高性能混凝土配制应用.ppt

高性能混凝土配制与应用 高强混凝土与高性能混凝土 高强混凝土 = 高性能混凝土 高性能混凝土的含义 混凝土高性能化的概念 值得强调的是，就某一种高性能混凝土而言，并不要求其各方面性能都高性能化，这不仅难以做到而且也不经济，应根据建筑物所处环境和工程施工的需要，设计和制备这样一种混凝土in relation to particular design properties，如果用数值1.0表征普通混凝土的强度、耐久性和流动性，那么高性能混凝土的性能可表示为： 高流动混凝土 水中不分离混凝土 高强混凝土 从混凝土的构成材料角度来看，获得高强混凝土的方法有： 1. 采用高性能减水剂； 2. 掺加硅灰或细磨高炉矿渣粉等无机矿物掺合料； 3. 掺加无定形无水石膏细粉等。 在我国我们还应考虑水泥和集料的影响，即要选用优质水泥和性能符合要求的集料。 高性能混凝土制备技术---结构特点： 孔隙率较低，而且基本上不存在大于100nm的大孔； 水化物中Ca（OH）2减少，CSH和AFt增多； 未水化颗粒较多，未水化颗粒和矿物细掺料等各级中心质增多，各中心质间距离缩短，有利的中心质效应增多，中心质网络骨架得到加强。 界面过渡层厚度小，并且孔隙率低、Ca（OH）2数量减少，取向程度下降，水化物结晶颗粒尺寸减小，更接近于水泥石本体水化物的分布，因而得到加强。 高性能混凝土制备技术---性能特点： 高工作性； 低渗透性； 高强度； 体积稳定好； 长期耐久性能好； 传统普通混凝土的配合比设计 高性能混凝土的配制 原料的选择 ? ? 配合比的确定 ? ? 施工工艺控制 ? ? 验收规范 ? ? 注：材料的选择应符合高性能混凝土的要求； 外加剂 高性能混凝土配合比设计原则 （5）高性能混凝土配合比设计 1.水胶比 2、浆集比 浆集比主要影响混凝土的工作性，在一定程度上还影响强度、弹性模量和干缩率。高性能混凝土的特点是流动性大、水胶比小，为保证混凝土具有足够的流动性，就要求有较大的胶凝材料总用量。 集料孔隙率； 砂浆填充集料孔隙，取合适的富裕系数（1.2~1.4）； 浆体填充粗集料和细集料的孔隙率，取适当的富裕系数（1.2~1.4）； ； 胶凝材料总量不能低于300kg/ m3，但也以不超过550kg／m3为宜。 3、砂率 4、试配和调整 高性能混凝土工程应用一： 珠江特大桥 处于珠江出海口的航道上受潮湿与海水腐蚀影响,台风及通航时波浪溅袭环境下的珠江特大桥, Ｃ40大体积承台钢筋混凝土与主桥大跨度(138ｍ+250ｍ+138ｍ)ＰＣ连续刚构箱梁Ｃ60高性能混凝土。 该特大桥采用优质新型ＫＪ-5ＲＬ缓凝高效减水剂与两种三组份胶凝材料(水泥+粉煤灰+磨细矿渣与水泥+硅灰+磨细矿渣)配制出满足设计、施工与高耐久性要求的Ｃ40和Ｃ60高性能混凝土,取得显著的技术经济效益。 高性能混凝土工程应用二： 明石海峡大桥 基于最大密实度理论, 主要步骤如下: (1) 根据混凝土的28 d 强度与水胶比关系选择混凝 土的水胶比; (2) 选择高效减水剂的掺量; (3) 利用专门设计的仪器量测不同砂率下集料颗粒堆积物的空隙含量, 找到空隙率最小时的砂率; (4) 试验研究集料堆积物的空隙含量与其表面积的综合效应; (5) 确定最优砂率。 （2）英国的Domone P L J 等的方法 高性能混凝土配合比方法 高性能混凝土配合比方法 （3）全计算法－陈建奎、王栋民等 基本观点如下: (1) 混凝土各组成材料(包括固、气、液3 相) 具有体积加和性; (2) 石子的空隙由干砂浆来填充; (3) 干砂浆的空隙由水来填充; (4) 干砂浆由水泥、细掺料、砂和空气隙所组成。 （4） （5） 注：根据美国Mehta 和Aitcin 教授的观点, HPC 同时达到最佳的施工和易性和强度性能,其水泥浆与骨料的体积比应为35∶65 ,故对HPC ,可取V e = 350 L ;对流态混凝土FLC ,经过大量试验研究与工程实践, 认为V e 值也以取350 L 。 注：按照Mehta 和Aitcin 教授的假定,在HPC 中水泥与细粉料(如粉煤灰或矿渣) 的体积比为75∶25； （4）配合比设计法－付沛兴教授 主要观点： （1）石子数量1100kg/m3； （2）提出砂的比表面积的概念； （3）进行砂浆的设计； （1）高性能混凝土的配合比参数 1、水胶比 2、浆