C3高强、高性能混凝土范例.ppt

高性能混凝土 正常情况下，混凝土建筑40—50年毁坏 非正常情况-------- 日本沿海港湾建筑、桥梁——10年开裂、剥落、钢筋锈蚀外露 中国——安徽佛子岭水库(年亏1700万) 北京西直门桥 为什么混凝土结构不耐久？ ◆ 水泥质量—过细、水化过快 （C3A） ◆ 水泥用量—过多 ◆ 水灰比—过大 ◆ 混凝土早期强度—过高 ◆ 外加剂—过乱 ◆ 施工质量—较差 当代也有历时100多年的波特兰水泥混凝土建筑物 ● 英国南安普墩海港工程 ● 美国西雅图海滨海上水泥船 ● 大连、厦门的混凝土炮台 ● 沿海、沿江商埠大量保存的混凝土建筑物 这些建筑物耐久的共同特点： ● 采用符合现代耐久要求的胶凝材料(培烧粘土.石灰.石膏.火山灰. 糯米汁.羊桃藤汁等) ● 复合使用有机外加剂（动物油脂~牛油.桐油.乳液.动物血~牛.猪血等 ） ● 低水灰比 ● 工作性好，易于施工 ● 匀质性好 ● 具有合理的孔结构和密实度 ● 采用严格的施工工艺 国内 2000年建设部委托中国土木工程学会与清华大学土木系就建筑物耐久性与使用年限的课题进行研究。 2001年、2002年两次学术会议上并在会后广泛征求意见并多次修改，2003年6月对《混凝土结构耐久性设计与施工指南》进行审查和鉴定并获得通过。该《指南》作为中国土木工程学会技术标准。 铁道部也同期进行研究，(2001年6月29日开工修建的青藏线---50年耐久性混凝土）并于2005年开始在铁路系统大面积推广高性能混凝土。 高性能混凝土 以耐久性为基本要求并用常规材料和常规工艺制造的水泥基混凝土。 这种混凝土在配比上的特点是掺加合格的矿物掺和料和高效减水剂，取用较低的水胶比和较少的水泥用量，并在制作上通过严格的质量控制，使其达到良好的工作性、均匀性、密实性和体积稳定性。 2005年中国土木工程学会标准: 混凝土结构耐久性设计与施工指南 （CECS2004-01） 主要内容 高性能混凝土基本概念 高性能混凝土用原材料 高性能混凝土配合比设计 高性能混凝土施工 一 高性能混凝土基本概念 1、什么是高性能混凝土 耐久性混凝土属于高性能混凝土的范畴，国家对高性能混凝 土没有定义。一般认为，高性能混凝土是高工作性、高耐久性。 2、什么结构物是高性能混凝土 根据《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》, 混凝土结构 设计使用年限级别见表1： 表1 混凝土结构设计使用年限级别 3、高性能混凝土的耐久性评价指标 京沪高速铁路混凝土耐久性技术要求，见表2 二 高性能混凝土用原材料 1、水泥 水泥应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥（简称“普通水泥”），混合材宜为矿渣或粉煤灰。 处于严重化学侵蚀环境时（硫酸盐侵蚀环境作用等级为H3或H4）应选用C3A含量不大于6%的硅酸盐水泥 。 重点: 水泥品种、水泥强度等级及细度、水泥矿物成份C3A （1）水泥品种 六大通用水泥中矿物掺合料含量： 硅酸盐水泥：≤5% 普通硅酸盐水泥：6～15% 矿渣硅酸盐水泥：20～70% 火山灰硅酸盐水泥：20～50% 粉煤灰硅酸盐水泥：20～40% 复合硅酸盐水泥：两种混合材以上 15～50% （2）水泥强度等级及细度 提高水泥强度的主要措施是增加C3A和C3S含量和增加 比表面积，易导致水泥水化速率过快,水化热大,混凝土收 缩大,抗裂性下降,微结构不良,抗腐蚀性差,所以水泥强度 等级够用就行，不得随意提高水泥强度等级。 （旧标准）硬练:500:600:700 （旧标准）软练:425:525:625 （新国标）ISO:32.5:42.5:52.5 水泥细度是影响水泥的凝结硬化速度、强度、需水 性、干缩性、水化热等一系列性能。水泥必须控制一定 的粉磨细度，水泥颗粒越细，凝结越快，早期强度发挥 越快，泌水性小，但也不能太细，否则，一方面水泥的 需水量大幅度增加，干缩大，水化放热集中；另一方面， 大大降低了磨机产量，增加电耗。在高性能混凝土中，水 泥细度过大，容易导致混凝土早期开裂，还会影响外加剂 的作用效果。一般比表面积为300~350 m2/kg （3）水泥熟料中矿物成分 C3A：7～15% ，不宜超过8%； C2S：15～37% C3S：6～60% C4AF：10～18% 水泥中各矿物成分特性： 水化速度:C3AC2S