[谈高性能混凝土.docVIP

谈高性能混凝土 一、高性能混凝土的定义： 1、我国目前对高性能混凝土没有定义。 2、高性能混凝土国际研讨会（1990）的定义：具有所要求的性能和匀质性的混凝土。 3、美国混凝土学会技术委员会（1998）的定义：满足特定功能与匀质性综合需要的混凝土。 4、美国混凝土学会（1998）的定义：高性能混凝土的许多特性是相互关联的改变其中一个常牵连到一个或多个其他特性发生变化。 5、我国资深院士吴中伟的定义：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是以耐久性作为设计的主要指标针对不同用途的要求对下列性能有重点地加以保证：耐久性、施工性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。 注意：a、上述对高性能混凝土的定义不是指一种混凝土产品而是对高性能混凝土特性的的说明。 b、高性能混凝土的特性不单单指某一项或某几项性能因此单纯的强调混凝土的某项特性不能成为鉴定高性能混凝土的理由。 由上我们认为混凝土的本质是：高性能混凝土与传统混凝土没有根本差别但高性能混凝土是在对传统混凝土的充分认识的前提下，综合应用传统混凝土的技术，通过精心选择原材料精心组织施工、对混凝土进行精心养护从而使混凝土达到特定结构和特定环境下的高效能。传统混凝土中的技术如粉煤灰混凝土技术、磨细矿碴混凝土技术、外加剂技术、高频振动密实技术、保湿养护技术等在高性能混凝土中综合性地应用。 高性能混凝土具有丰富的技术内容。尽管同业对高性能混凝土有不同的定义和解释但彼此均认为高性能混凝土的基本特征是按耐久性进行设计保证拌和物易于浇筑和密实成型不发生或尽量少发生由温度和收缩产生的裂缝硬化后，有足够的强度内部孔隙结构合理而有低渗透性和高抗化学侵蚀。 本人认为高性能混凝土是指满足特定环境因素要求并且质量能保证整个使用年限的高工作性、高耐久性的混凝土。其中混凝土的耐久性为高性能混凝土的基本特征。 二、高性能混凝土耐久性的重要指标： 1、混凝土的抗裂性 2、混凝土的护筋性 3、混凝土的耐蚀性 4、混凝土的抗冻性 5、混凝土的耐磨性 6、混凝土的抗碱—骨料反应性 三、混凝土的破坏机理和应对方案 混凝土的耐久性与所处的环境因素密不可分《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》将环境类别划分为氯盐环境、碳化环境、冻融环境、化学侵蚀环境和磨蚀环境。 3.1 环境因素下的混凝土破坏 3.1.1 氯盐环境 在氯盐环境下氯离子扩散系数越大，混凝土的破坏约严重。 3.1.2 碳化环境 碳化环境下当混凝土强度≥50MPa时混凝土碳化非常缓慢。 3.1.3 冻融环境 冻融环境下影响混凝土耐久性的最重要因素是含气量。当含气量≥4%时混凝土均具有良好的抗冻性能；当结构处于冰点以下环境时，部分混凝土内孔隙中的水将结冰，产生体积膨胀，过冷的水发生迁移，形成各种压力，当压力达到一定程度时，导致混凝土的破坏。混凝土发生冻融破坏的最显著的特征是表面剥落，严重时可以露出石子。混凝土的抗冻性能与混凝土内部的孔结构和气泡含量多少密切相关。孔越少越小，破坏作用越小，封闭气泡越多，抗冻性越好。影响混凝土抗冻性的因素，除了孔结构和含气量外，还包括：混凝土的饱和度，水灰比，混凝土的龄期，集料的孔隙率及其间的含水率等。 3.1.4 化学侵蚀环境 3.1.4.1 淡水侵蚀（溶出性侵蚀） 淡水的冲刷，会溶解水泥石中的组分，使水泥石孔隙增加，密实度降低，从而进一步造成对水泥石的破坏。水泥石长期和软化水接触其中一些水化物按溶解度的大小依次被水溶解；研究表明，当水泥石中的氧化钙溶出5%时，强度下降7%，当溶出24%时，强度下降29%。 3.1.4.2 硫酸盐侵蚀 硫酸盐的腐蚀则表现为SO42-离子深入混凝土内与水泥组分反应，生成物体积膨胀开裂造成损坏。 Ca(OH)2+Na2SO4·H2O=CaSO4·2H2O+NaOH+8H2O 然后所生成的硫酸钙与水化铝酸钙作用生成水化硫铝酸钙 3CaO·Al2O3·6H2O+3(CaSO4·2H2O)+19H2O =3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O 生成的水化硫铝酸钙含有大量结晶水其体积比原体积增加1。5倍对水泥石产生巨大的破坏作用。 3.1.4.3 镁盐侵蚀 镁盐侵蚀的作用机理是使硬化水泥石的结构组分分解。 Ca(OH)2+MgSO4+2H2O=CaSO4·2H2O+Mg(OH)2 Ca(OH)2+MgCl2=CaCl2+Mg(OH)2 生成的氢氧化镁松软无胶结能力氯化钙易溶于水。 3.1.4.4 碳酸盐侵蚀 碳酸对混凝土的影响主要为：在溶淅水泥石的同时，破坏混凝土内的碱环境，降低水泥水化产物的稳定性，影响水泥石的致密度，造成对混凝土的侵蚀。 Ca(OH)2+CO2+H2O=CaCO3·2H2O 由于水中含有较多的二氧化碳它