高性能混凝土简介.ppt

1、高性能混凝土,材0801-1 韩献虎,高性能混凝土的研究与开发,高性能混凝土的研究与开发,各国根据不同的要求，对HPC认识还不大统一，但重视混凝土的耐久性是大势所趋,其中： （1）美国 NIST（美国标准与技术研究院）与ACI（美国混凝土学会）认为HPC是用优质水泥、集料水和活性细掺料与高效外加剂制成的，同时具有优质的耐久性、工作性、和强度的匀质混凝土。 （2）欧洲 重视强度与耐久性，常与高强砼并提（HSC/HPC），法国与加拿大正研究开发超高性能混凝土（UHPC），北欧则在开发高强半轻高性能混凝土。 （3）日本 更重视工作性与耐久性，认为有足够的强度即可。,高性能混凝土的研究与开发,其具体内

2、容是： （1）水泥：采用525或525R普通硅酸盐水泥； （2）集料：符合国标，尤以坚洁为要，粒度和级配对强度与工作性要求很高的另加规定； （3）活性细掺料：不仅为了节约水泥等经济原因，对工作性、耐久性有时更为必需，因此已成为HPC的常见，甚至是必要的组分； (4）超塑化剂：为HPC的必需组分，一为大幅减水(因此耐久性、强度高)；二为工作性好(高流动性、可泵性、抗离析性，还常常要求流动性经时坍落度损失小)；三为了提高耐久性；四为活性细掺料所必需。,我国高性能砼的应用实例,上海广播电视塔9194年： C60泵送至96m，坍落度160200mm，（525号480kg/m3） 新上海国际大厦9194

3、年：C80泵送高度96m，坍落度200mm，（ 725号480kg/m3 ） 首都国际机场97年： C65泵送砼，水平距离260m，垂直距离30m，坍落度160225mm，（525号450kg/m3） 湖南省图书城98年： C80泵送高度78m，坍落度190230mm，（普通525号350kg/m3 ） 沈阳和态大厦97年： C80泵送，坍落度120160mm，（625号硅550kg/m3 ）,东方明珠,上海金茂大厦,高性能混凝土的定义,HPC与HSC相比是从单一重视强度到工作性、耐久性与强度并重，还应根据工程要求，突出一、二种性能。根据1990年美国混凝土学会(ACl)的规定，HPC应具备的

4、性能是：（1）工作性好，以保证质量均匀，省劳动力、速度快、经济等；(2)早期强度高，后期强度不倒缩(因此后期强度也高)；(3)体积稳定性好；(4)韧性好；(5)严酷环境中安全使用期有保证(即耐久性好)。,高性能混凝土的定义,1990年5月于马里兰州Gaithershurg城，由美国国家标准局(NIST)和混凝土学会(ACl)主办的讨论会上把HPC定义为具有所要求的性质和匀质性的混凝土，而靠用传统的组分、普通的拌合、浇注与养护方法不可能制备出这种混凝土。例如，这些性能包括：易于浇注、捣实而不离析，高超的能长期保持的力学性能；高早期强度，高韧性，体积稳定；在严酷环境中的使用寿命长。,高性能混凝土的

5、特点,(1)更多地节约熟料水泥，降低能耗与环境污染； (2)更多地掺加工业废料为主的细掺料； (3)更大地发挥混凝土的高性能优势，减少水泥与混凝土的用量。 因此，它本身就可成为绿色混凝土。,高性能混凝土的性能,绿色混凝土的涵义可概括为： (1)节约资源、能源； (2)不破坏环境，更应有利于环境； (3)可持续发展，既要满足当代人的需求,又不危害后代人满足其需要的能力,发展高性能混凝土的意义,传统砼的强度及性能越来越难以满足要求，同时水泥用量太大使砼的收缩增大，易产生开裂； 施工要求越来越高，要求和易性好、可泵性好； 普通砼工程的维修费急剧增大，使用寿命受影响； 发展HPC是保护生态环境，保证我

6、国走可持续发展道路的需要。,高性能混凝土的方法,胶结料本身的高强化 提高胶结料与集料的界面强度 选择最合适的集料,胶结料本身的高强化,提高胶结料与集料界面间的强度,提高集料本身的粘结强度,使用反应性集料,提高水泥浆本身的粘结强度,聚合物代替部分水泥 添加聚合物,超细粒子填充 聚合物浸渍,填充集料与水泥石之间的空隙,选择最合适的集料,适宜的强度 适宜的粒径 改善胶结料的韧性：掺部分纤维 改善粒度分布级配,高性能混凝土的原材料,水泥 砂石骨料 掺合料 外加剂,高性能混凝土的原材料,水泥 C50C55HPC用425#水泥，C60C80用525#水泥；C80以上有条件者用625#水泥.,高性能混凝土的

7、原材料,掺合料 微硅粉(SF)，磨细粉煤灰(FA)，磨细矿渣(SG)和沸石粉(F)是我国目前常用的掺合料，可以说是配制HPC不可或缺的一大组成。从四种掺合料来看，应重点开发FA的应用。FA的产量大，环境污染严重，如何有效利用FA的。关键在于建立粉煤灰生产厂，使其成为名符其实的一种产品。当原始粉煤灰各项技术指标达不到要求时，在磨细工艺中可掺入各种掺合料改性，使其成为合格的产品，一种特殊的胶结材料，象水泥一样可以在混凝土工程和HPC工程中直接使用，改变传统的简单的废渣利用范筹。,高性能混凝土的原材料,砂石骨料 砂细度模数在2.22.6之间，配制C50C60HPC，只需合理调整砂率，并控制含泥量和有害杂质，是完全可行的。C70以上混凝土则宜采用较粗的砂子。 石子问题，通常要求石子强度大于混凝土设计等级的1.5倍，这对于C50C60混凝土比较容易满足。而C70以上混凝土可适当放宽到1.35倍以上，重要的是控制石子的粒形、级配及压碎指标，这些因素，有时甚至比强度更突出，在配制HPC时，必须作为原材料进场的严格控制指标,高性能混凝土的性能及应用,一、新拌混凝土的和易性 二、硬化混