土木工程学毕业论文

1、 jiujiang university毕 业 论 文 题 目 浅析高性能混凝土的构成及发展趋势 英文题目 the structure and trend of development of the concrete of high capability 院 系 继续教育学院 专 业 土木工程学、专升本 姓 名 喻喜喜 年 级 2009级函授 指导教师 二零一一年十月毕业论文选题报告学院：继续教育学院学生姓名喻义喜指导老师论文题目浅析高性能混凝土的构成及发展趋势题 目 来 源 及 意 义题目来源：本人在实践工作中，通过对普通混凝土与高性能混凝土的对比和构成进行了分析。意义：高性能混凝

2、土使用及发展趋势。论 文 题 目 研 究 领 域 状 况随着现代科学技术和生产的发展，高性能混凝土应用越来越广，高性能混凝土用于高层建筑、超大体积混凝土构筑物具有很好的前景，它能更好的满足结构功能的要求和施工工艺要求，能最大限度地延长混凝土结构的使用年限，降低工程造价。当然高性能混凝土还存在一个早期开裂的问题，而混凝土的裂缝正是在使用阶段环境侵蚀性介质侵入的通道，进而削弱其耐久性。高性能混凝土在国内外有应用实践表明，早期开裂问题已成为制约其在工程中应用的重要因素。因此，改善高性能混凝土的抗裂是研究中急需解决的问题。内 容 提 要 或 实 施 方 案本文通过文献资料法、地考察法和对比分析法对高性

3、混凝土的性能和构成进行了分析，并通过与普通混凝土相比较，对高性能混凝土的发展前景进行了分析，并提出了可行性建议。主 要 观 点 或 主 要 技 术 指 标随着现代化科学技术和生产的发展，高性能混凝土应用很广泛，具有很好的前景，但还存在一个早期开裂问题，因此，高性能混凝土抗裂是研究中急需解决的问题。一、引言二、高性能混凝土的性能 三、高性能混凝土的构成（一）水泥（二）粉煤灰（三）集料（四）高效减水剂（五）膨胀剂四、高性能混凝土的发展趋势五、结论和建议主要参考文献参考文献：【1】田培高性能混凝土化学工业出版社，2006.9.1中国工程院土木水利与建筑学部等混凝土结构耐久性设计与施工指南，中国建筑工

4、业出版社，2004.5.1【2】张维斌多层及高层钢筋混凝土结构设计释疑及工程实例中国建筑工业出版社，2005.3.1【3】蒲心诚超高强能混凝土（原理；配制；结构；性能；应用）重庆大学出版社，2004.12.1摘 要本文介绍了国内外高性能混凝土的发展现状，通过文献资料法、地考察法和对比分析法对高性混凝土的高施工性、高耐久性、高体积稳定性以及构成进行详细分析，并与普通混凝土相比较，对高性能混凝土的发展前景进行了分析，并提出了可行性建议。关键词：高效能混凝土；水泥；坍落度；膨胀剂abstractby way of documents ,field investigation and contrast

5、 analysis,this paper makes an analysis of the capability and structure of the concrete of high capability ,and the tred of development of the concrete of high capability and shows viable suggestions on it through the comparison of common concrete and concrete of high capability.key words：concrete of

6、 high capability ;cement;landslide degree;espander.目 录选题报告1摘 要1abstract2目 录1引 言2一、高性能混凝土的性能3二、 高性能混凝土的构成4（一） 水泥 4（二）粉煤灰 4（三） 集料 5（四） 高效减水剂 6（五）膨胀剂7三、高性能混凝土的发展趋势7结束语8参考文献 .9谢 辞 10郑重声明 11浅析高性能混凝土的构成及发展趋势湖口县建设工程质量监督站 喻义喜摘要：本文介绍了国内外高性能混凝土的发展现状，通过文献资料法、地考察法和对比分析法对高性混凝土的高施工性、高耐久性、高体积稳定性以及构成进行详细分析，并与普通混凝土相

7、比较，对高性能混凝土的发展前景进行了分析，并提出了可行性建议。关键词：高效能混凝土 水泥 坍落度 膨胀剂普通混凝土是当代用量最多的人造材料，因其原材料易得、成本低、操作简便、耐久性较好得到了普遍应用。但是，普通混凝土并不总是耐久的，在正常使用条件下，其使用期限约为50年，而在严酷条件下经20年或更短的时间就遭到本质的破坏，需补强、修理甚至重建。据资料表明：在一般环境下有40%工业民用建筑结构的混凝土已碳化到钢筋表面，而在潮湿的环境下，有90%构件的钢筋已不同程度的锈蚀。而另一方面，许多巨型工程，施工期长、投资巨大，需要大大延长工程使用寿命。正当全球为大量混凝土工程耐久性所困扰之际，现代高性能混

8、凝土（以下简称hpc）技术应运而生。一、高性能混凝土的性能 高性能混凝土（hpc）是具备高施工性、高耐久性、高体积稳定性（硬化过程不开裂，收缩徐变小）、较高强度（c30ji等级以上），并保持强度持续增长，最终获得高耐久性能（耐久性能提高到200年以上）。耐久性不仅是对混凝土的一种需要。它也节约天然资源（矿石、砂石），减少建筑垃圾产生，保护自然环境的需要，大量使用粉煤灰等矿物掺和料，也不仅改善了混凝土的性能，而且处理了利用工业废料，形成良好的生产循环。合理降低水泥用量既能提高混凝土的质量 ，又能减少生产水泥所带来的能耗与二氧化碳排放量。通俗的讲，我们所谓的高性能混凝土是指混凝土具有高强度、高耐久

9、性、高施工性等多方面的优越性能，因此高性能混凝土不一定是强调高强，也就是说高性能混凝土除了包含以前的概念外，还包括另一个方面，就普通混凝土的高性能化。在我国我们通常把c15-c50等级的混凝土称为普通混凝土，c60-c90等级的混凝土称为高强混凝土，c100及c100以上称为超高强混凝土。另外，推广应用高性能混凝土是提高许多基础设施耐久性最为省略和投资最少的办法。hpc在20世纪的出现，是人们更大规模改善和保护环境的需求，这种混凝土可为基础设施工程提供200年以上的使用寿命，更适合工业化、自动化生产并具有更高施工质量。21世纪将是高性能混凝土（hpc）发展时代。1994年我国发布的中国21世纪

10、议程中国21世纪人口、环境与发展白皮书指出：“必须寻求一条人口、经济、社会、环境和资源相互协调，既能满足当代人需求，而又不对满足后代人需求的能力构成危害的可持续发展的道路。”发展高性能混凝土，可以充分利用各种环保性材料、外加剂、掺合料来达到节约能源、保护环境、降低工程造价的目的，符合可持续发展战略。从世界范围看，人们对陆地的开发已日趋饱和，而hpc功能也正适合今后大规模开发海洋的需要。hpc功能将作为跨世纪的新型高效建筑材料而被广泛应用。高性能混凝土是一种新型的高技术混凝土，是在大幅度提高常规混凝土性能的基础上，采用现代混凝土技术，选用优质原材料，在妥善的质量控制下制成的除采用优质水泥、集料和

11、水外，配制高性能混凝土还必须采用低水胶比和掺加足量的矿物细掺料与高效外加剂。二、高性能混凝土的构成（一）水泥原则上说，配制高性能混凝土应尽量采用c3a含量低、强度等级高度的水泥。但考虑生产成本等因素不同强度和性能要求的高性能混凝土可选用不同标号及不同品种的水泥。另外，水泥强度等级的选择还采用的减水剂的种类、品质及施工工艺有一定关系。据有关资料，为了进一步提高高性能混凝土的强度等级性能，国内外正在开发研究一些新型的水泥，例如调粒水泥、球状水泥、活化水泥等。通过调节水泥颗粒的尺寸分布和形状或通过物理、化学方法提高水泥的水化活性，使水泥水化后的水泥结构更有利于强度的步展，从而提高水泥的强度。和配置普

12、通混凝土一样，水泥用量不仅影响新拌混凝土的和易性，而且影响混凝土强度、耐久性及收缩变形等一系列性能。水泥用理低，混凝土的强度降低，但水泥用量过高，又会再现水化热释放过高并引起混凝土化学收缩、干湿变形和徐变性增加。大量资料表明，水泥用量一般应控制在500-620kg/m3为宜，具体用量视混凝土要求的等级强度而定。（二）粉煤灰粉煤灰的掺加对高性能混凝土的界面结构有改善作用，这是混凝土性能提高的主要原因，优质粉煤灰的掺杂对混凝土的施工性能和综合性能的提高均有很大作用。粉煤灰中的sio2、al2o3含量较高，且具有较高的活性，可与水泥水化时放出的ca(oh)2作用，生成水化铝酸钙及水化硅酸钙凝胶，从而

13、促进水泥进一步硬化及强度进一步提高。试验表明，采用超细粉煤灰改性制备的高性能混凝土在以上诸性能方面均优于掺硅灰外加剂混凝土。为获得超细粉煤灰，通常的办法是机械磨细和风选，若不经后处理则很难达到高性能混凝土对粉煤灰细度的要求。用15%的超细粉煤灰取代水泥的混凝土经抗冻性试验后，其动态弹性模量和质量损失速度与空白基准混凝土相比，有较大的改善，说明采用优质粉煤灰可提高混凝土的抗冻性。（三）集料高性能混凝土强度及耐久提高主要原因之一是，集料与硬化水泥体界面得到改善和强化。因此，集料的强度和表面性能、集料的级配对高性能混凝土性能的比普通混凝土的大。1、粗集料（石子）粗细骨料质量 低劣是造成国内砼技术落后

14、的重要原因，成为发展hpc的障碍之一。目前国内粗骨料生产绝大部分仍由分散的小采石场生产，采用落后的鄂式破碎机破碎石块，石子形状不规范，针片状粒径含量多（小于10mm的颗粒多为针片状），造成粗骨料级配连续性差，石子间空隙率过大（达50%以上）。用这样粒径的骨料生产的砼，既浪费水泥，又降低砼结构的抗变形、抗冲击韧性及耐久性；如果这种状况不改善，hpc的推广应用存在较现实问题。最好选用质量致密坚硬、级配良好、粒形方正、强度高粒径为10-30mm的花岗石、大理石、石灰岩、辉绿岩、应质砂岩品种的粗集粒，并优先考虑采用碎石以改善与硬化水泥浆体的界面物理结合（如配置泵送或大流动度的高性能混凝土，也可以考虑采

15、用卵石）。对进场的粗集料应检验颗料和级配，含泥量和压碎指标，检验合格后方可使用。粗集料的最大粒径应比普通混凝土小一些。最大粒径的减少一方面能够减少集料与硬化水泥浆体和集料界面粘结。同时，由于减少粗集料的最大粒径增加了单位体积混凝土中粗骨料的比表面积，即增加了硬化水泥浆与粗集料的界面面积，使混凝土承受荷载时受力更为均匀，又得于混凝土强度的提高。但粗集料最大粒径过小又会影响新拌混的和易性。冯乃谦的研究还特别指出粗集料最大限度粒径超过20mm后，混凝土的断裂韧性随粒径的增大而降低。在粗集料的级配上，宜采用连续级配，以有利于增加混凝土结构的致密程度。1细集料（砂）现在许多地区的天然砂，尤其是河砂日趋减

16、少，人工砂加工成本高，且其细度模数与粒径级配控制不是很严格。由于石材产地不同，不同批次砂粒相差较大，导致砼单方用水量和水泥用量不同，从而影响砼性能的稳定性。发展人工砂是无天然砂地区的必然选择。人工砂生产场地固定，机械加工控制较稳定，质量可以处在受控状态。人工砂可以按标准组织生产，规格比较均匀一致。且其生产技术比较成熟，因此特别适合用于高性能砼、泵送砼和高强砼。现行的建筑用砂标准（gb/t14684-2001）已将人工砂正式列入建筑用砂标准中。使用时注意：人工砂中细石粉是在加工砂的过程中形成的粒径小于75m、矿物组成与化学成分同被加工砂的岩石相同的粉细料，在砼中不会影响胶结料与骨料的粘结，而且还

17、会产生微骨料效应，使砼更加密实和耐久，同时细石粉又作为外掺合料，对泵送混凝土有利，即改善拌合料的和易性。因此人工砂中的细石粉是有益而无害的，不能用水冲洗，否则既浪费了水和石粉资源，对环境造成污染，且冲洗砂由于颗粒不良使砼结构质量下降。如果不是使用人工砂，则在拌合料中可掺入适量的粉煤灰，以改善细料级配，这一方面可改变砼的密实性，另一方而能有效降低砼的升温。砂的品质应达到gb/t14684-93建筑用砂标准中的规定的优质砂标准。砂的细度模数应控制在mx2.6-2.7之间，对于要求混凝土标号在c50-c60高性能混凝土，可以在2.2-2.6之间。有研究指出，配置高性能混凝土强度要求越高，砂的细度应尽

18、量采用上限。对hpc来说，粗料的最大粒径以10-19mm为最佳。超过25mm时，对混凝土强度和抗渗性不利。由于hpc的集料水泥石截面较弱，集料确是对混凝土强度的制约因素，而在普通混凝土中几乎不考虑这个问题。若采用水泥熟料球作为人造集料配置hpc，可以得到高强度和高弹性模量，其原因是产生致密和牢固的集料水泥界面区。（四）高效减水剂在hpc中，高效减水剂能明显降低砼的用水量，增加砼的坍落度，具有优异的可施工性能和高密实性。目前高效减水剂的质量品种较多，除传统的萘系高效减水剂外，还有聚羧酸系高效减水剂、蜜胺树脂系高效减水剂、氨基磺酸盐系高效减水剂等。这些新型高效减水剂在性能上都又各自的特点，如减水率

19、更多、保证坍落度不损失时间更长，对hpc起到良好作用。但因传统的萘系高效减水剂实用性更强、应用范围广泛，与其它外加剂如引气剂、调凝剂的适应性好、使用时间长和经济效益好的优势，现在以至今后较长时间内仍然将是国内砼用高效减水剂的主导用料。配置高性能混凝土的高效减水剂应满足下例要求。(1)高减水率：减水剂的减水率至少应大于20%，泵送高性能混凝土，减水率应大于25%。(2)新拌混凝土的坍落度经时损失要小。与所使用的水泥相容性要好。(3)减水剂对新拌混凝土工作的影响队与减水率等本身的性能有关外，还与减水剂的语掺量、掺入时间、入灰比、水泥种类、骨科种类和数量及砂率等因素有关。因此在确定采用何种减水剂时，

20、最好应进行试配。（五）膨胀剂在hpc中掺膨胀剂的目的是提高体积稳定性、密实性、抗渗性、耐久性以及补偿收缩，从而得到防渗抗裂混凝土、收缩补偿混凝土。当然，根据性能要求，不是所有hpc都掺用膨胀剂。膨胀剂掺入混凝土中，由于水化生成钙矾石（3ca0；alo；3caso； 32ho）给予混凝土膨胀性、高强性、快硬性等性能，通过抑制，是由其化学组成和矿物组成的选项而定的。三、高性能混凝土的发展趋势高性能混凝土自提出以后的10多年以来，世界各国都对其进行了大量的研究开发与推广应用工作。其实早在高性能混凝土这个名词诞生以前，世界各国都已在客观上成功地应用了高性能混凝土。随着我国城市的发展，城市人口数量逐渐增

21、多，而城市土地面积有限，因此，建筑物的高层化不可避免，我国公路网和高速网，铁路网高速铁路和基础设施的大规模建设，跨越大江、大河、深谷、海峡的大跨越桥梁的兴建也与日俱增；随着人类的生产与生活活动向海洋扩展，大量海洋平台将在浅海或深海兴建。这种发展趋势将引导我国的现代化建筑向高层化、大跨化、重载化及结构轻量化方向发展。这就对我国的建筑结构材料剔除了更高的要求，也就是混凝土向高强化、超强化发展。高性能混凝土具有良好的工作性，混凝土拌合物具有较高的流动性，混凝土成型过程中不分层、不离析，易充满模型；泵送混凝土、自密实混凝土还具有良好的可泵性、自密实性能。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。结束语随着现代科学技术和生产的发展，高性能的混凝土应用越来越广，高性能混凝土用于高层建筑、超大体积混凝土构筑物具有很好的前景，它能更好的满足结构功能的要求和施工工艺要求，