高性能轻集料混凝土的研究
第17卷 第1期2002年3月西 南 工 学 院 学 报JOURNAL OF SOUTH WEST INST IT UTE OF T ECH NOLOGY Vol.17No.1 Mar.2002 收稿日期:2001-09-03
文章编号:1007-8916(2002)04-0067-03
高性能轻集料混凝土的研究
蒋 明 谭克锋 范付忠
(西南科技大学材料科学与工程学院 四川 绵阳 621002)
摘要:本文结合了国内外的研究成果,研究了集料形状、孔结构、吸水率、筒压强度以及混凝土的性能,在实验的基础上总结了高强轻混凝土的基本理论。
关键词:高强陶粒;吸水率;高性能轻集料混凝土
中图分类号:Tu528.041 文献标识码:A
通常高性能轻集料混凝土是指密度等级为1600~1950kg/m 3
、强度等级为CL30以上、具有好的耐久性和工作性的轻集料混凝土。由于其轻质、高强的特点,已广泛应用于高层建筑、桥梁、水下建筑等。在国外自从本世纪初已开始使用结构用轻集料混凝土,而我国起步较晚50年代才开始生产陶粒。近年来得到了较大发展,但是对CL50以上的高性能轻集料混凝土研究还很少,远不能满足需要。1 轻集料的性能
与普通混凝土不同,影响高性能轻集料混凝土强度最主要的因素是集料,通过实验发现:无论7天还是28天强度实验后的轻集料混凝土裂缝都是穿过了集料,而普通混凝土则是绕过集料而断裂。说明集料的强度对其混凝土强度至关重要。国外的一些资料表明:只有粘土、页岩、板岩、矿渣、烧结粉煤灰适合配制高强轻集料混凝土。
1.1 颗粒的外形
由于生产工艺的不同,颗粒的外形有煤渣状的、圆球形的、多棱角的、层状4种,它影响混凝土的和易性。
1.2 颗粒的表面状态
在破碎中,材料的蜂窝状结构被破坏,有气孔的地方断裂,外表面状态极不规则,为了把骨料周围的蜂窝、孔洞填满,水泥砂浆的耗用要比光滑表面的多得多。而且这种骨料制成的混凝土很 粗糙 ,和易性不好。
1.3 颗粒材料的结构
由于在高温促成了一系列化学变化,有机物的燃烧,产生的气泡使材料膨胀而成蜂窝状,尽管人造轻集料内部的疏松多孔,但是通过半颗粒的微观观察,都有一层致密的外壳层,使许多内部孔封闭使骨料短时间内吸水减少。
由于颗粒的外形、表面状态和结构对混凝土最终质量起了很重要的作用,人们往往采用颗粒坚固(筒压高)表面规则的圆形颗粒来配置高强轻集料混凝土。这对混凝土的和易性、水泥用量及混凝土的最终强度影响很大。
1.4 容重
颗粒的松散容重是由颗粒的孔结构决定的,当然也和颗粒的大小有关,但一般说来,精细的集料容重大,粗糙的集料容重低,所以它可以粗略知道集料的力学性能,容重大的一般强度较高。
1.5 吸水率
与一般集料相比,轻集料由于多孔的本质,会吸收大量的水,这种吸水很快,但随时间很快会降低。吸水率和总的吸水量主要依赖于孔的结构和表面状态。有密实外壳的通常比没有的要吸水少。在实验的4种集料中发现:表面光滑的全颗粒吸水较少,但剖成两半后,吸水率增加了将近40%,而全颗粒吸水较大的粉煤灰陶粒变化不大,约10%。与在纯水中相比,在新制水泥浆体混凝土混合物中,它们的粘度和容重会影响吸
水。实验表明:水灰比大于0.6的水泥浆体在最初30分钟内,集料吸水几乎与在纯水中相同。
[1]1.6 强度特征
轻集料的强度与来源和种类有关,通常孔隙率越高,容重越低,强度也越低。大的、不规则形状的孔隙可能使集料不牢固,降低集料强度。这样的集料不适合配制高强轻混凝土。一些轻集料象膨胀粘土、页岩有一个密实的外壳,会使集料强度提高大约10%。[2]
当然,在集料容重和集料强度之间、以及在集料强度和混凝土强度并没有一个确切的关系。
2 轻集料混凝土的微观结构
我们可以将混凝土认为是粗、细集料包埋在水泥浆中的两相混合物。而我们知道复合材料的性能由组成材料的性能和它们间的相互作用。轻混凝土与普通混凝土的差别在于组成的集料和集料与水泥浆之间的界面区不同。由于集料的性能由生产厂家确定了,目前大多通过改变砂浆强度和它们界面区的性能来提高混凝土的性能。国外资料报道:轻集料混凝土在恶劣的水下环境也可以使用7年而仍可很好使用,具有良好的耐久性。原因之一在于轻集料和水泥浆之间有很强的结合力。
在其扫描电镜微观图中已不能分辨集料和砂浆间的界面区。据俄国学者报道:他们观察到了轻集料和水泥石间新的化学结构。通过微硬测试表明:界面区的强度比界面区外层的水泥石强度要高。
Fagerlund 运用电子显微镜分析了轻集料和水泥石间的界面区。他认为:可能是由于过滤效应,这种效应使集料吸水,集料周围产生一个相对而言不可渗透的壳,这个壳会减少水的进一步浸入,在界面产生一种
增强效应。
[3]下列的因素有利于改善界面区的性能
(1)集料的多孔,它为集料和水泥浆之间在没有游离水在集料表面的情况下达到湿度平衡和水泥浆渗进集料表面的开孔提供了机会。[4]
这些都有利于集料和水泥浆间形成较强的化学键。(2)集料吸水,它使水泥浆的内部固化时间延长。(3)轻集料和水泥浆间的火山灰反应。
近来有学者用扫描电子显微镜研究了几种高强轻骨料和水泥浆体之间的界面区的微结构。结果表明:对有一密实外壳层的高强轻集料混凝土来说,集料和水泥浆体间的界面区的本质与普通混凝土相同,在这个区域,有一多孔的自然形成的Ca(OH )2层的界面区。外壳层多孔、不牢固的轻集料比没有密实外壳层的轻集料界面区更加均质化。还有,在这种情况下,由于集料和水泥石间的相互机械相互作用,使键变得更强。对有密实外壳层的集料而言,加入硅灰降低了孔隙和界面区的厚度,但在一些区域,集料颗粒附近的Ca (OH)2的富集仍然可见当然通过降低水灰比来增强轻集料和水泥石间的界面区强度也是明显的。据资料:集料的表面湿度是控制界面区微观结构的最重要的因素,它比集料总含湿量更重要。通过实验发现:没掺硅灰时,集料和水泥石间的薄界面区与其测得的力学强度是一致的;参硅灰时,28天强时,混凝土的裂缝明显的穿过集料颗粒。而未掺硅灰的混凝土,裂缝只部分穿过集料,而部分出现在集料周围。
也有研究人员用测定水泥石和磨碎集料混凝土里的Ca(OH)2的含量来研究火山灰反应[5],观察到了火山灰的反应程度,但不显著。一些理论认为:这种不明显的火山灰反应可能是由于在生产中矿物的再结晶的影响造成的。
也有人用扫描电镜研究了在载荷下轻集料混凝土的裂纹发展。[6]他们发现:破裂首先出现在硬的易碎的水泥石中,然后在集料中传播开来。在低载荷下,一些裂缝到达集料时发生了偏转,然后停在那里。68 西 南 工 学 院 学 报 2002年
3 混凝土的特性
3.1 容重
用于结构的轻集料混凝土最重要的参数之一就是它的容重。这类轻集料混凝土的容重比普通混凝土低(20~40)%,轻集料混凝土的容重有3种:新制混凝土容重、气干表观密度和干表观度。前两种是变数,不能确切表示其密度,而且干表观密度还被用作与强度和弹性模量等与混凝土其它相关的量的估计,国内多采用这种密度(如无说明,以后均指这种密度)。而国外越来越多采用新制混凝土密度。
超过50M pa 的高强轻集料混凝土的容重通常在(1600~1950)kg/m 3之间,象普通轻集料混凝土一样,高强轻混凝土的容重主要由集料颗粒容重控制。当我们选用容重低、球形的、表面孔隙少、空隙率低的轻粗集料,尽量少用或不用普通砂而选用轻砂采用引气剂,选用较大粒径的轻粗集料(最大粒径不大于40mm)时,可以降低密度。对于给定的集料,提高水泥含量和加入辅助材料如像粉煤灰或硅灰,对混凝土的强度影响不大。试验和实践表明:1m 3轻集料混凝土的水泥用量每增加50kg,而其表观密度大约增加30kg/m 3。
3.2 抗压强度
与普通混凝土不同,在给定坍落度时,高强轻集料混凝土的抗压强度通常受水泥含量的影响比水灰比要大,但当增大到一定程度时,影响会减小,而且增加水泥含量对高强轻混凝土的影响不如对普通混凝土影响明显。对高性能轻混凝土来说:为了得到高强度,减水剂和硅灰是必要的成分。
在早期,高强轻混凝土展示了一个比低中强度混凝土更高的强度增长率,但后期就变得不明显了。对普通混凝土来说,强度发展与砂浆强度发展成比例,而轻集料混凝土的早期强度和28天强度都很难估计,甚至同种集料的也很难估计。
通常认为:轻集料混凝土由两相组成,水泥砂浆及包在其中的粗集料。强度和变形主要由集料、砂浆和它们间的界面区确定。对高强轻混凝土来说,集料强度通常比砂浆的强度要低,在这样的情况下粗集料显得尤为重要。然而,通过使用高强砂浆比只通过考虑集料强度得到高强轻混凝土更可能。给定集料的轻集料混凝土的极限强度字一定程度上也依赖于砂浆的强度,因为对轻混凝土来说,集料的弹性强度和弹性模量低于砂浆的强度和弹性模量,当混凝土受到一个非轴向的压力时,集料受到一个周围砂浆的面的限制,在这种多轴向压力下,轻集料的强度可能会高于单轴向的。
对大多数轻混凝土来说,集料典型的穿过集料而不是围绕着集料是一个很常见的特征。然而,近来的研究表明:对有密实外壳的高强轻集料混凝土来说,裂缝也可能围绕集料颗粒。
在实验中发现:从高强轻集料混凝土得到的强度数据与普通混凝土相比更分散。这可能是由于轻集料的更大活性、湿度条件的变化以及集料的上浮引起的。
3.3 抗冻性
对普通混凝土和轻集料混凝土来说,为了得到足够的抗冻性,满足空气含量是一个具有争议的课题。一些研究人员认为一定的空气含量是必需的
[7],而另一些则报道了不含空气的具有优良抗冻性的高强轻混凝
土。多孔的轻集料是引起轻混凝土和普通混凝土的主要原因。集料的颗粒大小和孔结构等物理特性对抗冻性是致关重要的集料的多孔的本质并不意味着轻集料容易被冷冻和解冻毁坏。这是由于轻集料的孔只部分被水填充。因此,孔剩余的体积为水压和水的形成物提供了补偿空间,还有:在轻集料混凝土中轻集料和砂浆中的水的饱和度可能相互影响,多孔的轻集料可能充当砂浆中冷冻水的扩张空间。而且实验表明:可以通过使用轻砂来得到良好的抗冻性。这是由于小颗粒的多孔轻砂使混凝土充满空气的缘故。
抗渗低水灰比、密实和掺硅灰被认为是得到好的抗渗能力的轻混凝土的有效方法。与普通混凝土相比,尽管轻集料有一个高的孔隙率,但研究表明:轻混凝土有一个相等或更低的渗水率。可能是由于改进的
(下转第74页)
69第1期 蒋 明等:高性能轻集料混凝土的研究
312
6 A.Eden,C.Foias,B.Nicolaenko,R.Teman,Exponential attractor for dissipative evolution equations,M asso Paris and J.w ily collection recherch -esen,M athmatiques Appligues,1994
EXPONENTIAL ATTRACTOR OF NONLINEAR STRAIN WAVES
IN ELASTIC WAVEGUIDES
Chen Ling,Du Xianyun
(Mianyang Nor mal College)
Abstract:Based on the paper 1,we obtain the ex ponential attractors for the generalized nonlinear Strain waves e -quation in one dimension.
Key words:Nonlinear Strain Wave equation;The Squeezing Property;Exponential Attractors
(上接第69页)
界面区和更一致的结构所致。
4 结论
由于轻集料是一种表面具有一定火山灰活性而又无碱集料反应的优质集料,运用高强轻集料配制的高强轻混凝土不仅强度高,达到了能用于结构承重的目的,而且具有很好的抗冻和抗渗性能,具有广泛的用途。
参 考 文 献
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LIGHTWEIGHT AGGREGATE AND HIGH -PERFORMANCE
LIGHTWEIGHT AGGREGATE CONCRETE
Jiang M ing,T an K efeng,Fan Fuzhong
(Southw est University o f Science and Technology )
abstract:This paper mainly discuss the characteristics of lightw eight aggregare and properties of high perfor -mance lightw eight aggregate concrete,giving a summary about it based on ex periment.
key words :hig h strength aggregate;w ater absorption;high performance lightweight aggreg ate concrete 74 西 南 工 学 院 学 报 2002年
浅谈绿色高性能混凝土101011416
浅谈绿色高性能混凝土 101011416谢美蓉 摘要：混凝土的大量使用，需要大量水泥，而水泥的生产又极大地影响了环境，影响了子孙后代的生活，所以绿色高性能的发展是适在并行的。当今，既能满足材料性能要求，又不破坏环境甚至能改善环境的“绿色建材”日益受到重视。绿色高性能混凝土应时代发展的要求站在了世人面前。绿色高性能混凝土的研究与使用，既保护了环境，又提高了混凝土的性能，为绿色建筑做出了很大地贡献。 关键字:混凝土绿色高性能混凝土绿色建筑环境 1.高性能混凝土的定义与特征 1.1.定义 对高性能混凝土的定义或含义，国际上迄今为止尚没有一个统一的理解，各个国家不同人群有不同的理解。一般说来，高性能混凝土是指高强、高耐久性、高工作性。一些美国学者更强调高强度和尺寸稳定性，欧洲学者更注重耐久性，而日本学者偏重于高工作性，这可能由于日本更重视混凝土振捣工艺对工人听力的不利作用，而推广不需振捣的自密实混凝土。在我国，对高性能混凝土的含义也有争论，冯乃谦在其1996年出版的《高性能混凝土》著作中开宗明义地指出了：高性能混凝土必须是高强的，因为一般情况下高强对耐久性有利，同时他认为高性能混凝土发展的物质基础是现在有了的掺合料和减水剂，因此高性能混凝土必须掺掺合料。1990年5月由美国国家标准与技术研究所(NIST)与美国混凝土协会(ACI)主办了第一届高性能混凝土的讨论会，定义高性能混凝土为具有所需，不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。大多数承认单纯高强不一定耐久，而提出高性能则希望既高强又耐久。可能是由于发现强调高强后的弊端，1998年美国ACI又发表了一个定义为：“高性能混凝土是符合特殊性能组合和匀质性要求的混凝土，如果采用传统的原材料组分和一般的拌和、浇筑与养护方法，未必总能大量地生产出这种混凝土。 1.2.特征 高性能混凝土具有一定的强度和高抗渗能力，但不一定具有高强度，中、低强度亦可。 高性能混凝土具有良好的工作性，混凝土拌和物应具有较高的流动性，混凝土在成型过程中不分层、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。 高性能混凝土的使用寿命长，对于一些特护工程的特殊部位，控制结构设计的不是混凝土的强度，而是耐久性。能够使混凝土结构安全可靠地工作50～100年以上，是高性能混凝土应用的主要目的。 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。概括起来说，高性能混凝土就是能更好地满足结构功能要求和施工工艺要求的混凝土，能最大限度地延长混凝土结构的使用年限，降低工程造价。 2.高性能混凝土在现代工程中得应用
浅谈高性能混凝土在建筑工程中的应用技术
浅谈高性能混凝土在建筑工程中的应用技术 【摘要】高性能混凝土是近期混凝土技术发展的主要方向，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，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的建筑结构。 【关键词】高性能；混凝土；建筑工程；应用；设计 1 高性能混凝土的定义 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。 高性能混凝土以耐久性设计优先而不以强度设计优先。片面强调混凝土的高强度有可能影响混凝土耐久性能的提高。采用低水胶比和掺加足量的矿物细掺料与高效外加剂等等技术措施是提高混凝土耐久性能的重要手段。要求混凝土具有全面的高性能是不科学的。高性能混凝土的基本性能首先是硬化混凝土的耐久性能和塑性混凝土的工作性能，其次是为了满足人们的特殊需要的某个或某些特殊性能。如：用于水下浇注的混凝土需要的免振捣自密实不分散性能，用于地下车库的混凝土需要的表面耐磨性能等等。 2 高性能混凝土在现代工程中的应用 高性能混凝土技术正在世界各地成功地用于很多离岸结构物和长大跨桥梁的建造，Langley等人叙述了几种加拿大一长大跨桥梁所用的拌合物。它们用于主梁、墩部和墩基，硅粉混合水泥用量为450 Kg/m3，水153L/ m3，引气剂160mL/ m3和高效减水剂3L/ m3。其坍落度大约在200mm；含气量6.1%；1d、3d、28d 抗压强度分别为35、52和82 MPa；基础和其他大块混凝土的混合水泥用量为307 Kg/m3，粉煤灰133 Kg/m3，用水量接近，但引气剂和高效减水剂掺量大幅度减小，坍落度约在185mm；含气量7%；1d、3d、28d和90d抗压强度分别为10、20、50和76 MPa。根据加拿大和美国的透水性与氯离子快速渗透标准方法实验结果表明：两部分混凝土都呈现非常低的渗透性。对高性能混凝土结构的施工，需要非常强调加强现场实验室试验和质量验收。 高性能混凝土发展的另一领域是高性能轻混凝土，相对于钢材，普通混凝土的强度/自重比很低，掺有高效减水剂的高强混凝土则大大提高了该比例；用有大量微孔的轻骨料代替部分普通骨料，就能进一步提高这个比例。由于骨料的质量不同，密度为2000 Kg/m3、抗压强度在70～80 MPa的高性能轻混凝土在一些国家已经商品化并用于构件生产。在澳大利亚、加拿大、日本、挪威和美国，高性能轻混凝土已用于固定式和漂浮式钻井平台；因为水泥浆和骨料之间的界面粘结强度高，它可以不透水，所以在侵蚀环境中能够很耐久。 采用掺10～15%硅粉甚至更高的混合水泥配制的超塑化混凝土，具有优良的粘附力，因此适用于湿喷的喷射混凝土进行结构修补，这也是高性能混凝土的应用领域之一. 2.1 高性能混凝土在高层建筑中的应用。 高性能混凝土（>40MPa）首先用于30层以上高层建筑物的钢筋混凝土结构，
高强高性能混凝土技术研究
高强高性能混凝土技术研究 科技的发展促进了现代建筑工程施工技术的长足进步，这在很大程度上也提升了建筑工程的质量和水平，如此便提供了十分有利的条件，来促进现代建筑工程施工的发展。我们一般会把强度等级达到C60以上的混凝土称之为高强混凝土[1]。这种混凝土的原材料以高强水泥和砂、石等为主，将这些材料混合加工就制成了高强高性能混凝土。为了进一步提升建筑工程的质量，很有必要对高强高性能混凝土技术加强研究，这也是相关部门当前亟待解决的问题。文章首先分析介绍了高强高性能混凝土的组成，深入地研究了高强高性能混凝土，同时也详细阐述了这技术，以期能够引发同行的探讨热潮，以便能够提供一定的参考，促进将来我国高强高性能混凝土的施工发展。 标签：建筑工程；高强高性能混凝土；技术 引言 伴随着社会先进生产力的高速发展，同时也不断提升着人们的生活生产水平。如此，人们便开始重视自己的住宅条件，所以，对于建筑工程的质量和舒适度等综合性能所提的要求也就更高了。为了确保人们对建筑的新要求能够得到满足，就一定要对建筑工程中研究施工技术的力度进一步加强，以便于能够逐步提升建筑的质量和性能。而事实上，建筑行业也随着科学技术的迅猛发展而加快了自身的发展速度。就目前建筑领域来看，不论是施工的技术和材料，还是施工设备都实现了大的跨越，不仅如此，还有一批先进的施工技术、材料以及设备大量涌现。在现代建筑工程中，这些先进技术和材料和设备的应用，都发挥了十分重要的作用，不仅提高了现代建筑的质量水平，同时也对建筑行业的快速发展起到了重要的促进作用。然而就当前的一些高层重载和大跨度建筑工程来看，高强高性能混凝土技术是经常会应用到的，而这一混凝土技术的的广泛应用，也在实质上真正提升了高层重载和大跨度建筑工程的质量和性能。也正因为如此，才使得这一技术在现代建筑工程中深受欢迎。我们一般会把强度等级达到C60以上的混凝土称之为高强混凝土[1]。这种混凝土的原材料以高强水泥和砂、石原材料等为主，将这些材料混合加工就制成了高强高性能混凝土。为了进一步提升建筑工程的质量，很有必要对高强高性能混凝土技术加强研究，这也是相关部门当前亟待解决的问题。文章首先分析介绍了高强高性能混凝土的组成，深入地研究了高强高性能混凝土，同时也详细阐述了这技术，以期能够引发同行的探讨热潮，以便能够提供一定的参考，促进将来我国高强高性能混凝土的施工发展。 1 高强高性能混凝土的构成成分 1.1 水泥 硅酸盐系水泥是高强高性能混凝土在配置过程中选用最多的，但也可以使用普通水泥，亦或是矿渣水泥。通常选择的强度等级基本是在：C50-C80的混凝土适合使用的强度等级是52.5号水泥；在C80之上的混凝土适合使用的强度等级
绿色高性能混凝土材料及其应用
绿色高性能混凝土材料及其应用 发表时间：2019-07-31T10:47:49.573Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年8期作者：李兴权 [导读] 文中联系实际情况，分析绿色高性能混凝土材料及具体应用。 广东东莞 523000 摘要：建筑施工中新型建筑材料得到广泛使用，其中最主要的一种就是绿色高性能混凝土，可以很好的保护生态环境，提高建筑性能。文中联系实际情况，分析绿色高性能混凝土材料及具体应用。 关键词：绿色高性能；混凝土材料；应用分析 混凝土大量使用带来的环境影响包括水土流失和河流改到等，以及很多废气的排放，例如二氧化碳的排放过多造成的温室效应。混凝土能否再继续应用于建筑工程中，主要在新型混凝土的发展与应用上，混凝土的使用过程中，必须要与生态环境的平衡发展相结合，发展绿色高性能混凝土施工技术。 1、混凝土施工现状 混凝土属于一种人造材料，是建筑工程中使用量最大的建筑材料之一，大量的混凝土使用在给人类带来一定效益与文明的同时，还造成了环境的污染。混凝土的生产与使用，以及混凝土自身的特点和性能，对自然环境、资源以及能源的消耗造成了很大程度的影响，同时也对人们的生活造成了影响，使用混凝土的建筑物提高了人类的生活的空间质量。混凝土在开始使用的初期，便一直在探究本身结构的密实性。 现如今，我国城市表面有 80% 以上的土地面积被建筑物以及路面覆盖，这是直接导致城市内部温度相较于城市便于低于或者乡村的温度都比较高，大于高出 2~3℃；由于大部分土地面积被建筑物和混凝土路面遮挡，这就导致雨水不能够深入地下，长期以来，使得城市地下水减少，水位降低，严重影响植物的正常生长，影响城市的绿化，造成绿化面积的减少，这就直接导致了城市生态的不平衡；混凝土造成的路面颜色灰暗，没有生机，混凝土建筑也会给人们的生活空间造成视觉性的影响，使得城市人民的生活缺少生机。随着环境与生态的破坏，人们越来越重视环保与绿化，发展新型的绿色高性能混凝土已成为混凝土的发展发现，绿色高性能混凝土也随着而生。 2、绿色高性能混凝土概述 2.1 绿色高性能混凝土的概念 现在，绿色高性能混凝土还没有一个统一的概念或定义。较早提出绿色高性能混凝土概念的人是吴中伟院士，同时对其进行了相关特征的阐述。将混凝土这种人造材料制造成绿色材料，是决定混凝土能否长期作为建筑材料使用的主要因素，绿色高性能混凝土主要的特征有：能够节约水泥的使用，进而降低能源的消耗，减少环境的污染；添加更多的工业原料；通过添加其他原料提高混凝土的性能，将混凝土的优势大大提高，同时还能减少水泥的使用量。在提出上述观点的同时，吴院士还到了什么是绿色概念，气主要可以理解为节约能源，保护环境，不破坏黄江，有利于环境的发展，实现可持续发展，满足人们的需求的同时，不影响子孙后代对能源的利用。 2.2 绿色高性能混凝土的特征 绿色高性能混凝土的第一特征为节约特征。绿色高性能混凝土属于节能型的建筑材料，相较于传统的混凝土，能够实现资源的节约。绿色高性能混凝土，采用工业废料与其他物质产生化合反应，在进行矿物的提取，将其添加至绿色高性能混凝土的制作过程中，进而缓解混凝土制作时所需大量的矿产的需要，节约能源，降低能耗。绿色高性能混凝土的第二特征为友好特征。绿色高性能混凝土的生产能够较少混凝土制造过程中对环境造成的影响，减少对环境的破坏。绿色高性能混凝土的第三特征为高效特征，绿色生态混凝土的多功能性、高耐久性和可循环利用都属于高效特征。 3、绿色高性能混凝土技术应用 绿色混凝土的出现能够节约能源的消耗、保护环境、调节生态环境，让人与自然的之间的关系变得和谐。在不断的发展与进步中，改变人们的观念，绿色混凝土与之间最大的区别在于绿色混凝土的创造能够充分的利用工业废料与城市垃圾，进而优化人们的生活环境。由此可以看出，绿色混凝技术的发展具有极其重要的意义。通过人们的不断努力，绿色混凝土的制造方面一直在进步，现如今，绿色混凝土的生产过程已经具有系统的模型，利用城市垃圾和废料生产水泥，极大的降低了能源的消耗，同时解决了温室效应的问题。绿色混凝土的应用极大的减少了环境的污染，减少有毒气体的排放。根据现行相关的理论知识及工程实际应用，绿色高性能混凝土主要包括：再生骨料混凝土、环保型混凝土和绿色高性能混凝土。 3.1 再生骨料混凝土 “再生骨料混凝土”（Recycled Aggregate Concrete）又称为“再生混凝土”（Recycle Concrete），是将废弃的建筑物拆卸下来的混凝土块经过一定的手段（破碎、清洗、筛选等）处理后，使其能够部分或全部充当新拌制混凝土的骨料。通过对我国建筑垃圾资源化回收再利用程度的统计，2017 年我国生产建筑垃圾 23.79 亿吨，其中进行资源化利用的仅为 11893 万吨，利用率仅为 5%左右，远远低于其他国家地区，如欧美发达国家利用率为 95%，日本许多地区的建筑垃圾利用率甚至已达到 100%。所以，如何处理好废弃的混凝土和其所引发的环境问题将是发展再生混凝土技术的核心要义。而再生混凝土技术中对废弃建筑材料的堆放和处理，对环境的保护和资源的再次利用，其所蕴含的社会效益，使其成为发展绿色高性能混凝土的主要措施之一。 3.2 环保型混凝土 混凝土材料给环境带来了不同程度的负面影响，如水泥在制备过程中会产生大量的热量、有害气体等，对于气候和天气的影响凸显，包括气候变暖和酸雨等对环境所产生的影响，还包括现在日益严重的噪音污染，而环保部门所接到的关于噪音的投诉，则有绝大部分是来自于施工噪音。因此，环保型混凝土的定义也由此而生，其目的是在降低对地球环境的污染的同时，促进与自然生态系统的和谐共生，从而为人类构造更加舒适的生存环境。因此，作为需求量庞大的建筑材料，混凝土的“绿色化”、“环保化”既要保证其功能要求，还需考虑环境因素，做到资源、能源的生态平衡。 3.3 绿色高性能混凝土 根据化工部门的监测数据，水泥在生产制备过程中其有效产物和废物约等量，即生产 1t 水泥熟料所排放的 CO2约为 1t。因此，混凝
高性能混凝土技术研究
客运专线施工技术研究 高性能混凝土技术研究 汇报资料 中铁四局集团公司试验检测中心 二〇〇五年九月
武广客运专线高性能混凝土技术研究 一、立项的必要性： 武广铁路客运专线的混凝土要求为耐久性混凝土，在铁路上应用高性能混凝土在集团公司尚属空白，因此有必要针对当地的原材料对高性能混凝土进行深入的研究，找出各种影响因素对混凝土性能的影响及既满足施工要求又具有较好的经济效益的高性能混凝土配合比。 二、研究内容： 以武广铁路客运专线为主要背景，根据《铁路混凝土结构耐久性设计规范》和《京沪高速铁路高性能混凝土技术条件》要求，试验配制出具有可靠性强和经济性好的高性能混凝土。研究内容主要包括： 1、高性能混凝土用原材料的优化比选； 2、不同强度等级、不同环境条件下的高性能混凝土配制方法与控制参数； 3、高性能混凝土的工作性能、物理和力学特性； 4、高性能混凝土各项耐久性指标，高性能混凝土施工的质量控制与质量保证措施。 三、应达到的目标： 总目标： 根据工程情况和特点，以本地区常用原材料为基础，配制出武广铁路客运专线所需的高性能混凝土。在具体配制设计中，通过优化比选，使其具有很高的可靠性和较好的经济性，以达到能在实际工作中
得以应用的目的。在试验研究中，对海工耐久混凝土的材料组成及配制技术中若干关键问题进行较深入研究探讨，寻找可为今后施工供借鉴的经验。 具体目标： 1、武广铁路客运专线高性能混凝土优化设计； 2、粉煤灰活化技术在高性能混凝土设计中的应用； 3、梁体高性能混凝土耐久性试验研究； 4、高性能混凝土平板及水泥环抗裂性试验的自动测试判别系统的研制； 5、高性能混凝土电通量性能快速推定； 6、高性能混凝土施工质量控制措施实施方案。 四、技术关键： 1、针对该项目目前磨细矿粉资源偏少、价格较高情况，应用粉煤灰活化技术，在满足技术性能指标的前提下，下部工程结构采用大掺量粉煤灰技术，最大限度减低磨细矿粉的掺量，降低工程成本； 2、应用综合技术措施（矿物及化学外加剂品种和配比的优选、养护制度优化等）提高梁体高性能混凝土耐久性试验研究，达到技术性和经济性俱佳的设计目的； 3、高性能混凝土平板及圆环约束抗裂性试验的自动测试判别系统的研制； 4、高性能混凝土电通量性能快速推定。 五、进度安排及预期目标：
绿色高性能混凝土特点及未来改进方向
一、建筑工程材料的使用现状与可持续发展 在当今可持续发展是一个热门的话题，也是党和国家在近期社会发展的根本性战略，即要求我们在发展经济的同时，要解决好其与环境、资源等方面的关系，促进社会的协调发展，我国现在面临着众多的大型公共设施的建设工作，所以对于建筑材料的要求也就是更加的严格。 混凝土一直是建筑行业的核心材料，应用范围广泛、力学性能较好，同时其还可以将一些工业废料进行相关的在应用，所以自从将水泥混凝土视为建筑的主要材料之后，我们便开始毫无节制的滥用地球资源，使其遭到了巨大的破坏，直到地球出现明显的环境危机时，人类才开始真正的意识到环境保护与能源发展等因素之间的联系，所以本文所讨论的绿色高性能混合建筑材料的出现，相关研究人员认为能从根本上引导建筑行业走向可持续发展的道路。 二、绿色高性能混凝土的性能与环保措施 2.1高性能混凝土与绿色高性能混凝土 绿色高性能混凝土(GHPC)的提出是基于高性能混合土(HPC)的概念提出的，在九十年代以前，人们总是过于偏重于混凝土某些综合性能的研究，而往往忽视其耐久性的研发，所以人们提出HPC的概念促使对其施工性能与使用的耐久性进行提升，HPC 的定义一般为具备人们所期望的能力，但是传统材料往往无法达到要求的这种混凝土，我们称之为HPC,其具有相对于与局限性，它一般有着如下几个优点：
第一，强度高，一般具有传统材料不能达到的强度，在施工中可以减少材料的使用，提升建筑的美观效果与结构挠度等方面的要求; 第二，耐久性好，在建筑中的使用时间远长于传统材料; 第三，施工性好，在正常的施工条件下可以达到最好的建筑效果，混凝土结构密实均匀。由于混凝土的优良性能，致使我们在日常建筑生产中过量的使用，这对环境的影响十分惊人，据相关研究表明，每生产一吨水泥要排放同等重量的二氧化碳，同时还有大量的温室气体，还产生大量的烟尘，对环境有着十分不利的影响。 水泥厂也是耗电、耗煤大户，所以一定要提高混凝土的绿色度，采取有效的措施来减少水泥的使用量，同时在混凝土中科学的加入粉煤灰等成分以提高性能，这样可以减少生产混凝土所产生的温室气体排放，对环境起到保护的作用。再这样的标准下所生产的混凝土即为绿色高性能混凝土。 2.2发展绿色水泥的措施 为了加快我国建筑材料绿色化的进程，我们在日常工作中应该从下面几个方面着手： 第一，开拓原材料市场资源，加大对于新原料开采地的勘测力度，从根本上摸清各地资源储备情况，同时避免对现有的较高品位的水泥矿山的过分开采，否则过不了几年就会面临无处开采的窘境; 第二，采取一切可行的技术措施，对生产水泥过程中的能耗进行有效降低，我国现在平均生产每吨水泥要耗费155 公斤标准煤，而世界先进的仅需耗费103公斤，可以看出仍旧有很大的差距，所以我
高性能混凝土技术总结
高性能混凝土技术特点总结 摘要：介绍了高性能混凝土的定义，特点，技术性能，比普通混凝土的优越性，以推广高性能混凝土的广泛应用。 关键词：高性能混凝土，高耐久性，高工作性，高强度。 1 高性能混凝土产生的背景 混凝土科学属于工程材料研究范畴,是以取得最大经济效益为目 标的应用科学,混凝土以其原材料丰富,适应性强,耐久性,能源消耗与 成本较低,同时又能消化大量的工业废渣等特点,成为一种用途最广, 用量最多的建筑材料。 （1）现如今不少发达国家正面临一些钢筋混凝土结构，特别是 早年修建的桥梁等基础设施老化问题，需要投入巨资进行维修或更新。我国结构工程中混凝土耐久性问题也非常严重。建设部于20世纪90年代组织了对国内混凝土结构的调查，发现大多数工业建筑及露天构筑物在使用25～30年后即需大修，处于有害介质中的建筑物使用寿命仅15～20年。维修或更新这些老化废旧工程，投资巨大，而且由于混凝土过早劣化，如何处置费旧工程拆除后的混凝土垃圾也给环境带来威胁。 （2）随着技术和生产的发展，各种超长、超高、超大型混凝土构筑物，以及在严酷环境下使用的重大混凝土结构，如高层建筑、跨海大桥、海底隧道、海上采油平台、核反应堆、有毒有害废物处置工程等的建造需要在不断增加。这些混凝土工程施工难度大，使用环境恶
劣、维修困难，因此要求混凝土不但施工性能要好，尽量在浇筑时不产生缺陷，更要耐久性好，使用寿命长。 2 高性能混凝土的定义与性能 对高性能混凝土的定义或含义，国际上迄今为止尚没有一个统一的理解，各个国家不同人群有不同的理解。 1990年5月由美国国家标准与技术研究所(NIST)与美国?昆凝土协会(ACl)主办了第一届高性能混凝土的讨论会，定义高性能混凝土为具有所需，陛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。大多数承认单纯高强不一定耐久，而提出高性能则希望既高强又耐久。可能是由于发现强调高强后的弊端，1998年美国ACI又发表了一个定义为：“高性能混凝土是符合特殊性能组合和匀质性要求的混凝土，如果采用传统的原材料组分和一般的拌和、浇筑与养护，未必总能大量地生产出这种混凝土。”ACI对该定义所作的解释是：“当混凝土的某些特性是为某一特定的用途和环境而制定时，这就是高性能混凝土。例如下面所举的这些特性对某一用途来说可能是非常关键的：易于浇筑，振捣时不离析，早强，长期的力学性能，抗渗性，密实性，水化热，韧性，体积稳定性，恶劣环境下的较长寿命。 我国著名的混凝土科学家吴中伟教授定义高性能混凝土为一种 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制作的混凝土，它以耐久性作为设计的主要指标，针对
高性能混凝土技术特点及应用
高性能混凝土技术特点及应用 介绍了高性能混凝土的优越性能，从低水灰比、坍落度、流动性等方面阐述了高性能混凝土施工中遇到的一些问题，并提出相应的措施分析了高性能混凝土对材料的要求，以推广高性能混凝土的广泛应用。 标签：高性能混凝土坍落度 混凝土科学书和工程材料研究范畴属于应用科学，其目的是追求经济效益的最大化，混凝土具有良好的耐久性，较低的成本和能耗，较强的适应性以及丰富的原材料，能够消化很多工业废渣，上述优点使其成为一种用量最多且应用广泛的建材。据不完全统计，世界水泥年产量高于15亿t，折合成混凝土最少为45亿m3，我国就用了15亿m3。 目前，大跨度桥梁、海底隧道和高层建筑快速发展，工程建设往往不再局限于普通混凝土之上，发展工作性更佳、性能和耐久性更好、强度更高的混凝土是大势所趋。这里的高强度混凝土指的是标号超过C60（混凝土轴心抗压设计强度fc=27.5MPa）的混凝土，且采用强度在42.5级以上、骨料级配优良的水泥，并和较低水灰比在强烈振捣密实作用下制取的混凝土。 高强混凝土的流动性、强度、工作性和耐久性等都较高，这是其区别于普通混凝土的特点。 1 高性能混凝土的特点 1.1 混凝土的耐久性 因为高强混凝土的耐久性（包括混凝土稳定性、抗渗透性、抗冻性、抗化学侵蚀性、抗碳化性）比一般的混凝土较高，在任何严酷环境中使用的大体积混凝土结构如搞成建筑、海底隧道和跨海大桥等，采用高性能混凝土能够延长工程使用寿命，同时取得的经济效益也非常可观。 1.2 混凝土的强度 高强度混凝土具有较大的强度，但不会出现过大的变形，这就提高了构件的刚度，而且在很大成度上使建筑物的变形性能得到改善。 1.3 混凝土的成本 在成本方面，即使高强混凝土略高于一般的混凝土，但因为其截面尺寸变小了，结构自重也减轻了，则钢筋用量及地基负荷也相应的减少了，在一些自重占荷载的大部分的建筑中，这一点意义重大。
高性能混凝土试验研究
高性能混凝土结构试验研究 吴欠欠 1 （1.大连大学，辽宁大连 226611） 摘要：高性能混凝土的性能需要不断地试验以了解其详细的参数，对两个方面的混凝土性能进行了试验研究。一是早期开裂是高性能混凝土应用中经常出现的问题，这不仅影响混凝土的外观质量，也给混凝土的耐久性带来不利影响。针对这一问题，利用平板法约束试验，研究自然环境下不同水胶比，大掺量粉煤灰以及聚丙烯纤维对海工高性能混凝土早期开裂的影响。二是高性能混凝土在工程中应用越来越广泛。本文对配筋和未配筋的高性能混凝土徐变进行了深入的试验和理论分析。对 12 个高性能混凝土试件进行了为期 360 天的分析研究。 关键词：高性能混凝土；早期开裂；聚丙烯纤维；大掺量粉煤灰；徐变 Abstract: In order to understand the performance of high performance concrete . There were two aspects of the test had been gong .The first is early-age cracking is a recurrent problem in the application of high performance concrete，it not only affects the outward appearance quality of concrete but also brings adverse effect on durability of concrete. Aiming at this problem. The influences of different water-binder ratio，large volume fly ash and polypropylene fiber on early cracking of maritime high performance concrete by using flat-restraint test on the natural environment were studied . The second is high performance concrete is widely used in different projects now．The creep of high performance concrete members is deeply analyzed，and the creeps of 12 specimens are measured in 360 days． Key words: high performance concrete；cracking at early age；polypropylene fiber；high volume fly ash；creep 0 引言 目前正是我国经济高速发展的时期，由此也带来了我国混凝土建设的高峰。许多耗资巨大的重要建筑（构筑）物，如高层建筑、超高层建筑、大型公共建筑、跨海大桥、海底隧道、海上采油平台、海岸和近海岸工程已经建成或正在兴建。这些重要的基础设施大部分是混凝土结构且耗资巨大，一般要求的使用期限是100 年以上。日本和欧美国家已提出500 年服役寿命的要求和概念。目前已建工程因结构高度和耐久性要求的提升，普通混凝土已经不能满足要求。海洋工程中钢筋与混凝土材料受海洋环境的侵蚀作用而过早破坏的现象非常严
建筑施工手册系列之混凝土工程10-8 高性能混凝土
10-8 高性能混凝土 高性能混凝土是用现代混凝土技术制备的混凝土。它是相对于普通混凝土而言，因而它不是混凝土的一个品种，而是以广义的动态的可持续发展为基本要求并适合工业化生产与施工的混凝土的组合。高性能混凝土的基本条件是有与使用环境相适应的耐久性、工作性、体积稳定性和经济性。 高性能混凝土水化硬化特点：高性能混凝土配制的特点是低水胶比、掺用高效减水剂和矿物细掺料，因而改变了水泥石的亚微观结构，改变了水泥石与骨料间界面结构性质，提高了混凝土的致密性。高性能混凝土的制备不应该仅是水泥石本身，还应包括骨料的性能，配比的设计，混凝土的搅拌、运输、浇筑、养护以及质量控制，这也是高性能混凝土有别于以强度为主要特征的普通混凝土技术的重要内容。 10-8-1 高性能混凝土原材料 1．水泥 并不是所有水泥都适合配制高性能混凝土，配制高性能混凝土的水泥应该有更高的要求，除水泥的活性外，应考虑其化学成分、细度、粒径分布等的影响。在选择时应考虑下述原则： （1）宜选用优质硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。无论是在水泥出厂前还是在混凝土制备中掺入的矿物掺合料，都需要比水泥熟料更大的细度和更好的颗粒级配。 （2）宜选用42.5级或更高等级的水泥。如果所配制的高性能混
凝土强度等级不太高，也可以选用32.5级水泥。 （3）应选用C3S含量高、而C3A含量低（少于8%）的水泥。C3A含量过高，不仅水泥水化速度加快，往往会引起水泥与高效外加剂相互适应的问题，不仅会影响超塑化剂的减水率，更重要的是会造成混凝土拌合物流动度的经时损失增大。在配制高性能混凝土时，一般不宜选用C3A含量高、细度细的R型水泥。 （4）水泥中的碱含量应与所配制的混凝土的性能要求相匹配。在含碱活性骨料应用较集中的环境下，应限制水泥的总碱含量（Na2O+0.658K2O）不超过0.6%。 （5）在充分试验的基础上，考虑其他高性能水泥。 2．外加剂 用于高性能混凝土的外加剂主要是高效减水剂，其次还有缓凝剂、引气剂、泵送剂等。 （1）高效减水剂 高性能混凝土离不开高效减水剂。任何一种外加剂都有一个与水泥等胶凝材料适应性问题，应通过试验来确定。 高效减水剂的减水率应该在20%以上，有时甚至高达25%以上；普通减水剂不仅减水率低（一般10%以下），而且掺量较低（如木钙不能超过0.3%），超过了反而有害，而高效减水剂则可高比例掺入水泥，除经济因素外，对混凝土并无不利影响。常用的高效减水剂主要是三聚氰胺系、萘系和胺基磺酸盐系。目前国内高效减水剂以萘系为主，产品型号有NF、UNF、FDN、NSZ、DH、SN及NNO等。三聚
绿色高性能混凝土研究及应用进展综述
广州大学 高等钢筋混凝土 结业论文 题目：绿色高性能混凝土研究与应用进展 学生：王康 学号：0 6 1 1 4 2 2 6 学院：土木工程学院 专业班级：防灾减灾工程及防护工程06 级
绿色高性能混凝土研究与应用进展 王康 摘要：在21世纪，人与自然必须和谐相处。为了实现可持续发展，我们必须发展绿色高性能混凝土，因为它是混凝土目前和未来的发展方向。介绍了绿色高性能混凝土的基本概念、优越性能、实现途径等。总结了绿色高性能混凝土在工程应用中的现状，分析了该领域存在的问题，总结了本领域的研究理念。 关键词：绿色高性能混凝土、生态环境； STUDY ON AND APPLICATION OF GREEN HIGH PERFORMANCE CONCRETE Wang kang Abstract: People must be harmonious to get along with the nature in the 21st century. In order to realize the sustainable development, we must develop Green High Performance Concrete because that it is the trend of concrete development at present and future. In this paper, the concept, the excellent performance and the way of realizing the GHPC were presented. The present statuses of the engineering application of GHPC were reviewed. The problems of GHPC were analyzed. The principles of research on the GHPC were summed up. Key words:Green High Performance Concrete、environment; 0混凝土的发展方向 中国自改革开放以来，国家建设日新月异，取得了举世瞩目的成就。但经济高速发展是一把双刃剑，我们为经济发展而欢呼的同时，也要看到它所带来的一系列问题。资源短缺与环境污染日益成为制约我国经济发展的瓶颈。水泥工业亦是如此：水泥生产过程中资源和能源消耗量大,对环境的污染严重。我国是世界水泥生产第一大国,每年排出CO2近4亿t、SO260万t、NOx100万t、粉尘2000万t左右，严重的破坏了生态环境。[1]进入21世纪以来，国家政府提出坚持科学发展观，构建和谐社会。为了实现水泥工业的可持续发展, 许多学者做了大量的科学研究： 为了实现城市垃圾的再次利用，有学者对生态混凝土进行了研究，并认为是以后混凝土的发展方向。冯乃谦教授指出生态水泥(Eco-cement)是以生态环境(Ecology)与水泥(Cement)的合成语而命名的，它是一种新型的波特兰水泥。这种水泥以城市垃圾烧却灰和下水道污泥为主要原料，经过处理、配料，并通过严格的生产管理而制成的工业制品，从而把生活垃圾和工业废弃物变成了一种有用的建设资源。再生利用是生态水泥的特征。[2] 为了更好的处理废弃混凝土，实现混凝土的循环利用。有学者提出了再生混凝土的概念：再生混凝土是将废弃混凝土经过清洗、破碎、分级和按一定比例相互配合后得到的“再生骨料”作为部分或全部骨料配制的混凝土。[3] 随着经济的发展，人们的环保意识逐渐增强。环境混凝土[4]、环保型混凝土[5]等概念先后出现。 吴中伟院士提出绿色高性能混凝土是混凝土（GHPC）的发展方向。[6]国外学者Aitcin 提出21世纪水泥工业应改名为水硬性胶凝材料工业，他预言21世纪的混凝土发展方向是绿色高性能混凝土。[7] 1绿色高性能混凝土的基本概念 世界环境组织提出广义“绿色”概念，其三大含义为：节约资源、能源；不破坏环境，
高性能混凝土技术介绍
高性能混凝土技术介绍 中国混凝土网 [2006-4-20] 网络硬盘我要建站博客常用搜索 1、混凝土裂缝防治技术 （1）主要技术内容 混凝土裂缝已成为混凝土工程质量通病，如何防治混凝土裂缝是工程技术人员迫切希望解决的技术难题。然而防治混凝土裂缝是一个系统工程，包括设计、材料、施工中每一个技术环节。本技术主要是叙述防治裂缝的一些关键技术，提高混凝土抗裂性能，从而达到防治混凝土裂缝的目的。本技术的主要内容包括：设计的构造措施、混凝土原材料（水泥、掺合料、细骨料、粗骨料）的选择、混凝土配合比对抗裂性能影响因数、抗裂混凝土配合比设计以及抗裂混凝土配合比优化设计方法以及施工中的一些技术措施等。 （2）技术指标 对于如何评价混凝土厚材料及混凝土抗裂性能，本技术提供了相应的试验方法和评价指标，使其具有可操作性。 （3）适用范围 本技术适用于具有较高抗裂要求的混凝土结构的设计、原材料的选择、抗裂混凝土配合比的设计和施工以及对混凝土抗裂性能的评价。 （4）已应用的典型工程 已在试点工程中应用，取得良好的效果。并给出具体的工程实例。 2、自密实混凝土技术 （1）主要技术内容 混凝土在自重的作用下，不采取任何密实成型措施，能充满整个模腔而不留下任何空隙的匀质的混凝土称之为自密实混凝土。本技术提供的主要技术内容：对混凝土原材料的技术要求、自密实混凝土设计要点即流动性、充填性、抗离析性以及保塑性和自密实混凝土配合比设计等。 （2）试验方法及评价指标 本技术给出了相应的试验方法和评价指标，并给出如阿在工地控制自密实混凝土拌合物性能的具体规定。 （3）使用范围 适用于难以用机械振捣的混凝土的浇筑。由于自密实混凝土细粉含量较大，更应重视混凝土抗裂性能。在采取抗裂措施的情况下，自密实混凝土抗裂性能相对较差。不适用于连续墙、大面积楼板的浇筑。
高性能混凝土产生的背景和研究现状
摘要 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。在众多的土木工程建设中，混凝土的应用面之广，使用次数之多是很少见的。尤其中近年来，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(High Performance Concrete，HPC) 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发展的历史背景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，HPC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
目录 摘要 (1) 目录 (2) 引言 (4) 第一章高性能混凝土产生的背景和研究现状 (4) 第一节背景 (4) 第二节研究现状及发展方向 (5) 第二章高性能混凝土的性能研究和应用分析 (5) 第一节高性能混凝土的概念 (5) 第二节高性能混凝土的性能 (6) 第三节高性能混凝土发展和应用中所面临的问题 (6) 第三章高性能混凝土质量与施工控制 (7) 第一节高性能混凝土原材料及其选用 (7) 第二节配合比设计控制要点 (9) 第三节高性能混凝土的施工控制 (10) 第四章高性能混凝土的特点 (10) 第一节高耐久性能 (11) 第二节高工作性能 (11) 第三节其它 (11) 第五章绿色高性能混凝土 (12)
高性能混凝土的研究报告与发展现状
高性能混凝土的研究与发展现状 学生姓名： 指导教师： 专业年级： 完稿时间： XX大学
高性能混凝土的研究与发展现状 摘要 随着科学技术的进步,现代建筑不断向高层、大跨、地下、海洋方向发展。高 强混凝土由于具有耐久性好、强度高、变形小等优点,能适应现代工程结构向大 跨、重载、高耸发展和承受恶劣环境条件的需要,同时还能减小构件截面、增大使用 面积、降低工程造价,因此得到了越来越广泛的应用,并取得了明显的技术经济效益。 关键词：高性能混凝土性能发展应用前景 装 订 线
目录 一高性能混凝土的发展方向 (1) 1.1轻混凝土 (1) 1.2绿色高性能混凝土 (1) 1.3超高性能混凝土 (1) 1.4智能混凝土 (1) 二高性能混凝土的性能 (1) 2.1耐久性 (1) 2.2工作性 (1) 2.3力学性能 (1) 2.4体积稳定性 (1) 2.5经济性 (2) 三高性能混凝土质量与施工控制 (2) 3.1高性能混凝土原材料及其选用 (2) 3.2配合比设计控制要点 (3) 四高强高性能混凝土的应用与施工控制 (3) 4.1高强高性能混凝土的应用 (3) 4.2高性能混凝土的施工控制 (4) 五高性能混凝土的特点 (4)
5.1高耐久性能 (4) 5.2高工作性能 (5) 5.3高稳定性能 (5) 六高性能混凝土的发展前景 (5) 参考文献 (6)
一高性能混凝土的发展方向 1.1轻混凝土是指表观密度小于1950kg/m3的混凝土。可分为轻集料混凝土、多孔混凝土和无砂大孔混凝土三类。 1.2绿色高性能混凝土水泥混凝土是当代最大宗的人造材料，对资源、能源的消耗和对环境的破坏十分巨大，与可持续发展的要求背道而驰。绿色高性能混凝土研究和应用较多的是粉煤灰混凝土，粉煤灰混凝土与基准混凝土相比，大大提高了新拌混凝土的工作性能，明显降低混凝土硬化阶段的水化热，提高混凝土强度特别是后期强度而且，节约水泥，减少环境污染，成为绿色高性能混凝土的代表性材料。 1.3超高性能混凝土如活性粉末混凝土,其特点是高强度，抗压强度高达300MPa，且具有高密实性，已在军事、核电站等特殊工程中成功应用。 1.4智能混凝土是在混凝土原有的组分基础上复合智能型组分，使混凝土材料具有自感知、自适应、自修复特性的多功能材料，对环境变化具有感知和控制的功能。随着损伤自诊断混凝土、温度自调节混凝土、仿生自愈合混凝土等一系列机敏混凝土的出现，为智能混凝土的研究、发展和智能混凝土结构的研究应用奠定了基础。 二高性能混凝土的性能 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，减少混凝土部的空隙，能够使混凝土结构安全可靠地工作50～100年以上，是高性能混凝土应用的主要目的。 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，
绿色高性能混凝土的研究
第20卷第5期 武汉科技学院学报V ol.20 No.5 2007年5月 JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING May. 2007 绿色高性能混凝土的研究 余峰 （武汉理工大学土木工程与建筑学院，湖北武汉 430070） 摘要：绿色高性能混凝土(High Performance Concrete)的研究是当今土木工程界最热门的课题之一。 本文阐述了绿色高性能混凝土(简称GHPC)的涵义，开发使用GHPC在保护环境、节约资源和能源等方 面的社会意义。综合分析了当前国内外研究GHPC的主要成果，在此基础上，指出了开发研制和应用 GHPC尚需进行的工作及其整体发展趋势。 关键词：可持续发展；绿色高性能混凝土；绿色水泥 中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1009－5160(2007)－0046－04 1 引言 随着科学技术的飞速发展，石油、化工、汽车以及土木建筑工程的蓬勃发展，人类的生活质量得到了很大的提高，但是也面临由此造成的严重的地球生态环境问题。如地球大气温暖化﹑臭氧层破坏﹑土地沙漠化等。而混凝土材料的生产与使用是造成生态环境问题与公害的原因之一。它主要表现在以下几个方面：（1）水泥是混凝土的主要成分，生产水泥时产生大量的粉尘和烟尘；（2）生产一吨水泥大约要排放一吨二氧化碳，是产生温室效应的大户；（3）混凝土体积的70—80%是沙石骨料，开采这些原材料要破坏大量的植被；（4）水泥产业是形成酸雨的主要源头之一；（5）水泥生产消耗大量的能源。同时，水泥与混凝土作为当代最大宗的人造材料，预计到2005年水泥产量将超过20亿吨，混凝土将超过100—120亿吨，可见其对资源能源的消耗和对环境的影响均十分巨大[1]。因此，水泥混凝土能否长期作为最主要的建筑材料，不仅取决于其是否具备在耐久性、施工性和强度等方面的高性能，而且最关键之处在于其绿色“含量”是否高。 2 绿色高性能混凝土(简称GHPC)的内涵与特征 最早提出GHPC概念的是中国工程院院士吴中伟教授[2]。研究者认为符合以下条件的高性能混凝土（简称HPC）才算是真正的GHPC： （1）所使用的水泥必须为绿色水泥(简称GC)，砂石料的开采应以十分有序且不过分破坏环境为前提； （2）最大限量地节约水泥用量，从而减少水泥生产中的“副产品”—CO2 , SO2和NO2等气体，以保护环境； （3）更多地掺加经加工处理的工农业废渣，如磨细矿渣、优质粉煤灰、硅灰和稻壳灰等作为活性掺合料，以节约水泥，保护环境，并改善混凝土耐久性； （4）大量应用以工业废液，尤其是黑色纸浆废液为原料改性制造的减水剂，以及在此基础上研制的其它复合外加剂，帮助其它工业消化处理难以处治的液体排放物； （5）集中搅拌混凝土，消除现场搅拌混凝土所产生的废料、粉尘和废水，并加强对废料、废水的循环使用； （6）发挥HPC的优势，通过提高强度，减小结构体截面积或结构体体积，减少混凝土用量，从而节约水泥和砂、石的用量；通过改善施工性来减小浇筑密实能耗，降低噪音；通过大幅度提高混凝土耐久性，延长结构物的使用寿命，进一步节约维修和重建费用，减少对自然资源无节制的使用； 收稿日期：2007-02-17 作者简介：余峰（1966-），男，副研究员，研究方向：工程管理.