高性能混凝土报告(共8篇)
1.高性能混凝土报告 篇一
高性能混凝土论文
前言:
施工缝是指在浇筑钢筋混凝土结构构件过程中,因设计要求或施工需要而暂时留置的缝隙,它不是真实存在的缝隙,它会随着施工的进展或工序的结束而消失。但施工缝的留置又是不可避免的,因此,如何正确留置施工缝和处理因施工缝引起的工程质量问题,保证混凝土结构的安全性,是钢筋混凝土结构施工的重要技术问题。
1 施工缝设置原则
根据《混凝土结构工程施工规范》(GB50666-)、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GBJ50204-)(2011 年版)中的规定:施工缝应设置在剪力较小且便于施工的部位,同时对钢筋混凝土结构中施工缝的设置提出了具体要求。这里对常见的柱、梁、板等钢筋混凝土结构件的内力作简要分析,进而说明施工缝的设置在某种程度上有一定的选择性。
2 施工缝的设置
在施工过程中,因设计、施工技术间歇、天气等因素影响需要设置施工缝的常见构件主要有柱、墙、梁、板、基础等。
2.1 混凝土柱或墙
1)混凝土柱的最大弯矩位于柱的两端,其剪力和轴力沿柱高变化很小或基本无变化,所以施工缝设置在柱两端主要是方便施工,但目前施工中由于各种原因将施工缝设置在柱中段也不应视为质量问题。2)混凝土高柱或高墙往往因建筑功能或装饰方面需要,有的建筑物中独立柱或独立墙高度达到十几米以上,如柱或墙一次浇筑到顶面,既不现实还可能导致混凝土产生离析,同时还会有模板支撑困难、振捣不便等诸多不利因素。因此,只要模板支立、接槎处理符合规范要求,就完全可以在柱中段设置水平施工缝,这种施工缝对高柱或高墙受力没有不利影响。
2.2 混凝土梁、板随着建筑物功能及装饰美观的需要,“高、大、新”的建筑物越来越多,多年来因混凝土梁板两端的剪力或负弯矩最大,在框架梁两端靠柱一侧设施工缝,并未出现任何质量问题;同时由于混凝土浇筑、模板支设、钢筋绑扎、施工操作等问题,使混凝土分成若干段浇筑,因此只要我们对钢筋混凝土构件的内力和抗渗问题有比较正确的认识,施工缝的处理方法科学合理,就不应对施工缝设置作过多的限制。
2.3 混凝土基础
1)当筏板基础较长时,为克服基础沉降差异、温差和水泥干缩等影响,需间隔一定距离浇筑筏板,每段筏板之间还应设置“后浇带”填平补齐,这样在后浇带处就会出现两道垂直的施工缝,同时应对后浇带混凝土浇捣采取必要的.技术措施加以保护。
2)箱形基础及地下室外墙施工缝设置是否合理,不仅关系到结构安全问题,而且还会影响到结构的抗渗防漏。有的施工单位为防止施工缝处成为渗水通路,采取基础底板同壁板或地下室外墙同底板一起浇筑的方法,结果事与愿违。一般是在箱型基础和地下室底板同侧壁外墙相交处往上30~40cm 设一道水平施工缝,缝内再设钢板或橡胶止水带。但是施工缝毕竟是个薄弱部位,能少设缝时尽量少设,同时施工缝的结构及构造处理措施必须周密。
3 加强施工缝质量的处理措施
为了确保钢筋混凝土工程质量,避免因设缝给结构带来隐患,确保施工缝处混凝土力学性能和抗渗性能不变,施工缝应采取以下处理措施。
1)施工间歇时间未超过水泥的初凝时间时,可将新混凝土均匀盖满先浇好的混凝土,然后将振捣工具穿过新混凝土层到达已浇好的混凝土层内5~10 cm,将新老混凝土一并捣实形成整体。
2)施工间歇时间超过水泥的初凝时间时,则必须等待已浇筑的混凝土强度达到1.18 MPa 后方可继续施工。
3)已浇筑的混凝土早已硬化时,新浇筑混凝土前应按照以下步骤处理:
①清除接缝表面的浮浆、薄膜、松散砂石、软弱混凝土层、油污、钢筋上的锈斑等,凿毛接缝表面并使之形成锯齿状,这样可以明显提高接续面粘结强度。
②用清水冲洗旧混凝土表面,使其保持湿润,并在新浇混凝土前先铺一层厚度为1~1.5 cm 的素水泥砂浆(若是水平施工缝,则水泥砂浆厚度宜为2~3cm),再按混凝土浇筑要求浇新混凝土。
③处理方法
a)二次振捣法。在混凝土初凝后、终凝前再次对施工缝附近新浇筑的混凝土二次浇捣消除泌水现象。
b)插粗骨料法。对于一些体积较大的混凝土进行分层分段浇筑时,因表面浮浆多,易造成施工缝处结合差,这是应将提前准备好的长尖型小毛石,均匀插入原混凝土深2/3、外露长1/3,使施工缝处结合更加牢固,以增强其抗剪强度。
c)插粗短钢筋法。在浇筑混凝土时,先在施工缝处均匀插入短粗不一的钢筋,使二次浇筑混凝土时施工缝处混凝土温度及干缩变形受到阻碍和约束,于是提高了施工缝处抗拉、抗剪强度。
d)采用补偿收缩混凝土法。随着微膨胀剂的发展,使得“后浇带”、“加强带”等施工缝的处理应用较多。即在后浇带混凝土中掺入水泥重10% 以上的微膨胀剂(具体掺量根据试配情况确定)配制成补偿收缩混凝土,基本或大部分抵消了混凝土因温度收缩变形对施工缝产生的不利影响,同时还可以通过后浇混凝土的微膨胀,挤实新老混凝土之间的施工缝。
e)钢板网法。当施工缝处配筋较密集、堵头模板无法设置时,可采用钢板网封堵浇筑完毕的混凝土,其作用除能阻挡混凝土流动外,还可以在钢板网处形成均匀的混凝土凸头,会大大提高施工缝处混凝土的粘结力和咬合力。
4混凝土施工缝处理的经验和体会
4.1 合理的时间控制采用冲毛法对施工缝进行处理时,掌握好冲毛时机十分重要。冲毛时需要使用大量的高压水,因此,应避免冲毛水影响混凝土的水化作用。其次,混凝土的凝结时间分为初凝和终凝,初凝作为混凝土浇注时间的控制,终凝则为混凝土抗压强度开始发展的时间。实际上,混凝土达到终凝时,抗压强度也只不过1 MPa 左右。而采用冲毛法时为保证冲毛效果,喷枪的工作压力一般至少为1 MPa。因此,应防止混凝土强度受到高压水的破坏。
4.2 关于浮浆混凝土的浮浆层,形成原因是多方面的。其中,有混凝土配合比设计方面的原因,也有混凝土所用原材料的原因。搅拌后的混凝土混合料可以看成是均匀分布的,但在静止状态或动力作用下,颗粒因重力和浮力作用而下沉或上浮,浮浆的产生可以看成是水泥浆与骨料的分离。若骨料粒径过大,或者水泥浆黏度过小,都容易产生浮浆。因此,要避免浮浆过多,合理的选用混凝土原材料和配合比是很重要的。施工缝为混凝土结构的薄弱部位,若能采取合理有效的技术措施加以处理,就能保障混凝土的施工质量。
5 结语
在实际施工中,施工缝的设置和处理是不可避免的,虽然施工缝的设置位置有一定的选择性和合理性要求,但关键是施工缝应按规范要求处理得当,使混凝土结构形成一个完整体。因此,施工缝应尽量少留,必须留施工缝的结构也应周密合理的设置,施工缝的处理措施更应精心施工。同时对加强现场施工管理,做好技术交底工作,严格按操作规程及施工规范要求施工,确保工程质量。
2.高性能混凝土报告 篇二
收缩是混凝土主要物理力学性能性能之一,它对混凝土结构的承载能力、变形性能、裂缝控制和耐久性能等均有较大的影响,是研究混凝土耐久性不可忽略的主要因素。在非荷载作用下,混凝土主要收缩变形有六种,即:化学减缩、塑性收缩、自收缩、干缩、冷缩和碳化收缩[1]。普通混凝土中的收缩变形主要是由于硬化水泥浆体中的湿度平衡发生变化引起的,而在轻集料混凝土中,除了受水泥石体积变形的影响之外,显然还受到集料性质的影响。且由于轻集料混凝土中胶凝材料用量较高,轻集料的自身强度和弹性模量较小,这些均会增大轻集料混凝土的收缩变形;但轻集料本身有吸水特性,在混凝土硬化过程中会逐渐释放水分,调节水泥浆体中的湿度,有利于减少混凝土收缩。由此可见,轻集料混凝土的收缩性能较普通混凝土更为复杂。
1 试验原材料及试验方法
1.1 原材料
(1)水泥:湖南湘乡产42.5级普通硅酸盐水泥,密度3.13g/cm3,基本性能指标见表1。
(2)粉煤灰:湘潭电厂产Ⅰ级粉煤灰(简称“FA”),基本性能指标见表2。
(3)矿渣:江西产粒化高炉矿渣超细粉(简称BFS),基本性能指标见表2。
(4)轻集料:宜昌产碎石型页岩陶粒,基本性能指标见表3。
(5)细集料:湘江河砂,细度模数3.0,堆积密度1551kg/m3,表观密度2618kg/m3,含泥量<1%,级配合格。
(6)外加剂:上海花王Mighty100高效减水剂(粉状),减水率15%~25%;引气剂为SJ-2型引气剂。
1.2 配合比设计及试验方法
试验配合比按照《轻集料混凝土技术规程》(JGJ51-2002)配合比设计方法中的松散体积法设计。首先确定轻集料混凝土的初始配合比A2(见表4),即胶凝材料用量为540kg/m3,净水胶比为0.28,体积砂率为40%,采用Ⅰ级粉煤灰等量取代法,取代率为10%,减水剂掺量为胶凝材料用量的0.5%。然后以此配合比(A2)为基准,固定其他的影响因素分别研究不同胶凝材料用量、砂率、矿物掺合料以及引气剂掺量对轻集料混凝土收缩性能的影响。轻集料混凝土配合比和基本性能试验结果见表4所示。
混凝土采用60升搅拌机搅拌。先将陶粒(未预湿)、砂、水泥、粉煤灰和矿渣干拌30s,然后加一半水搅拌60s,再加入剩余水和外加剂搅拌120s。试块采用振动成型(时间为10s左右)。参照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》(GBJ82-85)中的收缩试验方法进行试验,测定以干缩为主的收缩率。试件尺寸为100mm×100mm×515mm,标准养护3d后测定基准读数。放入室温(20±2)℃,相对湿度(60±5)%的恒温恒湿室,测试1d、3d、7d、14d、28d、45d、60d、90d、120d、150d和180d的收缩值并计算收缩率。
2 试验结果分析与讨论
2.1 胶凝材料用量对轻集料混凝土收缩性能的影响
有研究表明[2,3],轻集料混凝土的收缩变形与水泥用量和水胶比有密切的联系:水泥用量越大,轻集料混凝土的收缩越大,1m3混凝土中水泥用量每增加50kg,其混凝土的收缩将增加10%左右。
本试验在保持用水量不变的基础上,通过改变胶凝材料用量来调节有效水胶比,以研究轻集料混凝土的收缩性能(表4中A1~A3组)。由图1可以看出,随着龄期的增长,轻集料混凝土的收缩率增大,且随着胶凝材料用量的增加(有效水胶比降低),同龄期的轻集料混凝土的收缩率增加。胶凝材料用量从540kg/m3增加到581.5kg/m3时,其28d之后收缩率的增值是从504kg/m3增加到540kg/m3时相应收缩率增值的3倍多。当胶凝材料用量在540kg/m3以下时,轻集料混凝土的收缩在45d龄期之后逐渐趋于平稳,而胶凝材料用量超过540kg/m3时,45d龄期后的收缩仍有明显的增加趋势。这是由于胶凝材料用量越大,其内的水泥量就越大,反应消耗的水也越多,在水泥水化过程中的化学收缩就越明显,同时这也意味着会产生更多的水化产物包裹在轻集料的外围,阻碍了轻集料预先吸附的水向水泥石内部释放,从而削弱了轻集料的自养护作用,使混凝土的体积收缩增加[4]。而在早期,如3d龄期,由于混凝土水化产物较少,阻碍轻集料自养护的作用不明显,所以收缩的差异并不大。
2.2 砂率对轻集料混凝土收缩性能的影响
由图2可知,轻集料混凝土的收缩率随砂率的增大而减小。当体积砂率由38%增加到42%时,轻集料混凝土的收缩率在28d之前相差不大,而45d以后收缩率相差逐渐变大,180d的收缩率由543×10-6(砂率38%)减小到470×10-6(砂率42%),降低了15.5%。这主要是由于轻集料的强度和弹性模量都相对较低,对混凝土体积变化的抑制能力较水泥石要小。当砂率减小时,轻集料在混凝土中的含量相应增加,混凝土对水泥石水化引起的体积变形抑制能力下降,表现为宏观收缩变形增大。但砂率也不是越高越好,砂率增大必然会引起混凝土密度的增加,在配制大流动性高性能轻集料混凝土时,过大的砂率还会导致泌水现象发生,影响轻集料混凝土的工作性能、物理力学性能和耐久性能。此外,轻集料在混凝土中的比例减少还会削弱轻集料混凝土的自养护作用,对提高混凝土密实度、减小混凝土收缩也不利[5]。因此,砂率应综合考虑各方面因素进行选择。
2.3 矿物掺合料对轻集料混凝土收缩性能的影响(1)粉煤灰单掺
采用粉煤灰等量取代水泥,粉煤灰掺量对轻集料混凝土收缩值的影响如图3所示。图3表明,在轻集料混凝土中掺入粉煤灰等量取代水泥可以明显降低混凝土的收缩率。其中,掺入10%粉煤灰的轻集料混凝土与不掺粉煤灰相比,28d收缩率降低了16.3%,180d收缩率降低了23.3%。图3还表明,掺入10%和20%粉煤灰的两组轻集料混凝土,随着龄期的增加,收缩率的差异变化不大,其曲线接近平行。
由于粉煤灰的早期水化活性低,轻集料混凝土中掺入粉煤灰后,水泥的相对含量减少,增大了体系的有效水灰比,水泥水化时有较多的水分供应,从而使粉煤灰混凝土的收缩程度得到缓解。当轻集料混凝土中粉煤灰的掺量在一定范围内时,混凝土由于早期水化反应所需的水分较充足,因此收缩率相差不大。到了后期,随着水分的缺失,粉煤灰掺量不同的轻集料混凝土之间的收缩率会呈现出一定的差异,但它们之间收缩率的增长速度较为相近,因此出现了两组收缩率曲线相距一段距离但接近平行的状态。
(2)粉煤灰与矿渣双掺
如图4所示,在轻集料混凝土中掺入粉煤灰或矿渣均可以有效改善混凝土的变形特性,减少收缩变形。其中,粉煤灰和矿渣复合双掺时轻集料混凝土收缩率最低,180d收缩率只有不掺矿物掺合料混凝土的67%,且均低于粉煤灰或矿渣单掺时的收缩率。这是由于粉煤灰与矿渣复合双掺后,不仅由于二者的细度不同能相互填充空隙,产生复合填充效应,使混凝土更加密实,而且能改善水泥石中胶凝材料的组成,发挥矿渣早期活性高和粉煤灰后期强度增长快的综合效应,使火山灰反应更加充分,水泥石基体的结构更加致密,并可优化轻集料的表层结构。随着掺合料被轻集料的吸入和水化程度的增加,轻集料混凝土中由于水分蒸发而产生的孔道大大减少,收缩率就有较大的降低。因此,粉煤灰与矿渣复合双掺不仅能改善高性能轻集料混凝土的工作性和强度,还能有效降低混凝土的收缩,是配制高性能轻集料混凝土的主要技术措施之一。
2.4 引气剂对轻集料混凝土收缩性能的影响
如图5所示,28d龄期之前,对于不同含气量的轻集料混凝土而言,其收缩率的变化不大,且可能出现交叉式增长;而45d龄期以后,含气量的增加在不同程度上增大了混凝土的收缩。当混凝土掺入0.01%的引气剂时(E2组),含气量达到7.5%,混凝土180d收缩率较不掺引气剂的A2组混凝土(含气量为1.3%)的收缩率增大了14.4%;而引气剂掺量为0.005%的E1组轻集料混凝土(含气量为3.8%)的收缩率与A2组则相差不大。这是由于引气剂会在混凝土内引入一定量的微小气泡,可以提高轻集料混凝土拌合物的和易性和保水性[6,7],使混凝土内部水分不易流失到外界,从而可以降低混凝土的收缩;但当轻集料混凝土中的引气剂掺量超过一定界限时,较大的引气量会使混凝土拌合物稳定性变差,造成泌水、离析等现象,这会明显增加硬化混凝土收缩。因此,应严格控制轻集料混凝土中引气剂的掺量以达到较小收缩变形的效果。
此外,轻集料混凝土的收缩率还与轻集料的吸水率、弹性模量等品质、外加剂品种、混凝土成型和养护工艺等有密切的联系[8]。从以上的研究可以看出:通过掺入粉煤灰、矿渣并选择合适的胶凝材料用量及砂率,可以配制出收缩率较小的高性能轻集料混凝土,其收缩率能满足《轻骨料混凝土技术规程》(JGJ51-2002)中28d收缩率小于360×10-6,180d收缩率小于720×10-6的要求。
3 结论
(1)轻集料混凝土的收缩变形与水泥用量和水胶比有密切的联系。随着胶凝材料用量的增加及有效水胶比的降低,同龄期轻集料混凝土的收缩率会增加。试验研究表明,轻集料混凝土的胶凝材料用量以不超过540kg/m3为宜。
(2)试验表明,轻集料混凝土的收缩率随砂率的增加而减小,45d之前的收缩率差别并不大,之后差距逐渐变大,应综合各方面的因素进行砂率的合理选择。
(3)试验表明,在轻集料混凝土中掺入粉煤灰或矿渣可以有效改善混凝土的变形特性,降低轻集料混凝土的收缩变形。其中,粉煤灰和矿渣复合双掺时轻集料混凝土收缩率最低,180d收缩率只有不掺矿物掺合料混凝土收缩率的67%。
(4)试验表明,含气量不同,轻集料混凝土在28d之前的收缩率变化不大,而45d龄期以后,轻集料混凝土含气量的增加,可不同程度地增大混凝土的收缩率。因此,应严格控制引气剂掺量,以使混凝土含气量不超过5%为宜。
(5)此外,轻集料混凝土的收缩率还与轻集料的吸水率、弹性模量及外加剂品种、混凝土成型和养护工艺等有密切的联系。
参考文献
[1]胡曙光,王发州.轻集料混凝土.北京:化学工业出版社,2005.153-158.
[2]周永元,朱耀台,钱晓倩.混凝土干缩的物理力学机制描述.施工技术,2005(34):21-23.
[3]C.Hua,A.Ehrlacher,P.Acker.Analyses and models of theautogenous shrinkage of hardening Cement Paste(I).Modeling at scaleof hydrating grains.Cement and Concrete Research,1995.25:1457-1468.
[4]田耀刚,丁庆军,王发洲.高强轻集料混凝土的早期自收缩研究.混凝土,2005(2):29-31.
[5]王晴,陶丽,刘磊.预湿轻集料对高强混凝土早期收缩的影响.混凝土,2005(6):47-49.
[6]李渝军,丁建彤.泵送高强轻骨料混凝土的抗离析性能的试验研究.四川建筑科学研究,2005,31(5):103-107.
[7]Tommy Y.Lo,H.Z.Cui,Abid Nadeem,et al.The effects of aircontent on permeability of lightweight concrete.Cement and ConcreteResearch,2006.36(10):1874-1878.
3.高性能混凝土报告 篇三
摘 要:随着工程行业的快速发展,大量先进的施工材料、施工工艺被广泛应用在工程施工中,高性能清水混凝土具有工作性能好、耐久性好以及强度高等众多优点,在建筑工程中的应用,能够有效的提高建筑工程的整体质量,延长其使用寿命。同时,由于高性能清水混凝土施工技术对施工人员技术水平的要求相对较高,在具体应用的工程中应该严格按照施工工艺流程进行施工,以此保证高性能清水混凝土的施工水平,并提高建筑工程的整体质量与性能。文章分析了高性能清水混凝土的特点,并以某桥梁工程为例,探析了高性能清水混凝土施工技术应用,以供参考。
关键词:高性能清水混凝土;特点;施工技术应用
中图分类号:U443.22 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)15-0158-02
当前建筑行业中,高性能清水混凝土技术是一种技术含量高、应用广泛的技术,在实践应用的过程中,应该严格按照相关规范与设计要求进行施工。因此,文章针对高性能清水混凝土施工技术性能的研究具有非常重要的现实意义。
1 高性能清水混凝土的特点分析
1.1 工作性能良好
高性能清水混凝土具有良好的工作性,不仅稳定性好、坍落度大、流动性大,而且易于振捣,不容易产生泌水和分层现象,能够有效的提高混凝土浇筑速度和浇筑质量。
1.2 耐久性好
高性能清水混凝土是高性能混凝土的重要分支,它具有良好的耐久性,耐久性指标主要包括抗化学腐蚀性能、抗碳化性能、抗裂性能、抗冻性能、抗渗透性以及表面抗磨损性能等。高性能清水混凝土不仅能够应用在露天建筑中,还能够应用在水下作业施工中。
1.3 强度高
当材料、工艺和养护条件相同时,高性能清水混凝土的水胶比与普通混凝土的水灰比相同时,高性能清水混凝土28天后的标准强度超过普通混凝土,主要是因为高性能清水混凝土添加了优质的混合料,混凝土水化之后可以形成多余孔隙,混凝土结构变得更加密实。同时,高性能清水混凝土中添加了高效减水剂,能够有效的降低配合比设计中的水胶比,显著的提高清水混凝土的强度。
2 高性能清水混凝土施工技术应用分析
2.1 工程概况
以某桥梁工程为例,该桥梁的长度为35.5 km,跨径为35 m,该工程的施工条件非常恶劣,桥梁工程的主体包括桩基础、主塔身、墩身、承台等,全部采用高性能清水混凝土,由于工程量巨大,总共应用高性能清水混凝土约14.8万m3,其中C40墩身用量约1.8万m3,C30承台用量约1.9万m3,C30桩基用量约9.1万m3,C50塔身用量约2万m3。由于采用了高性能清水混凝土,具有工作性好、耐久性好以及强度高等特点,通过实践有效的提高了桥梁的使用功能,同时延长了工程的使用寿命。
2.2 高性能清水混凝土施工技术的应用
2.2.1 材料准备
高性能清水混凝土的施工材料主要包括以下几个方面:①外加剂,采用TOP403型减水剂,该种减水剂为聚羧酸型减水剂,3 d抗压强度比为150%,28 d抗压强度为160%,减水率为29.5%;②粉煤灰,粉煤灰采用Ⅰ级粉煤灰,三氧化硫含量为0.63%,含水量为0.2%,烧失量为3.5%,需水量比为92.5%;③矿粉,矿粉的性能表现为:三氧化硫含量为1.95%,28 d活性指数为119%,3 d活性指数为82%,需水量比为100%,比表面积为 459 m2/kg,密度为2.89 g/cm3;④细集料,细集料包括天然中砂、机碎制砂、特细砂,天然中砂细度模数是2.6,特细砂的细度模数为1.1,机碎制砂细度模数为3.2,其中天然中砂具有级配差、比表面积大、细度模数小等特点,不适合进行高性能清水混凝土的配置,机制砂具有棱角多、表面粗糙等特点,会影响高性能清水混凝土的外观质量、性能等,因此采用特细砂与机制砂混合的方式,通过实验表明,40%特细砂+60%机制砂的细集料,高性能清水混凝土的外观质量好,并且性能高;⑤粗集料,粗集料采用石灰碎石,其性能表现为:压碎指标为4.5%,含泥量小于0.1%,针片状含量为4.6%,孔隙率为36.9%,紧密堆积密度为1 729 g/cm3,松散堆积密度为1 549 g/cm3,表观密度为2 659 kg/m3;⑥水泥,采用P·0425R级水泥,性能表现为:初凝时间为160 min,终凝时间为230 min,3d抗折强度为6.9 MPa,28 d抗折强度为 9.5 MPa,3 d抗压强度为31.2 MPa,28 d抗压强度为51.5 MPa。
2.2.2 配合比设计
在进行高性能清水混凝土配合比设计时,应按照《建筑工程清水混凝土施工技术规程》DB11/T464-2007以及工程的实际设计要求进行科学、规范的设计,具体思路表现为:根据相关规范以及实践经验确定基准配合比,根据相关设计指标选择最佳配合比,通过实践应用进行验证,以此确定最佳的配合比。以该桥梁工程的桩基、预制看台板为例,桩基的清水混凝土的配合比设计表现为:外加剂6.2 kg/m3、水156 kg/m3、碎石989 kg/m3、砂777 kg/m3、粉煤灰204 kg/m3、矿粉0 kg/m3、水泥248 kg/m3;预制看台板的配合比设计表现为外加剂4.1 kg/m3、水152 kg/m3、碎石1 106 kg/m3、砂735 kg/m3、粉煤灰81 kg/m3、矿粉40 kg/m3、水泥 288 kg/m3。
2.2.3 实际应用
高性能清水混凝土质量直接关系到桥梁工程的整体质量,必须加强对其施工的质量控制。具体表现为:①原材料质量控制,首先,应该加强对原材料的检查力度,增加材料抽检频率,严格按照相关规范与技术标准对原材料进行检测;②搅拌质量控制,在进行搅拌施工时应该指派专门的操作人员对混凝土搅拌系统、输送系统进行检查与控制,保证计量系统的性能能够满足施工要求,观察搅拌过程中混凝土的压力是否正常,保证搅拌的充分性和均匀性,观察集料的包裹状况以及整体工作性能,严格控制搅拌时间,尤其是含气量较大时,应该根据工程的实际状况,合理的选择搅拌时间,尽可能的将含气量控制在既能够保证混凝土的耐久性,又不会影响混凝土的泵送与振捣;③施工控制,为了保证高性能清水混凝土施工质量,提高其耐久性和强度,应该做好现场浇筑施工,保证清水混凝土的外观、内部结构都能够满足工程要求;在浇筑施工时应该保证浇筑的连续性,尽可能的缩短分层浇筑的间隔时间,如果间隔时间较长可能会出现冷缝,影响施工质量;在进行高性能清水混凝土振捣时,应该均匀的布置振点,以此保证振捣的均匀性和充分性,避免出现砂浆飞溅的问题;④当浇筑施工完成后,还应该采取科学、有效的养护措施进行保湿养护,最常采用的方法为洒水养护,尽可能的保证高性能清水混凝土结构底面与侧面的湿润程度,为了防止出现顶面水分蒸发过度的问题,还应该在进行洒水养护时将析出的外加剂和碱冲下。
3 结 语
综上所述,高性能清水混凝土是一种性能非常优越的建筑材料,被广泛的推广和应用在现代建筑工程中。但是,由于高性能清水混凝土施工工艺对施工人员的技术水平的要求相对较高,施工人员必须严格按照相关规范与设计要求进行施工,以此保证高性能清水混凝土的结构与表面都能够满足相关要求,进而提高工程项目的整体质量。
参考文献:
[1] 马铨斌,张锁全.浅谈清水混凝土施工技术的应用[J].市政技术,2010,
(S2).
[2] 孙晓虎,孙霞,李勇.高性能清水混凝土施工技术性能探析[J].混凝土,
2011,(11).
4.试验检测高性能混凝土分析 篇四
【摘要】混凝土强度在控制上要以粗细骨料、水泥、级配等性质有关。当水泥和骨料的粘结强度越密实混凝土的强度就会越高,同时水泥是控制混凝土强度的标准,也是提高混凝土强度的重要标准。
【关键词】试验标准、应用作用、检测项目
一、试验标准的控制
混凝土结引言构强度和水泥标号、空隙结构关系密切。在混凝土强度控制上要随时调整骨料之间的结构和孔隙率进行调整。对提高混凝土的强度意义有着十分重要的意义,所以混凝土强度的配制关键在于提高混凝土密实度。所以在试验检测中要以粗骨料级配检测为标准,调整级配关系,并且在胶凝材料中进行选择性改进,添加合理的添加剂使混凝土内部结构达到密实。另外高性能混凝土需要大量的胶凝材料,但是胶凝材料在凝结过程发生胶凝梵音,容易产生水化热,形成温差裂缝。碱集料在反应过程中根据水泥发生反应生成水化铝酸钙,造成混凝土大幅度膨胀。如果混凝土的空隙过小。在混凝土的密实性上得到提高,干缩裂缝会逐渐缩小,所以进行高性能混凝土性能检测能够有效调整配合比,通过调整的混凝土不但强度高,还能提高混凝土裂缝等问题的发生。
二、高强度混凝土配合比试验
混凝土中原材料使试验部分的基础,同时也是混凝土配合比的试验,在试验性能下具备如下几个方面:首先混凝土的配合比要形成正交设计试验。混凝土的制备过程包括搅拌和成型,在搅拌前要根据混凝土的力学特性制定试验性能,并且做好最佳的配合比设计。
1.正交试验传统配合比试验的区别
高性能混凝土实在普通混凝土的基础上进行调整,根据混凝土的水泥、砂、石等完成混凝土的调制。高性能混凝土要添加大量的添加剂和矿物拌合料。这不仅影响到混凝土强度,同时使混凝土的工作性质发生复杂的改变,这使混凝土配合比展现出更大的要求,混凝土配合比可以根据试验制定出更加优越的材料。正交试验根据混凝土凝结原理进行逐步梳理。在找出满足施工项目和最佳配合比方法的过程中进行综合评定。
1)当各个材料对混凝土性能不能确定时正交试验能够确定材料参数之间的关系,使混凝土的整齐性和均匀性更加优化。
2)可以更加强度需求降低混凝土造价,使配合比技术更加先进、合理、3)通过试验对比能够弄清多种材料和混凝土强度参数数,并且将混凝土耐久性和经济性的影响形式进行主次划分,在满足混凝土各项工程需要时控制好经济效益。
2.粉煤灰配置
粉煤灰在高性能混凝土中应用十分广发,随着高性能混凝土对胶凝材料要求不断降低,粉煤灰成为了最好的替代品。利用粉煤灰进行替代不仅对混凝土结构稳定性得到提高,同时也提高了混凝土的耐久性。
3.硅灰
硅灰是自然界存在最多的物质之一,把它利用到高性能混凝土中十分重要,并且通过掺拌混凝土来提高其性能强度,硅灰在加入混凝土后能使级配颗粒更加适合,如果将粉煤灰和硅灰进行双拌不仅能够提高硅灰颗粒细度和活性,更可以针对混凝土强度调整整体活性。硅灰的混凝土掺拌含量可在10%-18%之间进行控制。
4.粗骨料
粗骨料是保证混凝土强度的关键。粗骨料的占有比例在70%左右,骨料、硅灰、矿渣等具备较好的活性。他们都属于惰性材料。能够保证矿物和掺合材料的研究不断增多。保证骨料的实验性能更加活跃。
5.设计考核指标
设计考核指标能够准确反映不不同材料的参数,同时根据不同龄期将抗压强度作为主要力学性能。另外考核指标是重要的控制防水,能够提高混凝土的耐久性和工作性。并且根据混凝土拌合物进行塌落度的扩展。
三、如何提高混凝土形式
1.抗渗性的提高
在试验中根据矿物拌合料的抗渗性进行控制并且根据不同的控制形式来采取有效的防渗手段。就混凝土的结构来说,抗渗性与内部孔道结构有着直接的关系,孔道分布越密集其空隙体积比就越高。对抗渗性就越不利。当混凝土的水灰比超过0.6时,抗渗性就会急剧增长,水灰比当小于0.4时,混凝土基本渗透,在硅灰掺半上通常控制水灰比,并且采取细微的填充颗粒,保证高强性能的混凝土抗渗力。
2.抗硫酸盐侵蚀
固体硫酸盐并不侵蚀混凝土,但是硫酸盐溶液却能与硬化水泥浆发生化学反应。硫酸盐与水化铝酸钙发生反应,就会对混凝土产生侵蚀,反应生成有侵蚀性的硫酸盐,这些硫酸盐多为白色。他们能够破坏结构的棱角处,然后对结构进行逐步的开裂和剥落,最终形成松散状态。很多工程实例都表名,加大拌合料中钙物质能够减轻硫酸盐对混凝土的情愫。当钙物质增加含量7%是区分硫酸盐水溶液作用下优劣的大致极限。为了改善混凝土抗硫酸盐侵蚀的性能,也可在水泥中掺入火山灰(硅灰,粉煤灰等)部分地取代水泥,火山灰,可减少混凝土中的钙盐离子,以此来提高其抗腐蚀性。但是在混凝土暴露于硫酸盐介质之前,一定要有足够的时间使火山灰活性发挥硅灰、粉煤灰等火山灰配制的混凝土对抗硫酸盐侵蚀非常有效。钙离子的水化产物铝酸钙易与其反应生成钙矶石,掺加硅灰,粉煤灰等活性掺合料后,相对降低了钙的含量较易形成低硫型水化硫铝酸钙。低硫型水化硫铝酸钙在远离含铝固相表面的液相中以分散状析出结晶,填充原来的充水空间,不仅不会产生有害的内应力,而且还可以作为水泥石的有效组织结构。增强水泥石的密实性和强度。另一方面,水泥石中钙含量的减少和毛细孔,中液相石灰浓度降低,使石膏结晶侵蚀强烈受阻。因此,掺入硅灰、粉煤灰能提高混凝土抵抗硫酸盐侵蚀的能力。
3.防钢筋腐蚀
钢筋腐蚀性对水工用混凝土的来说是一项重要指标,混凝土在初凝后可以根据材料护面进行良好的抗冲性设计。例如在混凝土上加入超细火山灰等物质可以直接提高砂浆体的抗磨性。另外水泥浆的粘结性也是保证钢筋防腐的重要标准。所形成的钢筋混凝土只有能抗击出水的冲刷才能达到真正的防腐蚀。防腐混凝土的抗冲击力要高于普通混凝土一倍以上。但是要注意好对硅灰的掺拌,如果掺拌量少于20%后其自身强度和抗腐蚀性开始下降,在这种综合考虑下。根据对抗磨蚀混凝土性能高低要求,硅灰掺量一般不宜超过20%。在外掺料的控制上根据高强性能和混凝土的回填值进行调整,例如在矿粉中高强性能和混凝土性能成正比,在同等回弹条件下可以根据矿粉的掺拌量使钢筋的抗压强度更优越,这使因为在拌入粉煤灰后混凝土的强度增长减缓,并在后期在粉煤灰提升强度时同步提高。
结束语
传统的混凝土不仅在生产上造成资源的浪费,同时在环境上污染十分严重,所以针对高性能混凝土的研究也在不断的加强。我们进行高性能混凝土的试验检测就是为了有效利用环境,保护环境,使用科学技术制造性能更加优良的混凝土,为混凝土行业的可持续发展做出贡献。
参考文献
[1]沈新元.高掺量煤灰在混凝土路面修补中的应用[J].公路交通科技.2011(4),19~22.[2]冯乃谦.中国的高性能混凝土技术闭山东建材学院学报,2008,12(1)
[3]姚燕.高性能混凝土的研究与进展(J].混凝土外加剂(内部刊物),中国建筑材料工业协会.混凝土外加剂协会.中国土木工程学会混凝土及预应力混凝土外加剂专业委员会合编.2010(l):8~17
5.高性能混凝土报告 篇五
摘 要:高性能混凝土是一种是以耐久性为主要指标,同时具备高强、高早强、高施工性等优异性能的新型混凝土。应该通过制备的科学性以及提高浇筑、捣实等施工方法和工艺来提高混凝土的高施工性、高强度和体积稳定性,从而提高道路桥梁的使用寿命和整体经济效益。
关键词:道路桥梁;高性能混凝土;高抗渗能力;施工应用
1 高性能混凝土的特性
1.1 具有一定的强度和高抗渗能力
高性能混凝土具有一定的强度和高抗渗能力,但不一定具有高强度,中、低强度亦可。至于高性能混凝土应达到多高强度,世界各国暂无统一的明确规定。
1.2 具有良好的工作性
高性能混凝土具有良好的工作性,在成型过程中不分层、不离析,易充满模型;泵送混凝土、自密实混凝土还具有良好的可泵性,施工时能达到自流平,坍落度经时损失小,具有良好的可泵性。这种优良的工作性能可以保证施工时混凝土的质量均匀,提高施工效率。
1.3 使用寿命长
高性能混凝土的使用寿命长,对于一些特护工程的特殊部位,控制结构设计的不是混凝土的强度,而是耐久性。能够使混凝土结构安全可靠地工作1以上,是高性能混凝土应用的主要目的。
1.4 具有较高的体积稳定性
高性能混凝土具有较高的体积稳定性,即混凝土在硬化早期应具有较低的水化热,硬化过程中不开裂,收缩徐变小。硬化后期具有较小的收缩变形,不易产生施工裂缝。
2 高性能混凝土的配备及应用
2.1 高性能混凝土的配备原则
在高性能混凝土按配合比拌制之前,必须对原材料进行检验,尤其要控制好集料,水泥和矿物掺合料的质量,主要的技术指标必须达到施工规范提出的要求。由于高性能混凝土用水量少,水胶比低,拌合时较稠,因此在具体的操作中,应需要采用拌合性能好的搅拌设备。配制的基本原则是:采用低水胶比,选用优质原材料,且必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂如硅灰、粉煤灰、矿渣等,并从混凝土拌和物的流动性、施工工艺方面考虑,以获得高流态、低离析、质量均匀的高强混凝土。粉煤灰能有效地提高混凝土的抗渗性,显著改善混凝土拌合物的工作性,拌合用水采用无污染、无杂质的饮用纯净水。另外,制备高性能混凝土时,各种原材料的计量应尽量准确。
2.2 高性能混凝土的应用范围
随着材料科学的不断发展,耐久性、养护的`难易程度以及建设的经济性已成为工程建设的目标.高性能混凝土具有易于浇注、捣实而不离析、高超的、能长期保持的力学性能,早期强度高,韧性高和体积稳定性好,在恶劣的使用条件下寿命长、高强度、高流动性与优异的耐久性。目前,高性能混凝土广泛用于很多离岸结构物和长大跨桥梁的建造,包括长大跨桥梁所用的拌合物。它们主要用于主梁、墩部和墩基,硅粉混合水泥。另外,由于高性能混凝土可以显著降低结构的重量,显著提高受弯构件刚度,在预应力结构中则可施加更高的预应力值,并可利用早强特点提高张拉。并且,高性能混凝土还具有较强的抵抗大气环境作用和化学物质侵蚀的能力以及耐磨能力,可以广泛应用于露天工程或地下工程以及道路桥梁工程当中。
3 保证高性能混凝土施工质量的具体对策
3.1 严格控制高性能混凝土的拌制和运输高性能混凝土拌制前,严格按照施工配合比进行准确计量。
在具体的施工配备中,即使搅拌设备上装有先进的含水量测定及控制设备,操作人员也应该认真操作,在其稠度发生波动时,及时加以调整,从根源上确保高性能混凝土的特性。搅拌前严格测定粗细骨料的含水率,及时调整施工配合比。对于高性能混凝土运输设备限定,则应根据具体建筑工程的结构特点和工程量的大小以及道路气候状况等各种因素综合考虑后确定,在运输过程中还要尽可能保持混凝土的均匀性。运输时间应保证混凝土在初凝前浇入模板内并振捣密实。要求道路尽可能平坦且运距尽可能短,最大限度上减少混凝土的转运次数,确保高性能混凝土特性在具体施工中的正常发挥。
3.2 高性能混凝土的科学合理浇筑
混凝土的浇筑质量好坏直接关系到具体道路桥梁结构的承载能力和耐久性。浇筑一般包括布料、摊平、捣实、抹面和修整等诸多工序,混凝土浇筑工作十分关键,所浇混凝土必须均匀密实且强度符合施工的具体要求,保证结构构件几何尺寸准确,钢筋和预埋件位置准确,拆摸后混凝土表面平整光洁。同时,还要正确留置施工缝,采用分层连续浇筑,严格控制所浇混凝土的入模温度。在浇筑过程中,采用插入式高频振捣器按要求振捣密实。加强检查支撑系统的稳定性,浇筑后按照工艺仔细抹面压平,严禁洒水。
3.3 保证水化反应的正常进行
此外,保证水化反应的正常进行是保证高性能混凝土高性能的重要工艺措施,温度的高低直接影响水泥水化的速度,而湿度则严重影响水泥水化的能力。因此,要严格控制温度和湿度条件,保证混凝土的水化反应在适宜的环境条件下进行,确保高性能混凝土在施工中的使用功能。
参考文献
[1]@陈益民,贺行洋,李永鑫,等.矿物掺合料研究进展及存在的问题[J].材料导报,,(08).
[2]@陆有军,哈金福.多种掺合料复合配置高强高性能混凝土的试验[J].宁夏工程技术,2006,(03).
6.高性能混凝土报告 篇六
[摘要]本文介绍了三个方面的内容:一是高性能混凝土产生的背景。二是高性能混凝土的特性。三是高性能混凝土在施工中需注意的问题。
[关键词]高性能混凝土 桥梁建设 应用
高性能混凝土是20世纪80年代末90年代初,一些发达国家基于混凝土结构耐久性设计提出的一种全新概念的混凝土,它以耐久性为首要设计指标,这种混凝土有可能为基础设施工程提供1以上的使用寿命,如香港的青马大桥、加拿大的联盟大桥等,这些跨海大桥的设计使用寿命均在100年以上,而建设部于20世纪90年代组织了对国内混凝土结构的调查,发现大多数工业建筑及露天构筑物在使用25~30年后即需大修,处于有害介质中的建筑物使用寿命仅15~。为了区别于传统混凝土,高性能混凝土由于具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性,被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土,至今已在不少重要工程中被采用,特别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程中显示出其独特的优越性,在工程安全使用期、经济合理性、环境条件的适应性等方面产生了明显的效益,因此被各国学者所接受,被认为是今后混凝土技术的发展方向。
一、高性能混凝土产生的背景
1.现代科学技术和生产发展的需要。各种超长、超高、超大型混凝土构筑物,以及在严酷环境下使用的重大混凝土结构工程施工难度大,使用环境恶劣、维修困难,因此要求混凝土不但施工性能要好,尽量在浇筑时不产生缺陷,更要耐久性好,使用寿命长。
2.全世界都面临早年用普通混凝土修建的桥梁等基础设施老化问题严重,需要投入巨额资金进行维修或更新。
3.混凝土作为用量最大的人造材料,它的使用对生态环境的影响巨大。传统混凝土的原材料都来自天然资源,每用1t水泥,大概需要0.6t以上的洁净水,2t砂、3t以上的石子;每生产1 t硅酸盐水泥约需1.5 t石灰石和大量燃煤与电能,并排放1tCO2,而大气中CO2浓度增加是造成地球温室效应的原因之一。为了满足庞大的混凝土用量,过度开采矿石和砂、石骨料已在不少地方造成资源破坏并严重影响环境和天然景观。再者,由于混凝土过早劣化,如何处置费旧工程拆除后的混凝土垃圾也给环境带来威胁。因此,未来的混凝土必须从根本上减少水泥用量,必须更多地利用各种工业废渣作为其原材料;必须充分考虑废弃混凝土的再生利用,未来的混凝土必须是高性能的,尤其是耐久的。耐久和高强都意味着节约资源。高性能混凝土正是在这种背景下产生的。
二、高性能混凝土的特性
与普通混凝土相比,高性能混凝土在组成与配合比方面有如下特点:
1.使用矿物掺合料。高性能混凝土一般都含有矿物掺和料硅粉、粉煤灰或磨细矿渣,经过国内外大型桥梁中的实际应用表明,其中以硅粉提高强度和耐久性的效果最显著。硅粉为高活性、无定性SiO2微小颗粒,粒径是水泥粒径的1/100,可以填充在水泥颗粒之间,同事能将水泥水化产生的Ca(OH)2转化为CSH凝胶(即火山灰反应),从而大幅度提高混凝土强度和降低混凝土渗透性。在非常恶劣环境中要求混凝土结构具有长寿命,或混凝土强度等级在C80以上,硅粉是高性能混凝土的必要组成部分。优质粉煤灰具有物理减水作用,高细度矿渣具有增强作用。这两种掺和料也都有火山灰反应活性,能够在一定程度上降低混凝土渗透性;但粉煤灰和矿渣会降低混凝土早期强度。同时掺加硅粉和优质粉煤灰或高强度矿渣,可以配置高强同时耐久的混凝土。目前这种水泥+硅粉+粉煤灰或矿渣的三组份胶结材的高性能混凝土正在获得越来越多的应用。
2.低水胶比。只有水胶比低,混凝土的孔隙率或渗透性才可能低,因此低水胶比是保证混凝土高耐久性于较高强度的前提条件之一。目前已形成共识:水胶比低于0.45的混凝土,不可能在严酷环境中具有高耐久性,实际应用的高性能混凝土水胶比常常介于0.25~0.40之间。
3.最大骨料粒径小。高性能混凝土骨料的最大粒径宜在10~20mm。有两个原因,其一;最大粒径较小,则骨料与水泥浆界面应力差较小,一位应力差可能引起裂缝;其二:较小骨料颗粒强度比大颗粒强度高,因为岩石破碎时消除了内部裂隙。
4.高效减水剂与水泥的相容性好。低水胶比和含有硅粉的高性能混凝土除必须使用高效减水剂以外,高效减水剂和水泥之间的相容性还必须好,这样才能保证混凝土拌和物有良好的工作性。经过实际应用已基本了解出现相容性的原因是:高效减水剂与水泥的CaSO4均能与水泥水化速度最快的C3A反应,如果水泥的石膏不能及时释放硫酸根离子与C3A反应,则大量高效减水剂就会被C3A所束缚,高效减水剂就不能发挥应有的减水作用,即出现相容性问题。一般C3A含量高和使用硬石膏的水泥,容易出现与高效减水剂相容性不良的问题。
虽然高性能混凝土具有上述共性,但并不意味高性能混凝土会有标准的组成或配合比,因为每个工程的`原材料和对强度、耐久性的要求都不同,配合比使用中也会根据桥梁的实际需要使用不同类型的水泥、矿物掺和料和化学外加剂。对于预应力混凝土大梁,配合比主要是以强度指标为基础,一般同时能够获得较高耐久性,因为高强混凝土的渗透性较低。相反,现浇桥面板的高性能混凝土配合比则一般以耐久性为基础,同时也规定了混凝土的最小抗压强度。
三、高性能混凝土在实际应用过程中存在的问题
高性能混凝土的突出特点就是掺加矿物掺合料、降低水泥用量、低水胶比、掺用复合外加剂等。的《公路桥梁施工技术规范》(JTJ 041-)中,就已经明确提出,水泥用量是指“水泥与矿物掺合料总量”,水灰比就是水胶比。在这之后的《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》(JTG/T B07-01-)中明确提出了各种环境下最小胶凝材料用量,与《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-)中的水泥用量基本一致,如表2,同时提出最小水泥用量应不低于240 kg/m3。作为施工人员在实际应用中一定要认真学习规范,灵活运用规范,而不被规范束缚,和普通的混凝土应用区别开来。
四、高性能混凝土在施工中需注意的问题
高性能混凝土的特点是低水胶比、高矿物掺和料、复掺外加剂,这与普通混凝土是不同的,这使得高性能混凝土在施工的质量控制、养护措施都与普通混凝土不同。低水胶比决定于混凝土的粘性变大,在混凝土的运输、浇注、振捣工艺上必须严格控制,有的施工人员为方便施工而掺水,结果强度、耐久性大幅度下降;高矿物掺和料要求混凝土的养护必须到位,普通混凝土早期强度高水化快,对养护不是很敏感,但高性能混凝土则不同,高性能混凝土用水量低,易发生自身收缩而产生裂缝,所以浇筑捣实后,盖上湿布或草帘进行早期养护。保证水化反应的正常进行是保证高性能混凝土高性能的重要工艺措施,在混凝土浇筑完毕后12小时以内,通过湿润养护,使混凝土在良好的条件下进行水化反应。因为掺和料的活性比水泥小得多,对硅粉混凝土,要求潮湿养护14d,而粉煤灰混凝土则要养护21d才能达到预期效果,否则会发生表面掉面、耐磨性差等;复掺外加剂要求混凝土的拌合时间必须要长,外加剂的用量很小,若不保证拌合时间,根本分散不开,均匀性变差,致使外加剂不仅起不到作用,反而使混凝土表面质量下降。
五、结束语
7.高性能混凝土报告 篇七
关键词:高强,高性能,混凝土,混凝土技术,发展
1 高强高性能混凝土的特性
所谓高强高性能混凝土是指用常规的水泥、砂石作原材料, 用常规的制作工艺, 外加超塑化剂, 或同时外加一定量的超细活性掺合料, 使拌合物具有良好的工作性, 并在硬化后具有高强度、高耐久性、高体积稳定性的混凝土。
(1) 高强度
混凝土强度是整体结构最基本的技术性能要求, 结构不同对混凝土强度值的要求也不一样。实验结果表明, 当强度从C40上升到C80时, 混凝土的单价增加约50%, 同时承受荷载的能力也会增加1倍。由于具有减小断面面积、减轻结构自重的特点, 高强混凝土很快得到了建筑行业的青睐, 后来基于耐久性的技术要求, 又逐步发展成为高强高性能混凝土。由于高强混凝土的强度和弹性模量较高, 可以利用这一特性大幅度的减少高层和超高层建筑物纵向受力结构的截面尺、扩大建筑使用面积, 很大程度上改善了建筑物的使用功能;还由于结构截面尺寸的减小, 大大减少了建筑物结构的自重, 从而解决了建筑物的结构自重占主要因素的问题。不仅如此, 由于混凝十强度的提高, 还能节约混凝土的原材料、加快施工进度提高建筑工程的经济效益。
(2) 高耐久性
高强高性能混凝土的耐久性很好, 一般可达到几十年甚至上百年, 是普通混凝土耐久性的3到10倍。混凝土耐久性的分析检验有两个方面:自然老化和人为劣化。自然老化是指混凝土在自然环境下随着时间增长而产生的性能破坏, 例如产生裂缝、剥落、碳化等现象, 结构安全度降低。人为劣化是指混凝土结构在日常使用过程中, 由于各方面的人为因素导致混凝土的使用功能降低而无法再满足生产生活需要。
(3) 高体积稳定性
混凝土的体积稳定性是结构的受力性能甚至结构的安全性的直接影响因素, 混凝土体积稳定性的检验可分成三类:收缩变形――混凝土在整个凝结过程中发生的体积变形;混凝土在荷载作用下产生的变形, 譬如弹性变形、混凝土的徐变;温度变形――在温度作用下混凝土发生变形。高性能混凝土通过减少用水量和水泥用量、采用弹性模量较高的集料等措施, 提高了混凝土密实性、混凝土强度, 改善混凝土级配。由于高强混凝土的强度高, 所以其变形很小, 使得混凝土的刚度大大增加, 减少了混凝土预应力的损失。因此, 高强混凝土能适应现代建筑结构向大跨度、重载、超高层和承受恶劣环境条件的需要。
高性能混凝土在配制时强调低水灰比、优质原材料, 外加足量的矿物集料和减水剂, 以控制水泥用量, 降低混凝土内部孔隙率, 提高混凝土强度、耐久性。与普通混凝土相比:HPC原材料组分增加;施工工艺要求严格;管理人员及施工操作人员自身素质要求高, 混凝土的内部均匀性、致密性提高;混凝土拌和物性能、力学性能、特别是耐久性能均大大改善和提高。
2 高强高性能混凝土---混凝土技术发展方向
高强高性能混凝土的组分较多, 对性能影响的因素较为复杂, 因而对施工工艺和质量控制有更严格的要求, 必须对高强高性能混凝土的外加剂掺量与用水量进行严格控制。高强高性能混凝土适宜于商品混凝土搅拌站生产, 搅拌站应配有计算机自动控制系统, 自动精确计量原材料, 并能对原材料品质均匀性、配合比参数的变化等通过人机对话进行监控与反馈分析。
2.1 高强高性能混凝土的搅拌
搅拌时应注意外加剂应在加水到一半时开始加入, 加入后约20 s, 搅拌均匀后才可投入粗骨料。全部材料投入搅拌机后, 至少搅拌40 s才能出料。
2.2 高强高性能混凝土的运输
高强高性能混凝土采用混凝土搅拌运输车, 搅拌运输车应保持清洁。装料前应反转倒清筒体内积水、积浆。运输过程中和卸料时不得往筒体内注水, 运输结束后应及时清洗。搅拌运输车在运输过程中, 应保持筒体按一定速度旋转。运送至浇筑地点给混凝土泵喂料前, 应中高速旋转搅拌筒, 使混凝土拌和均匀, 然后卸料。
2.3 高强高性能混凝土的泵送
高强高性能混凝土水灰比小、黏性大、泌水较少, 不易离析, 泵送阻力大, 宜采用固定高压泵和高压泵管。混凝土泵送时速度不宜过快, 过快对高强高性能混凝土不利, 且混凝土泵和泵管承受压力较大, 易爆管和爆卡。现场施工中, 一次最多浇注C80混凝土815.5m3, 计70h。配备2台三一重工HBT60C高压泵, 泵送水平距离57m, 垂直高度9.5m, 泵送压力最大为20Mpa。
2.4 高强高性能混凝土的浇筑
高强高性能混凝土因浆量较大, 黏性较高, 流动速度慢, 不易充盈模腔, 相对普通混凝土, 振动时间要加长, 抽拔棒的速度要慢, 因此要注意加强对振捣质量的控制。施工中, 混凝土采用高频振动器捣固, 人员定点定位负责, 防止漏振。
2.5 高强高性能混凝土的养护
高强高性能混凝土由于水灰比小, 基本不泌水, 因此养护比普通混凝土更为重要。由于一次浇筑时间长, 对早期浇筑的混凝土在混凝土终凝后应立即进行养护, 养护采取在模板外侧加挂两层棉被, 模板拆除后及时喷涂养护液。在混凝土浇筑前埋设测温管, 做好混凝土内部和表面温度监测, 当内外温差超过25℃应及时采取防范措施。
3 结束语
高强高性能混凝土诸多优良特性, 如高强、早强、高变形模量和高抗渗性, 使混凝土工程结构的各主要性能指标得以提高。尤其在降低结构自重、增大建筑使用面积、减少材料消耗、节省施工费用和投资、缩短工期、扩大混凝土结构应用领域等方面, 效果非常明显。因此, 高强高性能混凝土的研究开发得到了各国高度重视, 是混凝土技术发展方向。
参考文献
[1]邢锋, 冷发光, 冯乃谦, 李伟文;高性能混凝土骨料数量效应研究[J];四川建筑科学研究;2001年02期
[2]钱晓倩;高性能混凝土原材料和配合比设计中的问题与对策[J];混凝土;1998年01期
8.高性能混凝土报告 篇八
【关键词】混凝土;结构耐久性高;性能混凝土应用
混凝土是现代建筑工程中大量使用的一种主体结构材料,该材料有着较好的结构性能,这对于建筑工程的质量提升来说有着极大的益处。但是在实际应用混凝土的过程中,必须要保证合理的应用,才能够使得建筑工程的质量能够有所保障。并且在当前科技书飞速发展的情况下,有越来越多的新型高性能混凝土涌现出来,而在这些混凝土被逐渐推广应用之后,建筑工程的质量也得到了极大的提高。但是在实际应用的过程中,暴露出了大量的问题,例如混凝土耐久性不足等问题,这类问题会对于建筑工程的质量带来直接的影响,同时还影响到了建筑行业的可持续发展。下文主要针对混凝土结构耐久性以及高性能混凝土的应用进行了全面详细的阐述。
1.混凝土工程耐久性不足的后果
混凝土主要就是指使用水泥、砂、细石等材料经过一定比例混合,并且搅拌之后所获得集料,同时在完成造型、养护之后,便得到了硬化后的水泥混凝土成品。该技术在逐渐应用的过程中,其技术性能得到了极大的提升,同时也增强了建筑工程的质量,这对于建筑工程行业的发展来说起到了极其重要的作用。但是通过对大量混凝土的实际应用情况来看,由于混凝土应用的工程量较大,这也就导致部分工程出现了无法对每一个环节的质量进行监督,从而使得混凝土的耐久性能无法得到切实有效的保证。当建筑工程的混凝土结构出现耐久性不足的现象之后,必然就会导致混凝土工程埋下巨大的安全隐患,这对于整个社会来说都是一个极大的不稳定因素。就目前来说,我国每年需要进行修建的建筑工程規模都在不断的扩大,而这些工程在使用大约30-50年之后就会进入到一个必须维修的阶段,而在这一过程中,如果建筑工程自身没有良好的耐久性能,就必然会导致大量的维修资金浪费,这就使得建筑工程的经济效益较低。
2.影响混凝土耐久性的主要因素
通常情况下,混凝土工程自身的使用年限都为50-100年左右,但是在对大量建筑工程的使用情况调查来看,现代建筑工程在使用10-20年,甚至于数年之后就出现重大的质量问题,需要其进行修缮。而出现这方面问题的一个主要原因就在于建筑工程在进行修建的过程中,仅仅只是使用的普通性能的混凝土,这就使得混凝土的性能无法充分的满足建筑工程的质量需要。此外,部分工程在进行施工的过程中,施工技术不当,导致混凝土水灰比、用水量过大,直接使得混凝土内部的孔隙率抄表,严重情况下甚至达到了混凝土结构本身体积的25%-40%,尤其是这其中所存在的毛细孔,占有了极大的构成部分。混凝土中所存在的毛细孔是促使水分、氧气、二氧化碳等各种侵蚀物质进入到混凝土内部的一个通道,长久侵蚀以后,混凝土的耐久性就会在这一个过程中出现大量的不足。
3.提高混凝土耐久性的技术途径
为了使得混凝土的耐久性获得极大提升,可以针对混凝土的性能来进行改进,从而使得混凝土性能得到提高,达到提升建筑工程质量的目的。例如最简单措施的就是降低混凝土自身的孔隙率,使得混凝土密度、强度得到一定程度的提升,这都是一个切有效的提升混凝土耐久度的方式。而降低混凝土孔隙率的方法则可以采取减少配合比中水的用量来实现。但考虑到水的配比减小会导致混凝土的和易性受到很大影响,因此也不是最佳的技术方法。目前,常用的降低混凝土孔隙率的方法主要是采用加入添加剂的方法来实现。另外,若能够采取措施解决混凝土自身所存在的破坏结构的因素问题,也是能够很好的提高混凝土的耐久性的。
3.1掺入高效减水剂
掺入高效的减水剂能够使混凝土在保证混凝土拌和物所需流动性的同时,尽可能降低用水量,减小水灰比,使混凝土的总孔隙,特别是毛细管孔隙率大幅度降低。这种高效的减水剂是当前很多对混凝土强度等级提出较高要求的简述施工中最常采用的混凝土外加剂。
3.2掺入高效活性矿物掺料
普通水泥混凝土的水泥石中水化物稳定性的不足,是混凝土不能超耐久的另一主要因素。在普通混凝土中掺入活性矿物的目的,在于改善混凝土中水泥石的胶凝物质的组成。活性矿物掺料(矽灰、矿渣、粉煤灰等)中含有大量活性SiO-2及活性Al-20-3,它们能和水泥水化过程中产生的游离石灰及高碱性水化矽酸钙产生二次反应,生成强度更高,稳定性更优的低碱性水化矽酸钙,从而达到改善水化胶凝物质的组成,消除游离石灰的目的。有些超细矿物掺料,其平均粒径小于水泥粒子的平均粒径,能填充于水泥粒子之间的空隙中,使水泥石结构更为致密,并阻断可能形成的渗透路。
3.3混凝土的养护
混凝土养护要注意湿度和温度两个方面。养护不仅是浇水保湿,还要注意控制混凝土的温度变化。在湿养护的同时,应该保证混凝土表面温度与内部温度和所接触的大气温度之间不出现过大的差异。采取保温和散热的综合措施,防止温降和温差过大。因此,综合考虑,蒸汽养护能较好地解决以上两个方面的问题。
3.4消除混凝土自身的结构破坏因素
除了环境因素引起的混凝土结构破坏以外,混凝土本身的一些物理化学因素,也可能引起混凝土结构的严重破坏,致使混凝土失效。例如,混凝土的化学收缩和干缩过大引起的开裂,水化热过性过高引起的温度裂缝,硫酸铝的延迟生成,以及混凝土的碱集料反应等。因此,要提高混凝土的耐久性,就必须减小或消除这些结构破坏因素。限制或消除从原材料引入的碱、SO3、Cl-等可以引起结构破坏和钢筋蚀物质的含量,加强施工控制环节,避免收缩及温度裂缝产生,提高混凝土的耐久性。
4.结语
综上所述,在当前科技水平不断提升的情况下,有越来越多的新型高性能混凝土开始涌现出来,在这类高性能混凝土持续应用的情况下,现代建筑工程的质量水平必然会得到极大的提升。而在这其中,对于建筑质量起到极大影响的耐久性方面必须要加以重视,使用高性能混凝土来让其能够得到良好控制,这对于我国建筑行业的发展来说有着极其重要的作用。 [科]
【参考文献】
[1]潘秋景,曾志刚.浅谈高性能混凝土及其耐久性[J].科技信息,2010(19).
[2]饶佑志.浅谈高性能混凝土耐久性的特点以及应用[J].现代商贸工业,2007(07).
【高性能混凝土报告】推荐阅读:
试验检测高性能混凝土分析06-22
混凝土材料力学性能现场检查08-09
再生混凝土性能研究与评述论文09-17
高性能砼经验交流材料07-14
材料性能07-27
汽车性能检测教案06-20
工程材料特殊性能钢07-21
建筑构件耐火性能研究11-06
混凝土整改报告10-12
混凝土企业整改报告06-25