第7章高强混凝土及配合比PPT.ppt

鸟巢是一个大跨度的曲线结构，有大量的曲线箱形结构，设计和安装均有很大挑战性，在施工过程中处处离不开科技支持。“鸟巢”采用了当今先进的建筑科技，全部工程共有二三十项技术难题，其中，钢结构是世界上独一无二的。“ ;大跨度钢梁屋顶结构 ; 仅就使用的混凝土最高强度等级而言，在工业发达的西方国家，C60的混凝土已普遍采用，C80以上的混凝土用量不断增加。而且，美、日、俄、德等国都已制成C100以上的混凝土，并分别用于大跨度桥梁、空间桁架以及高层建筑等重要结构物上。我国一些单位也己分别在试验室条件下配制出C100以上的混凝土，与此同时，在普通施工条件下采用优质骨料、减水剂，也较容易获得C60—C80混凝土。;采用高强混凝土的好处：;一、高强混凝土的定义; 假如我们采用P.O 32.5与P.O 52.5号普通硅酸盐水泥在两种情况下同时制备C40混凝土， 1\当水泥强度较低(如325号水泥)时，混凝土混合物干硬，水灰比较小；当水泥标号较高(如525号水泥)时，混凝土混合物则是呈现为塑性或低流动性，即水灰比较大。 2\在振动密实这些混合物时．前者要采用高频率低振幅振动，时间较长，而后者则仅需要短时间的普通方式的振动即可活化。但如后者也采用与前者相同的水灰比和振动方式，则可不同程度地制出60～100MPa的混凝土。;二、高强混凝土的特点;高强混凝土的特点;高强混凝土的特点;高强混凝土的特点;高强混凝土结构性能特点 ??? 高强混凝土的结构性能与普通低强度混凝土有较大不同，在应用中应予以充分注意。主要表现在如下方面：???? 1.高强混凝土受压时呈高度脆性，延性很差。材料的延性与结构构件的延性既有联系，又不相同。对于高强混凝土构件的主要受力部位必须加强箍筋等横向约束作用来改善其延性。由于塑性变形能力较差，高强混凝土中钢筋锚固粘结应力的分布变得更不均匀，所以在钢筋搭接和锚固部位，也要加强设置横向箍筋。 ; 2.高强混凝土的抗拉强度、抗剪强度和粘结强度虽然均随抗压强度增加而增加，但它们与抗压强度的比值却随强度提高而变得愈来愈小，所以在处理高强混凝土构件的抗剪、冲切和扭转等问题时必须慎重。高强混凝土破坏时的断裂面穿过粗骨料，不象普通强度混凝土那样沿着骨料界面分开，所以高强混凝土受剪斜裂面上的骨料起不到咬合作用而丧失对抗剪的贡献。国外甚至有试验表明当混凝土强度超过90～100MPa后，无腹筋梁的斜截面承载力不再增长或呈现下降趋势。现行规范的抗剪强度计算方法用于高强混凝土时应加修正，特别是跨高比甚大或截面很高的情况。;3.高强混凝土受压时的应力应变曲线形状与普通强度混凝土差别甚大，所以按压区混凝土的应力分布图形假定为矩形来计算极限状态下的正截面承载力时，对于弯压强度fcm的取值、矩形应力分布图高度x与中和轴高度xn的比值、以及压区混凝土极限应变εcu的数值，已再不能沿用现行规范中的数据，否则对于压区混凝土高度靠近界限高度时的偏心受压构件和受弯构件，就会得出很不安全的结果。 ; 4.在相同的横向约束力作用下，高强混凝土纵向承载力的改善要比普通强度混凝土稍差，所以在计算配有间接钢筋的螺旋箍筋柱和局部承压等承载能力时，表示横向约束作用贡献的部分也要作出修正。高强混凝土有易遭劈裂的倾向，因此在设计局部承压时还应验算抗裂强度，在配置钢筋时要避免造成容易引起劈裂的构造方法。 ;5.高强混凝土的耐火性能不如普通强度混凝土，在100°～350℃高温下的强度损失约为20～30%，而普通强度混凝土在这一温度下的强度甚至能有稍许提高；但在更高温度下，二者的强度损失比值则大体相同。高强混凝土在火灾下还易产生表皮局部崩落，但用于一般建筑物仍能满足防火要求。德国曾结合在法兰克福建造的一幢欧洲最高的混凝土建筑(高186m)，对其强度为85MPa的混凝土柱进行了足尺抗火试验。结果认为在初始30min内有某些表皮剥落，但全部试件均满足规程规定的耐火180min的要求。 ;6.高强混凝土弹性模量和抗拉强度受骨料品种的影响很大。相同抗压强度的高强混凝土由于粗骨料的坚硬不同、砂率不高、含气量不同而在弹性模量上呈现重大差别。所以设计中如需准确定出弹性模量和抗拉强度的数值时，应该通过实测得出。泵送混凝土往往采用偏高的砂率、较多的水泥浆以及引气，因而弹性模量可能显著偏低，收缩量偏大。;7.尽管高强混凝土的持久强度系数(持久抗压强度与暂时抗压强度的比值)要高于普通强度混凝土，但是高强混凝土的后期强度增长比例要比普通强度混凝土小得多。尤其是处于空气环境中的掺硅粉混凝土，后期强度很少增加，不过掺粉煤灰的混凝土则例外。8.高强混凝土的水泥用量通常较高，水化热的有害影响不容忽视。水化热易造成混凝土开裂，另外当引起的温度超过70～80℃时，还会降低混凝土的强度。