何谓高性能混凝土课件

1、 1、 何谓高性能混凝土？ 2、 高性能混凝土的性能特点 1、何谓高性能混凝土？ 20世纪80年代，美国国家材料委员会提出：要为新世纪的基础设施建设开发高性能的建筑材料，包括钢材、混凝土、塑料等。 1990年5月，在美国马里兰州Gaithers-burg 城由 NIST 和 ACI 主办了第一次关于HPC的国际研讨会，会议首次提出关于高性能混凝土的定义。术语：高性能混凝土High Performance concrete表演、执行、性能 性质、特性 Performance Properties 1、何谓高性能混凝土？1990年美国Mehta PK认为： 高强度 高耐久性（抵抗化学腐蚀） 高体积

2、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 1、何谓高性能混凝土？1992年法国Malier YA认为： 良好的工作性 高的强度和高早期强度 工程经济性 高耐久性 1、何谓高性能混凝土？ 1992年日本的小泽一雅和冈村甫认为： 高工作性（高的流动性、黏聚性与可浇筑性） 低温升 低干缩率 高抗渗性 足够的强度 1、何谓高性能混凝土？1992年日本Sarkar S L提出： 较高的力学性能（如抗压、抗折、抗拉 强度） 高耐久性（如抗冻融循环、抗碳化和抗化学侵蚀） 高抗渗性 低水胶比 1、何谓高性能混凝土？ 2、高性能混凝土的性能特点 原材料的性能特点 配合比特点 拌和物

3、性能特点 力学性能特点 耐久性能特点粉煤灰序号项目普通混凝土高性能混凝土1细度，%级12 ；级25 ；级45 20；122氯离子含量，%/不宜大于0.023需水量比，%级95 ；级105 ；级115105； 1004烧失量，%级5 ； 级8 ；级15 5.0； 3.05含水量，%1.0（干排灰）1.0（干排灰）6SO3含量，%3.03.07CaO含量，%/10（对于硫酸盐侵蚀环境） 8游离CaO含量，%/1.0；4.0% 原材料性能特点项目普通混凝土高性能混凝土品种不宜使用山砂。不得使用海砂。优先使用非碱活性骨料含泥量，%C30 ： 5.0C30C5： 3.0C50： 2.0C30 ： 3.0

4、C30C45： 2.5C50： 2.0泥块含量，%1.0；0.5；0.50.5云母含量，%1.0； 1.0； 0.50.5轻物质含量，%1.0； 1.0； 1.00.5氯离子含量，%/0.02SO3含量，%1.0；1.0； 0.50.5有机物含量合格合格坚固性/不大于8%吸水率/不大于2%砂 子 原材料性能特点序号项目普通混凝土高性能混凝土1级配连续级配二级或多级级配2堆积密度/大于1500kg/m33吸水率/小于2%（1%）4紧密空隙率/小于40%5坚固性8%、 5%（冻） 12%、 8%8%（钢筋砼） 5%5岩石抗压强度与混凝土强度等级之比不应小于1.5不应小于1.5不应小于2.0石 子

5、原材料性能特点序号项目普通混凝土高性能混凝土1 含泥量，% C30: 2.0C30: 1.0C30 : 1.0C30C45 :1.0C50: 0.52泥块含量，%0.250.253 针、片颗粒含量，% C30: 25 C30: 12 C30 : 10C30C45 : 10C50 : 84硫化物及硫酸盐含量（折算成SO3），%0.50.55氯离子含量，%0.020.026碎卵石中有机质含量合格合格石 子 原材料性能特点不同混凝土用外加剂比较序号项 目普通混凝土高性能混凝土1水泥净浆流动度，mm2402硫酸钠含量，%10.03氯离子含量，%0.24碱含量，(Na2O+0.658K2O),%10.0

6、 原材料性能特点序号项 目普通混凝土高性能混凝土5减水率，%12206含气量，%3.03.0（仅对引气剂）3.04.57坍落度保留值，mm30min15018060min1201508常压泌水率比，%90209压力泌水率比，%909010抗压强度比，%3d1301307d12512528d12012011对钢筋锈蚀作用无锈蚀无锈蚀12收缩率比，%13513513相对耐久性指标，%，200次8080 原材料性能特点接上表 矿物掺合料的贡献 1. 火山灰效应高碱性(CSH)转化为低碱性(CSH)，消耗Ca(HO)2，结晶变小，界面过渡层变小，富集和取向性减少，提高水泥石界面强度。低碱性CSH(C/

7、S1.5)，晶须强度高，溶解度低，较稳定。火山灰反应: SiO 2+xCa(OH) 2+(n-1)H 2OxCaOSiO 2nH 2O SiO2+(1.52.0)CaOSiO2 aq(0.81.5)CaOSiO2 aq 矿物掺合料(粉煤灰,矿渣,硅灰等)与水泥的二次水化反应最终产物是C-S-H(1)为主的低碱性水化硅酸钙凝胶，其次是水化铝酸钙，铁酸钙固溶体， 以及水化硫铝酸钙。 配合比特点 2. 滚珠效应玻璃球体减小水泥颗粒之间的摩擦阻力，改善混凝土的和易性。 3. 颗粒填充作用水泥、矿渣、硅灰末水化颗粒大小差别大， 颗粒互相填充，减小水泥石孔隙率。 4. 削减温峰作用水化速度慢,放热总量小。

8、 5. 提高耐久性改善耐硫酸盐侵蚀性，抑制碱骨料反应，增加密实性，提高抗渗性和氯离子渗透性。 矿物掺合料的贡献 配合比特点微粒填充效应 配合比特点混凝土温度随水泥用量增加而上升 配合比特点 混凝土水化温升公式T(t) = WQ(1-e -mt) /CBT(t)随时间变化的绝热温升温度W 水泥用量，kg/M3Q 单位水泥发热量，kJ/kg B 混凝土表观密度，2400kg/m3C 比热，(0.921.0)103，J/kg.cM 系数，普硅0.43+0.0018W； 矿渣水泥0.55+0.001W 配合比特点减少混凝土用水量, 降低水泥石孔隙率， 改善孔结构； 界面Ca(OH) 2结晶无序化。 界

9、面过渡层减少， 水化硫 铝酸钙Aft结晶尺寸减少，界面强度提高， 因此提高混凝土的各项力学性能。由于提高混凝土的密实性和强度, 改善混凝土的耐久性能。改善混凝土施工工作性能。减水剂的作用 配合比特点减水剂种类类型系列 减水率普通减水剂木质磺酸钙5%12%高效减水剂萘系，密胺系，氨基磺酸系15%30%高性能减水剂聚羧酸系25%45% 配合比特点 引气剂的作用明显提高混凝土的抗冻性， 缓减硫酸盐腐蚀和碱骨料反应产生的膨胀应力。有轻微减水作用， 减少表面泌水和骨料底部泌水。改善混凝土的匀质性和工作性能，尤其是明显提高可泵性。 配合比特点不同混凝土拌和物性能要求比较序号项目普通混凝土高性能混凝土1坍落

10、度/维勃度2坍落度保持性3流动度/扩展度4含气量5泌水率6温度7匀质性8湿容重8凝结时间 拌和物性能特点序号项目普通混凝土高性能混凝土1坍落度/维勃度02200220 2坍落度保持性一般好3流动度/扩展度一般好4含气量1%2%2%7% 5泌水率3%06温度/5307匀质性/好8湿容重22002450220024508凝结时间/ 拌和物性能特点不同混凝土拌和物性能比较测5s和3min的坍扩度型流动仪测定L不同混凝土力学性能要求比较序号项目普通混凝土高性能混凝土1抗压强度2抗拉强度3轴心抗压强度4抗拉强度5劈拉强度6抗弯强度7弹性摸量8抗剪强度8疲劳抗压强度 力学性能特点不同混凝土力学性能比较序号

11、项目普通混凝土高性能混凝土1早期抗压强度高低2后期抗压强度低高3抗拉强度低高4轴心抗压强度/5抗拉强度低高6劈拉强度低高7抗弯强度低高8弹性摸量/9疲劳抗压强度/ 力学性能特点不同混凝土耐久性能要求比较序号项目普通混凝土高性能混凝土1抗碳化性能2抗水渗性能3抗氯离子渗透性能4抗冻性能5抗碱骨料反应性6耐腐蚀性能7抗裂性能8护筋性 耐久性能特点序号项目普通混凝土高性能混凝土1抗碳化性能一般好2抗水渗性能P6P20P20以上3抗氯离子渗透性能/1000库仑以下4抗冻性能冻融次数200次以下200次或300次以上气泡间距系数/宜250微米5抗碱骨料反应性一般3kg/m3以下6耐腐蚀性能一般好7抗裂性能内外温差大小收缩大小8护