构材料，混凝土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。
我国自从 1979年在湘桂铁路红水河斜拉桥的预应力箱梁中首次采用泵送
C60 混凝土以来，现代高性能混凝土在我国的应用已走过了30余年。现在，像北京、广州、上海、深圳等大城市已供应C80级别的预拌混凝土，C50～C60级高性能混凝土已在许多建筑和桥梁中得到应用，近年建成的大型桥梁的混凝土主体构件如主梁、刚架或索塔等，多数都采用了高性能混凝土。
二、高性能混凝土的概念
《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。《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）规定强度等级不低于C60级别的混凝土称为高强混凝土。它采用高性能的外加剂,如高效减水剂或者高性能引气剂、其它特种外加剂和掺入足够的超细活性混合材料，如:超细磨粉煤灰、磨细矿粉、优质粉煤灰等达到低水胶比，并具有耐久性、体积稳定性和经济合理性等性能的新型混凝土。高性能混凝土以耐久性作为主要设计指标，针对不同用途要求，对耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性等性能予以保证。
三、高性能混凝土的特性
(1) 高强度。由于高性能混凝土的强度高、弹模高，可以利用这一特性大幅度的减少高层和超高建筑物纵向受力结构的截面尺寸，扩大建筑使用面积，
很大程度上改善了建筑物的使用功能;另外由于结构截面尺寸的减小，大大减少了建筑物结构的自重，从而解决了建筑物的结构自重占主要因素的问题。不仅
如此，由于混凝土强度的提高，还能节约混凝土的原材料、加快施工进度提高
建筑工程的经济效益。
(2) 耐久性。高效减水剂和超细磨粉煤灰、磨细矿粉、优质粉煤灰等的配
合使用，能有效的减少用水量，减少混凝土内部的空隙，并且能够使混凝土结
构安全可靠地工作50～100年以上，这是高性能混凝土应用的主要目的。
(3) 稳定性。由于高性能混凝土的强度高，变形很，所以混凝土的钢度大
大增加，减少了混凝土预应力的损失。因此，高性能混凝土能适应现代化建筑
结构大跨度、超高层和承受恶劣等环境条件。
(4)工作性。坍落度是评价混凝土工作性的主要指标，高性能混凝土的坍落度控制功能很好，在振捣过程中，高性能混凝土粘性大，粗骨料的下沉速度慢，在相同的振动时间内，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，很少会产生离析的现象。
(5)经济性。高性能混凝土的高强度可以减少构件尺寸，减小自重，增加使用空间；高性能混凝土良好的耐久性和稳定性可以减少结构的维修费用，延长
结构的使用寿命，收到良好的经济效益；高性能混凝土良好的工作性可以减少
工人工作强度，加快施工速度，减少成本。
四、高性能混凝土原材料及其选用
1、骨料
高性能混凝土的骨料选择，对于保证高性能混凝土的物理力学性能和长期
耐久性至关重要，清华大学混凝土专家冯乃谦认为，要选择适宜的骨料配置高
性能混凝土，必须注意骨料的品种、表观密度、吸水率、粗骨料强度、粗骨料
最大粒径、粗骨料级配、浆骨比、砂率和碱活性组分含量等指标。
在混凝土中，骨料具有重要的技术作用和经济作用，正确的选择骨料的品种，是配制高性能混凝土的基础。在普通混凝土中，一般骨料的强度高于混凝土的3～4倍，虽然骨料不同，但混凝土的抗压强度差别很小；但在高性能混凝
土中，随着混凝土强度的提高，骨料的差别对混凝土的抗压强度影响很大，甚至骨料的粒径、粒形、表面状况、级配及最佳砂率、骨灰比都会成为影响高性能混凝土强度的因素。对于高性能混凝土来说，骨料的选择应考虑以下问题：
(1) 级配要好：混凝土骨料，既要求级配合格，也要粒径粗细、大小适中。空隙率尽可能低，这样当达到相同流动性时，水泥浆的用量低，混凝土的自收缩变形低，水化热低，体积稳定性好，对强度耐久性有利。
(2) 物理性能好：骨料的表观密度和堆积密度要大、吸水率要低，表面要粗糙、粒径好。表观密度>2.65,堆积密度>1450kg/m3,这样可以降低骨料的空隙率，降低水泥浆用量，有利于流动性，耐久性和强度。吸水率<1.0%，说明岩石比较致密，稳定性好。
(3) 力学性能：不含有软弱颗粒的骨料或风化骨料。岩石抗压强度应为混凝土强度的1.5倍以上。骨料弹性模量越大，混凝土的弹性模量也相应增大。
(4) 化学性能：骨料应是无碱活性骨料，避免高性能混凝土中发生碱-骨料反应。不含泥块且含泥量<1.0%；不含有机物、硫化物和硫酸盐等杂质。
2、水
混凝土拌合用水是在混凝土搅拌时，加入其中赋予混凝土流动性，和水泥发生水化反应，使混凝土凝结、硬化及满足其强度发展。拌合用水对拌合料的性能、混凝土的凝结、硬化、强度发展、体积变化以及工作度等方面都有很大影响。
拌制或养护混凝土的用水，不能含有对混凝土中钢筋产生有害影响的物质。通常使用清洁的能饮用的河水、井水、自来水、湖水及溪涧水(pH值不得小于4)等。但沼泽水、工厂废水以及含矿物质较多的硬质水则不得使用；水中含有脂肪、糖类、酸类等有害物质时则应禁止使用。
《混凝土拌合用水标准》(JGJ63-2006)对混凝土拌合水有如下技术要求：
(1)对凝结时间的影响；用被检验水和生活用水，进行水泥凝结时间试验。两者的初凝和终凝时间差不得大于30min，而且要符合水泥国家标准的规定。
(2)对抗压强度的影响；被检验水样应与饮用水样进行水泥胶砂强度对比试验，被检验水样配制的水泥胶砂3d和28d强度不应低于饮用水配制的水泥胶砂
3d和28d强度的90％。
(3) 未经处理的海水严禁用于钢筋混凝土和预应力混凝土。
（4）拌和用水不得采用海水。当混凝土处于氯盐锈蚀环境时，拌和用水中Cl-含量不应大于200 mg/L。对于使用钢丝或经热处理钢筋的预应力混凝土，拌和水中Cl-含量不得超过350mg/L。
（5）养护用水除不溶物、可溶物可不作要求外，其他项目应符合规定。养护用水不得采用海水。
3、水泥
配制高性能混凝土时选用的水泥应符合以下要求：
（1）标准稠度的用水量要低，以获得较大的流动性。
（2）水化放热量和放热率均要低，以便最大限度地减少因温度应力引起的裂缝。
（3）水泥水化后的强度要高，以保证以最少的水泥用量获得较高的混凝土强度。水泥通常选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，强度等级不宜低于42.5级。水泥亦可选择矿渣水泥、粉煤灰水泥或球状水泥、调粒水泥等低水灰比的特性水泥。水泥要有出厂合格证明以及复检合格证明，高性能混凝土拌制使用的水泥质量应严格控制，严禁使用不合格或过期的水泥。
4、矿物掺合料
矿物掺合料主要是粉煤灰、矿渣、硅粉等，它们是辅助胶凝材料，近几年来在普通混凝土应用中越来越普遍，一方面是由于经济效益显著，另一方面是因为使用这种材料可以得到技术效果。在高性能混凝土中，应用辅助胶凝材料的作用就更为突出。
高性能混凝土的高强度部分来源于其基材的密实，即使有一部分水泥被一种或者多种辅助胶凝材料代替，也不会对混凝土的早期强度有副作用。此外，化学活性较低的辅助胶凝材料代替部分水泥，从控制水化放热和流变性能的角度也是有益的。
对掺合料的要求。合理选用掺合料品种及合理控制其最优掺合用量，可提高混凝土强度20%以上，对提高混凝土的工作性和耐久性、抑制碱-骨料反应、减少泌水离析现象的产生、降低徐变和收缩等都有着重要作用。高性能混凝土
的矿物掺合料可选用优质粉煤灰、磨细矿渣、硅粉或天然沸石岩等材料。在配置高性能混凝土时，用作混凝土掺合料的硅粉用量一般为水泥的5%～15%，煤灰一般应选用Ⅰ级灰，同时用作掺合料的粉煤灰应该符合国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/J1596-2005）的技术规范。
五、高性能混凝土的施工与质量控制
混凝土的制造和施工在很大程度上决定了混凝土的性能。加料顺序是否正确，拌和是否彻底、均匀、运输与搬运过程中混凝土拌合物是否离析、振捣是
否密实、养护是否充分等均是影响高性能混凝土质量的重要因素。
(1) 搅拌。混凝土原材料应严格按照施工配合比要求进行准确称量，称量最大允许偏差应符合下列规定(按重量计)：胶凝材料(水泥、掺合料等)±1%；外加剂±1%；骨料±2%；拌合用水±1%。应采用卧轴式、行星式或逆流式强制搅拌机搅拌混凝土，也可以应用普通混凝土的施工设备进行施工，采用电子计量系统计量原材料，并且要增加原材料质量变化的检查次数。搅拌时间不宜少于2min，也不宜超过3min。炎热季节或寒冷季节搅拌混凝土时，必须采取有效措施控制原材料的温度，以保证混凝土入模温度符合规定要求。
(2) 运输。应采取有效措施保证混凝土在运输的过程中保持均匀性和各项工作性能指标不发生明显的波动。应对运输设备采取保温隔热措施,防止局部混凝土温度升高(夏季)或受冻(冬季)。且应采取适当措施防止水分进入运输容器或蒸发。
(3) 浇筑。高性能混凝土入模前，应采用专用检测设备测定混凝土的温度、坍落度、含气量、水胶比及泌水率等工作性能；只有拌合物性能符合设计要求或配合比要求的混凝土方可入模浇筑。高性能混凝土浇筑时的自由倾落高度不得大于2m当大于2m时，应采用滑槽、串筒、漏斗等器具辅助输送混凝土，保证混凝土不出现分层离析现象。混凝土的浇筑应采用分层连续推移的方式进行，间隙时间不得超过90min，不得随意留置施工缝。新浇混凝土与邻接的己硬化混凝土或岩土介质间浇筑时的温差不得大于15℃。
(4) 振捣。可采用插入式振动棒、附着式平板振捣器、表面平板振捣器等振捣设备振捣混凝土。振捣时应避免碰撞模板、钢筋及预埋件。采用插入式振
捣器振捣混凝土时，宜采用垂直点振方式振捣。每点的振捣时间以表面泛浆或不冒大气泡，一般不宜超过30s，避免振动过度。若需变换振捣棒在混凝土拌合物中的水平位置，应首先竖向缓慢将振捣棒拔出，然后再将振捣棒移至新的位置，不得将振捣棒放在拌合物内平拖。
(5) 养护。高性能混凝土早期强度增长较快，一般3天可以达到设计强度的60%，7天达到设计强度的80%，因而混凝土早期养护特别重要。通常在混凝土浇注完毕后采取以带模养护为主，浇水养护为辅，使混凝土表面保持湿润。此外，高性能混凝土会有较高的水化热，根据混凝土成分和环境条件的不同，大约在浇筑后24～48h会到达最高温度，所以高性能混凝土施工时一般不应过早拆模，同时拆模后应持续保护几小时再移走模板，以避免混凝土受到冷击。同时，正确的抹面和水养护是获得不透水表面的重要步骤，对于低水灰比的高性能混凝土，不仅需要保持内部水分不蒸发，还要注重从外部环境中补充水分，应进行外界潮湿养护，以保证混凝土充分水化，提高混凝土的综合性能。
施工与质量控制流程图如下所示：
六、高性能混凝土发展和应用中所面临的问题
高性能混凝土在我国的应用过程中也存在一些问题：原材料方面，我国水泥质量不稳定，离散性大；粗骨料的质量低劣，含泥量大，级配较差，细骨料细度模数不合要求；在外加剂和外掺料的选择上，也缺乏充分的适用性研究。在高性能混凝土的施工过程中，施工人员的技术水平有限，养护措施不到位，使高性能混凝土的密实性和质量不稳定；在高性能混凝土的耐久性方面，由于水分的蒸发与凝聚而产生的收缩，使混凝土表面产生裂缝，为各种有害介质渗透提供通道，给氯离子侵入、碱骨料反应的发生和钢筋锈蚀创造可能；在高性能混凝土的设计方面，由于高性能混凝土的后期强度增长不及普通混凝土，而且脆性大，需要特别注意。同时，在高性能混凝土的研究方面，现在的研究以实验室研究为主，但是实验室的情况与实际施工相差较大，这不利于今后高性能混凝土的推广应用。
七、绿色高性能混凝土的发展展望
高性能混凝土的概念是近三十年才提出的，它的出现意味着混凝土技术从经验技术向高科技转变，代表着当今混凝土发展的大趋势。其特点集中表现在具有高强度、高耐久性、高体积稳定性、低水化热等多方面。提高混凝土性能是发展高层建筑、高耸结构、大跨度结构的重要措施。采用高性能混凝土，可以减小截面尺寸，减轻自重，因而可获得较大的经济效益，而且高性能度混凝土一般也具有良好的耐久性。
高性能混凝土，其推广应用对提高建设工程质量，降低工程全寿命周期的综合成本，对于发展循环经济，促进行业技术进步，推进混凝土行业结构调整具有重大意义。但在推广使用高性能混凝土的过程中，要实事求是，因地制宜，结合当地的经济社会发展水平、资源环境条件和工程特点，确定本地区本行业高性能混凝土推广应用技术发展路线，为最终全面应用高性能混凝土打下良好基础。
但是，随着高性能混凝土的开发和应用, 建筑行业对生态环境产生的影响正引起社会的关注。建筑物在建造和运行的过程中需要消耗大量的资源和能源，
并对环境产生不同程度的影响，比如作为建筑行业主要原料的水泥，实际上是一种不可持续发展的产品。因此，高性能混凝土的技术核心是限制水泥用量以获得混凝土高性能的同时，坚持其可持续性的发展原则。21世纪前后, 吴中伟等提出了绿色混凝土的概念，在高性能混凝土的基础上增加了三个含义:1)节约资源、能源；2)不破坏环境,更有利于环境保护；3)可持续发展。因此，大力开展绿色高性能混凝土的研究和应用未混凝土的未来指明了非常明确的方向。
参考文献
[1]普通混凝土配合比设计规程 JGJ55-2011
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[9] 杨勇．浅谈高性能混凝土的特点及应用[J]．中国科技博览，2009.
[10] 丁大钧.高性能混凝土及其在工程中的应用.北京:机械工业出版社,2007.
高强混凝土配合比设计方法及例题
高强(C60)混凝土配合比设计方法[1] 基本特点： 1）每立方米混凝土胶凝材料质量480±20kg； 2）水泥用量不低于42.5级，每立方米水泥质量不超过400kg； 3）砂率0.38~0.40，砂率尽量选小些，以降低粘度； 4）使用掺合料取代部分水泥，宜矿渣（10%~20%）与粉煤灰（10%~15%）复掺； 5）优先选用聚羧酸减水剂，并复配有相容性良好缓凝剂与消泡剂； 6）粗骨料粒径不应大于31.5mm，如果强度等级大于C60，其最大粒径不应大于25mm；7）粗骨料的针片状含量不宜大于5.0%； 8）粗骨料的含泥量不应大于0.5%，泥块含量不宜大于0.2%； 9）细骨料的细度模数宜大于2.6； 10）细骨料含泥量不应大于2.0%，泥块含量不应大于0.5%。
3 基本规定 3.0.1混凝土配合比设计应满足混凝土配制强度、拌合物性能、力学性能和耐久性能的设计要求。混凝土拌合物性能、力学性能和耐久性能的试验方法应分别符合现行国家标准《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080、《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081和《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082的规定。3.0.2 混凝土配合比设计应采用工程实际使用的原材料，并应满足国家现行标准的有关要求；配合比设计应以干燥状态骨料为基准，细骨料含水率应小于0.5%，粗骨料含水率应小于0.2%。 3.0.3 混凝土的最大水胶比应符合《混凝土结构设计规范》GB50010的规定。 3.0.4 混凝土的最小胶凝材料用量应符合表3.0.4的规定，配制C15及其以下强度等级的混凝土，可不受表3.0.4的限制。 表3.0.4 混凝土的最小胶凝材料用量 3.0.5矿物掺合料在混凝土中的掺量应通过试验确定。钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量宜符合表3.0.5-1的规定；预应力钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量宜符合表3.0.5-2的规定。 表3.0.5-1钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量 注：①采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥之外的通用硅酸盐水泥时，混凝土中水泥混合材和矿物掺合料用量之和应不大于按普通硅酸盐水泥用量20%计算混合材和矿物掺合料用量之和； ②对基础大体积混凝土，粉煤灰、粒化高炉矿渣粉和复合掺合料的最大掺量可增加5％； ③复合掺合料中各组分的掺量不宜超过任一组分单掺时的最大掺量。 表3.0.5-2 预应力钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量
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：
高强混凝土配合比设计方法及例题
高强混凝土配合比设计方法及例题
1] 高强(C60)混凝土配合比设计方法[ 基本特点： 1）每立方米混凝土胶凝材料质量480±20kg； 2）水泥用量不低于42.5级，每立方米水泥质量不超过400kg； 3）砂率0.38~0.40，砂率尽量选小些，以降低粘度； 4）使用掺合料取代部分水泥，宜矿渣（10%~20%）与粉煤灰 （10%~15%）复掺； 5）优先选用聚羧酸减水剂，并复配有相容性良好缓凝剂与消泡剂；6）粗骨料粒径不应大于31.5mm，如果强度等级大于C60，其最大粒径不应大于25mm； 7）粗骨料的针片状含量不宜大于5.0%； 8）粗骨料的含泥量不应大于0.5%，泥块含量不宜大于0.2%； 9）细骨料的细度模数宜大于2.6； 10）细骨料含泥量不应大于2.0%，泥块含量不应大于0.5%。 表1 混凝土配合比设计参数参考表(自定，待验证)
3 基本规定 3.0.1混凝土配合比设计应满足混凝土配制强度、拌合物性能、力学性能和耐久性能的设计要求。混凝土拌合物性能、力学性能和耐久性能的试验方法应分别符合现行国家标准《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080、《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081和《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082的规定。 3.0.2 混凝土配合比设计应采用工程实际使用的原材料，并应满足国家现行标准的有关要求；配合比设计应以干燥状态骨料为基准，细骨料含水率应小于0.5%，粗骨料含水率应小于0.2%。 3.0.3 混凝土的最大水胶比应符合《混凝土结构设计规范》GB50010的规定。 3.0.4 混凝土的最小胶凝材料用量应符合表3.0.4的规定，配制C15及其以下强度等级的混凝土，可不受表3.0.4的限制。 表3.0.4 混凝土的最小胶凝材料用量 3.0.5矿物掺合料在混凝土中的掺量应经过试验确定。钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量宜符合表3.0.5-1的规定；预应力钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量宜符合表3.0.5-2的规定。 表3.0.5-1 钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量
高强高性能混凝土
一、前言 1824年，波特兰水泥发明，到目前混凝土材料已有近200年的历史，且混凝土也有了很大的发展，由普通混凝土向高性能混凝土发展。自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。进入21世纪以来，随着科学技术的快速发展，一种种新型混凝土不断出现。作为最主要的建筑结构材料，混凝土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。 我国自从 1979年在湘桂铁路红水河斜拉桥的预应力箱梁中首次采用泵送 C60 混凝土以来，现代高性能混凝土在我国的应用已走过了30余年。现在，像北京、广州、上海、深圳等大城市已供应C80级别的预拌混凝土，C50～C60级高性能混凝土已在许多建筑和桥梁中得到应用，近年建成的大型桥梁的混凝土主体构件如主梁、刚架或索塔等，多数都采用了高性能混凝土。 二、高性能混凝土的概念 《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。《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）规定强度等级不低于C60级别的混凝土称为高强混凝土。它采用高性能的外加剂,如高效减水剂或者高性能引气剂、其它特种外加剂和掺入足够的超细活性混合材料，如:超细磨粉煤灰、磨细矿粉、优质粉煤灰等达到低水胶比，并具有耐久性、体积稳定性和经济合理性等性能的新型混凝土。高性能混凝土以耐久性作为主要设计指标，针对不同用途要求，对耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性等性能予以保证。 三、高性能混凝土的特性 (1) 高强度。由于高性能混凝土的强度高、弹模高，可以利用这一特性大幅度的减少高层和超高建筑物纵向受力结构的截面尺寸，扩大建筑使用面积，
建筑混凝土新技术2：高强高性能混凝土
2混凝土技术 2.2高强高性能混凝土 本节高强高性能混凝土（简称HS-HPC ）是强度等级超过C80的HPC ，其特点是具有更高的强度和耐久性，用于超高层建筑底层柱和梁，与普通混凝土结构具有相同的配筋率，可以显著地缩小结构断面，增大使用面积和空间，并达到更高的耐久性。 1.主要技术内容 HS-HPC 的水胶比≤28％，用水量≥200kg/m 3，胶凝材料用量650～700kg/m 3，其中水泥 用量450～500kg/m 3，硅粉及矿物微细粉用量150～200kg/m 3，粗骨料用量900～950kg/m 3，细骨料用量750～800kg/m 3，采用聚羧酸高效减水剂或氨基磺酸高效减水剂。HS-HPC 用于钢 筋混凝土结构还需要掺入体积含量2.0～2.5％的纤维，如聚丙烯纤维、钢纤维等。 2.技术指标 (1）工作性：新拌HS-HPC 混凝土的工作性直接影响该混凝土的施工性能。其最主要的特点是粘度大，流动性慢，不利于超高泵送施工。 混凝土拌合物的技术指标主要是坍落度、扩展度和倒坍落度筒混凝土流下时间（简称倒筒时间），坍落度≥240mm，扩展度≥600mm，倒筒时间≤10s，同时不得有离析泌水现象。 (2）HS-HPC 的配比设计强度应符合以下公式： k cu o cu f f ,,15.1 (3）HS-HPC 应具有更高的耐久性，因其内部结构密实，孔结构更加合理。 HS-HPC 的抗冻性、碳化等方面的耐久性可以免检,如按照《高性能混凝土应用技术规程》CECS207标准检验，导电量应在500库仑以下；为满足抗硫酸盐腐蚀性应选择低C3A 含量（＜5％）的水泥；如存在潜在碱骨料反应的情况下，应选择非碱活性骨料。 (4）HS-HPC 自收缩及其控制 1)自收缩与对策 当HS-HPC 浇筑成型并处于密闭条件下，到初凝之后，由于水泥继续水化，吸取毛细管中的水分，使毛细管失水，产生毛细管张力，如果此张力大于该时的混凝土抗拉强度，混凝土将发生开裂，称之自收缩开裂。水灰比越低，自收缩会越严重。 一般可以控制粗细骨料的总量不要过低，胶凝材料的总量不要过高；通过掺加钢纤维可以补偿其韧性损失，但在侵蚀环境中，钢纤维不适用；需要掺入有机纤维，如聚丙烯纤维或其他纤维；采用外掺5％饱水超细沸石粉的方法，以及充分地养护等技术措施可以有效的控制HS-HPC 的自收缩和自收缩开裂。 2)自收缩的测定方法 参照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082和中国工程建设标准化协会标准《高性能混凝土应用技术规程》CECS207进行。 HS-HPC 的早期开裂、自收缩开裂及长期开裂的总宽度要低于0.2mm 。普通混凝土的应变达到3‰时，其承载能力仍保持一半以上。若HS-HPC 的应变也处于3‰时，实际承载力已近于0，这就意味着在这种情况下，在HS-HPC 中只观察到裂缝形成，然后是迅速的破坏。
高强高性能混凝土施工方案
高强高性能混凝土施工方案 本工程为南京广州路干沿河B片B、C幢高层建设工程，地点为于南京市广州路与干河沿街之间，由南京市中住房地产开发公司做为开发商。江苏邗建集团有限公司南京分公司拟通过投标承建其土建、安装及室外工程项目，工期730天，建筑用途为商业、办公、住宅高层，其中地下室3900卅，住宅楼13500 m2 （18层），办公楼22000 m （22层）。基础转换层及竖向承重构件采用高强高性能泵送混凝土合计约2000m 3。 ⑴原材料的要求 ①水泥使用矿渣盐水泥，利用混凝土的后期强度，减少水泥用量，控制水化热温升，减小温度应力。 ②选用中粗砂，细度模数2.6以上，含泥量控制在3%以下。 ③石子选用5?31.5连续粒级洁净碎石，含泥量控制在1 %以下。 ④外掺添加材料 a .掺入一定数量的一级粉煤灰，改善混凝土的和易性及可泵性，降低混 凝土的水化热及减小混凝土的收缩； b .掺入一定数量的JM-川减水剂，降低混凝土水灰比，改善混凝土和易性及可泵性同时起到混凝土缓凝的作用。 ⑤混凝土拌和物入模坍落度为120 i20mm。 ⑵浇筑 ①本工程基础混凝土全部采用商品混凝土，搅拌车运输到现场，由混凝土输送泵泵送入模的混凝土施工方案。 ②根据基础平面及现场的施工条件，为充分利用泵车能够展开的工作面，各施工段混凝土浇捣从一边赶向另一边。本工程地下室基础承台多为大体积砼，浇筑砼时应采用斜面分层法浇筑，如下图所示，表面及时整平。
③ 混凝土浇筑前应将模板表面洒水湿润，混凝土浇筑过程中，模板和钢筋派 专人看 护。 ④ 混凝土入模处，每处配备4-5只插入式振动器。浇筑时确保快插慢拔，振 动时间 以不冒气泡为止，插入间距为300mm 呈梅花状布置，插入深度为第一层 距底板垫层上表面 50mm ，分层插入深度为进下层 50mm ?100mm 。砼浇筑过 程中，平板施工时应用插入式振动器与平板式振动器配合使用，确保砼密实。 ⑤ 混凝土严格控制配合比、水灰比和坍落度，浇筑过程中严禁在混凝土内随 便加 水。 ⑥ 严格控制混凝土初、终凝时间，要求混凝土终凝控制在 10h 左右，入泵 坍落度控制在120 i20mm 。 ⑦ 本工程地下室墙体混凝土采用分层分段下料、连续一次浇筑的施工方法 （如下图所示），即由2个浇筑小组从一点开始，砼分层浇筑，每两组相对应向 后延伸浇筑，直至同边闭合。高度超过 2.0m 的墙体混凝土浇筑采用溜槽入模， 使混凝土从一侧开始逐渐向前推进， 并在混凝土斜面上均匀布位振捣。混凝土以 500mm ?1000mm 高分层浇筑到顶，根据各施工段操作面，合理组织劳动力， 做到不留施工缝和冷接头。外墙墙板止水坎与底板同时浇筑，并按规定设置留钢 板止水带。墙板砼一次性浇筑到顶，不留施工缝，由于砼一次浇到墙体全高，模 板侧压力大，做好模板的加固、看护工作。 分层分段下料浇筑法示意图 ⑧ 为防止混凝土的收缩裂缝， 在混凝土初凝前采用二次复振和反复搓压使表 面密 实并用铁抹子压光以减少气泡、 消除混凝土的塑性收缩， 提高混凝土的密实 性，防止混凝土开裂。 ⑶混凝土试块 除正常混凝土抗压及抗渗试块外， 另适当增加结构实体检验用同条件养护试 块和拆 模指导试块，为及时了解混凝土强度增长情况提供数据。 同条件养护试块的留置方式和取模板 新浇筑的砼
超高强混凝土的研究进展
超高强混凝土的研究进展3 李 悦 (北京工业大学建工学院,北京100022) 摘 要: 随着建筑技术的发展,强度等级超过100M Pa 的超高强混凝土已经研制成功并在工程中应用。介绍了活 性粉末混凝土、无纤维增强混凝土及纤维增强混凝土等三类超高强混凝土的性能特点及其研究现状,并且讨论了今后超高强混凝土的发展方向。 关键词: 超高强混凝土; 研究进展; 纤维 The Research Progresses of Super H igh Strength Concrete L I Y ue (T he co llege of arch itectu re and civil engineering ,Beijing U n iversity of T echno logy ,Beijing 100022,Ch ina ) Abstract : W ith the developm en t of bu ilding techno logy ,the super h igh strength concrete w ith the strength degree over 100M Pa already w as developed successfu lly and app lied in field .T h is paper in troduces the p roperties and research p rogresses of th ree k inds of super h igh strength concrete ,w h ich are reactive pow der concrete ,fiber reinfo rce concrete and non -fiber reinfo rced concrete .Fu rthermo re ,the develop ing trend of super h igh strength concrete w as also discu ssed . Key words : super h igh strength concrete ; research p rogresses ; fiber 混凝土材料是一种应用广泛的工程材料,其强度等级是反映混凝土研究水平的一个重要标志。一般认为强度等级达到或超过C 60的为高强混凝土,但对超高强混凝土并没有明确的定义,文中认为强度等级超过C 100的为超高强混凝土。在我国,C 100以上的超高强混凝土已经在重要工程中开始使用,国外已经在实验室中配制出了抗压强度超过800M Pa 的超高强混凝土,并正在研制1000M Pa 的极高强混凝土。但是,随着混凝土强度等级的不断提高,随之而来也暴露出一些问题,其中最突出的问题是高强混凝土的脆性大,并且混凝土强度越高,材料的脆性就越大,超高强混凝土甚至会出现爆裂破坏现象。为了克服此缺点,一个有效的途径是掺加纤维的方式来改善其延性。综述了超高强混凝土国内外研究现状,为该类材料的研究和应用提供指导。 1 活性粉末混凝土 活性粉末混凝土(R eactive Pow der Concrete ,缩写为R PC )是一种超高强、低脆性,且具有高耐久性的新型水泥基复合材料。R PC 实现高强化的基本原理是:通过提高材料组分的细度与活性,减少材料内部的缺陷(孔隙与微裂缝),获得超高强度与高耐久性。根据这个原理,R PC 所采用的原材料平均颗粒尺寸在0.1～1.0mm 之间,目的是尽量减小混凝土中的孔间距,从而提高拌合物的密实度。最早的R PC 由法国最大的营造公司Bouygues 公司在1993 年率先研制成功。它由级配良好的细砂、水泥、石英粉、硅灰及高效减水剂等组成,同时,为了进一步提高材料的延性,掺入了直径约0.15～0.20mm 、长度为3～12mm 的微钢纤维。它有2个强度等级:一是经高温高压处理后强度达800M Pa 的R PC 800;二是
高强高性能混凝土
高强高性能混凝土 根据《高强混凝土结构技术规程》（CECS104：99），将强度等级大于等于C50的混凝土称为高强混凝土；将具有良好的施工和易性和优异耐久性，且均匀密实的混凝土称为高性能混凝土；同时具有上述各性能的混凝土称为高强高性能混凝土；而《普通混凝土配合比设计规范》（JGJ55－2000）中则将强度等级大于等于C60的混凝土称为高强混凝土；《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）则未明确区分普通混凝土或高强混凝土，只规定了钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15，混凝土强度范围从C15～C80。综合国内外对高强混凝土的研究和应用实践，以及现代混凝土技术的发展，将大于等于C60的混凝土称为高强度混凝土是比较合理的。 获得高强高性能混凝土的最有效途径主要有掺高性能混凝土外加剂和活性掺合料，并同时采用高强度等级的水泥和优质骨料。对于具有特殊要求的混凝土，还可掺用纤维材料提高抗拉、抗弯性能和冲击韧性；也可掺用聚合物等提高密实度和耐磨性。常用的外加剂有高效减水剂、高效泵送剂、高性能引气剂、防水剂和其它特种外加剂。常用的活性混合材料有Ⅰ级粉煤灰或超细磨粉煤灰、磨细矿粉、沸石粉、偏高岭土、硅粉等，有时也可掺适量超细磨石灰石粉或石英粉。常用的纤维材料有钢纤维、聚酯纤维和玻璃纤维等。 一、高强高性能混凝土的原材料 （一）水泥 水泥的品种通常选用硅酸盐水泥和普通水泥，也可采用矿渣水泥等。强度等级选择一般为：C50～C80混凝土宜用强度等级42.5；C80以上选用更高强度的水泥。1m3混凝土中的水泥用量要控制在500kg以内，且尽可能降低水泥用量。水泥和矿物掺合料的总量不应大于600kg/m3。 （二）掺合料 1．硅粉：它是生产硅铁时产生的烟灰，故也称硅灰，是高强混凝土配制中应用最早、技术最成熟、应用较多的一种掺合料。硅粉中活性SiO2含量达90%以上，比表面积达15000m2/kg 以上，火山灰活性高，且能填充水泥的空隙，从而极大地提高混凝土密实度和强度。硅灰的适宜掺量为水泥用量的5%～10%。 研究结果表明，硅粉对提高混凝土强度十分显著，当外掺6～8%的硅灰时，混凝土强度一般可提高20%以上，同时可提高混凝土的抗渗、抗冻、耐磨、耐碱－骨料反应等耐久性能。但硅灰对混凝土也带来不利影响，如增大混凝土的收缩值、降低混凝土的抗裂性、减小混凝土流动性、加速混凝土的坍落度损失等。 2．磨细矿渣：通常将矿渣磨细到比表面积350m2/kg以上，从而具有优异的早期强度和耐久性。掺量一般控制在20%～50%之间。矿粉的细度越大，其活性越高，增强作用越显著，但粉磨成本也大大增加。与硅粉相比，增强作用略逊，但其它性能优于硅粉。 3．优质粉煤灰：一般选用I级灰，利用其内含的玻璃微珠润滑作用，降低水灰比，以及细粉末填充效应和火山灰活性效应，提高混凝土强度和改善综合性能。掺量一般控制在20%～30%之间。I级粉煤灰的作用效果与矿粉相似，且抗裂性优于矿粉。
高强高性能混凝土技术
高强高性能混凝土技术 2.2.1 技术内容 高强高性能混凝土（简称HS-HPC）是具有较高的强度（一般强度等级不低于C60）且具有高工作性、高体积稳定性和高耐久性的混凝土（“四高”混凝土），属于高性能混凝土（HPC）的一个类别。其特点是不仅具有更高的强度且具有良好的耐久性，多用于超高层建筑底层柱、墙和大跨度梁，可以减小构件截面尺寸增大使用面积和空间，并达到更高的耐久性。 超高性能混凝土（UHPC）是一种超高强（抗压强度可达150MPa以上）、高韧性（抗折强度可达16MPa以上）、耐久性优异的新型超高强高性能混凝土，是一种组成材料颗粒的级配达到最佳的水泥基复合材料。用其制作的结构构件不仅截面尺寸小，而且单位强度消耗的水泥、砂、石等资源少，具有良好的环境效应。 HS-HPC的水胶比一般不大于0.34，胶凝材料用量一般为480～600kg/m3，硅灰掺量不宜大于10%，其他优质矿物掺合料掺量宜为25%～40%，砂率宜为35%~42%，宜采用聚羧酸系高性能减水剂。 UHPC的水胶比一般不大于0.22，胶凝材料用量一般为700～1000kg/m3。超高性能混凝土宜掺加高强微细钢纤维，钢纤维的抗拉强度不宜小于2000MPa，体积掺量不宜小于
1.0%，宜采用聚羧酸系高性能减水剂。 2.2.2 技术指标 （1）工作性 新拌HS-HPC最主要的特点是粘度大，为降低混凝土的粘性，宜掺入能够降低混凝土粘性且对混凝土强度无负面影响的外加剂，如降粘型外加剂、降粘增强剂等。UHPC的水胶比更低，粘性更大，宜掺入能降低混凝土粘性的功能型外加剂，如降粘增强剂等。 混凝土拌合物的技术指标主要是坍落度、扩展度和倒坍落度筒混凝土流下时间（简称倒筒时间）等。对于HS-HPC，混凝土坍落度不宜小于220mm，扩展度不宜小于500mm，倒置坍落度筒排空时间宜为5~20s，混凝土经时损失不宜大于30mm/h。 （2）HS-HPC的配制强度可按公式f cu,0≥1.15f cu,k计算； UHPC的配制强度可按公式f cu,0≥1.1f cu,k计算； （3）HS-HPC及UHPC因其内部结构密实，孔结构更加合理，通常具有更好的耐久性，为满足抗硫酸盐腐蚀性，宜掺加优质的掺合料，或选择低C3A含量（＜8％）的水泥。 （4）自收缩及其控制 1）自收缩与对策 当HS-HPC浇筑成型并处于绝湿条件下，由于水泥继续水化，消耗毛细管中的水分，使毛细管失水，产生毛细管张
(完整版)C80高强混凝土配比
C80高强混凝土配比 C80混凝土强度高对材料要求也高： 水泥：优质52.5水泥； 粉煤灰：I级优质粉煤灰； 矿粉：不低于S95级，最好是S105级优质矿渣粉； 砂：级配合理的优质中砂； 石子：5-20mm级配良好的石子，针片状颗粒含量不超过5%或尽量小； 高性能减水剂：正常掺量范围内最大减水率不小于35%； 如果有其它性能要求尚需要复掺其它外加剂； 配合比范围：水泥 380kg，矿粉：120kg，粉煤灰：70kg，水：148kg，砂：720kg，石：992kg，外加剂：约8-10kg，只是一个大致的数，不作为工程应用依据。 如果有硅粉，水胶比、水泥、矿粉、粉煤灰均要做相应调整。施工条件，如泵送与否，也要做相应调整。如果需要根据实际材料确定确切的配合比可以再研究。 1)粗集料除进行压碎指标试验外，对碎石尚应进行岩石立方体抗压强度试验， 其结果不应小于要求配制的混凝土抗压强度标准值R的1.5倍。 2)高强混凝土宜采用中砂，其细度模数宜大于2.6，含泥量不应大于2.0%，泥 块含量不应大于0、5%。 3)高强混凝土的配合比应符合规范规定。当无可靠的强度统计数据及标准差数 值时，混凝土的施工配制强度（平均值）对于C50～C60应不低于强度等级的1.15倍，对于C70～C80应不低于强度等级值的1.12倍。 4)高强混凝土所用砂率及所采用外加剂和矿物掺合料的品种、掺量应通过试验 确定。 5)高强混凝土的水泥用量不宜大于500kg/m^3，水泥和混合材料的总量不超过 550～600kg/m3，粉煤灰掺量不宜超过胶结料质量的30%，沸石粉不宜超过10%，硅粉不宜超过8%～10%。各种混合料的掺用种类及数量，必须通过试验
高强高性能混凝土施工方案
11 高强高性能混凝土施工方案 本工程为南京广州路干沿河B 片B 、C 幢高层建设工程,地点为于南京市广州路与干河沿街之间,由南京市中住房地产开发公司做为开发商。江苏邗建集团有限公司南京分公司拟通过投标承建其土建、安装及室外工程项目，工期730天，建筑用途为商业、办公、住宅高层，其中地下室3900㎡，住宅楼13500㎡（18层），办公楼22000㎡（22层）。基础转换层及竖向承重构件采用高强高性能泵送混凝土合计约2000m 3。 ⑴原材料的要求 ①水泥使用矿渣盐水泥，利用混凝土的后期强度，减少水泥用量，控制水化热温升，减小温度应力。 ②选用中粗砂，细度模数2.6以上，含泥量控制在3％以下。 ③石子选用 5～31.5连续粒级洁净碎石，含泥量控制在 1％以下。 ④外掺添加材料 a ．掺入一定数量的一级粉煤灰，改善混凝土的和易性及可泵性，降低混凝土的水化热及减小混凝土的收缩； b ．掺入一定数量的JM-Ⅲ减水剂，降低混凝土水灰比，改善混凝土和易性及可泵性同时起到混凝土缓凝的作用。 ⑤混凝土拌和物入模坍落度为120±20mm 。 ⑵浇筑 ①本工程基础混凝土全部采用商品混凝土，搅拌车运输到现场，由混凝土输送泵泵送入模的混凝土施工方案。 ⑥严格控制混凝土初、终凝时间，要求混凝土终凝控制在10h 左右，入泵坍落度控制在120±20mm 。 ⑦本工程地下室墙体混凝土采用分层分段下料、连续一次浇筑的施工方法（如下图所示），即由2个浇筑小组从一点开始，砼分层浇筑，每两组相对应向后延伸浇筑，直至同边闭合。高度超过2.0m 的墙体混凝土浇筑采用溜槽入模，使混凝土从一侧开始逐渐向前推进，并在混凝土斜面上均匀布位振捣。混凝土以 500mm ～1000mm 高分层浇筑到顶，根据各施工段操作面，合理组织劳动力，做到不留施工缝
高强混凝土技术要求
高强混凝土技术要求 1、混凝土原材料 1.1、混凝土拌合物的原材料（如水泥、砂、石、水、外加剂、掺合料）的质量，必须符合国家现行规范、规程、标准，并按有关规定具有产品出厂合格证和进场复验报告。 1.2、配制高强混凝土宜选用标号不低于525号的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。对立窑生产的水泥宜根据其质量稳定性，慎重选用。1.3、细骨料宜选用质地坚硬、级配良好的河砂或人工砂，其细度模数不宜小于 2.6，含泥量不应大于1.5％，且不容许有泥块存在，必要时应冲洗后使用。 1.4、粗骨料应选用质地坚硬、级配良好的石灰岩、花岗岩、辉绿岩等碎石或碎卵石。骨料母体岩石的立方体抗压强度应比所配制的混凝土强度高20％以上。仅当有可靠的依据时，方可采用卵石配制。 粗骨料颗粒中，针片状颗粒含量不宜大于5％，不得混入风化颗粒，含泥量不应大于1％。粗骨料的最大粒径不宜大于25mm。强度等级较高时粒径适当减小。粗骨料宜采用二级级配。 1.5、用作高强混凝土掺合料的粉煤灰一般应选用Ⅰ级灰。对强度等级较低的高强混凝土，通过试验也可选用Ⅱ级灰，应尽可能选用需水量比小且烧失量低的粉煤灰。 其他掺合料的要求均需符合《高强混凝土结构技术规程》相关要求。 1.6、配制高强混凝土的外加剂，应根据现场需求添加，其质量应符
合《混凝土外加剂》GB/T8076-2008及《混凝土泵送剂》JC473-92的规定。外加剂应经质量检测并试配后选定。确保正确添加使用。1.7、拌制混凝土所用的水，应采用饮用水，严禁使用碱、氯含量超标的海水或工业废水等其他水。 2、混凝土配合比 2.1、高强混凝土的配合比，应根据施工工艺要求的拌合物工作性和结构设计要求的强度，充分考虑施工运输和环境温度等条件进行设计，通过试配并经现场试验确认满足要求后方可正式使用。高强混凝土的配合比应有利于减少温度收缩、干燥收缩、自生收缩引起的体积变形，避免早期开裂。对于有侵蚀性作用介质环境的结构物，所用高强混凝土的配合比应考虑耐久性的要求。 2.2、混凝土的配制强度必须大于设计要求的强度标准值，以满足强度保证率的要求。超出的数值应根据混凝土强度标准差确定。当缺乏可靠的强度统计数据时，C50和C60混凝土的配制强度应不低于强度标准值的1.15倍。 2.3、配制高强混凝土所用的水胶比（水与胶结料的重量比）宜采用0.25～0.42。强度等级愈高，水胶比应愈低。 2.4、配制C50和C60高强混凝土所用的水泥量不宜大于450kg/m3，水泥与掺合料的胶结材料总量不宜大于550kg/ m3。配制高强混凝土所用高效减水剂的品种和掺量，应通过与水泥的相容性试验确定。粉煤灰掺量不宜大于胶结料总量的30％。砂率宜为28％～34％。当采用泵送工艺时，可适当提高。
高强度高性能混凝土的优势及配比
高强度高性能混凝土的优势及配比 一、高强度高性能商品混凝土概念 对于高强商品混凝土,各国没有准确的定义,同时各国的区分标准也不尽相同。长期以来,我国现场浇筑商品混凝土强度等级大量低于C30,预制商品混凝土构件普遍低于C40:同时商品混凝土结构设计规范中的计算公式大部分是根据较低强度商品混凝土构件的试验数据得出,对于强度较高的C50或更高等级的商品混凝土明显不适用;另外从商品混凝土的制作技术来看,C50及更高等级的商品混凝土在施工时需要严格的质量管理制度和较高的施工水平。考虑到我国目前的施工水平和质量管理制度现状,以C50作为划分高强商品混凝土的指标,强度等级达到或超过C50的商品混凝土为高强商品混凝土。高性能商品混凝土概念的提出至今也只有10多年的时间,它是伴随着高强商品混凝土而问世的。 高性能商品混凝土不仅满足工业化预拌生产和机械化泵送施工、具有足够的强度,而且是一种耐久性优异的商品混凝土。与传统的商品混凝土相比,高性能商品混凝土在配合比上的特点是低用水量、较低的水泥用量,并以化学外加剂与粉煤灰作为水泥、砂石之外的基本组成成分。这些使硬化商品混凝土内部的孔隙少,具有致密的微观和细观结构,抗渗性能优良,因此高性能商品混凝土的耐久性很好。高性能商品混凝土在硬化过程中体积稳定、水化热低、温升小,冷却时的温度收缩小,干燥收缩也小,所以硬化后不易产生宏观和微观裂缝。我国钢筋商品混凝土结构规范组1978年的一项调查表明,在一般环境下有40%工业民用建筑结构的商品混凝土已碳化到钢筋表面,而在较潮湿的环境下90%构件已经锈蚀。因此在商品混凝土的耐久性问题受到普遍重视的今天,高性能商品混凝土无疑是解决结构耐久性最有效和最经济的途径。 二、高强商品混凝土有三大优越性
高强高性能混凝土技术
高强高性能混凝土技术 2.2.1技术内容 高强高性能混凝土（简称HS-HPC）是具有较高的强度（一般强度等级不低于C60）且具有高工作性、高体积稳定性和高耐久性的混凝土（“四高”混凝土）,属于高性能混凝土（HPC）的一个类别。其特点是不仅具有更高的强度且具有良好的耐久性，多用于超高层建筑底层柱、墙和大跨度梁，可以减小构件截面尺寸增大使用面积和空间，并达到更高的耐久性。超高性能混凝土（UHPC）是一种超高强（抗压强度可达150MPa以上）、高韧性（抗折强度可达16MPa以上）、耐久性优异的新型超高强高性能混凝土，是一种组成材料颗粒的级配达到最佳的水泥基复合材料。用其制作的结构构件不仅截面尺寸小，而且单位强度消耗的水泥、砂、石等资源少，具有良好的环境效应。 HS-HPC的水胶比一般不大于0.34,胶凝材料用量一般3,硅灰掺量不宜大于10%,其他优质矿物为480?600kg/m掺合料掺量宜为25%?40%,砂率宜为35%?42%,宜采用聚竣酸系高性能减水剂。 UHPC的水胶比一般不大于0.22,胶凝材料用量一般为3o 超高性能混凝土宜掺加高强微细钢纤维，1000kg/m?700, 体积掺量不
宜小于2000MPa钢纤维的抗拉强度不宜小于 1.0%,宜采用聚竣酸系高性能减水剂。 2.2.2技术指标 (1)工作性 新拌HS-HPC最主要的特点是粘度大，为降低混凝土的粘性，宜掺入能够降低混凝土粘性且对混凝土强度无负面影响的外加剂，如降粘型外加剂、降粘增强剂等。UHPC的水胶比更低，粘性更大，宜掺入能降低混凝土粘性的功能型外加剂，如降粘增强剂等。 混凝土拌合物的技术指标主要是坍落度、扩展度和倒坍落度筒混凝土流下时间(简称倒筒时间)等。对于HS-HPC,混凝土坍落度不宜小于220mm,扩展度不宜小于500mm,倒置坍落度筒排空时间宜为5?20s,混凝土经时损失不宜大于30nun/ho 21?15f计算；HS-HPC的配制强度可按公式f (2) cu.kcu,0 2 1.If 计算；fUHPC的配制强度可按公式cu.kcu.o (3) HS-HPC 及UHPC因其内部结构密实，孔结构更加合理，通常具有更好的耐久性，为满足抗硫酸盐腐蚀性，宜掺加优质的掺合料，或选择低CA含量(V8%)的水泥。3 (4)自收缩及其控制 1)自收缩与对策 当HS-HPC浇筑成型并处于绝湿条件下，由于水泥继续水化，消耗毛细管中的水分，使毛细管失水，产生毛细管张. 力（负压），引起混凝土收缩，称之自收缩。通常水胶比越
高强高性能混凝土施工总结
C80、C100高强高性能混凝土 施工技术研究阶段总结 一、开发背景 混凝土技术的发展时序是渐进式的，基本遵循了低强、中强、高强、超高强、高性能、超高性能的发展过程。开发和应用高强度、高性能混凝土意义重大，并受到各国政府的高度重视。发达国家政府纷纷投入巨资进行长期系列化研究。在我国己将特征强度高于60MPa(C60及其以上等级)的混凝土划定为高强混凝土。2003年沈阳某工程的施工中使用了C100级预拌混凝土进行钢管柱施工浇注。这是我国迄今为止实际应用的最高强度等级。北京两家混凝土生产单位已经配制出C80-C100强度等级的混凝土。但目前还没有应用于现浇混凝土构件施工的先例。混凝土性能朝着高强，高耐久性发展。国内高端建筑工程量不断增加，C80 以上超高强混凝土的研制迫在眉睫。 二、开发目的 本项目的立项是为顺应国内混凝土发展趋势。以完成C80混凝土开发并探索更高强度等级混凝土配制和施工方法为目标，争取C80高强混凝土的试点应用，通过实践工作来发现问题和难关，从而有的放矢地解决如下问题： 1.用普通原材料是否可以配制抗压强度高于C80的混凝土，若有困难， 可用何种材料加以改进。 2.高强混凝土的物理性能与可施工性的统一。 3.高强混凝土的配比设计与生产控制标准。最终完成高强混凝土的技术 储备，提高相关部门的技术保障水平。为将来工程任务的承揽提供必 要条件。
三、设计开发的分析策划 A.参数和材料选定： C80以上混凝土配合比由于其水胶比和设计强度已经超出了鲍罗米回归曲线范围，所以不能按国家混凝土配合比设计标准和粉煤灰混凝土配合比设计标准进行设计。根据以往经验及资料，C80混凝土水胶比宜控制在0.24-0.27之间。C100混凝土水胶比宜为0.23-0.25。相应的减水剂减水率应大于30%。高强混凝土必须考虑粗骨料的骨架作用，砂率宜控制在0.41以下。考虑水化热和后期体积稳定性，胶材用量不宜超过650kg/m3，相应的水泥活性必须大于54Mpa. 由于强调配合比与实际生产条件的亲和性，降低生产难度，原材料以现有材料品种为基础，逐一验证并优化淘汰。其中，现用的减水剂减水率不能满足试配要求，首先淘汰。 B.本阶段步骤 C.需兼顾考虑的因素 混凝土试验条件、混凝土试验方法的准确性 四、实验过程 A.原材料：经过对胶凝材料、减水剂检测及减水剂对现用水泥的适应性试验，
高强高性能混凝土知识
高强高性能混凝土知识 （为保护作者著作权请做以修改哦）根据《高强混凝土结构技术规程》（CECS104：99），将强度等级大于等于C50的混凝土称为高强混凝土；具有根据《高强混凝土结构技术规程》（CECS104：99），将强度等级大于等于C50的混凝土称为高强混凝土；良好的施工和易性和优异耐久性，且均匀密实的混凝土称为高性能混凝土；同时具有上述各性能的混凝土称为高强高性能混凝土；而《普通混凝土配合比设计规范》（JGJ55－2000）中则将强度等级大于等于C60的混凝土称为高强混凝土；《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）则未明确区分普通混凝土或高强混凝土，只规定了钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15，混凝土强度范围从C15～C80。综合国内外对高强混凝土的研究和应用实践，以及现代混凝土技术的发展，将大于等于C60的混凝土称为高强度混凝土是比较合理的。 获得高强高性能混凝土的最有效途径主要有掺高性能混凝土外加剂和活性掺合料，并同时采用高强度等级的水泥和优质骨料。对于具有特殊要求的混凝土，还可掺用纤维材料提高抗拉、抗弯性能和冲击韧性；也可掺用聚合物等提高密实度和耐磨性。常用的外加剂有高效减水剂、高效泵送剂、高性能引气剂、防水剂和其它特种外加剂。常用的活性混合材料有Ⅰ级粉煤灰或超细磨粉煤灰、磨细矿粉、沸石粉、偏高岭土、硅粉等，有时也可掺适量超细磨石灰石粉或石英粉。常用的纤维材料有钢纤维、聚酯纤维和玻璃纤维等。 一、高强高性能混凝土的原材料 （一）水泥 水泥的品种通常选用硅酸盐水泥和普通水泥，也可采用矿渣水泥等。强度等级选择一般为：C50～C80混凝土宜用强度等级42.5；C80以上选用更高强度的水泥。1m3混凝土中的水泥用量要控制在500kg以内，且尽可能降低水泥用量。水泥和矿物掺合料的总量不应大于600kg/m3。 （二）掺合料 1．硅粉：它是生产硅铁时产生的烟灰，故也称硅灰，是高强混凝土配制中应用最早、技术最成熟、应用较多的一种掺合料。硅粉中活性SiO2含量达90%以上，比表面积达15000m2/kg以上，火山灰活性高，且能填充水泥的空隙，从而极大地提高混凝土密实度和强度。硅灰的适宜掺量为水泥用量的5%～ 10%。 研究结果表明，硅粉对提高混凝土强度十分显著，当外掺6～8%的硅灰时，混凝土强度一般可提高20%以上，同时可提高混凝土的抗渗、抗冻、耐磨、耐碱－骨料反应等耐久性能。但硅灰对混凝土也带来不利影响，如增大混凝土的收缩值、降低混凝土的抗裂性、减小混凝土流动性、加速混凝土的坍落度损失等。 2．磨细矿渣：通常将矿渣磨细到比表面积350m2/kg以上，从而具有优异的早期强度和耐久性。掺量一般控制在20%～50%之间。矿粉的细度越大，其活性越高，增强作用越显著，但粉磨成本也大大增加。与硅粉相比，增强作用 略逊，但其它性能优于硅粉。 3．优质粉煤灰：一般选用I级灰，利用其内含的玻璃微珠润滑作用，降低
乌鲁木齐市高性能混凝土相关技术要求
乌鲁木齐市高性能混凝土相关技术要求 一、原材料 1.1 水泥 1.1.1在一般情况下，配制高性能混凝土必须选用硅酸盐水泥（P.Ⅰ型、P.Ⅱ型）或普通硅酸盐水泥（P.O型），不得使用P.SA、P.SB、P.P、P.F、P.C等种类的水泥。选用的水泥应符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）的规定，且其比表面积应小于380m2/kg。 1.l.2配制C80及其以上强度的高性能混凝土，应选用强度等级不低于5 2.5MPa的水泥。 1.1.3根据《抗硫酸盐硅酸盐水泥》（GB748-1996）,对混凝土所处环境水中SO42-浓度高于20250mg/L或环境土中SO42-浓度高于30000mg/L的高性能混凝土，宜采用高抗硫酸盐硅酸盐水泥+辅助胶凝材料的形式或直接使用）中硫铝酸盐水泥（《硫铝酸盐水泥》，GB 20472-2006）的方式解决，其他情况下建议使用普通硅酸盐水泥+辅助胶凝材料的方法解决。具体配合比需满足本文 2.4条的规定。 1.1.4 根据《中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥》（GB200-2003），对于水化热或绝热温升要求很低的大体积高性能混凝土，可以选用中低热硅酸盐水泥。 1.1.5 由于骨料资源条件所限，不得已使用高碱活性骨料（即《普通混凝土长期性能或耐久性能试验方法标准》GB/T50082-2009碱-骨料反应实验中，当52周的测试龄期内，膨胀率超过0.04%时，或《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52-2006碱活性试验快速法中，当14天膨胀率大于0.20%，引起AAR）时，可选用低碱水泥。水泥中的碱含量应不大于0.60%或由买卖双方协商确定。
高强混凝土
高强混凝土 （青岛理工大学土木工程学院卓越131） [摘要]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。 [关键词]经济效益，改善水泥，纤维增强 1、引言 随着社会的发展，人们对混凝土的要求也会越来越高，混凝土强度会越来越大，抗冻、抗酸、抗碱的能力也会越来越强，混凝土也会朝着绿色方向发展，对环境无任何污染，可以进行回收再利用，成本也会越来越低，高强混凝土会占据混凝土的主要市场！ 2、高强混凝土的发展 高强混凝土的发展主要是在美国。芝加哥Water Tower Place，1976年完工，高260m，要求混凝土抗压强度9000psi（62Mpa）应用于柱和剪力墙。芝加哥，311 South wacker Building，1990年完工，293m，要求12000psi（83Mpa）高强混凝土用于钢筋混凝土柱。芝加哥，Two Union Square in Seattle,1989年完工，设计强度19000psi（131Mpa）台北101大厦，高509m，2004年完成，应用设计强度为69Mpa复合柱子。Petranus Tower 1 and 2, 马来西亚，80Mpa高强混凝土柱和剪力墙，高452m。完全的钢筋混凝土结构，Citic Plaza，中国广州，高391m。Trump World Tower, New York，2001年完工。世界最高的钢筋混凝土民用建筑。应用于柱子的混凝土强度为83Mpa。Burj Dubai Tower，In Dubai， UAE，600多米高，完全的钢筋混凝土民用建筑，2009年完工，混凝土设计强度80Mpa。1990s，Con cho River Overpass, in Saint Angelo，TX，美国，高强混凝土预应力梁用于大跨度桥梁设计，要求混凝土设计强度101Mpa。高强混凝土用于箱梁设计高强混凝土用于索拉桥沿海工程，要求高强混凝土，为了达到耐久性要求。 3、高强混凝土的介绍 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。 4、高强混凝土的优越性 （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)高强混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土。因此，国外高强混凝土除高层和大跨度工程外，还大量用于海洋和港口工程，它们耐海水侵蚀和海浪冲刷