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1、任务1-1-5,其他功能混凝土,一、高强混凝土 二、流态混凝土 三、纤维增强混凝土 四、碾压式水泥混凝土 五、仿生裂缝自愈合混凝土,高强混凝土定义,1.一般把强度等级为C60及其以上的混凝土称为高强混凝土。它是用水泥、砂、石原材料外加减水剂或同时外加粉煤灰、矿粉、矿渣、硅粉等混合料，经常规工艺生产而获得高强的混凝土。 2.根据CECS 104:99高强混凝土结构技术规程1.0.2条明确规定：“高强混凝土为采用水泥、砂、石、高效减水剂等外加剂和粉煤灰超细矿渣硅灰等矿物掺合料以常规工艺配制的C50C80级混凝土。”,高强混凝土特性,高强混凝土作为一种新的建筑材料，以其抗压强度高、抗变形能力强、密度
2、大、孔隙率低的优越性，在高层建筑结构、大跨度桥梁结构以及某些特种结构中得到广泛的应用。高强混凝土最大的特点是抗压强度高，一般为普通强度混疑土的46倍，故可减小构件的截面，因此最适宜用于高层建筑。 试验表明，在一定的轴压比和合适的配箍率情况下，高强混凝土框架柱具有较好的抗震性能。而且柱截面尺寸减小，减轻自重，避免短柱，对结构抗震也有利，而且提高了经济效益。高强混凝土材料为预应力技术提供了有利条件，可采用高强度钢材和人为控制应力，从而大大地提高了受弯构件的抗弯刚度和抗裂度。因此世界范围内越来越多地采用施加预应力的高强混凝土结构，应用于大跨度房屋和桥梁中。 此外，利用高强混凝土密度大的特点，可用作建
3、造承受冲击和爆炸荷载的建（构）筑物，如原子能反应堆基础等。 利用高强混凝土抗渗性能强和抗腐蚀性能强的特点，建造具有高抗渗和高抗腐要求的工业用水池等。,杭州湾跨海大桥70m预应力梁板为C50,秦山核电站反应堆基础采用为Ps40(相当于C50)。,浙江交通职业技术学院路桥学院 道路建筑材料精品课程,苏通大桥辅桥连续刚构采用C60,黄河小浪底水利枢纽工程泄流排砂部位采用C70,2008年建造的上海礼兴酒店:C80高强度混凝土首次在上海大批量使用，也是首度把C80混凝土泵送到百米之上。,国家大剧院部分钢管桩采用C100,流态混凝土定义,混凝土拌合物坍落度值大于20cm的混凝土。 一般采用适量的流化剂(
4、高效减水剂或普通减水剂)作为外加剂，加到坍落度为812cm的基体混凝土中，经二次搅拌，使其流动性大幅度提高，顿时达到1822cm。 便于浇灌，减轻甚至免去振捣成型工序，能自流填满模型和钢筋间隙。,流态混凝土用途,流态混凝土适用于泵送、管道输送、漏斗浇灌及快速施工等场合。尤其是钢筋密集的混凝土构件和混凝土运输困难的地方。,坍落扩展度,当混凝土拌和物坍落度大于220mm时，用钢尺测量混凝土扩展后最终的最大直径和最小直径，在这两个直径之差小于50mm的条件下，用其平均值作为坍落扩展值。,西安市产灞商务中心大斜面外墙采用 C50自密实混凝土坍落度的平均值为240260 mm，坍落扩展度的平均值为650
5、 mm；1 h坍落度损失为零，坍落扩展度损失小于20 mm。,三峡二期工程电站引水压力钢管，钢管直径为124m，每条钢管外包混凝土厚度2m，周圈钢筋多为34层，钢筋量大且密集,坍落度能达到250270mm，坍落扩展度达550700mm。,纤维增强混凝土定义,纤维增强混凝土，是以水泥浆、砂浆、粗骨料为基材，以金属材料、无机材料或有机纤维为增强材料组成的一种水泥基复合材料，它是将短而细的，具有高抗拉强度、高极限延伸率、高抗碱性等良好性能的纤维均匀地分散在混凝土基体中形成的一种新型混凝土。 纤维在水泥基材中的作用主要体现在三个方面：增强、阻裂和增韧作用。 纤维增强混凝土一般可以分为钢纤维混凝土、碳纤
6、维混凝土、合成纤维混凝土,纤维增强混凝土发展,早在1910 年，美国的H. F. Porter 7，就提出过将短钢纤维掺入水泥和混凝土中以提高其抗拉力，发表了关于钢纤维混凝土的第一篇论文。 1911 年美国的Graham 正式将钢纤维掺合到混凝土中,并初步验证了它的优越性。 1963 年美国学者Romuldi 从理论上阐明了钢纤维的增强作用和机理,从而为钢纤维混凝土的进一步研究、开发奠定了理论基础,使它从小规模探索实验阶段跃进到大面积开发的新阶段。 美国在1990 年和1991 年举行了纤维增强混凝土的专题报告会,正式拉开了纤维增强混凝土研究与应用的序幕; 1995 年韩国举行了纤维增强水泥混
7、凝土的专题报告会, 1996 年在中国北京举行了第三届国际水泥混凝土报告会,表明纤维增强混凝土的研究与应用已经国际化。在国外,纤维增强水泥混凝土复合材料已经广泛应用于非承重构件中。国内的研究起步较晚,最初上海合成纤维研究所研究了锦纶短纤维对水泥混凝土的增强效果。,钢纤维混凝土,浙江省黄衢南高速的达坞隧道采用了喷射钢纤维混凝土衬砌，使围岩整体能发挥更大的作用，减少了衬砌厚度， 由原来的钢筋混凝土衬砌厚度30cm减少至钢纤维混凝土喷衬厚度20cm，省去了钢筋工程量，同时还不需要立模，成本由每延米1175元减少至398元，工作量减少了34。 江西省景婺黄高速的桥面铺装采用8cm厚的钢纤维混凝土防水层
8、，实际表明也达到了很好的防渗效果，与焊接钢筋网相比，具有工艺简单、施工方便和造价低等优点。 江西省323国道赣州段路面的面层上采用了5cm厚的钢纤维混凝土，也起到了很好的抗磨耗效果；另外，整个砼面板均可以采用钢纤维混凝土，增强抗弯拉和抗剪能力，延长使用寿命。,碳纤维混凝土,1982年在伊拉克首都巴格达的AL shaheed纪念馆上安装了总面积达10000m2的CFRC挂板，是国际上大量使用CFRC制品的第一例。制造CFRC板的主要原料是沥青基碳纤维、波兰特水泥，砂与火山灰质轻集料等，纤维的体积率为2。 1986年在日本东京建造的37层ARK办公大楼使用了总面积达32000m2的CFRC幕板。每
9、块的商为3100mm，宽为1470mm，体积密度为139cm3，自重约为lOOkg。所用沥青基碳纤维的掺量相当于水泥质量的3。 1988年日本赤坂所建造的建筑面积各为11200m2的获岛大楼与DK大楼，均使用了用沥青基碳纤维制成的CFRC幕板。 此外CFRC在智能混凝土上也有了一些研究进展。,合成纤维混凝土,宁波市宁海县白溪水库钢筋砼面板堆石坝期面板上掺入聚丙烯纤维后能减少混凝土干缩约7 ，开裂指数约60 ，提高极限拉伸约8 ，降低弹性模量约9 ，提高弯曲韧性系数35，抗冻等级从F1O0提高到F200掺入改性聚丙烯特种纤维可以明显减少混凝土收缩和开裂，改善混凝土的变形性能和提高耐久性。,交通部
10、第二公路局承建的西安市环城大型立交桥，由于使用了聚丙烯纤维，解决了桥面混凝土易产生裂纹的难题。 广州50层高的中心广场大厦，在平均厚度800mm的四层地下室的地板、侧墙、楼板等构筑物中大量采用C40聚丙烯纤维混凝土，以解决刚体本体的防水、抗裂，并且地下室完工后极少发现明显裂缝及渗漏，取得了良好的效果。 广州文德广场7000m2屋面板、西安市南大街地下商业街、重庆朝天门广场17000 m2扩观景平台和深圳市民中心30000 m2大型地下室等工程中，聚丙烯纤维混凝土的使用都取得了成功。,玻璃纤维增强混凝土 (GRC),它以软质、高强、高韧性、耐水、天然、隔音隔热、易于加工成型等优势，在我国主要用于
11、建筑隔墙板、砌块等方面. 亚运 会 羽 排馆，建筑面积1万m2，高度30m，其外墙由四锥面体的504块单板尺寸为3100 X2240mm的异形GRC壳板组成。在建造中，由于充分发挥了GRC的轻质高强，立面造型新颖、丰富、运输吊装方便等优点，受到用户的好评。 广深准高速铁路石龙特大桥隔声屏采用GRC隔声板作隔声屏障，共采用GRC板12850m2. GRC大跨度屋面板(长5. 5m，宽1. 2m)应用于海南凤凰国际机场楼，获得了良好的技术经济效果。,碾压式水泥混凝土 （RCC）,以级配集料和较低的水泥用量以及掺合料和外加剂等组成的超干硬性混凝土拌和物，经振动压路机等机械碾压密实而形成的一种混凝土。
12、 根据其材料和工艺特点，碾压混凝土路面施工的技术难点是如何实现压实度与平整度的协调统一。大量试验研究表明，碾压混凝土路面施工的技术关键可概括为：稠度稳定、摊铺均匀、碾压密实、养生充分。为了实现这一目标，重点是在做好施工机械选型与配套的基础上，合理选择拌和、摊铺、碾压及养生等关键工序的工艺参数。,重力坝,1979年美国第一个碾压混凝土大坝米尔顿布鲁克大坝。 1983年，在福建的坑口建成了中国第一座碾压混凝土大坝 。 2007年中国已经建成的RCC大坝有90多座。日本有35座、西班牙有20多座。 云南省李仙江土卡河水电站工程大坝 ，新疆山口水电站 ，广东惠州抽水蓄能电厂水库 ，湖北罗坡坝水电站大坝
13、 中国龙滩大坝获国际碾压混凝土里程碑工程荣誉 。,衢州江山碗窑水库重力坝是浙江省第一座碾压混凝土坝,浙江宁海西溪水库工程是浙江省第二座碾压混凝土重力坝,道路,1996年307国道 铺筑了约20kmRCC推广应用工程。 2001年唐津高速公路修筑了2.1公里RCCAC（碾压混凝土和沥青混凝土）复合式路面试验路。 2010年广梧高速河口至平台段铺筑了约1.5km水稳厂拌式碾压混凝土基层。,仿生裂缝自愈合混凝土,模仿动物的骨组织结构受创伤后的再生，恢复机理，采用修复胶粘剂和混凝土材料相复合的方法，对材料损伤破坏具有自修复和再生的功能，恢复甚至提高材料性能的一种新型复合材料。 从严格意义上来说，应该是一种机敏混凝土。机敏混凝土是一种具有感知和修复性能的混凝土，是智能混凝土的初级阶段，是混凝土材料发展的高级阶段.由这种材料构建的混凝上结构出现裂纹和损伤后，如何利用自身的材料特性达到自修复、自钝化，对混凝土结构起到自防护的作用 。,
