《高强度水泥(1)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高强度水泥(1)（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高强混凝土定义一般把强度等级为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、F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。 编辑本段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
2、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。 编辑本段规范规定根据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
3、C50C80级混凝土。” 就此更正，以免同行受误导。 编辑本段改善高强混凝土的方法：(1)改善水泥的水化条件增加水泥中早强和高强的矿物成分的含量。 提高水泥的磨细度。 (2）掺加各种高聚物（3）增强集料和水泥的粘附性(4）掺加高效外加剂（5)增加混凝土的密实度（6）采用纤维增强（7）混凝土密封固化剂编辑本段高强混凝土的应用1、混凝土 组成钢筋混凝土主要材料之一的混凝土的发展方向是高强、轻质、耐久(抗磨损、抗冻融、抗渗）、抗灾(地震、风、火、抗爆等。 1。1 高性能混凝土（high performance concrete，HPC） HPC是近年来混凝土材料发展的一个重要方向，所谓高性能：是指混
4、凝上具有高强度、高耐久性、高流动性等多方面的优越性能.从强度而言,抗压强度大于C50的混凝土即属于高强混凝土，提高混凝土的强度是发展高层建筑、高耸结构、大跨度结构的重要措施。采用高强混凝土，可以减小截面尺寸,减轻自重，因而可获得较大的经济效益，而且,高强混凝土一般也具有良好的耐久性。我国己制成C100的混凝土。已有文献报道1)，国外在试验室高温、高压的条件下,水泥石的强度达到662MPa（抗压）及64.7MPa（抗拉）。在实际工程中，美国西雅图双联广场泵送混凝土56 d抗压强度达133.5MPa。 在我国为提高温凝土强度采用的主要措施有: （1)合理利用高效减水剂，采用优质骨料、优质水泥，利用
5、优质掺合料，如优质磨细粉煤灰、硅灰、天然沸石或超细矿渣。采用高效减水剂以降低水灰比是获得高强及高流动性混凝土的主要技术措施; (2）采用525，625，725号的硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥及相应的外加剂，这是中国建筑材料科学研究院制备高性能混凝土的主要技术措施； （3）以矿渣、碱组分及骨料制备碱矿渣高强度混凝土，这是重庆建筑大学在引进前苏联研究成果的基础上提出的研制高强混凝土的技术措施; （4)交通部天津港湾工程研究所采用复合高效减水剂，用525号水泥320kg/m，水灰比0。43，和425号水泥480kg/m，水灰比0.32，在试验室中制成了抗压强度分别为68MPa和65MPa的高强混凝土。
6、 1。2 活性微粉混凝土(reactive powder concrete， RPC） RPC是一种超高强的混凝土，其立方体抗压强度可达200800MPa,抗拉强度可达25150MPa，断裂能可达30KJ/，单位体积质量为2。5-3.0t/m3.制成这种混凝土的主要措施是： （1)减小颗粒的最大尺寸，改善混凝土的均匀性； (2）使用微粉及极微粉材料,以达到最优堆积密度(packing density)； （3）减少混凝土用水量，使非水化水泥颗粒作为填料，以增大堆积密度； （4）增放钢纤维以改善其延性； （5）在硬化过程中加压及加温,使其达到很高的强度。 普通混凝土的级配曲线是连续的，而RPC的
7、级配曲线是不连续的台阶形曲线，其骨料粒径很小，接近于水泥颗粒的尺寸。RPC的水灰比可低到0。15,需加入大量的超塑化剂，以改善其工作度。RPC的价格比常用混凝土稍高，但大大低于钢材,可将其设计成细长或薄壁的结构，以扩大建筑使用的自由度。在加拿大Sherbrook已设计建造了一座跨度为60m、高3。47m的B200级RPC的人行-摩托车用预应力桁架桥。 1。3低强混凝土 美国混凝土学会（AC1）229委员会，提出了在配料、运送、浇筑方面可控制的低强混凝土,其抗压强度为8MPa或更低.这种材料可用于基础、桩基的填、垫、隔离及作路基或填充孔洞之用，也可用于地下构造，在一些特定情况下，可用其调整混凝土
8、的相对密度、工作度、抗压强度、弹性模量等性能指标，而且不易产生收缩裂缝。荷兰一座隧洞工程中曾采用了低强度砂浆(1owstrength mortar， LSM，其组分为：水泥150kg/m，砂；1080kg/m，水570kg/m,超塑化剂6kg/m，膨润土35kg/m,所制成的LSM的抗压强度为3.5MPa，弹性模量低于500Mpa.LSM制成的隧洞封闭块，比常规的土壤稳定法节约造价50%，故这种混凝土可望在软土工程中得到发展应用. 1.4轻质混凝土 利用天然轻骨料（如浮石、凝灰岩等）、工业废料轻骨料（如炉渣、粉煤灰陶粒、自燃煤矸石等）、人造轻骨料（页岩陶粒、粘土陶粒、膨胀珍珠岩等）制成的轻质混
9、凝土具有密度较小、相对强度高以及保温、抗冻性能好等优点利用工业废渣如废弃锅炉煤渣、煤矿的煤矸石、火力发电站的粉煤灰等制备轻质混凝土，可降低混凝土的生产成本，并变废为用,减少城市或厂区的污染，减少堆积废料占用的土地，对环境保护也是有利的。 1。5纤维增强混凝土 为了改善混凝土的抗拉性能差、延性差等缺点，在混凝土中掺加纤维以改善混凝土性能的研究，发展得相当迅速。目前研究较多的有钢纤维、耐碱玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚丙烯纤维或尼龙合成纤维混凝土等. 在承重结构中，发展较快、应用较广的是钢纤维混凝土.而钢纤维主要有用于土木建筑工程的碳素钢纤维和用于耐火材料工业中的不锈钢纤维。用于土木建筑工程的钢纤
10、维主要有以下几种生产方法： (1）钢丝切断法； （2）薄板剪切法; （3)钢锭(厚板)铣削法； （4)熔钢抽丝法。 当纤维长度及长径比在常用范围，纤维掺量在1到2（体积分数，本文中的掺量均指体积分数)的范围内，与基体混凝土相比，钢纤维混凝土的抗拉强度可提高4080%，抗弯强度提高50%120,抗剪强度提高50100%，抗压强度提高较小，在025之间，弹性阶段的变形与基体混凝土性能相比没有显著差别,但可大幅度提高衡量钢纤维混凝土塑性变形性能的韧性。 中国工程建设标准化协会于1992年批准颁布了由大连理工大学等单位编制的钢纤维混凝土结构设计与施工规程（CECS 38：92），对推广钢纤维混凝土的应
11、用起到了重要作用. 钢纤维混凝土采用常规的施工技术,其钢纤维掺量一般为0.6%2.0%.再高的掺量，将容易使钢纤维在施工搅拌过程中结团成球，影响钢纤维混凝土的质量。但是国内外正在研究一种钢纤维掺量达527%的简称为SIFCON的砂浆渗浇钢纤维混凝土，其施工技术不同于一般的搅拌浇筑成型的钢纤维混凝土，它是先将钢纤维松散填放在模具内，然后灌注水泥浆或砂浆，使其硬化成型。SIFCON与普通钢纤维混凝土相比，其特点是抗压强度比基体材料有大幅度提高,可达100200MPa，其抗拉、抗弯、抗剪强度以及延性、韧性等也比普通掺量的钢纤维混凝土有更大的提高。 另一种名为砂浆渗浇钢纤维网混凝土（SIMCON)的施
12、工方法与SIFCON的基本相同，只是预先填置在模具内的不是乱向分布的钢纤维，而是钢纤维网,制成的产品中，其纤维掺量一般为46，试验表明,SIMCON可用较低的钢纤维掺量而获得与SIFCON相同的强度和韧性,从而取得比SIFCON节约材料和造价的效果。 虽然SIFCON或SIMCON力学性能优良，但由于其钢纤维用量大、一次性投资高,施工工艺特殊,因此它们只是在必要时用于某些特殊的结构或构件的局部，如火箭发射台和高速公路的抢修等。 在砂浆中铺设钢丝网及网与网之间的骨架钢筋（简称钢丝网水泥）所做成的薄壁结构，具有良好的抗裂能力和变形能力,在国内外造船、水利、建筑工程中应用较为广泛。近年来，在钢丝网水
13、泥中又掺人钢纤维来建造公路路面、渔船、农船等，取得了更好的双重增韧、增强效果。 1.6自密实混凝土（selfcompacting concrete） 自密实混凝土不需机械振捣，而是依靠自重使混凝土密实。混凝土的流动度虽然高，但仍可以防止离析。 配制这种混凝土的方法有: （1)粗骨料的体积为固体混凝土体积的50%； （2）细骨料的体积为砂浆体积的40； （3)水灰比为0。91.0; （4)进行流动性试验，确定超塑化剂用量及最终的水灰比，使材料获得最优的组成。 这种混凝土的优点有：在施工现场无振动噪音;可进行夜间施工,不扰民；对工人健康无害;混凝土质量均匀、耐久；钢筋布置较密或构件体型复杂时也易于
14、浇筑；施工速度快，现场劳动量小。 1.7智能混凝土(smart concrete） 利用混凝土组成的改变,可克服混凝土的某些不利性质,例如:高强混凝土水泥用量多，水灰比低,加入硅灰之类的活性材料，硬化后的混凝土密实度好,但高强混凝土在硬化早期阶段，具有明显的自主收缩和孔隙率较高，易于开裂等缺点。解决这些问题的一个方法是，用掺量为25的预湿轻骨料来替换骨料，从而在混凝土内部形成一个“蓄水器”，使混凝土得到持续的潮湿养护。这种加入“预湿骨料”的方法,可使混凝土的自生收缩大为降低，减少了微细裂缝。 高强混凝土的另一问题是良好的密实性所引起的防火能力降低这是因为在高温(火灾时，砂浆中的自由水和化学结合
15、水转变为水气，但却不能从密实的混凝土中逸出,从而形成气压，导致柱子保护层剥落，严重降低了柱的承载力，解决这个问题的一种方法是，在每方混凝土中加2kg聚丙烯纤维，在高温（火灾）时，纤维熔化，形成了能使水气从边界区逸出的通道，减小了气压，从而防止柱的保护层剥落。 1.8预填骨料升浆混凝土 国内在大连中远60000t船坞工程中，因地质条件复杂,船坞底板首次采用了坐落于基岩上的预填骨料升浆混凝土，即用密度较大的厚45m的铁矿石作为预填骨料，矿石层下再铺设1m厚的石灰石块石。矿石层上是厚6080cm的现浇钢筋混凝土板在预填骨料层中布置压浆孔注入砂浆，形成预填骨料升浆混凝土.采取这种工艺，缩短了工期，取得了良好的经济效益. 1.9碾压混凝土 碾压混凝土近年发展较快，可用于大体积混凝土结构(如水工大坝、大型基础）、工业厂房地面、公路路面及机场道面等。 用于大体积混凝土的碾压混凝土的浇筑机具与普通混凝土不同，其平整使用推土机，振实用碾压机,层间处理用刷毛机，切缝用切缝机，整个施工过程的机械化程度高，施工效率高，劳动条件好，可大量掺用粉煤灰，与普通棍凝土相比,浇筑工期可缩短1/31/2，用水量可减少20，水泥用量可减少30%6
