高性能混凝土的研究報(bào)告報(bào)告及發(fā)展現(xiàn)狀

1、-PAGE . z.目錄中文摘要與關(guān)鍵詞1高性能混凝土產(chǎn)生的背景和研究現(xiàn)狀 11.1 背景 11.2 研究現(xiàn)狀急發(fā)展方向 11.2.1 綠色高性能混凝土21.2.2 超高性能混凝土21.2.3 智能混凝土22. 高性能混凝土的性能研究和應(yīng)用分析 22.1 高性能混凝土的概念 22.2 高性能混凝土的性能 22.2.1 耐久性32.2.2 工作性32.2.3 力學(xué)性能32.2.4 體積穩(wěn)定性32.2.5 經(jīng)濟(jì)性32.3 高性能混凝土發(fā)展和應(yīng)用中所面臨的問題 33.高性能混凝土質(zhì)量與施工控制 43.1 高性能混凝土原材料及其選用43.1.1 細(xì)集料43.1.2 粗集料43.1.3 細(xì)摻合料43.1

2、.4 減水劑及緩凝劑53.1.5 礦物摻合料53.2 配合比設(shè)計(jì)控制要點(diǎn)63.2.1 設(shè)計(jì)思路有很大區(qū)別63.2.2 膠凝材料用量及粉煤灰所占比例63.2.3 含氣量的要求73.2.4 電通量指標(biāo)73.3 高性能混凝土的施工控制73.3.1 攪拌73.3.2 運(yùn)輸73.3.3 澆筑73.3.4 振搗83.3.5 養(yǎng)護(hù)83.3.6 質(zhì)量檢測(cè)控制84. 高性能混凝土的特點(diǎn)84.1 高耐久性能 84.2 高工作性能 94.3 其他 95. 綠色高性能混凝土95.1 研發(fā)綠色高性能混凝土的必要性 95.2 綠色高性能混凝土的可行性 105.3 綠色高性能混凝土的發(fā)展116. 高性能混凝土的發(fā)展前景11

3、7. 結(jié)論12參考文獻(xiàn)12摘要自我國改革開放后，中國發(fā)生了日新月異的變化，經(jīng)濟(jì)發(fā)展也迅速增長，各個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)也取得了巨大的成就，同時(shí)大規(guī)模建設(shè)工程也在不斷增加。現(xiàn)今社會(huì)上出現(xiàn)了許多關(guān)于工程建設(shè)存在的質(zhì)量問題，豆腐渣”工程越來越被人們所關(guān)注。在土木工程建設(shè)中，應(yīng)用最廣、必不可缺的一種原材料就是混凝土。截至目前，為適應(yīng)建筑多樣化需求，混凝土也逐漸呈現(xiàn)高性能特性，并逐步應(yīng)用在眾多的土木工程建設(shè)中。高性能混凝土目前在世界上占有一定的優(yōu)勢(shì)地位。它的性能全面而且優(yōu)良，已經(jīng)在很多重點(diǎn)的工程建設(shè)中被積極采用。高性能混凝土也被稱之為High Performance Concrete，簡稱HPC。高性能混凝土

4、不同于以往的混凝土，它具備很強(qiáng)的穩(wěn)定性、工作性。以及還具備高強(qiáng)度、高體積性等。所以它在工程建設(shè)中極其重要。此前文章著重?cái)⑹隽烁咝阅芑炷恋臍v史發(fā)展軌跡和它本身廣而全的多種優(yōu)良特性，還引例分析了國外關(guān)于使用高性能混凝土的重要研究成果，并對(duì)未來發(fā)展前景作出了新的預(yù)期。HPC在現(xiàn)代大型的高層建筑中已然成為重要的建筑材料，創(chuàng)新型的混凝土有它不可代替的社會(huì)地位。關(guān)鍵詞高性能混凝土；耐久性；體積穩(wěn)定-. z.高性能混凝土的研究與發(fā)展現(xiàn)狀1高性能混凝土產(chǎn)生的背景和研究現(xiàn)狀1.1背景高性能混凝土的創(chuàng)造背景就是堅(jiān)持不污染環(huán)境，不制造新的污染物，節(jié)約社會(huì)資源，保護(hù)自然環(huán)境，廢物重新利用面對(duì)現(xiàn)代大型建筑項(xiàng)目的嚴(yán)格、

5、高難度的要求，如：高層項(xiàng)目、軍工項(xiàng)目、高速公路項(xiàng)目等等，它們本身對(duì)混凝土的性能要求極高，也是為防止重大安全隱患地產(chǎn)生，及建筑材料因時(shí)間長導(dǎo)致的退化和失效。高性能混凝土提高了耐久性和穩(wěn)定性，滿足了當(dāng)今社會(huì)發(fā)展下的需求。它的成分采用天然材料，工業(yè)廢渣等，可持續(xù)利用不造成浪費(fèi)，并逐步完善中。傳統(tǒng)的混凝土制成成分都是采用天然礦石、砂、石骨料等，對(duì)地下的不斷開采已經(jīng)嚴(yán)重影響到環(huán)境的健康”，這種破壞性是不可恢復(fù)的。據(jù)估算每使用1噸的水泥就大約配0.6噸多的水，還得摻砂和石子各2噸、3噸以上。綜合來看，每生產(chǎn)1噸的硅酸鹽水泥，僅原材料這塊就需要1.5噸的石灰石，并會(huì)消耗大量煤和電。從環(huán)境角度看來看，將排放出

6、1噸左右的二氧化碳。二氧化碳?xì)怏w在進(jìn)入大氣層后，會(huì)對(duì)臭氧層有所影響，進(jìn)行削弱，造成氣溫不斷連年增高，引發(fā)溫室效應(yīng)。混凝土是一種人造材料，由于現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展對(duì)它的用量不斷擴(kuò)增，才引起人類過度的開采天然原料。相比于鋼鐵和鋁或者其它的建筑材料，混凝土的污染率還是較低的?，F(xiàn)在面臨的一個(gè)問題就是如何重新利用已廢棄的混凝土，而不使它成為環(huán)境的壓力”。在混凝土未來的發(fā)展中，可以適當(dāng)降低對(duì)砂石、水泥地利用，盡可能多地考慮用各種工業(yè)廢料和廢棄的混凝土制造它，將各種廢棄的材料應(yīng)用到混凝土制造之中，節(jié)省經(jīng)費(fèi)，也保護(hù)環(huán)境。高性能混凝土本身具有耐久性、高強(qiáng)度性。這兩大特性導(dǎo)致它更符合時(shí)代的需求，適應(yīng)各種環(huán)境的需求，并可

7、有效節(jié)約自然資源。從發(fā)展角度來看，有保護(hù)環(huán)境的功效。1.2研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向二十世紀(jì)八十年代中期，西方發(fā)達(dá)國家就曾經(jīng)針對(duì)混凝土的過早劣化問題提出了構(gòu)思，期待可以解決這一社會(huì)難題，進(jìn)而在當(dāng)時(shí)掀起高性能混凝土”的研究熱潮，將混凝土當(dāng)作研究對(duì)象，致力于改善材料耐久性，并吸引大批專家學(xué)者的參與，引發(fā)眾多國家政府的參與。其中，不同國家針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)提出規(guī)化設(shè)計(jì)，二十世紀(jì)八十年代初就將耐久設(shè)計(jì)提到了設(shè)計(jì)日程，將混凝土設(shè)計(jì)中的強(qiáng)度設(shè)計(jì)向強(qiáng)度與耐久性并重角度發(fā)展。進(jìn)入二十世紀(jì)九十年代后，如何加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性成為重點(diǎn)問題。針對(duì)周邊環(huán)境的不同，需要的材料也各有不同，進(jìn)而提出材料在收到周邊環(huán)境影響下，必然劣化

8、的經(jīng)驗(yàn)理論，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行結(jié)構(gòu)使用周期、壽命。發(fā)展高性能混凝土成為解決這一難題的唯一出路，當(dāng)下發(fā)展方向集中表現(xiàn)為以下：1.2.1 綠色高性能混凝土水泥混凝土在制造生產(chǎn)過程中，對(duì)周邊環(huán)境造成重大影響。不僅破壞環(huán)境，還造成能源、資源的大量消耗。除此之外，也是我國使用量最大的人造材料。可以說，不符合可持續(xù)發(fā)展觀念吳中偉.高性能混凝土M.:中國鐵道,1999:26-28。當(dāng)下，對(duì)高性能混凝土的研究多集中為粉煤灰混凝土，同普通混凝土相對(duì)比，這種混凝土可有效提高工作性能，降低硬化階段的水熱化狀況的發(fā)生，提高后期強(qiáng)度，提高對(duì)周邊環(huán)境的適應(yīng)能力，且還具備節(jié)約資源，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境，倡導(dǎo)綠色可持續(xù)發(fā)展道路。

9、1.2.2 超高性能混凝土超高性能混凝土的特點(diǎn)為高強(qiáng)度，具備超強(qiáng)抗壓性，一般可達(dá)300MPa，包含Reactive Powder con-crete,RPC（活性粉末混凝）。一般也具備很強(qiáng)的密室性，當(dāng)下這一混凝土已經(jīng)被廣泛地使用到了核電站、軍事之中，并也取得一定成功。1.2.3 智能混凝土智能混凝土是以普通混凝土為基礎(chǔ)，進(jìn)行智能分組，復(fù)合組合，進(jìn)而創(chuàng)辦具有修復(fù)性、自適應(yīng)、自知感的材料，有利于對(duì)周邊的環(huán)境進(jìn)行控制和感知。伴隨自診損傷混凝土的出現(xiàn)，可實(shí)現(xiàn)診斷、溫度、自愈等功能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能性，為后續(xù)智能混凝土的研究工作奠定良好的基礎(chǔ)。2高性能護(hù)凝土的性能研究和應(yīng)用分析 2.1高性能混凝土的概念 近

10、二十年來，國際上掀起一股高性能混凝土的熱潮，作為全新的混凝土，是對(duì)建筑的創(chuàng)新。國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會(huì)和歐洲混凝土學(xué)會(huì)將這種高性能混凝土HPC定義為水膠比小于0.40的混凝土。日本則將免振混凝土這種高流態(tài)的自密實(shí)混凝土稱為HPC；我國土木工程學(xué)會(huì)，則將HPC定義是可持續(xù)發(fā)展、高性能、高強(qiáng)度的具有耐久性的混凝土，這類混凝土適合工業(yè)施工和生產(chǎn)。盡管不同區(qū)域，不同國度對(duì)HPC的理解并不相同，但絕大部分的專家，學(xué)者對(duì)高性能混凝土都具備統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)高耐久性。2.2高性能混凝土的性能 高性能混凝土不同于普通混凝土，具備以下幾個(gè)特點(diǎn)：2.2.1 耐久性高性能混凝土往往在其中增添礦物質(zhì)超細(xì)粉和減水劑，這兩者搭配使用，可有

11、效降低水的使用量，防止混凝土空襲的發(fā)生，進(jìn)而確保結(jié)構(gòu)可持續(xù)，安全的使用50-100年以上，確保持久工作。2.2.2 工作性HPC具備良好的控制坍落功能。在評(píng)價(jià)混凝土工作性能中有一個(gè)非常重要的指標(biāo)，那就是坍落度。施工過程中，尤其是振搗過程中，使用高性能混凝土可讓粘性有效增大，導(dǎo)致物質(zhì)下沉放緩，其中粗骨料明顯降速，同等振幅，同等時(shí)間下，可保持下沉距離最短，具有良好的均勻性和穩(wěn)定性。高性能混凝土具備自由水少，水灰比低，無泌水，泥漿具備很好的粘連性，施工過程中，很少出現(xiàn)離析現(xiàn)象。2.2.3 力學(xué)性能作為典型的非均質(zhì)材料，其強(qiáng)度的影響因素是多方面的。其中，水灰比就是其中一個(gè)重要方面?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)，睡

12、回避和混凝土的扛壓強(qiáng)度呈現(xiàn)出反相關(guān)的關(guān)系。水泥在一些情況之下容易被分散，其中水灰比降低就是其中的一個(gè)重要情況，這樣還有助于節(jié)水。另外，為了使得水泥之間的空隙變小甚至于接近0，常常以礦物超細(xì)粉作為手段，這樣能夠讓混凝土的密實(shí)度提高，強(qiáng)度也隨之升高。2.2.4 體積穩(wěn)定性一般的混凝土在體積方面具有不穩(wěn)定性，而高性能的混凝土則恰好與之相反。硬化早期，水化熱需要較低，這樣才能在后期造成較小的收縮變形效果。2.2.5 經(jīng)濟(jì)性高性能凝土不僅質(zhì)量好，并且其價(jià)格也是比適宜，尤其是其耐久性能，使得一些維修費(fèi)用可以相對(duì)少的支出，這樣可以收到很好的經(jīng)濟(jì)效益。另外，高性能土對(duì)于減少空間的占用也是有好處的。另一方面，其

13、良好的工作性能有助于施工者工作強(qiáng)度得以減輕，其工作壓力得以緩解。聯(lián)解體之前，相關(guān)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)用C110C137的高性能混凝土替代C40C60的混凝土，可以節(jié)約將近四分之一的鋼材，節(jié)約將近四分之三的水泥。這足可發(fā)現(xiàn)其性能之優(yōu)。雖然就價(jià)格上來說，HPC要相對(duì)高昂，然而，綜合其性能，足可發(fā)現(xiàn)，其性價(jià)比還是很高的。總而言之，高性能混凝土可以滿足施工的一些高需求，減少工作量，延長使用的期限，減少維修費(fèi)用，使得工程向著更好的方向發(fā)展。2.3高性能混凝土的發(fā)展和應(yīng)用中所面臨的問題然而即使如此，在現(xiàn)有的技術(shù)以及管理?xiàng)l件之下，運(yùn)用混凝土還是存在著較多的問題。就骨料而言，其低劣的質(zhì)量，含泥量之大，不好應(yīng)用。就材

14、料而言，我國的水泥質(zhì)量在國際上都屬于相對(duì)偏低的品種。就外加劑，外摻劑等而言，其使用性還是不高的，并且這方面的研究也稍顯貧弱。而在施工的過程中，問題就更多。一方面施工人員技術(shù)不過關(guān)，經(jīng)驗(yàn)欠缺。而另一方面，高性能混凝土微管中水分蒸發(fā)容易導(dǎo)致微管發(fā)生收縮，進(jìn)一步讓混凝土表面裂縫增加，這些無疑都是極其負(fù)面的影響。另外，高性能混凝土的水灰比比一般的混凝土是要低的，如果在硬化之后不注重防水的保護(hù)，就容易導(dǎo)致水分進(jìn)入，吸水之后，其本身就會(huì)膨脹，膨脹，自然而然也是導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生裂縫的重要原因。一旦有裂縫存在，一些有害物質(zhì)進(jìn)入就會(huì)變得相對(duì)容易，一些物質(zhì)侵入之后，會(huì)與里面的介質(zhì)發(fā)生各種化學(xué)反應(yīng)，就會(huì)造成侵蝕。

15、另外，雖然高性能混凝土在前期強(qiáng)度增長快于普通混凝土，然而，在后期，這恰恰相反其脆性也會(huì)變大，極易斷裂。還需要值得注意的一點(diǎn)就是現(xiàn)在的研究是以實(shí)驗(yàn)室為主，實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境和真實(shí)有較大差別，在推廣的過程中也容易出現(xiàn)始料未及的問題。3高性能混凝土質(zhì)量與施工控制3.1高性能混凝土原材料及其選用3.1.1 細(xì)集料結(jié)合不同粗細(xì)情況砂對(duì)混凝土整體強(qiáng)度的影響作用，在選擇的時(shí)候需要按照施工需要和混凝土用沙規(guī)中的要求進(jìn)行。一般來說需要選擇砂質(zhì)干凈、堅(jiān)硬、級(jí)配適合的粗河沙或者中河沙。河砂越精細(xì)，強(qiáng)度越低。超過2.3細(xì)度模數(shù)的中砂，能夠達(dá)到C50-c80的硬度要求；而超過2.6細(xì)度模數(shù)的中砂或者粗砂能夠達(dá)到C80-C10

16、0的硬度要求。3.1.2 粗集料在粗集料選擇過程中需要注意的是：一、吸水性強(qiáng)、硬度大、級(jí)配適合的集料；二、控制粒徑在10-20mm之間為宜，最大不能超過25mm，這種粒徑的集料能最大限度的與砂接面進(jìn)行結(jié)合，從而滿足均勻的受力要求；三、集料表層應(yīng)該有棱有角，粗糙并且針片狀富含率要小的玄武巖、石灰?guī)r或者和花崗巖等碎石集料。再有，連續(xù)級(jí)配是混凝土強(qiáng)度要求比較重要的一種，把握好對(duì)級(jí)配、粒徑和巖石種類的選擇非常關(guān)鍵?；炷馏w系的穩(wěn)固性與線膨脹系數(shù)有直接的關(guān)系，系數(shù)越小，帶來的溫度效應(yīng)力則越小。3.1.3 細(xì)摻合料混凝土強(qiáng)度提升的必要物質(zhì)是活性細(xì)摻合料，這對(duì)高性能混凝土來說，具有十足的意義。一方面，對(duì)于骨

17、料和水泥表面的構(gòu)造有所改善；另一方面，活性細(xì)摻合料的添加大大增加了水泥的流動(dòng)性，從而減少了空隙率，保證了水泥在終凝后的硬度滿足要求。一般來說，粉煤灰(FA)、天然沸石粉(NZ)、磨細(xì)礦渣粉(BFS)、硅粉(SF)等均是活性細(xì)摻合料的重要選擇原料，其中，由火電廠煙燃煤鍋爐產(chǎn)生的粉煤灰，俗稱煙道灰，不僅具有環(huán)保節(jié)能的品質(zhì)魅力，同時(shí)對(duì)混凝土抗?jié)B性和工作性的改善都是有非常良好的促進(jìn)作用。粉煤灰是混凝土性能高低的必要保障，所以在選擇的時(shí)候需要對(duì)其細(xì)度、含碳率和需水量等進(jìn)行把控。而對(duì)于國際上常用的超細(xì)活性摻合料礦渣來說，其在混凝土活性和工作性優(yōu)化上有更為顯著的效果。礦渣的前身是高爐煉鐵的熔融礦渣，從高溫的

18、環(huán)境直接進(jìn)行水淬作用而產(chǎn)生的。其性能要比水泥更為出色。大量的礦渣和高效減水劑的混合，在強(qiáng)作用力的攪拌作用下，能夠滲透到摻合料的細(xì)小縫隙中，而且活性非常高端。3.1.4 減水劑及緩凝劑緩凝劑和減水劑對(duì)于提高混凝土坍落度，提高減水率，避免混凝土坍落度損失嚴(yán)重的情況需要添加緩凝劑和減水劑。通常來說，1520左右是一般混凝土的坍落度要求圍，由于高性能混凝土低水膠比(不大于0.35)特性原因，需要添加減水劑，以確保20%以上的減水率。從而能提高水泥的適應(yīng)性，對(duì)于溶液中離子數(shù)量小，水泥顆粒間距過小等現(xiàn)象起到改善意義，同時(shí)對(duì)泵送混凝土過程中坍落度損失不能過快的施工需求有很好的保障作用。3.1.5 礦物摻合料

19、對(duì)建筑物壽命延長具有十足作用的粉煤灰是公認(rèn)的優(yōu)質(zhì)礦物，活性的長久是它一個(gè)顯著的特點(diǎn)。這種從燃燒粉煤鍋爐的排氣筒中得到的粉末，具有光滑性和球性特征的屬性，也叫飛灰?；炷翆?duì)于粉煤灰的需求性一般體現(xiàn)在這五個(gè)方面：促進(jìn)混凝土出現(xiàn)滾珠潤滑”效果，對(duì)骨料顆?？p隙進(jìn)行填充并且在其表面形成隔離曾，起到潤滑的效果；能夠促進(jìn)水泥顆粒的均勻分散和分布；促進(jìn)火山灰效應(yīng)的出現(xiàn)，和骨料中富含的氫氧化鈣結(jié)晶體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。從而對(duì)過渡區(qū)的性能進(jìn)行提升，使混凝土總體性能得到升華；避免了混凝土裂縫的產(chǎn)生，借助粉煤灰對(duì)水化作用的弱化行，降低了混凝土水化過程溫度的提升，從而降低了溫度裂縫的產(chǎn)生；不僅對(duì)溫度裂縫的發(fā)生進(jìn)行了規(guī)避，而且

20、對(duì)于火山灰反應(yīng)的速成，其強(qiáng)度可以持續(xù)28天。需要了解的是，混凝土強(qiáng)度收到粉煤灰取代水泥數(shù)量的影響，超過10%的水泥取代率對(duì)早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度都是不利的。只有大量的加入粉煤灰，才可以對(duì)早期水泥水化作用和未來7天齡期的水化熱效應(yīng)產(chǎn)生良=良性效果。硅粉，又叫做硅灰。其構(gòu)成成分是面層光滑、體系細(xì)小的球形顆粒。其粒徑僅為水泥粒徑的1%-2%，達(dá)到0.1m1.0m圍，表面積達(dá)到18500/kg20000/kg。這種細(xì)微硅粉一般是在硅鋼和硅鐵等合金燃燒釋放的煙氣中獲得，所以二氧化硅含量占據(jù)90%以上?；炷林袚饺胨嘤昧?10的硅粉并搭配減水劑，對(duì)混凝土綜合性能的提升有很好的促進(jìn)作用?；炷林刑砑恿斯璺壑?/p>

21、，其性能出現(xiàn)以下方面的改變：對(duì)混凝土的需要量進(jìn)行了提升，對(duì)混凝土的保水性和粘接性均起到了很好的改善作用；加大了混凝土的干縮量以及彈性模量，從而對(duì)混凝土強(qiáng)度的提升起到了良好的作用；使得混凝土的持久性得到了提升和加強(qiáng)。再有，硅粉混凝土在調(diào)配的時(shí)候需要重點(diǎn)把握以下幾點(diǎn)：加入適量粉煤灰對(duì)高性能混凝土的干縮值進(jìn)行降低，由于硅粉混凝土特殊的性質(zhì)，導(dǎo)致其干縮情況較為嚴(yán)重，需要借助粉煤灰來對(duì)此進(jìn)行改善；硅粉混凝土在調(diào)配的過程之中需要嚴(yán)格對(duì)活性SiO2含量和硅粉比表面積進(jìn)行把控，高含量的活性SiO2含量和大數(shù)值的硅粉比表面積能夠提升硅粉的自身性能；減水劑是硅粉混凝土配置過程中不可缺少的重要組成部分，因?yàn)楣璺蹖?duì)于

22、水的需求率相對(duì)較大，所以需要選擇和水泥相容性強(qiáng)的減水劑，不然，對(duì)混凝土綜合性能帶來不良的影響作用。此外，還應(yīng)該對(duì)減水劑的摻入量進(jìn)行控制，力求使混凝土的性能得到最佳的發(fā)揮。3.2配合比設(shè)計(jì)控制要點(diǎn)3.2.1 設(shè)計(jì)思路有很大區(qū)別一般，以前的設(shè)計(jì)思路以及方法是這樣的，計(jì)算水灰比的方法，是以混凝土為寄出去進(jìn)行，其強(qiáng)度等級(jí)是一個(gè)很重要的指標(biāo)。到現(xiàn)在，這個(gè)重要指標(biāo)發(fā)生了變化，變作耐久性的要求。第一步是確定電通量的指標(biāo)，這個(gè)確定，要根據(jù)環(huán)境作用，根據(jù)這個(gè)基礎(chǔ)，一系列的指標(biāo)即可確定，比如水膠比，控制膠凝材料等等。一般而言，將仰拱設(shè)計(jì)的強(qiáng)度級(jí)別以及一些其他相關(guān)的強(qiáng)度級(jí)別均涉及為C30以上到C34左右，因而，混凝

23、土在這個(gè)過程中，其強(qiáng)度可想而知。3.2.2 膠凝材料用量及粉煤灰所占比例為了能夠讓混凝土持續(xù)地起作用，所以，對(duì)其各項(xiàng)材料的配備比應(yīng)該嚴(yán)格控制好，對(duì)于過高檔次以及過低檔次，都有一個(gè)規(guī)定。一般，這個(gè)數(shù)值，在C31以下，其含量是少于四百千克每立方米。而C35以下則是不超過四百五十每立方米。在一些線路的鋪設(shè)上，對(duì)于礦渣粉等礦物材料的提倡程度是與日俱增的。使用這些材料雖然價(jià)格低廉，但其目的并不僅僅是因?yàn)閮r(jià)格的緣故，該種材料其理化性質(zhì)相當(dāng)優(yōu)越，對(duì)于耐久性的需要，能夠較好地滿足，另外，還能比較好地抵抗侵蝕的作用，對(duì)于一些后較酸的物質(zhì)，都有較好的抵抗作用，粉煤灰最佳的狀態(tài)是其含量超過五分之一時(shí)，其各項(xiàng)性質(zhì)都十

24、分好的能夠發(fā)揮。但是最大含量不會(huì)過半。這兩項(xiàng)數(shù)據(jù)都已經(jīng)得到大量研究的證實(shí)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，我國頒布的相關(guān)法律條文也作出了相應(yīng)的規(guī)定，力圖使其發(fā)揮到最佳的狀態(tài)。3.2.3 含氣量的要求在進(jìn)行一般的混凝土以及比較高性能的混凝土的區(qū)別時(shí)，含氣量的要求一般式不同的。在提高混凝土的含氣量的時(shí)候，一般其使用條件較窄，只有在有抗凍的要求時(shí)，這個(gè)才予以被考慮，這個(gè)體現(xiàn)出以往對(duì)相關(guān)的規(guī)律認(rèn)識(shí)不到位。因?yàn)樵谡鎸?shí)的場景中，增入一定的引氣，對(duì)于抗凍性的影響是很好的，另外，泌水性也能因此增加。這樣，水的拌合物在懸浮狀態(tài)中就能呈現(xiàn)出較好的穩(wěn)定狀態(tài)。因而，在今后反配置工作中，在對(duì)非抗凍混凝土的配置時(shí)，應(yīng)該各位小心，其含量通常

25、是要大于百分之二的。3.2.4 電通量指標(biāo)這個(gè)指標(biāo)對(duì)于客運(yùn)專線的意義是不言而喻的。但是，現(xiàn)在我國對(duì)這方面卻沒有相應(yīng)的規(guī)定，目前我國對(duì)這方面還是比較依賴于美國的指標(biāo)，并且以這個(gè)指標(biāo)作為基礎(chǔ)能夠應(yīng)用于相關(guān)的各個(gè)方面，甚至于在評(píng)價(jià)混凝土的密實(shí)度的方面也是有很大的要求的。實(shí)密度正是這其中的關(guān)鍵性因素。以前來評(píng)價(jià)這一點(diǎn)時(shí)，常常是采取抗?jié)B性的高低來評(píng)價(jià)的，然而現(xiàn)在的研究證明了這個(gè)指標(biāo)在到了較高強(qiáng)度的時(shí)候，就會(huì)失去其作用尤其C30的等級(jí)之后，這個(gè)衡量的指標(biāo)就會(huì)完全失去了作用。因而 ，這個(gè)原因就說明了電通量指標(biāo)應(yīng)該被運(yùn)用。水膠比決定了混凝土的電通量，現(xiàn)在的各種實(shí)驗(yàn)都說明了當(dāng)水膠比低于百分之五十的情況之下，電通

26、量就不會(huì)超過2000，電通量不超過1500，常常是水膠比低于百分之四十五的情況。3.3高性能混凝土的施工控制3.3.1 攪拌在進(jìn)行混凝土原材料的稱量之時(shí)，需要比較正規(guī)地按照施工的配合比來進(jìn)行。稱量允許的最大的偏差，常常不是主觀臆造的，需要有一個(gè)要求：膠凝的材料等波動(dòng)不超過一個(gè)百分比，外加劑如是，骨料波動(dòng)不超過兩個(gè)百分比，拌合用水不超過一個(gè)百分比。這時(shí)候，應(yīng)該以臥軸式逆流式等等方式來進(jìn)行混凝土的攪拌，計(jì)量原材料時(shí)，其方法常常是電子計(jì)量系統(tǒng)，為了較好的進(jìn)行，在事先需要進(jìn)行一個(gè)兩至三分鐘的攪拌環(huán)節(jié)。在夏天或者冬天，溫度較為極端的情況之下，需要對(duì)材料的溫度進(jìn)行有效的控制。3.3.2 運(yùn)輸在運(yùn)輸過程中，

27、必須得保持各項(xiàng)材料的各種性質(zhì)不因?yàn)檫\(yùn)輸而產(chǎn)生副作用，導(dǎo)致變質(zhì)的發(fā)生，運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備是一個(gè)需要重點(diǎn)考慮的，要采取隔熱的措施或者保溫的措施，盡量讓其不受溫度的副作用。3.3.3 澆筑混凝土入模前,應(yīng)該對(duì)混凝土的溫度等等性質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)一的測(cè)量，這個(gè)測(cè)量都是由專門的材料以及設(shè)備的。測(cè)量結(jié)果關(guān)系到這樣的混凝土是否能夠真正地投入使用。溫度的要高于五度，低于30度。在混凝土真正進(jìn)行澆筑時(shí)，自由傾落的高度應(yīng)該控制在2米之下，當(dāng)不得已超過這個(gè)高度時(shí)，也應(yīng)該采取一些措施，來對(duì)這個(gè)過程進(jìn)行保證，避免分層離析的現(xiàn)象發(fā)生。分層連續(xù)推移的方式是混凝土澆筑常常采用的方法，這個(gè)的間隙時(shí)間應(yīng)該控制在一個(gè)半小時(shí)之。十五攝氏度是已經(jīng)施工一

28、定時(shí)間與新澆下去的混凝土之間溫差的最大值。3.3.4 振搗鼓搗的方法常常有四種主要的。其中，表面平面鼓搗是最主要的。在正式進(jìn)行鼓搗之時(shí)，要十分注意是否碰撞到了模板等等埋件。因而，一般，采取插入式的鼓搗，這樣可以避免上述情況的發(fā)生，這樣，垂直的鼓搗，就能達(dá)成不冒大氣泡的最終目的達(dá)成。這個(gè)時(shí)間最好控制在半分鐘之。這個(gè)過程應(yīng)該小心翼翼，不得平托，應(yīng)該以豎向的方式來進(jìn)行振搗棒的移出。3.3.5 養(yǎng)護(hù)在進(jìn)行增強(qiáng)高性能混凝土的強(qiáng)度增強(qiáng)的方面，剛開始的時(shí)候，其增長常常是較快的，3天之即可超過百分之五十，7天就將近百分之八十。因而，由此可見在早期，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行良好的培育，帶模養(yǎng)護(hù)是最主要的，澆水也能夠輔助培育

29、。兩周左右的養(yǎng)護(hù)時(shí)間常常是最適宜的。3.3.6 質(zhì)量檢測(cè)控制進(jìn)行質(zhì)量檢查常常是在施工之前，然而，在施工的過程之中，對(duì)這個(gè)過程也不應(yīng)該忽視，尤其是以下的指標(biāo)，更應(yīng)該予以重視：泌水率，勻質(zhì)性等等，只有這些指標(biāo)都控制好，在正式施工的時(shí)候才能避免一些不必要的重復(fù)施工。4高性能混凝土的特點(diǎn)4.1高性耐久性能高性能混凝土具備很強(qiáng)的耐久性。建筑物的耐久性一般取決于抗?jié)B性，抗?jié)B性一方面同自身結(jié)構(gòu)有關(guān)，也和混凝土之中的界面結(jié)構(gòu)和水泥密度息息相關(guān)。打造高性能混凝土過程中，往往會(huì)在其中增添減水劑，增加減水劑的目的在于讓水膠比降低，當(dāng)水膠比等于或者小于0138的時(shí)候,在水泥發(fā)生水化反映后,混凝土表面并沒有剩余的毛細(xì)水

30、,導(dǎo)致孔隙程度降低，防止總孔隙的發(fā)生，可能性明顯降低；在其中摻假超細(xì)粉這種礦物質(zhì)，可讓混凝土之中水泥和骨料之間的界面有消過渡，導(dǎo)致空隙有效縮減，進(jìn)而改善水泥石結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致高性能混凝土發(fā)生質(zhì)的改變，降低100m以上的孔含量；并大大提高早起的抗裂性，可以說使用超細(xì)粉不僅實(shí)現(xiàn)了性能提高，也實(shí)現(xiàn)了功能超越。以上種種對(duì)混凝土的集料、抗堿、抗凍、抗中性、抗腐蝕等性能有效提高，主要表現(xiàn)在抗鹽、酸類腐蝕之中。4.2高工作性能高性能混凝土具備普通混凝土所不具備的特性，具備良好的流變性，具有不離析、不泌水，流動(dòng)性高的特點(diǎn)。在正常施工條件下，可以確?；炷帘３志鶆?，具備密實(shí)性,針對(duì)不同結(jié)構(gòu)的不同部件，例如梁柱的接頭等

31、，這部分處于鋼筋密集區(qū)，由此可采用自流密實(shí)成型混凝土。使用這一類型的混凝土可有效確保這一部位的密實(shí)性,降低勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省施工數(shù)量，降低能耗，實(shí)現(xiàn)良性發(fā)展。4.3其它高性能混凝土具備穩(wěn)定性、長期性、韌性，不管是從力學(xué)還是物理角度都獨(dú)具一格丁大鈞.高性能混凝土及其在工程中的應(yīng)用M.:機(jī)械工業(yè),2007:13-48。混凝土的韌性可以通過采用高性能纖維和增加引氣劑等方式提高，進(jìn)而具備良好的抵抗沖擊負(fù)荷、緩解荷載、抵抗地震荷載等能力。高性能混凝土穩(wěn)定性主要表現(xiàn)在良好的抗初期開裂。它可以保持在低的溫度下不變形，實(shí)現(xiàn)自收縮變形、低徐變等。盡管在高性能混凝土中水泥含量較少，水灰比比較小但倘若將增粘劑和減水劑共

32、同使用，有效降低單方用水量,從根本上防止離析現(xiàn)象的發(fā)生。在澆筑振實(shí)后，使用濕草簾或濕布對(duì)其進(jìn)行覆蓋，防止直接照射，避免直接風(fēng)吹，防止水分析出，進(jìn)而有效的抑制高性能混凝土在早期發(fā)生的開裂。在高性能混凝土摻雜部分粉，對(duì)預(yù)防開裂和溫度控制有利。國已有大量數(shù)據(jù)表明，在高性能混凝土中摻加40%的粉煤灰，則不管在蒸壓養(yǎng)護(hù)或者是標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)過程中， 360天的徐變度(單位徐變應(yīng)力的徐變值)同相同強(qiáng)度，相同等級(jí)的普通混凝土相對(duì)比，要明顯小。數(shù)據(jù)顯示，該高性能混凝土的徐變度僅為普通混凝土的50%。高性能混凝土所具備的穩(wěn)定性要求它能夠在極其惡劣的情況下抵抗環(huán)境的侵蝕，起到抗壓、抗拉的作用，讓彈力模型、抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)

33、度保持穩(wěn)定。5 綠色高性能混凝土5.1研發(fā)綠色高性能混凝土的必要性20世紀(jì)九十年代，美國首先提出高性能混凝土概念，得到國際各專家學(xué)者的一致推崇。其后法國政府研究機(jī)構(gòu)、建筑公司、高等院校在的組織機(jī)構(gòu)紛紛對(duì)高性能混凝土予以研究。1996年, 法國研究部、教育部、公共工程部三個(gè)部門聯(lián)合開展了一個(gè)為期四年 高性能混凝土2000”研究項(xiàng)目,這一項(xiàng)目前后共投資600萬美元，對(duì)高性能混凝土實(shí)行研究。1994年, 美國聯(lián)邦政府同16個(gè)機(jī)構(gòu)，發(fā)表聯(lián)合聲明：使用高性能混凝土。這份聲明表示在未來的10年，將投資2億美元進(jìn)行高性能混凝土的研究工作，將高性能混凝土使用搗基礎(chǔ)建設(shè)之中。社會(huì)的發(fā)展，導(dǎo)致環(huán)境的變化，經(jīng)濟(jì)的快

34、速發(fā)展，必然導(dǎo)致人們對(duì)環(huán)境的重視，在此情況下，環(huán)保引發(fā)了身邊眾多人的思考。國外專門有專家學(xué)者發(fā)表文章，指出昨天和今天的水泥, 明天的混凝土”。倡導(dǎo)在21世紀(jì)建筑材料中，所使用的工業(yè)原料不應(yīng)該是水泥，而應(yīng)該是一種綠色工業(yè)的水硬性膠凝材料。從建筑行業(yè)來看，混凝土和水泥是使用量最大的材料，在我國表現(xiàn)尤為突出。面對(duì)我國資源匱乏，人口眾多，土地貧乏的現(xiàn)狀，大量資源的消耗必然導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)的慢發(fā)展。以混凝土和水泥為例，在我國，混凝土產(chǎn)量約為12億立方米，占據(jù)了世界混凝土產(chǎn)量的四分之一。我國水泥年產(chǎn)量約為9億噸，占據(jù)了世界水泥產(chǎn)量的三分之一?；炷恋氖褂眯√?hào)了大量水泥，水泥在生產(chǎn)過程中對(duì)環(huán)境造成極大影響，對(duì)經(jīng)濟(jì)環(huán)

35、境的影響不可忽視，進(jìn)而影響到后代子的生活，兩者不可分開，由此在這種情況下，發(fā)展綠色高性能混凝土，有利于提高建筑性能，也能對(duì)環(huán)境實(shí)行保護(hù)，確保后代人的生存空間。當(dāng)下綠色高性能的混凝土將粉煤灰當(dāng)作主要摻料。眾所周知，粉煤灰是一種工業(yè)廢料，這種物質(zhì)可以產(chǎn)生很大的污染，倘若任其自生自滅，必然會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成影響。但在高性能混凝土中加以利用，防止了粉煤灰污染環(huán)境，也實(shí)現(xiàn)廢物利用，有效節(jié)約成本，并大大提高混凝土效能，主要提高工作性和耐久性。當(dāng)下對(duì)混凝土好壞的額判斷已經(jīng)不僅僅據(jù)現(xiàn)在高強(qiáng)度上，正逐漸向高性能轉(zhuǎn)變，耐久性也正在逐步開始成為一個(gè)非常重要的存在，混凝土并非一勞永逸的存在，伴隨時(shí)間的推移，周圍環(huán)境的渲

36、染，必然會(huì)對(duì)壽命有所影響。這是困擾眾多發(fā)達(dá)國家的難題，也是困擾我國的難題。1991年，美國曾在國家公路與橋梁現(xiàn)狀中明確指出，為對(duì)存在缺陷的橋梁進(jìn)行更換和修理，需要投資91億美元；倘若延期不加以修繕，則后期修理費(fèi)用將增加至1310億美元,而美國則僅使用在混凝土維修之中的費(fèi)用就每年高達(dá)300億美元。我國不同于發(fā)達(dá)國家，發(fā)展中國家導(dǎo)致幾乎沒有修理費(fèi)用，我國主要的工程費(fèi)用主要用在了工程建設(shè)之中，建國后，五六十年代是個(gè)工程浩大的時(shí)間，截至今日，幾十件時(shí)間的沖刷，這部分混凝土修繕過程中，必然會(huì)花費(fèi)大量金錢，且工程量也必將十分浩大。不管是站在歷史角度，還是站在發(fā)展的角度，解決混凝土修繕問題，創(chuàng)造高性能混凝土

37、都迫在眉睫，意義重大。5.2 綠色高性能混凝土的可行性發(fā)展綠色高性能混凝土既滿足了時(shí)代的需求，也滿足了國情需要。不僅可為后代謀福澤，也能為工程發(fā)展提供借鑒。在2005年關(guān)于進(jìn)一步做好建筑業(yè)10項(xiàng)新技術(shù)推廣應(yīng)用的通知(建質(zhì)2005)26號(hào))文件中提出了諸多項(xiàng)目，其中第2個(gè)項(xiàng)目就是高性能混凝土技術(shù)”。第二屆國際只能綠色節(jié)中，中國建設(shè)部部長汪光熹曾發(fā)表說明，表示我國將致力于建筑節(jié)能行業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)行業(yè)創(chuàng)新，開創(chuàng)全新的技術(shù)領(lǐng)域，降低能耗，推進(jìn)節(jié)材、節(jié)水、節(jié)能、節(jié)地等環(huán)保技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用,提高綠色高性能建筑的投入，加強(qiáng)比中。綜合來看，研發(fā)具備高性能的混凝土技術(shù)可有效推廣發(fā)展觀，惠及子，利國利民，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的

38、可持續(xù)發(fā)展。綜上所示，種種可行性報(bào)告都為高性能混凝土的應(yīng)用研究打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。5.3 綠色高性能混凝土的發(fā)展20世紀(jì)末開展的高強(qiáng)與高性能混凝土”會(huì)議中,吳中偉院士曾針對(duì)混凝土作出演講，提出綠色高性能混凝土(GHPC) ”的概念。并明確指出，混凝土未來發(fā)展的方向是GHPC。發(fā)展混凝土首要問題就是開展綠色能源，節(jié)約資源和能源，降低環(huán)境破壞，確?？沙掷m(xù)健康化發(fā)展。21世紀(jì)是個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期，也是能源快速消耗的時(shí)期，為節(jié)約能源，混凝土應(yīng)當(dāng)在節(jié)約水泥的前提下，進(jìn)行工業(yè)廢渣的摻和，提高耐性和強(qiáng)度，節(jié)約成本，節(jié)省資源。同普通混凝土相對(duì)比，高性能混凝土具備鮮明的特性，表現(xiàn)在三個(gè)方面，首先它能降低消耗，節(jié)省水泥，

39、保護(hù)環(huán)境，防止環(huán)境污染；其次在混凝土中進(jìn)行工業(yè)廢料的摻雜，但大部分為工業(yè)細(xì)料；最后從性能方面，它能充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)力量，節(jié)省用料，節(jié)約成本，但卻具備超強(qiáng)的性能。綜上所述，高性能混凝土也可以被稱之為綠色混凝土。實(shí)際操作中，眾多工程對(duì)強(qiáng)度、建筑的要求并不高，但對(duì)穩(wěn)定性、工作性、耐久性、低水化熱具有較高要求，這部分建筑主要集中為大型建筑，由此我們?cè)诖笮徒ㄖ锌墒褂肏PC，發(fā)揮HPC的優(yōu)勢(shì)力量。以日本的跨海明石大橋來說，它擁有50萬平方米的基墩混凝土，這部分對(duì)低升溫、高抗刷性、耐久性具有很高要求，但對(duì)強(qiáng)度的要求卻只有20MPa,。由此在這一工程中，所使用的就是添加了外加劑和細(xì)摻料的復(fù)合HPC。高性能的混凝土并不是強(qiáng)調(diào)強(qiáng)度，還體現(xiàn)在其他方面。當(dāng)下，我國已經(jīng)初步完成了對(duì)普通混凝土的應(yīng)用、研究。在此基礎(chǔ)上，傳統(tǒng)意義上的GHPC也可以取得更大圍下的擴(kuò)展，如同歐美等國家一般，將HPC的強(qiáng)度最低限制從50MPa調(diào)整為C30