高性能混凝土的研究现状与应用前景(同名38335).doc

高性能混凝土的研究现状与应用前景 摘　要：高性能混凝土(High Performance Concrete简称HPC)有较普通混凝土更为优良的特性，自其产生以来得到了迅速的发展。本文分析了影响HPC耐久性、施工性能、力学性能和体积稳定性的影响因素。简要介绍HPC的应用情况和存在的问题，并根据现有情况对HPC的发展做了预测。 关键词：高性能混凝土 耐久性 现状 应用 发展前景 Abstract: High performance concrete(HPC) has special characters comparing with the ordinary concrete.It has been developed quickly since it was first presented.In this article, analyses the elements that influence the durability,mechanical property and volume stability of HPC , introduces the application of HPC all over the world and question,and predicts . Key word: HPC; durability; current situation; application; development; 1 引言 随着科学技术的发展，各种超长、超高、超大混凝土构筑物以及在严酷条件下使用的混凝土构筑物的建造需要不断增加，此类构筑物的施工难度大，对耐久性要求高，普通混凝土已不能完全满足其需要。同时，近年来混凝土结构在使用过程中出现了大量安全性和耐久性问题，造成了一定的人员伤亡和财产损失。因此，高性能混凝土的采用，对促进建筑科学技术的进步、延长建筑物的使用寿命、推动人-建筑-环境的和谐发展具有十分重要的意义。 2　HPC的性能和研究现状 2.1　耐久性 混凝土的耐久性涉及两方面：一是引起破坏的作用力或破坏力；一是材料对破坏作用的抵抗力。两种力对抗的结果决定了材料是否耐久。耐久性破坏主要有：混凝土碳化、氯离子侵蚀、钢筋锈蚀、碱-骨料反应、冻融破坏等。防治耐久性综合症常需采取根本措施与综合措施。根本措施是从根本上提高耐久性，即提高抵抗力，减轻或阻止破坏力；综合措施是先找出破坏作用的主次、先后、对主因、导因对症施治，抓住矛盾的主要方面予以解决，再及其他。目前，对于HPC耐久性的评定没有统一的指标和方法，对其进行试验和评价基本仍沿用普通混凝土的方法和指标。 2.2　工作性 目前仅采用坍落度尚不足以完全反应HPC的施工性能，但目前尚未有专门针对HPC的检测标准。在振捣的过程中，HPC粘性大，粗骨料的下沉速度慢，在相同振动时间内，下沉距离短，稳定性和均匀性好。同时，由于HPC的水灰比低，自由水少，且掺入超细粉，基本上无泌水，其水泥浆的粘性大，很少产生离析的现象。而自密实混凝土不需机械振捣，在施工现场无振动噪声，可进行夜间施工，混凝土质量均匀，钢筋布置较密或者构件体型复杂时也可进行浇筑，施工速度快，现场劳动小。 2.3　力学性能 混凝土的强度有抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、疲劳强度、粘结强度等。由于混凝土是一种非均质材料，强度受诸多因素的影响。水灰比是影响混凝土强度的主要因素，对于普通混凝土，随着水灰比的降低，混凝土的抗压强度增大，但对于HPC，由于低水灰比下存在搅拌困难、振捣不充分等问题，其强度提高不是无限制的，最高达到水泥的强度界限。高效减水剂是HPC必需成分，其对水泥的分散能力强、减水率高，可大幅度降低混凝土单方用水量。在HPC中掺入矿物超细粉可以填充水泥颗粒之间的空隙，改善界面结构，提高混凝土的密实度，提高强度，不同种类的矿物超细粉的最优置换率和对强度的影响不同。 2.4　体积稳定性 混凝土的体积变形包括收缩变形、弹性变形、徐变变形和温度变形。体积稳定性不良的混凝土会产生收缩开裂，使混凝土的抗渗性及其物理、化学、力学性能降低,耐久性下降。影响混凝土体积稳定性的因素很多，包括水泥颗粒的细度、用水量、骨料情况等。 2.5 经济性 HPC较高的强度、良好的耐久性和工艺性都能使其具有良好的经济性。HPC良好的耐久性可以减少结构的维修费用，延长结构的使用寿命，收到良好的经济效益；HPC的高强度可以减少构件尺寸，减小自重，增加使用空间；HPC良好的工作性可以减少工人强度，加快施工速度，减少成本。前苏联学者研究发现用C110~C137的HPC替代C40~C60的混凝土，可以节约15%~25%的钢材和30%~70%的水泥。虽然HPC本身的价格偏高，但是其优异的性能使其具有了良好的经济性。 3　HPC的应用情况和存在