何謂高性能混凝土

1、何謂高性能混凝土？2、高性能混凝土的性能特點(diǎn)1、何謂高性能混凝土？

20世紀(jì)80年代，美國(guó)國(guó)家材料委員會(huì)提出：要為新世紀(jì)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)開(kāi)發(fā)高性能的建筑材料，包括鋼材、混凝土、塑料等。1990年5月，在美國(guó)馬里蘭州Gaithers-burg城由NIST和ACI主辦了第一次關(guān)于HPC的國(guó)際研討會(huì)，會(huì)議首次提出關(guān)于高性能混凝土的定義。術(shù)語(yǔ)：高性能混凝土HighPerformanceconcrete表演、執(zhí)行、性能性質(zhì)、特性

PerformanceProperties1、何謂高性能混凝土？

NIST與ACI于1990年5月提出：

高性能混凝土是具有某些性能要求的勻質(zhì)混凝土

采用優(yōu)質(zhì)材料配制的

必須采用嚴(yán)格的施工工藝

不離析，便于澆搗

早期強(qiáng)度高，力學(xué)性能穩(wěn)定

具有韌性和體積穩(wěn)定性等性能的耐久的混凝土1、何謂高性能混凝土？1990年美國(guó)MehtaPK認(rèn)為：

高強(qiáng)度

高耐久性（抵抗化學(xué)腐蝕）

高體積穩(wěn)定性（高彈性模量、低干縮率、低徐變和低溫度應(yīng)變）

高抗?jié)B性

高工作性1、何謂高性能混凝土？1992年法國(guó)MalierYA認(rèn)為：

良好的工作性

高的強(qiáng)度和高早期強(qiáng)度

工程經(jīng)濟(jì)性

高耐久性1、何謂高性能混凝土？1992年日本的小澤一雅和岡村甫認(rèn)為：

高工作性（高的流動(dòng)性、黏聚性與可澆筑性）

低溫升

低干縮率

高抗?jié)B性

足夠的強(qiáng)度1、何謂高性能混凝土？1992年日本SarkarSL提出：

較高的力學(xué)性能（如抗壓、抗折、抗拉強(qiáng)度）

高耐久性（如抗凍融循環(huán)、抗碳化和抗化學(xué)侵蝕）

高抗?jié)B性

低水膠比1、何謂高性能混凝土？

高性能混凝土為一種新型高技術(shù)混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基礎(chǔ)上采用現(xiàn)代混凝土技術(shù)制作的混凝土，是以耐久性作為設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)，針對(duì)不同用途的要求，對(duì)下列性能有重點(diǎn)的加以保證：耐久性、施工性、適用性、強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。吳中偉

1、何謂高性能混凝土？2、高性能混凝土的性能特點(diǎn)

原材料的性能特點(diǎn)

配合比特點(diǎn)

拌和物性能特點(diǎn)

力學(xué)性能特點(diǎn)

耐久性能特點(diǎn)序號(hào)項(xiàng)目普通混凝土高性能混凝土1品種硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥2混合材礦渣、粉煤灰、石灰石、煤矸石、磷渣礦渣或粉煤灰3比表面積≤300m2/kg（硅酸鹽水泥）≤350m2/kg（硅酸鹽水泥、抗硫酸鹽硅酸鹽水泥）480μm方孔篩篩余≤10.0%（普通硅酸鹽水泥≤10.0%（普通硅酸鹽水泥）5游離氧化鈣含量≤1.5%≤1.0%6堿含量/≤0.80%7熟料中的C3A含量/≤8%，氯鹽環(huán)境下≤10%8氯離子含量/≤0.10%（鋼筋混凝土）≤0.06%（預(yù)應(yīng)力混凝土）水泥

原材料性能特點(diǎn)粉煤灰序號(hào)項(xiàng)目普通混凝土高性能混凝土1細(xì)度，%Ⅰ級(jí)≤12；Ⅱ級(jí)≤25；Ⅲ級(jí)≤45

≤20；≤122氯離子含量，%/不宜大于0.023需水量比，%Ⅰ級(jí)≤95；Ⅱ級(jí)≤105；Ⅲ級(jí)≤115≤105；≤1004燒失量，%Ⅰ級(jí)≤5；Ⅱ級(jí)≤8；Ⅲ級(jí)≤15

≤5.0；≤3.05含水量，%≤1.0（干排灰）≤1.0（干排灰）6SO3含量，%≤3.0≤3.07CaO含量，%/≤10（對(duì)于硫酸鹽侵蝕環(huán)境）8游離CaO含量，%/≤1.0；4.0%

原材料性能特點(diǎn)礦渣粉序號(hào)名稱普通混凝土高性能混凝土1MgO含量，%/≤142SO3含量，%≤4.0≤4.03燒失量，%≤3.0≤3.04氯離子含量，%≤0.02≤0.025比表面積，m2/kg≥350350～5006流動(dòng)度比，%≥85；≥90；≥95≥1007含水率，%≤1.0≤1.08活性指數(shù)，%，28d≥85≥90≥95≥95

原材料性能特點(diǎn)項(xiàng)目普通混凝土高性能混凝土品種不宜使用山砂。不得使用海砂。優(yōu)先使用非堿活性骨料含泥量，%＜C30：≤5.0C30～C5：≤3.0＞C50：＜2.0＜C30：≤3.0C30～C45：≤2.5≥C50：≤2.0泥塊含量，%＜1.0；＜0.5；0.5≤0.5云母含量，%≤1.0；≤1.0；＜0.5≤0.5輕物質(zhì)含量，%≤1.0；≤1.0；≤1.0≤0.5氯離子含量，%/≤0.02SO3含量，%＜1.0；＜1.0；＜0.5≤0.5有機(jī)物含量合格合格堅(jiān)固性/不大于8%吸水率/不大于2%砂子

原材料性能特點(diǎn)序號(hào)項(xiàng)目普通混凝土高性能混凝土1級(jí)配連續(xù)級(jí)配二級(jí)或多級(jí)級(jí)配2堆積密度/大于1500kg/m33吸水率/小于2%（1%）4緊密空隙率/小于40%5堅(jiān)固性≤8%、≤5%（凍）≤12%、≤8%≤8%（鋼筋砼）≤5%5巖石抗壓強(qiáng)度與混凝土強(qiáng)度等級(jí)之比不應(yīng)小于1.5不應(yīng)小于1.5不應(yīng)小于2.0石子

原材料性能特點(diǎn)序號(hào)項(xiàng)目普通混凝土高性能混凝土1

含泥量，%

＜C30:≤2.0≥C30:≤1.0＜C30:≤1.0C30～C45:≤1.0≥C50:≤0.52泥塊含量，%≤0.25≤0.253

針、片顆粒含量，%

＜C30:≤25≥C30:≤12＜C30:≤10C30～C45:≤10≥C50:≤84硫化物及硫酸鹽含量（折算成SO3），%≤0.5≤0.55氯離子含量，%≤0.02≤0.026碎卵石中有機(jī)質(zhì)含量合格合格石子

原材料性能特點(diǎn)不同混凝土用外加劑比較序號(hào)項(xiàng)目普通混凝土高性能混凝土1水泥凈漿流動(dòng)度，mm——≥2402硫酸鈉含量，%——≤10.03氯離子含量，%——≤0.24堿含量，(Na2O+0.658K2O),%——≤10.0

原材料性能特點(diǎn)序號(hào)項(xiàng)目普通混凝土高性能混凝土5減水率，%≥12≥206含氣量，%≤3.0≥3.0（僅對(duì)引氣劑）≥3.0≥4.57坍落度保留值，mm30min≥150≥18060min≥120≥1508常壓泌水率比，%≤90≤209壓力泌水率比，%≤90≤9010抗壓強(qiáng)度比，%3d≥130≥1307d≥125≥12528d≥120≥12011對(duì)鋼筋銹蝕作用無(wú)銹蝕無(wú)銹蝕12收縮率比，%≤135≤13513相對(duì)耐久性指標(biāo)，%，200次≥80≥80

原材料性能特點(diǎn)接上表高性能混凝土配制技術(shù)要點(diǎn)選用優(yōu)質(zhì)的水泥和砂石料摻加優(yōu)質(zhì)化學(xué)外加劑---減水劑，引氣劑摻加礦物摻合料---粉煤灰，礦渣粉低水膠比(<0.40；0.45)限制膠凝材料總量和水泥用量

配合比特點(diǎn)礦物摻合料的貢獻(xiàn)

1.火山灰效應(yīng)—高堿性(CSH)轉(zhuǎn)化為低堿性(CSH)，消耗Ca(HO)2，結(jié)晶變小，界面過(guò)渡層變小，富集和取向性減少，提高水泥石界面強(qiáng)度。低堿性CSH(C/S<1.5)，晶須強(qiáng)度高，溶解度低，較穩(wěn)定?；鹕交曳磻?yīng):SiO2+xCa(OH)2+(n-1)H2O→xCaO·SiO2·nH2OSiO2+(1.5~2.0)CaO·SiO2·aq→(0.8~1.5)CaO·SiO2·aq礦物摻合料(粉煤灰,礦渣,硅灰等)與水泥的二次水化反應(yīng)最終產(chǎn)物是C-S-H(1)為主的低堿性水化硅酸鈣凝膠，其次是水化鋁酸鈣，鐵酸鈣固溶體，以及水化硫鋁酸鈣。

配合比特點(diǎn)

2.滾珠效應(yīng)—玻璃球體減小水泥顆粒之間的摩擦阻力，改善混凝土的和易性。

3.顆粒填充作用—水泥、礦渣、硅灰末水化顆粒大小差別大，顆?；ハ嗵畛?，減小水泥石孔隙率。4.削減溫峰作用—水化速度慢,放熱總量小。5.提高耐久性—改善耐硫酸鹽侵蝕性，抑制堿骨料反應(yīng)，增加密實(shí)性，提高抗?jié)B性和氯離子滲透性。礦物摻合料的貢獻(xiàn)

配合比特點(diǎn)粉煤灰的火山灰效應(yīng)

配合比特點(diǎn)微粒填充效應(yīng)

配合比特點(diǎn)混凝土溫度隨水泥用量增加而上升

配合比特點(diǎn)水泥水化熱和水泥速率試驗(yàn)結(jié)果水泥放熱量隨礦物摻和料摻量的增加而降低

配合比特點(diǎn)混凝土水化溫升公式T(t)=WQ(1-e

-mt)/CBT(t)—隨時(shí)間變化的絕熱溫升溫度W—水泥用量，kg/M3Q—單位水泥發(fā)熱量，kJ/kgB—混凝土表觀密度，2400kg/m3C—比熱，(0.92~1.0)×103，J/kg.cM—系數(shù)，普硅0.43+0.0018W；礦渣水泥0.55+0.001W

配合比特點(diǎn)減少混凝土用水量,降低水泥石孔隙率，改善孔結(jié)構(gòu)；界面Ca(OH)2結(jié)晶無(wú)序化。界面過(guò)渡層減少，水化硫鋁酸鈣Aft結(jié)晶尺寸減少，界面強(qiáng)度提高，因此提高混凝土的各項(xiàng)力學(xué)性能。由于提高混凝土的密實(shí)性和強(qiáng)度,改善混凝土的耐久性能。改善混凝土施工工作性能。減水劑的作用

配合比特點(diǎn)減水劑種類類型系列減水率普通減水劑木質(zhì)磺酸鈣5%~12%高效減水劑萘系，密胺系，氨基磺酸系15%~30%高性能減水劑聚羧酸系25%~45%

配合比特點(diǎn)聚羧酸系減水劑優(yōu)點(diǎn)摻量少(0.15~0.3%)，減水率高(25~45%)。

混凝土工作性好，坍落度損失小。

混凝土收縮小。

堿含量很少。

早強(qiáng)、緩凝、引氣性可視需要復(fù)配調(diào)節(jié)。

無(wú)污染的環(huán)保產(chǎn)品。

配合比特點(diǎn)引氣劑的作用明顯提高混凝土的抗凍性，緩減硫酸鹽腐蝕和堿—骨料反應(yīng)產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力。有輕微減水作用，減少表面泌水和骨料底部泌水。改善混凝土的勻質(zhì)性和工作性能，尤其是明顯提高可泵性。

配合比特點(diǎn)不同混凝土拌和物性能要求比較序號(hào)項(xiàng)目普通混凝土高性能混凝土1坍落度/維勃度√√2坍落度保持性√√3流動(dòng)度/擴(kuò)