高性能混凝土基本知识

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高性能混凝土有哪些

高性能混凝土有哪些

高性能混凝土有哪些导言:在建筑和基础设施的领域中,混凝土是一种常见的建筑材料。

近年来,随着建筑技术和材料科学的不断发展,一种被称为高性能混凝土(High Performance Concrete,简称HPC)的新型混凝土材料逐渐引起了人们的关注。

高性能混凝土具有较高的强度、耐久性和耐候性,可以承受更大的荷载并延长结构的寿命。

本文将介绍高性能混凝土的定义、特点以及在建筑工程中的应用。

一、高性能混凝土的定义高性能混凝土是一种经过特殊设计和控制的混凝土,具有比传统混凝土更好的性能和性能指标。

它采用了特殊的配合设计和优质的原材料,如高强度水泥、细度模数适中的矿物掺合料、特殊的化学外加剂等,以提高混凝土的性能。

高性能混凝土通常具有较高的抗压强度、抗拉强度、耐久性和耐候性。

二、高性能混凝土的特点1. 高强度:高性能混凝土具有较高的抗压强度和抗拉强度,通常比传统混凝土的强度更高。

这使得高性能混凝土能够承受更大的荷载和提供更好的结构支撑能力。

2. 优异的耐久性:高性能混凝土具有良好的耐久性,能够抵御化学侵蚀、氯盐侵蚀和冻融循环等外界环境的侵害。

这使得高性能混凝土在海洋环境、工业环境和寒冷地区等特殊条件下应用广泛。

3. 减少裂缝和变形:高性能混凝土的收缩性和蠕变性能得到了有效的控制,因此可以减少混凝土的裂缝和变形。

这有助于提高结构的稳定性和耐久性。

4. 提高施工效率:高性能混凝土具有较高的自流性和可泵性,因此易于施工和灌注。

这减少了施工时间和劳动力成本,提高了工作效率。

三、高性能混凝土的应用领域1. 桥梁工程:高性能混凝土在桥梁的建造中得到了广泛应用。

由于其较高的抗压强度和抗拉强度,高性能混凝土能够承受桥梁所受到的荷载,提高桥梁的结构安全性和寿命。

2. 高层建筑:高性能混凝土的高强度和耐久性使其成为高层建筑中的理想材料。

通过使用高性能混凝土,可以减少柱子和梁的尺寸,提高整个建筑的抗震性能。

3. 水利工程:高性能混凝土在水利工程中的应用也非常普遍。

《高性能混凝土简介》课件

《高性能混凝土简介》课件
高性能混凝土在大坝工程中表现出优异的抗冲刷和耐磨性能,能够承受高速水流和砂石的冲击。这种 混凝土的耐久性较好,能够长期保持大坝结构的完整性,降低维修成本。
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REPORTING
运输工艺
总结词
运输工艺是连接搅拌工艺和浇注工艺的重要环节,需要保证混凝土在运输过程中 的质量稳定。
详细描述
在运输工艺中,需要选择合适的运输工具,控制运输时间和温度,避免混凝土出 现离析、泌水和硬化等质量问题。同时,还需要根据实际情况调整运输路线和运 输方式,以提高运输效率。
浇注与养护工艺
总结词
浇注与养护工艺是高性能混凝土生产中的最后环节,对混凝土的性能和使用寿命具有重 要影响。
外加剂的选择和使用应充分考虑其对混凝土其他组分的影响,以及对外界环境的影 响。
PART 03
高性能混凝土的生产工艺
REPORTING
搅拌工艺
总结词
搅拌工艺是高性能混凝土生产中的重要环节,直接影响混凝土的质量和性能。
详细描述
在搅拌工艺中,需要选择合适的搅拌设备,控制搅拌时间和投料顺序,确保混 凝土充分混合均匀,无离析现象。同时,还需要根据不同的混凝土配方和性能 要求,调整搅拌工艺参数,以满足生产需求。
案例二:某高层建筑项目
总结词
高层建筑的结构安全性和抗震性能得 到优化
详细描述
在高层建筑项目中,高性能混凝土的 应用提高了结构的强度和刚度,增强 了建筑物的抗震性能。通过合理的结 构设计,有效降低了风荷载和地震对 高层建筑的影响。
案例三:某大坝工程
总结词
大坝工程的抗冲刷和耐磨性能得到显著提高
详细描述
产生不利影响。
掺合料
掺合料是为了改善混凝土的性能 而加入的矿物材料。

高性能混凝土

高性能混凝土

高性能混凝土高性能混凝土是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。

它主要有下面几种性能: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:表现为具有高弹性模量、低收缩与徐变、低温度变形。

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。

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灰比较低,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。

6、耐久性: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:因为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。

混凝土在施工要求中,搅拌时需要先检查计量器具,对原材料严格按照施工配合比准确称量,而确保计量的准确性;浇筑时,混凝土在入模前,工程需要采用专用仪器测定其温度、坍落度、含气量、泌水率等工作性能,符合要求方可浇筑,混凝土入模温度要控制在5℃-30℃,坍落度损失要控制到5-10mm;养护也是很重要的一个环节,高性能混凝土必须要加强保温养护,裸面的混凝土需要覆盖塑料薄膜,防止过早脱模、早期温度防蒸发,洒水需要有14-21d,温度控制,制定夏季和冬季施工方案。

高性能混凝土知识培训教材

高性能混凝土知识培训教材

第一部分高性能混凝土试验知识1 高性能混凝土的定义高性能混凝土一词是从英文High(高级的、高科技的) Performance(履行、演出、行为)Concrete(混凝土)翻译过来的,简称(HPC)。

对于高性能混凝土在不同的国家、不同学者依照各自的认识、实践、应用范围和目的的要求的差异,对高性能混凝土有不同的定义和解释。

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月召开的讨论会上提出: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能的耐久性的混凝土,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。

1992年法国Malier Y A认为:高性能混凝土的特点在于有良好的工作性、高的强度和早期强度、工程经济性高和耐久性,特别适用于桥梁、港工、核反应堆以及高速公路等重要的混凝土建筑结构。

对于不同的工程和应用部门对于高性能混凝土也有不同的要求,会提出不同的性能指标。

例如:1.1 公路工程应满足下列要求A 水胶比不大于0.35;B 耐久性指数大于80%C 4h抗压强度高于17.2Mpa,或24h抗压强度高于34.5Mpa,或28d抗压强度高于68.9Mpa。

1.2 桥梁工程A 水胶比不大于0.4;B 强度高于41.4Mpa;C 徐变率低。

1.3 高层建筑应要求混凝土具有高强度、高弹性模量、轻质、低徐变率、较高的工作性、早期强度与耐久性高的特性,使长期以来的建筑物安全使用期从30~50年提高到100年以上。

1.4 港工工程要求混凝土具有高耐久性(抗腐蚀、抗冻融循环等)、高抗渗性、体积安定性好、强度与抗冲击疲劳性高。

1.5 重要水工建筑物(包括大体积混凝土工程)对耐久性与体积稳定性有很高的要求,而对于强度和早期强度要求并不高。

水工建筑常要求有很长的安全使用期。

在寒冷、干热以及高速水流冲刷等条件下应用的高性能混凝土,尤其需要某些特殊性能。

高性能混凝土

高性能混凝土
高性能混凝土含义
高性能混凝土不是混凝土旳一种品种高性能混凝土是个学术性名词据目前旳了解,高性能混凝土必须具有旳性能:(1)针对详细环境下旳高耐久性(2)不易开裂性(尤其是早期抗裂性)(3)合适旳较高强度(4)良好旳工作性因为(3)(4)两个要求,目前混凝土技术都能到达。所以所谓高性能主要是耐久性和抗裂性。
使用高性能混凝土意义
使用高性能混凝土意义
我国水泥产量
1985年1.43亿吨开始位居世界之首 1997年突破5亿吨 2023年接近6亿吨 2023年6.4亿吨 2023年7亿吨 2023年7.5亿吨(已接近世界产量旳40%) 我国目前水泥年产量如配置混凝土,年人均近3.3吨 。混凝土用量过大,过分开采矿石和砂、石已在许多地方造成资源破坏,严重影响环境和景观。每生产1t水泥熟料消耗大量燃煤与电能,并排放约1t二氧化碳。混凝土过早劣化,处置废旧工程旳混凝土垃圾将给环境带来威胁。
高性能混凝土含义
NIST与ACI于1990年5月提出 ◇高性能混凝土是具有某些性能要求旳匀质混凝土 ◇采用优质材料配制旳 ◇必须采用严格旳施工工艺 ◇不离析,便于浇捣 ◇早期强度高,力学性能稳定 ◇ 具有韧性和体积稳定性等性能旳耐久旳混凝土
使用高性能混凝土意义
我国土建工程耐久性现状
民用房屋 干湿交替旳室外构件过早锈蚀 30-40年 工业厂房 20-30年 大修海港码头 10-23年 大修 浪溅区最严重 桥梁 除冰盐侵蚀 10-23年大修隧道 渗漏严重钢筋保护层过薄! 混凝土等级过低!钢筋过细! 断面过薄!
高性能混凝土含义
高性能混凝土含义
1990年美国Mehta PK以为 ◇高强度 ◇高耐久性(抵抗化学腐蚀) ◇高体积稳定性(高弹性模量、低干缩率、低徐变和低温度应变) ◇高抗渗性 ◇高工作性

什么是高性能混凝土

什么是高性能混凝土

引言概述:高性能混凝土是一种优质的建筑材料,具有卓越的力学性能和耐久性。

本文将继续探讨高性能混凝土的特点、优势以及在实际应用中的重要性。

正文内容:一、高性能混凝土的特点1.材料成分的优化设计(1)水灰比的控制(2)胶凝材料的选择(3)添加剂的应用2.物理性能的提升(1)强度和耐久性的提高(2)减小蠕变和收缩(3)改善抗裂性能3.施工工艺的改善(1)砼的浇筑和振捣(2)养护工艺的优化二、高性能混凝土的优势1.抗压强度和耐久性的提高(1)更高的抗压强度(2)更好的耐久性和防腐蚀性2.结构性能的改善(1)提高刚度和韧性(2)减小结构变形和蠕变(3)降低结构的自振频率3.施工效率的提升(1)砼施工的简化(2)砼浇筑时间和养护周期的缩短三、高性能混凝土在实际应用中的重要性1.基础设施建设(1)桥梁和隧道(2)大型水利工程2.高层建筑和地下结构(1)摩天大楼和高层建筑(2)地下车库和地铁隧道3.工业设备和耐磨场所(1)厂房和电厂(2)港口和码头设施四、高性能混凝土的适用范围和限制1.适用范围(1)对强度和耐久性要求较高的工程(2)对结构性能和工程效益要求较高的工程2.限制因素(1)成本因素(2)施工难度和技术要求五、总结高性能混凝土以其优异的力学性能和耐久性,成为建筑领域中不可或缺的重要材料。

通过优化材料成分、提升物理性能和改善施工工艺,高性能混凝土能够提高结构的强度、耐久性和稳定性,广泛应用于基础设施建设、高层建筑和工业设备。

在具体应用中,高性能混凝土的成本和施工技术等限制因素也需要充分考虑。

未来,随着科技的发展和经验的积累,高性能混凝土将进一步完善和推广,为建筑行业带来更多的创新和发展。

高性能混凝土知识概论

高性能混凝土知识概论
高性能混凝土知识
高性能混凝土知识简介
高性能混凝土知识
内容介绍
一、 高性能混凝土概述 二、 高性能混凝土的特点 三、 高性能混凝土施工特点 四、 高性能混凝土强度要求 五、高性能混凝土耐久性指标 六、高性能混凝土质量检验与评定
高性能混凝土知识
一、高性能混凝土概述
高性能混凝土知识
共性: ◇ 高性能混凝土本质上与普通混凝土没有很大差别 ◇ 使用的原材料仍然为水泥、砂、石、外加剂 ◇ 生产工艺过程在宏观上与普通混凝土一致 不同点: ◇ 掺加大量活性混合材,养护要求高 ◇ 对施工单位的管理水平要求高 ◇ 许多对普通混凝土不敏感的因素变得敏感了 混凝土的发展
高性能混凝土知识
二、高性能混凝土的特点
高性能混凝土知识
(一)高性能混凝土原材料的选择 1.水泥 高性能混凝土用水泥一般为硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥, 不宜使用早强水泥。C30以下混凝土可采用粉煤灰硅酸盐水 泥、矿渣硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。要求控制水泥比表 面积以及游离CaO、碱、熟料中的C3A含量。当骨料具有碱 —硅酸反应活性或C40及以上混凝土时,水泥的碱含量不得 超过0.60%;当在氯盐环境下,要求采用低Cl-含量的水泥 ,避免使用抗硫酸盐硅酸盐水泥;当在硫酸盐化学侵蚀环境 下,要求采用低C3A含量的水泥。
土;特别适合于高层建筑、桥梁以及暴露在严格环境下的建
筑物。
高性能混凝土知识
(二)何谓高性能混凝土 高性能混凝土为一种新型高技术混凝土,是在大幅度提 高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的 混凝土,是以耐久性作为设计的主要指标,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、体积稳定性和经济性。
高性能混凝土知识

高性能混凝土知识讲座-PPT

高性能混凝土知识讲座-PPT

硅灰的扫描电子显微照片
微硅灰的扫描电子显微照片 (颗粒粒径小于1μm,平均粒M径i为cr0o.15sμimlic)a Grains
3、化学外加剂
•外加剂定义 •常用外加剂类型 •高效减水剂 •引气剂
a.外加剂定义
能显著改善拌合物或硬化混凝土某些性能的物质。
b.常用外加剂类型
提高混凝土拌和物流动性的外加剂,主要是减水剂。 调节混凝土凝结时间的外加剂,有速凝剂、缓凝剂、早强剂。 调节混凝土含气量的外加剂,有引气剂、消泡剂。 改善混凝土某些特殊性能的外加剂,如膨胀剂、阻锈剂、
粉煤灰 主要成分为空球形颗粒,直径通常为5~90μm 。
粉煤灰颗粒扫描电子显微照片
粉煤灰颗粒空心微珠的扫描电子显微照片
硅灰
多为微细球体,平均直径小于0.1μm,因为能够 填充水泥颗粒之间的空隙(1~50μm)。硅灰在混 凝土中更多的是用作粉体掺合料,用于提高混凝 土的抗渗性和抗压强度。掺用硅灰时通常还同时 掺入高效减水剂,以此来弥补硅灰的高比表面积 引起需水量增加。
防水剂、抗冻剂、养护剂。
c.高效减水剂
在用水量不变的情况下,可显著增加拌合物流动性的 外加剂。
•减水机理
加入减水剂,就会使水泥颗粒表面带上相同 的电荷,在电性斥力作用下,使水泥颗粒分散, 把被包裹的水释放出来,从而起到显著地减水 作用。
a
b
减水剂对水泥颗粒的分散作用
a. 水泥颗粒间减水剂定向排列产生电性斥力
a)搅拌
b)凝结
c)硬化
硅酸盐水泥的水化过程示意图
(1)
பைடு நூலகம்
(2)
水泥水化的电子显微照片
(1)水化硅酸钙纤维和毛细管孔隙 (2)放大后的水化硅酸钙纤维
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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。

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