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高性能混凝土

2020-04-09 21:01

具有较高的全面性能要求的现代混凝土。这一新术语由美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standards and Technology, NIST)和美国混凝土协会(America Concrete Institute, ACI)于1990年5月首次提出。

高性能混凝土的涵义

不同国家的学者对高性能混凝土提出了不尽相同的涵义,可概括为以下几方面:①高强度。多数学者认为高性能混凝土首先必须具有较高的强度,甚至具体提出强度不应低于50 MPa或60 MPa。但也有学者认为,现阶段可向中等强度(如30 MPa)适当延伸。②高耐久性。具有优异的抗介质渗透与侵蚀、抗恶劣环境条件的能力。③高抗裂性。要求限制或延迟混凝土的水化热温升以降低热裂的危险。④高体积稳定性。具有较高的弹性模量,较低的收缩、徐变及温变变形。⑤高工作性。多数学者认为高性能混凝土应具有高流动性,且不离析,易于泵送和浇注密实(需要时可设计成自流平,免振捣形式)。此外,应具有良好的流动性保持能力(低的坍落度经时损失)。⑥经济合理性。除了确保所需要的性能之外,设计高性能混凝土应充分考虑节约资源、能源及利于环境保护的原则,使其朝着绿色的、可持续发展的方向发展。

高性能混凝土的技术途径

应从原材料品质、配合比优化、施工工艺与质量控制等方面综合考虑。优选原材料:如优质水泥、粉煤灰、硅粉、磨细矿渣粉或其他矿粉、与所选水泥具有良好适应性的优质高效减水剂、具有稳定的物理力学性能及其良好的粒形与级配的骨料等。高性能混凝土通常必须掺用高效减水剂,同时宜掺用一种或联合掺用几种矿物掺和料。在满足强度、流动度等设计要求的前提下,适当降低水泥用量,尽可能增加掺和料用量,并限制胶凝材料浆体的体积,尽可能降低混凝土的水胶比。正确选择施工方法,合理设计施工工艺并强化质量控制意识与措施。

高性能混凝土特别适于高层建筑、大跨度结构以及暴露在恶劣环境(包括运行工况)中的建筑物等,高性能混凝土已在世界范围内得到日益广泛的研究和应用。高性能化与绿色化是21世纪混凝土技术发展的必然趋势。

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