高性能混凝土的研究与发展现状分析研究土木工程管理专业.docx

《高性能混凝土的研究与发展现状分析研究土木工程管理专业.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高性能混凝土的研究与发展现状分析研究土木工程管理专业.docx（23页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、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，如何在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。尤其是近年来，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的研究、应用概况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，并结合具体的工程对

2、高性能混凝土的应用给出了具体的技术措施、注意事项和要点，最后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，高性能混凝土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；体积稳定性论文类型：应用基础目.录摘要11结论11.1 选题意义11.2 国内外研究现状21.3 研究内容22高性能混凝土的性能研究和应用分析42.1 高性能混凝土的概念42.2 高性能混凝土的性能51.1 .1耐久性51.2 .2工作性52.2.3力学性能52.2.4体积稳定性52.2.5经济性52.3当前高性能混凝土应用中存在的问题63高性能混凝土质量与施工控制73.1 高性能混凝土原材料及

3、其选用73.1.1细集料73.1.2粗集料73.1.3细掺合料73.1.4减水剂及缓凝剂83.2 配合比设计控制要点81.1 .1设计思路有很大区别81.2 .2胶凝材料用量及粉煤灰所占比例83.3 高性能混凝土配制技术要点93.4 高性能混凝土的施工控制91.1 .1搅拌93.4 .2运输103.4.3浇注103.4.4振捣103.4.5养护103.4.6质量检验控制104结合工程案例对高性能混凝土的应用进行分析124.1 工程概况124.2 工程技术措施121.1 .1选用优质的砂、石材料121.2 .2在碎中掺加磨细矿粉124.2.3在碎中掺加11级磨细粉煤灰124.2.4在碎中掺加SP

4、403多功能高效减水剂134.2.5在碎中掺加膨胀剂134.3 工程注意事项131.1 .1原材料选择134.3 .2优化配合比设计134.4 .3混凝土的拌和及运输144.5 .4混凝土构件的早期养护144.4 分析高性能混凝土在工程中的几个要点141.1 .1控制混凝土中的水泥的用量144.4 .2适当的掺加矿物细掺料144.5 .3掺加高效的外加剂154.6 .4保证混凝土具有相同的塌落度155绿色高性能混凝土165.1 研发绿色高性能混凝土的必要性165.2 绿色高性能混凝土的可行性175.3 绿色高性能混凝土的发展176高性能混凝土的发展前景196.1 绿色高性能混凝土196.2 超

5、高性能混凝土196.3 智能混凝土196结论20致谢错误!未定义书签。参考文献21声明1绪论1.1选题意义高性能混凝土(HPC)是一种新的混凝土概念，基于20世纪80年代末和90年代初期一些工业化国家的混凝土结构的耐久性，是最重要的耐久性设计指标。可以为基础设施工程提供超过100年的使用寿命。从技术角度来看，高性能混凝土因其高耐久性，高加工性，高强度和高体积稳定性等诸多特性而广泛应用于桥梁，摩天大楼和港口建筑等重要工程中。从经济效率的角度来看，HPC能够长时间保持，能够有效抵御因环境恶化和建筑物退化而导致的过早失效和退役，并延长安全寿命，从而有效地节省资金。从可持续发展的角度来看，HPC的节省

6、材料比普通混凝土的更好：它可以有效地通过生产和原材料的提取和所造成的砂石开采和资源稀缺程度的成本上升削弱了生态环境的恶化。因此，高性能混凝土的发展是工业和社会发展到一个时代的需求。高性能混凝土的应用也存在一些问题。高性能混凝土的原料，水泥质量不稳定，离散性好;术语集料，粗集料质量差，含有大量泥浆，灰度差，细度模数罚款，不必要的当选择外加剂和外加剂仍然缺乏足够的适用性。在高性能混凝土的施工过程是施工人员的技术水平是有限的，该维持不存在，这使得小型化和HPC不稳定的质量;耐久性微管高性能混凝土由于水和骨料的高性能混凝土蒸发的收缩，解，H地PC的地碳化，地冷冻地-解地冻循环地的影响地，并以地氯离子地

7、扩散电地阻是不地利的，地高性能地混凝土地水泥含地量和低地水地水泥地比，水地在长期地进一步地在固化地后的水地分扩散地到通过地微管的地内部，地未水化地水泥颗地粒是水地化膨胀地微生成地在混凝地土表面地产生裂地缝，创地建关于地各种有地害介质地的渗透地通道，地和氯离地子侵入地的能力地产生碱地骨料反地应和钢地筋腐蚀地；高性能混凝土的设计需要特别注意，因为高性能混凝土的后期强度不如普通混凝土，并且易碎。同时，高性能混凝土，现在研究为主的研究实验室，但实验室的条件和实际情况完全不同，这不利于在未来的推广和高性能混凝土的应用研究。针对这些问题，处理和解决这些问题是从业者需要考虑的问题。高强混凝土的研究有助于解决

8、这些问题。1.2国内外研究现状高强度，中国土木工程学会高性能混凝土委员会定义高性能混凝土为基础的耐用性和可持续性的混凝土，适用于工业生产和建设。2003年专用，作者威廉慧珍教授对错误的数量反映发生高性能混凝土的认识，导致失明，并采用高性能混凝土的混乱，是其高性能混凝土的认识：各种各样的“高性能混凝土是不具体的，但工程结构的耐久性为了达到质量要求和目标，必须满足具有不同项目要求的混凝土的性能和均匀性。一定永久高强度，高流动性，也不需要任何项目，只要它没有被掺杂，混凝土的品质可以很高，混凝土的品质不被实验室提供的是可用的，但随着生产的优选混合比的混凝土，设计，施工和管理。有没有具体的结构，并不一定

9、是永久的，临时StrUktUr.Fiir的特点和各个项目的需求的例外是混凝土结构的性能和耐用性，以满足特定的要求，比对高性能混凝土的总称更科学O,在这里，高性能混凝土强调混凝土的性能或质量，条件，水平或质量目标。对于不同的项目，高性能混凝土具有不同的优先级（即特殊性能组合）。国内外在这方面的研究取得了很多成功。冯乃谦认为，高性能混凝土不一定是高强度混凝土，这对应于连慧珍。此问题由环境和用户的组合定义。大多数科学家都认为高性能混凝土开裂问题是一致的。高性能混凝土应尽可能避免裂缝，如何有效控制收缩和开裂是确定高性能混凝土的关键。对这一主题进行系统研究的李莉，孙伟发现他们发现，水与粘合剂的比例为收缩

10、的最重要的因素和由混凝土收缩抗裂混凝土的电阻和开裂的企图是的识别高性能混凝土的有效的早期抗裂性的并入。两种主要方式。李洪辉，宋少民等通过在混凝土中安装大量粉煤灰，研究了外加剂对混凝土新性能，力学性能和耐久性的影响。陈水发，胡长顺等人通过应力研究了混凝土的腐蚀情况，发现混合了混合物的高性能混凝土水泥浆可以承受一定的应力腐蚀,提高安全等级。关于HPC的耐久性，余红发，谁进行了高性能混凝土在盐湖耐久性研究的问题，研究发现，高强度，非引气HPC还具有防腐冷盐水，盐水的腐蚀防护和特点长寿。这些研究还间接解释了高性能混凝土定义的原因和合理性。然而，再加上中国目前的社会发展和产业规划趋势，HPC的发展应该走

11、向绿色，多样化和适应性。1.3研究内容本文是以一个具体的混凝土工程为例，对高性能混凝土在实际工程中的应用进行了研究。重点有七大部分：一、绪论，介绍了文章的选题背景，总结了相关国内外文献综述；二、主要介绍高性能混凝土的性能研究和应用分析；三、介绍高性能混凝土的质量与施工控制；四、结合具体的工程分析了高性能混凝土在实际应用过程中应该注意的各种问题；五，绿色混凝土的发展；六、展望了高性能混凝土的发展前景；七、总结。本文的总体思路是“介绍原理一提出问题一分析问题解决问题”，本文着重笔墨将重点放在“分析问题和解决问题”上。思路为“分析现状提出问题解决问题”，对高性能混凝土在具体工程中的应用做了了分析，提

12、出了其应用应该注意的事项和技术措施。2高性能混凝土的性能研究和应用分析2.1高性能混凝土的概念高性能混凝土是近20余年发展起来的一种新型混凝土。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(N1ST)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

13、的建筑结构。(2)美国的PKMehta认为：高性能混凝土不仅要求高强度，还应具有高耐久性，且耐久性应当放在高性能混凝土的首位，同时具有高体积稳定性(高弹性模量、低干缩率、低徐变和低的温度应变)、高抗渗性及高工作性。(3)法国的Malier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、工程经济性高和高耐久性，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中。(4)日本的小泽一雅和冈村甫认为：高性能混凝土应具有高工作性(高的流动性、粘聚性与可浇注性)、低温升、低干缩率、高抗渗性和足够的强度。他们强调高性能混凝土首先应具备高工作性，甚至要达到免振捣，即自流平的状态

14、。(5)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。(6)黄大能教授认为：高性能混凝土应具有适当的高强性能，但必须有良好的耐久性，能抵抗各种化学侵蚀作用，体积稳定性好。综合以上观点，我们可以看出，大家公认高性能混凝土应具有高耐久性。高性能混凝土不仅是

15、对传统混凝土的重大突破，而且在节能、节料、工程经济、劳动保护以及环境保护等方面都具有重要意义，是一种环保型、集约型的新型材料。与普通混凝土相比，高性能混凝土具有如下独特的性能：2.2.1 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501OO年以上，是高性能混凝土应用的主要目的。2.2.2 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。2.2.3 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。2.2 .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