简述高性能混凝土的配制和特征2
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简述高性能混凝土的特征和配合比技术措施
作者刘会卓
2011年7月
——————————————————————————成渝客专中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司
简述高性能混凝土的配制和特征
刘会卓
[摘要] 高性能混凝土与普通混凝土的理念、寿命、原材料组成、原材料质量要求、配合比控制、施工过程控制特点和质量检测指标有相同和不同之处。在高性能混凝土这种新型高技术混凝土中，它以耐久性作为设计的组要指标，配制过程中选用优质原材料，且掺加足够数量的矿物质细掺料、外加剂，达到耐久性、工作性、适用性、强度和体积稳定性等性能。
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关键词：高性能混凝土普通混凝土耐久性高性能减水剂
矿物掺合料氯离子总含量密实剂
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内容：
一高性能混凝土与普通混凝土比较
高性能混凝土是在普通混凝土技术的基础上发展起来的一种新技术混凝土，无论原材料组成、结构、生产制造工艺到性能要求，两者之间既有区别也存在联系如表一列出高性能混凝土与普通混凝土的区别与联系。
表一高性能混凝土与普通混凝土比较
二高性能混凝土的配置要求
为了提高混凝土的耐久性，改善混凝土的施工性能和抗裂性能，混凝土中应适量掺加优质的粉煤灰、磨细矿渣粉等矿物掺加料。强度等级不大
于C50的钢筋混凝土可选用国标I级或II级粉煤灰，但应控制粉煤灰的烧
失量不大于5.0%，强度等级不小于C50的预应力混凝土选用国标I级粉煤
灰，但应控制粉煤灰的烧失量不大于3.0%。矿渣粉应采用水淬矿渣。
一般情况下，矿物掺和料掺量不宜小于胶凝材料总量的20%，当混凝
土中粉煤掺量大于30%时，混凝土的水胶化比大于0.45。预应力混凝土以
及处于冻融环境中的混凝土的粉煤灰的掺量不宜大于30 高性能减水剂与普通减水剂相比较具有一定的引气性，较高的减水率
和良好的坍落度保持性能，与其它减水剂相比，高性能减水剂在配制强度
混凝土和耐久性混凝土时，具有明显的技术优势，根据掺入高性能减水剂，
高效减水剂和普通减水剂的混凝土性能，试验结果进行比较满足高性能减
水剂混凝土在减水、保坍、增强、收缩等优良的性能，如表二受检混凝土
性能指标。
表二受检混凝土性能指标
收缩率比/%不大于135 110
抗压强度比/%，
不小于
1d ——170 3d 115 160 7d 115 150 28d 110 140 三高性能混凝土与环境作用等级
钢筋高性能混凝土结构的混凝土氯离子总含量（包括水泥、粗骨料、细骨料、水、外加剂等所含氯离子之和）不应超过胶凝材料总量的0.10%，预应力混泥土结构的混凝土氯离子总含量不要超过胶凝材料总量的0.06%。混凝土处在氯盐环境和化学侵蚀环境的钢筋混凝土结构，除混凝土配合比和耐久性应满足要求外，还应选用密实剂，提高高性能混凝土与普通混凝土在配制过程中，原材料的变化极大延缓了氯离子、硫酸根离子的侵蚀过程，也通过混凝土高抗渗能力，氧气、水分供应受阻，钢筋锈蚀的速度亦得以阻滞，耐久性指标得以提高。
参考资料：混凝土外加剂（GB8076--2008)
铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定
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
超高性能混凝土的水化、微观结构 和力学性能研究进展
Hans Journal of Civil Engineering 土木工程, 2018, 7(2), 194-204 Published Online March 2018 in Hans. https://www.360docs.net/doc/8017752120.html,/journal/hjce https://https://www.360docs.net/doc/8017752120.html,/10.12677/hjce.2018.72024 Hydration, Microstructure and Mechanical Properties of the Research Progress of Ultra-High-Performance Concrete Pu Zhang*, Erli Wang, Yang Xia, Danying Gao, Pinwu Guan Zhengzhou University, Zhengzhou Henan Received: Feb. 26th, 2018; accepted: Mar. 14th, 2018; published: Mar. 21st, 2018 Abstract Ultra-High Performance Concrete (UHPC) is an ultra-high strength cement-based material with ultrahigh strength, high toughness and low porosity. It has the features of impermeability, fatigue resistance and high durability. Although UHPC has many significant advantages, there are some examples of defects, such as the amount of cementitious materials up to 1000 kg/m3, which in-creases the heat of hydration, results in shrinkage and improves the project cost. The production of ultra-high performance concrete often adopts steam or autoclave curing, and the complicated production technology limits the application of UHPC in practical engineering. In order to better study the UHPC material, this paper introduces the development history and research status of UHPC based on the existing research results at home and abroad, summarizes the current re-search status of UHPC condensation hardening process hydration process, microstructure, me-chanical properties and durability, analyzes meso-mechanics of fiber reinforced toughening me-chanism. The results show that UHPC has made gratifying progress in both theoretical research and engineering applications. With the increasing emphasis on environmental protection in China, UHPC has broad application prospects. Keywords Ultra-High Performance Concrete, Hardening, The Hydration Heat, Microstructure, Durability 超高性能混凝土的水化、微观结构 和力学性能研究进展 张普*，王二丽，夏洋，高丹盈，管品武 郑州大学，河南郑州 *通讯作者。
混凝土试题库资料
测试题 一、判断并改错 1、普通混凝土：以砂、石、水泥、外加剂、水为主要组份，干密度为2400～2500kg/m3的水泥混凝土。( ) 2、塑性混凝土：混凝土拌合物坍落度为10～90mm的混凝土。( ) 3、流动性混凝土：混凝土拌合物坍落度为100～150mm的混凝土。( ) 4、大流动性混凝土：混凝土拌合物坍落度等于或大于180mm的混凝土。（) 5、抗渗混凝土：有抗渗性能要求的混凝土。（） 6、泵送混凝土：混凝土拌合物的坍落度不低于100mm并用泵送施工的混凝土。( ) 7、混凝土的耐久性：耐久性是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素作用，长期保持强度和外观完整性的能力。( ) 8、流动性是指混凝土拌和物在本身自重或施工机械的作用下，能产生流动并均匀密实的性能。( ) 9、黏聚性是指混凝土拌合物相互间有一定的粘聚力、不分层、不离析，能保持整体均匀的性能。( ) 10、分层是指混凝土拌和物各组份出现层状分离现象；离析是指混凝土拌和物内某些组份分离、析出现象。( ) 11、保水性是指混凝土拌和物保持水分不易析出的能力。( ) 12、C30混凝土，其立方体抗压强度标准值为30Mpa ( ) 13、砂率：砂与混凝土每立方材料总用量的重量百分比。( ) 14、当混凝土拌合物的坍落度大于200mm时，经检测坍落扩展度值。( ) 15、根据混凝土拌合物的稠度确定混凝土成型方法，坍落度不大于70mm的混凝土宜用振动振实；大于70mm的宜用捣棒人工捣实。( ) 16、抗渗性能试验圆台体试件尺寸：顶面直径为175mm、底面直径为185 mm、高度为175 mm。( ) 二、单项选择 1、试验室拌合混凝土时，材料量称量精度为±1％的是（） A、水 B、掺合料 C、骨料 D、外加剂 2、人工成型混凝土试件用捣棒，下列不符合要求的是（） A、钢制，长度600mm B、钢制，长度500mm C、直径16mm D、端部呈半球形 3、坍落度大于70mm的混凝土试验室成型方法（） A、捣棒人工捣实 B、振动台振实 C、插入式振捣棒振实 D、平板振动器 4、下列做法不符合试件养护的规定（） A、试件放在支架上 B、试件彼此间隔10～20mm C、试件表面应保持潮湿，并不得被水直接冲淋。 D、试件放在地面上。
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：
高性能混凝土配方优化方法的研究
高性能混凝土配方优化方法的研究 发表时间：2019-07-17T14:56:01.573Z 来源：《基层建设》2019年第13期作者：邹宇曼 [导读] 摘要：随着建筑业的发展，高性能混凝土作为一种优质的材料符合了现代化建筑的需求，被广泛应用于各个建筑中。 路港集团有限公司温州 325000 摘要：随着建筑业的发展，高性能混凝土作为一种优质的材料符合了现代化建筑的需求，被广泛应用于各个建筑中。其具有较大的强度，成本相对较低，使用范围较广，受到建筑行业的青睐。本文主要介绍高性能混凝土，分析高性能混凝土的影响因素，进而提出其配方因素的优化问题。 关键词：高性能混凝土；配方优化；神经网络 一.高性能混凝土配制的影响因素及施工质量控制 1.1高耐久性 高性能混凝土配合比设计的主要目的是达到高耐久性要求，使其在所处工作环境中，长期抵抗内、外部恶劣因素的作用，仍能维持应有的结构性能。因此，须考虑的主要因素有抗渗性、抗碳化性、抗冻性、抗化学侵蚀性、体积稳定性及抑制碱-骨料反应等，其中混凝土抗渗性对耐久性的影响更为直接；而冻害、盐害、化学腐蚀等特殊的外部因素，应按每个特定的工程环境加以考虑。 1.2强度 根据设计要求，配制出符合强度等级要求的混凝土，影响强度的主要因素是水胶比及矿物微细粉的用量。 1.3工作性 工作性主要和混凝土浇筑的质量相关，工作性在高性能混凝土中的影响程度比强度的影响更大，高性能混凝土的工作性主要是指混凝土自身要具备较好的稳定性和可泵性，保证不会产生泌水和离析的现象，并且具有120mm以上的坍落度，将流动性控制在合适的范围内。高性能混凝土的工作性受很多因素的影响，主要包含混合料中的外加剂的含量和类型、水泥砂浆的使用量以及集料的级配等级等因素。 二.高性能混凝土的配合比参数分析 2.1高性能混凝土的水胶比[水/（水泥+矿物微细粉）]一般不大于0.4，这是配合比设计的特点之一，低水胶比能降低混凝土的孙隙率并减小孔隙尺寸，通过混凝土的低渗透性来保证其耐久性，严格控制水胶比是保证高性能混凝土质量的关键之一。 2.2浆集比 水泥浆与骨料（亦称集料）的比例为浆集比，采用适宜的集料时，固定浆集体积比为35：65，可以很好地解决强度、工作性和体积稳定性之间的矛盾，配制出理想的高性能混凝土，按照规范要求，胶凝材料总量宜采用400-500kg/m，并尽可能以干缩小的矿物微细粉取代部分水泥用量，优化混凝土性能，降低造价。 2.3砂率 砂率主要影响混凝土的工作性，当水胶比不同时，高性能混凝土中的最优砂率也有所变化，高性能混凝土的砂率可根据胶凝材料总量、粗细骨料的颗粒级配及混凝土泵送要求等因素来确定，宜采用35-44%。 2.4高效减水剂掺量 高效减水剂是混凝土实现大流动性的唯一途径，高效减水剂掺量应根据坍落度要求确定，其最佳掺量一般占胶凝材料质量的1-2%。 三.高性能混凝土的施工质量控制措施 3.1原材料及配合比控制 混凝土的质量有一定离散型，这是客观的，但通过科学管理可以控制其达到最小值，因此混凝土标准差能反映施工单位的实际管理水平，管理水平越高，标准差越小。可以说，混凝土质量控制实质上是标准差的控制。实际上控制标准差应从以下几方面入手: (1)设计合理的混凝土配合比。合理的混凝土配合比由实验室通过实验确定，除满足确定，耐久性要求和节约原材料外，应该提供合格的水泥，砂，石及矿粉。水泥控制强度，矿粉控制细度，含水率等，砂控制细度，含水率，含泥量等，碎石控制含水率及粉尘含量等。只有材料达到合格要求，才能做出合理的混凝土配合比，才能使施工得以正常合理的进行，达到设计验收标准。 (2)正确按照设计配合比施工。按施工配比施工，首先要及时测定矿粉、砂，石含水率，将设计配合比换算为施工配合比。其次，要用重量比，不要用体积比，最后，要检查原材料是否合格，这要求供方提供两份同样的材料，一份提供给实验室，一份给工地，工地收料人员应按照样本收料，如来料与样本不符，应马上向上级汇报，及时更改配合比(材料不合格不收料除外)。 (3)加强原材料管理，混凝土材料的差异将影响混凝土强度。因此收料人员应严重把好质量关，不允许不合格品进场，另外与原材料不符及时汇报，采取相应的措施，以保证混凝土质量。 (4)混凝土强度的跟踪测定，高性能混凝土强度以 56天强度为准，为施工简便和质量保证，施工现场也需制作 7天和 14 天试块，以对混凝土强度作跟踪监测，根据其龄期测定其强度发展，以明确确定其质量。 4.2施工中混凝土质量控制 混凝土质量的控制，除了严格按施工规范要求施工外，施工现场的精细化管理是必须的。细节决定成败的理念，在混凝土质量的控制中同样适用。混凝土外观质量的控制，是在混凝土内在质量包括强度，耐久性和其他各种混凝土适用特性得到保障的前提条件下进行的。任何有损于混凝土质量的手段和措施都是不可取的，是舍本逐末。 3.2施工过程的控制 (1)原材料的控制:严格按配合比要求进原材料，原材料的品牌，质量，级配均需符合要求。施工过程中不得随意更换或添加其他材料。 (2)混凝土和易性的控制:在设计配合比和进行混凝土施工试验时，除了强度和其他特性指标得到保证以外，必须对混凝土的工作性能即和易性有足够的认识和重视。影响混凝土和易性因素有:①原材料，包括用水量，砂率，粗集料及细集料的级配，水泥，外加剂等;②施工技术措施的影响，主要包括混凝土的拌制，运输，浇注，震捣密实等环节对混凝土的影响。③施工季节和气温影响。一般来说，混凝土的坍落度随时间的增加而减少，坍落度损失的速率随温度的增加而加大。夏季气温高水分蒸发快，同时混凝土水化速度快，混凝土很快变稠，硬化;冬季气温低，混凝土水化速慢，容易泌水，因而季节和气温对混凝土和易性有重大影响。④要了解各种模板板材对混凝土和易性的要求。钢质板材不吸水，坍落度稍大就容易翻砂;木质板材属吸水板材，就不容易翻砂。⑤要了解大体积混凝土和小体积混凝土对坍落度的不
超高性能混凝土(UHPC)简介及应用
超高性能混凝土（UHPC)简介及应用 超高性能混凝土（UHPC）最早是由法国一家名叫布依格的承包商公司于上个世纪90年代被作为活性粉末混凝土被引入使用的。自此之后，法国、日本、马来西亚、韩国及其他很多国家采用该材料将其应用于桥梁等工程领域，并取得了积极有效的重要进展。法国于2001年第一次采用超高性能混凝土（UHPC）材料建造了铁路桥梁，其中梁的截面为由5个双T梁截面构成的π形状所构成。 在美国，由美国高速公路管理局（FHWA）及地方高校的资助下，许多州的交通运输部门都在开发研究超高性能混凝土（UHPC）在桥梁工程中的应用。特别值得一提的是，过去十年来，弗吉尼亚州已经采用超高性能混凝土（UHPC）生产了工字型梁，爱德华州已经采用超高性能混凝土（UHPC）进行了两座桥的建造，其中一座是用的超高性能混凝土（UHPC）梁、另一座用的是超高性能混凝土（UHPC）桥面板。实际上，美国一些公司已经开始在市场上进行成袋打包并销售超高性能混凝土（UHPC）了。然而，由于这些成袋打包的超高性能混凝土（UHPC）价格非常昂贵，它只能被局限应用于弗吉尼亚州及爱德华州那些有美国高速公路管理局（FHWA）资助资金的示范性项目中，并且还主要是应用于预制混凝土构件之间的连接接缝区域，使用范围非常有限。 为了提升或促进超高性能混凝土（UHPC）在美国中的应用，需要满足两个基本的条件：1）相对于打包成袋的超高性能混凝土（UHPC）拌合料价格为23500元/ m3，超高性能混凝土（UHPC）的原材料价格须被控制并减少到不足1000美元/码（折合人民币为9400元/m3）才
行；2）亟需开发一种新的结构体系出来，其中该结构体系能充分利用超高性能混凝土（UHPC）的材料特性，从而使其结构构件的自重可以减少降低至少50%而同时还能满足强度、刚度及耐久性等要求。美国PCI致力于通过挖掘和整合相关资源来满足这两个条件，主要是通过资助一个由许多个人公司（Wiss, Janney, Elstner）及相关高校(诸如内布拉斯加林肯大学、北卡莱罗纳州立大学、俄亥俄州州立大学)发起的一个实施课题项目。 目前该课题项目的第一个阶段已经完成结束，相关的报告内容也已公布给PCI生产商成员会员。两个既定的目标即超高性能混凝土（UHPC）的原材料成本低廉且结构构件性能优化都得到了很好的满足。当这个课题项目的目标得以实现的时候，可以预见，基于其较低的成本价格，超高性能混凝土（UHPC）的相关产品是相当具有竞争力的。已经做了一些足尺比例的桥梁构件和房屋构件试件并且做了相关的试验研究。大多数构件产品破坏时其承载力都显著高于其所需要的承载力。而且，相对于传统的混凝土而言，该材料是类似于陶瓷的，为零孔隙率且可具有上百年乃至几百年的使用寿命。该PCI项目的第二阶段目前正在进行，包括足尺结构构件及整体结构的试验，目的是为了检验、细化、验证该课题项目第一阶段所起草制订的相关设计准则。 超高性能混凝土（UHPC）的主要组成成份为波兰水泥、附加水泥基材料、细砂、纤维增强复合材料、高比例减水剂等，见图1所示。
5简答、计算综合1-45题
五、综合题（91题） 1．试叙述工程试验工作的基本任务。 参考答案：（1）鉴定各种主要工程材料的质量是否符合现行国家、行业标准；（2）检验、测试工程的结构和构件成品、半成品的质量是否符合设计和施工的技术要求； （3）通过现场测试及施工过程中的监督检查，控制工程施工过程质量，确保工程整体质量； （4）监督检查主要工程材料的合理保管和正确使用； （5）试验研究新材料和新的测试方法，推广应用有关新技术、新工艺和新材料，不断提高测试水平，促进施工技术发展； （6）积极配合设计和施工，为其提供有关试验数据和技术参数，做好收集、统计工作； （7）认真贯彻执行《中华人民共和国计量法》，对职责范围内的所有计量器具、计量检定等工作实施有效管理。 2．按误差来源，误差可分为哪几种？并简要说明。 参考答案：（1）设备误差——来源于标准器、仪表或附件等的误差。 一般表现为，因制造工艺不当而引起的机构误差、因调整没有达到理想状态而引起的调整误差、指示仪表本身不准而引起的量值误差、设备在使用中变形而引起的变形误差等。
（2）环境误差——由于环境因素（如温度、湿度、气压等）与要求的标准状态不一致而引起的误差。 （3）方法误差——研究、操作方法不合理等引起的误差。 （4）人员误差——由于测量人员受分辨能力的限制、工作疲劳引起的视觉器官的变化、固有习惯引起的读数误差、一时疏忽而引起的误差等。 3．误差按其性质分几类？各有什么特征？ 参考答案：分为随机误差、系统误差、粗大误差和和综合误差四类。 随机误差：单次测量时，误差可大可小，可正可负，没有确定的规律。但同条件下多次测量同一物理量，其误差平均值趋于零。一系列不同的测量值（称为测量列）具有统计规律性。随机误差是由很多暂时未能掌握或不便掌握的微小因素构成的，如设备零部件配合的不稳定性、环境条件的微小波动、人员读数的不一致等所引起的误差，即属此类。 系统误差：同条件下多次测量同一物理量，其误差的绝对值和符号不变，或在条件改变时，误差按一定规律变化。标准量值、仪器刻度读数不准确即属此类。 粗大误差：明显歪曲测量结果的误差。如测错、读错、记错等引起的过失性误差，在测量中是不允许存在的。 综合误差：偶然误差与系统误差的合成。 4.在有效数字运算中，数字的修约原则是什么？ 参考答案：数字修约规定：末位为４的和４一下的数字舍去。末位为６和６以上的数字进位，遇到末位为５的数字，则需要看它前面的一个数，如果前面的数是单数
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。
高性能混凝土的组成及其性能
高性能混凝土的组成及其性能 一、高性能混凝土产生的背景及其概念 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1tCO 2，而大气中CO 2 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，由于混凝土过早劣化，如何处置费旧工程拆除后的混凝土垃圾也给环境带来威胁。 因此，未来的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的再生利用，未来的混凝土必须是高性能的，尤其是耐久的。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的。 高性能混凝土（high performance concrete简称HPC）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，选用优质的原材料，在严格的质量管理条件下制成的高质量混凝土。它除了必须满足普通混凝土的一些常规性能外，还必须达到高强度、高工作性、高流动性、高体积稳定性、高环保性和优异耐久性的混凝土。 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。 二、高性能混凝土的组成材料 高性能混凝土的性能除受制作工艺外，主要受原材料的影响。只有选择符合高性能要求的原材料，才能配制出符合高性能设计要求的混凝土。选择原材料时，要根据工程的实际要求及所处环境而定。 胶凝材料（水泥）：胶凝材料是高性能混凝土中最关键的组分，不是所有的水泥都可以用来配制高性能混凝土的。高性能混凝土选用的水泥必须满足以下条件：①标准稠度用水量要低，从而使混凝土在低水灰比时也能获得较大的流动性； ②水化放热量和放热速率要低，以避免因混凝土的内外温差过大而使混凝土产生裂缝；③水泥硬化后的强度要高，以保证以使用较少的水泥用量获得高强混凝土。 用来配制高性能混凝土的水泥，主要有中热硅酸盐水泥、球状水泥、调粒水泥和活化水泥。 （一）中热硅酸盐水泥 中热硅酸盐水泥，是指水泥中C 3A的含量不超过6％，C 3 S和C 3 A的总含量不 超过58％的硅酸盐水泥。该种水泥具有较高的抵抗硫酸盐侵蚀的能力，水化热呈中等，有利于混凝土体积的稳定，避免混凝土表面因温差过大而出现裂缝。 （二）球状水泥 球状水泥是由日本小野田水泥公司与清水建设共同研究开发的，是水泥熟料通过高速气流粉碎及特殊处理而制成的。球状水泥的表面，由于摩擦粉碎，熟料矿物表面没有裂纹，凹凸部分和棱角部分消失，成为1～30μm大小的粒子，平均粒径较小，微粉含量较低。因此，水泥粒子具有较高的流动性与填充性，在保
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。
高等混凝土结构作业
《高等混凝土结构》作业题 1、简述混凝土的抗倒塌设计遵循的原则，结构抗倒塌设计的方法有哪些？ 答：混凝土结构防连续倒塌设计宜符合下列要求： (1)采取减小偶然作用效应的措施。 (2)采取使重要构件及关键传力部位避免直接遭受偶然作用的措施。 (3)在结构容易遭受偶然作用影响的区域增加冗余约束，布置备用的传力途径。 (4)增强疏散通道、避难空间等重要结构构件及关键传力部位的承载力和变形性能。 (5)配置贯通水平、竖向构件的钢筋，并与周边构建可靠地锚固。 (6)设置结构缝，控制可能发生连续倒塌的范围。 重要结构的防连续倒塌设计可采用下列方法： (1)局部加强法：提高可能遭受偶然作用而发生局部破坏的竖向重要构件和关键传力部位的安全储备，也可直接考虑偶然作用进行设计。 (2)拉结构件法：在结构局部竖向构件失效的条件下，可根据具体情况分别按梁-拉结模型、悬索-拉结模型和悬臂-拉结模型进行承载力验算，维持结构的整体稳固性。 (3)拆除构件法：按一定规则拆除结构的主要受力构件，验算剩余结构体系的极限承载力；也可采用倒塌全过程分析进行设计。
2、简述既有结构设计应遵守的基本原则，既有结构设计应符合哪些规定？ 答：对既有结构进行安全性、适用性、耐久性及抗灾害能力进行评定时，应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153的原则要求，并应符合下列规定： (1)应根据评定结果、使用要求和后续使用年限确定既有结构的设计方案； (2)既有结构改变用途或延长使用年限时，承载能力极限状态验算宜符合本规范的有关规定； (3)对既有结构进行改建、扩建或加固改造而重新设计时，承载能力极限状态的计算应符合本规范和相关标准的规定； (4)既有结构的正常使用极限状态验算及构造要求宜符合本规范的规定； (5)必要时可对使用功能做有关的调整，提出限制使用的要求。既有结构的设计应符合下列规定： (1)应优化结构方案，保证结构的整体稳定性； (2)荷载可按现行规范的规定确定，也可根据使用功能做适当的调整; (3)结构既有部分的混凝土、钢筋的强度设计值应根据强度的实测值确定；当材料的性能符合原设计的要求时，可按原设计的规定取值； (4)设计时应考虑既有结构构件实际的几何尺寸、截面配筋、连
UHPC超高性能混凝土
UHPC超高性能混凝土 产品简介： UHPC超高性能混凝土是一种超高强、韧性、高耐久性的特种工程材料，在国防工程、海洋工程、核工业、特种保安和防护工程、以及市政工程领域有良好的应用前景。经试验证明，其抗折强度是普通C50混凝土的3倍，缩变下降50%，经历700次冻融循环后仍然完好无损，被称为“永不开裂”的混凝土。 产品特点： 1、UHPC现已用于海洋石油平台的钢结构的外保护层，可大大提高水位变动区的支柱的使用寿命。 2、UHPC的早期度发展快，后期度极高，用于补强和修补工程中可替代钢材和昂贵的有机聚合物，既可保持混土体系的整体性，还可降低成本。 3、UHPC强度高，抗冲击性能好，可用于国防工程的防护结构，也可用于需要高承载力的特殊结构。 4、UHPC的高密实性与良好的工作性能，使其与模板相接触的表面具有很高的光洁度，外界的有害介质很难侵入到UHPC中去，而UHPC中的着色剂等组分也不易向外析出，利用这一特点可把UHPC用作建筑物的外装饰材料。 适用范围： 1、利用UHPC强度高的性质，可以减小结构构件尺寸，获得更多的使用空间。利用UHPC 可以建造跨度更长、净空更大的桥梁；可以减小高层建筑中底层柱子截面尺寸，得到更多的使用面积。 2、利用UHPC高抗拉强度、耐腐蚀的性质可以制作输油、输气管道以替代造价较高的大口径厚壁钢管，显著提高管道耐久性、降低成本。 3、利用UHPC的高抗渗性，制造中低放射性核废料储存整体容器。 4、用于军事与安保领域，制造抗爆炸、抗冲击装置。 5、现场抢修、结构加固等。
性能指标： 项目依据指标抗压强度（MPa）试件尺寸40×40×160（mm）≥120 抗拉强度（MPa）≥9 弹性段抗拉强度（MPa）≥7 极限抗拉强度（MPa）≥8 极限拉伸应变（%）≥0.2 极限抗拉强度/弹性段抗拉强度≥1.1 抗弯拉强度（MPa）≥22 初始坍落扩展度（mm）≥700 1h坍落扩展度（mm）≥650 备注：每立方原材料重量（不含拌合水）为2250kg
混凝土概述
混凝土概述 一、混凝土的分类 混凝土是指用胶凝材料将粗细骨料胶结成整体的复合固体材料 的总称。混凝土的种类很多，分类方法也很多。 （一）按表观密度分类 1. 重混凝土。表观密度大于2600kg/m3的混凝土。常由重晶石和铁矿石配制而成。 2. 普通混凝土。表观密度为1950～2500kg/m3的水泥混凝土。主要以砂、石子和水泥配制而成，是土木工程中最常用的混凝土品种。 3. 轻混凝土。表观密度小于1950kg/m3的混凝土。包括轻骨料混凝土、多孔混凝土和大孔混凝土等。 （二）按胶凝材料的品种分类 通常根据主要胶凝材料的品种，并以其名称命名，如水泥混凝土、石膏混凝土、水玻璃混凝土、硅酸盐混凝土、沥青混凝土、聚合物混
凝土等等。有时也以加入的特种改性材料命名，如水泥混凝土中掺入钢纤维时，称为钢纤维混凝土；水泥混凝土中掺大量粉煤灰时则称为粉煤灰混凝土等等。 （三）按使用功能和特性分类 按使用部位、功能和特性通常可分为：结构混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、防辐射混凝土、补偿收缩混凝土、防水混凝土、泵送混凝土、自密实混凝土、纤维混凝土、聚合物混凝土、高强混凝土、高性能混凝土等等。 二、普通混凝土 普通混凝土是指以水泥为胶凝材料，砂子和石子为骨料，经加水搅拌、浇筑成型、凝结固化成具有一定强度的“人工石材”，即水泥混凝土，是目前工程上最大量使用的混凝土品种。“混凝土”一词通常可简作“砼”。 （一）普通混凝土的主要优点 1. 原材料来源丰富。混凝土中约70%以上的材料是砂石料，属地方性材料，可就地取材，避免远距离运输，因而价格低廉。
2. 施工方便。混凝土拌合物具有良好的流动性和可塑性，可根据工程需要浇筑成各种形状尺寸的构件及构筑物。既可现场浇筑成型，也可预制。 3. 性能可根据需要设计调整。通过调整各组成材料的品种和数量，特别是掺入不同外加剂和掺合料，可获得不同施工和易性、强度、耐久性或具有特殊性能的混凝土，满足工程上的不同要求。 4. 抗压强度高。混凝土的抗压强度一般在7.5～60MPa之间。当掺入高效减水剂和掺合料时，强度可达100MPa以上。而且，混凝土与钢筋具有良好的匹配性，浇筑成钢筋混凝土后，可以有效地改善抗拉强度低的缺陷，使混凝土能够应用于各种结构部位。 5. 耐久性好。原材料选择正确、配比合理、施工养护良好的混凝土具有优异的抗渗性、抗冻性和耐腐蚀性能，且对钢筋有保护作用，可保持混凝土结构长期使用性能稳定。 （二）普通混凝土存在的主要缺点 1. 自重大。1m3混凝土重约2400kg，故结构物自重较大，导致地基处理费用增加。
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。
简述高性能混凝土的配制和特征2
“ 简述高性能混凝土的特征和配合比技术措施 作者刘会卓 2011年7月 ——————————————————————————成渝客专中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司
简述高性能混凝土的配制和特征 刘会卓 [摘要] 高性能混凝土与普通混凝土的理念、寿命、原材料组成、原材料质量要求、配合比控制、施工过程控制特点和质量检测指标有相同和不同之处。在高性能混凝土这种新型高技术混凝土中，它以耐久性作为设计的组要指标，配制过程中选用优质原材料，且掺加足够数量的矿物质细掺料、外加剂，达到耐久性、工作性、适用性、强度和体积稳定性等性能。 ____________________________________________________________ 关键词：高性能混凝土普通混凝土耐久性高性能减水剂 矿物掺合料氯离子总含量密实剂 _________________________________________________________ 内容： 一高性能混凝土与普通混凝土比较 高性能混凝土是在普通混凝土技术的基础上发展起来的一种新技术混凝土，无论原材料组成、结构、生产制造工艺到性能要求，两者之间既有区别也存在联系如表一列出高性能混凝土与普通混凝土的区别与联系。
表一高性能混凝土与普通混凝土比较 二高性能混凝土的配置要求 为了提高混凝土的耐久性，改善混凝土的施工性能和抗裂性能，混凝土中应适量掺加优质的粉煤灰、磨细矿渣粉等矿物掺加料。强度等级不大
于C50的钢筋混凝土可选用国标I级或II级粉煤灰，但应控制粉煤灰的烧 失量不大于5.0%，强度等级不小于C50的预应力混凝土选用国标I级粉煤 灰，但应控制粉煤灰的烧失量不大于3.0%。矿渣粉应采用水淬矿渣。 一般情况下，矿物掺和料掺量不宜小于胶凝材料总量的20%，当混凝 土中粉煤掺量大于30%时，混凝土的水胶化比大于0.45。预应力混凝土以 及处于冻融环境中的混凝土的粉煤灰的掺量不宜大于30 高性能减水剂与普通减水剂相比较具有一定的引气性，较高的减水率 和良好的坍落度保持性能，与其它减水剂相比，高性能减水剂在配制强度 混凝土和耐久性混凝土时，具有明显的技术优势，根据掺入高性能减水剂， 高效减水剂和普通减水剂的混凝土性能，试验结果进行比较满足高性能减 水剂混凝土在减水、保坍、增强、收缩等优良的性能，如表二受检混凝土 性能指标。 表二受检混凝土性能指标