修改稿-高性能混凝土.ppt

1、高性能混凝土铁路客运专线工程试验培训铁路客运专线工程试验培训主要内容主要内容一一.高性能混凝土出现背景高性能混凝土出现背景 二二.高性能混凝土定义高性能混凝土定义三三.环境对混凝土的破坏原因环境对混凝土的破坏原因四四.高性能混凝土特点高性能混凝土特点五五.高性能混凝土的配制高性能混凝土的配制六六.现场现场(临时临时)试验室的法律地位及要求试验室的法律地位及要求七、试验前期工作七、试验前期工作八、八、高性能混凝土施工高性能混凝土施工九、高性能混凝土质量检验及评定九、高性能混凝土质量检验及评定.一.高性能混凝土出现背景 混混混混凝凝凝凝土土土土结结结结构构构构耐耐耐耐久久久久性性性性不不不不足足足

2、足是是是是一一一一个个个个全全全全球球球球性性性性问问问问题题题题，我我我我国国国国现现现现在在在在面面面面临临临临的的的的混混混混凝凝凝凝土土土土耐耐耐耐久久久久性性性性问问问问题题题题，是是是是发发发发达达达达国国国国家家家家早早早早在在在在二二二二、三三三三十十十十年年年年以以以以前曾经遇到过的。前曾经遇到过的。前曾经遇到过的。前曾经遇到过的。混混混混凝凝凝凝土土土土结结结结构构构构耐耐耐耐久久久久性性性性不不不不足足足足,将将将将严严严严重重重重影影影影响响响响工工工工程程程程正正正正常常常常使使使使用用用用、缩缩缩缩短短短短工工工工程程程程使使使使用用用用寿寿寿寿命命命命、造造造造成

3、成成成巨巨巨巨大大大大的的的的经经经经济济济济损损损损失失失失(建建建建造造造造费费费费用用用用维维维维修修修修费费费费用用用用拆拆拆拆除除除除与与与与废废废废弃弃弃弃物物物物处处处处置置置置费费费费用用用用)、使使使使资资资资源源源源枯枯枯枯竭竭竭竭，国国国国土土土土破破破破坏坏坏坏、环环环环境境境境污污污污染染染染，废废废废弃弃弃弃混混混混凝凝凝凝土土土土难难难难以以以以处处处处置置置置，背背背背离离离离了了了了可可可可持持持持续续续续发发发发展展展展的道路的道路的道路的道路 。对此，人们付出了沉重的代价。对此，人们付出了沉重的代价。对此，人们付出了沉重的代价。对此，人们付出了沉重的代价n

4、 n高性能混凝土出现的高性能混凝土出现的高性能混凝土出现的高性能混凝土出现的背景：大量结构过早破坏事例背景：大量结构过早破坏事例背景：大量结构过早破坏事例背景：大量结构过早破坏事例 混混凝凝土土建建筑筑物物巨巨大大的的维维修修费费用用和和频频频频发发生生的的伤伤亡亡事事故故引引起起了了全全球球的的高高度度重重视视，美美国国从从19901990年年开开始始重重视视高高性性能能混混凝凝土土的的研研发发，法法国国从从19941994年年将将高高性性能能混混凝凝土土用用于于核核电电站站内内壁壁作作为为限限制制放放射射性性释释放放的的最最后后屏屏障障我我国国从从三三峡峡工工程程、青青藏藏铁铁路路工工程程

5、逐逐渐渐使使用用，到到20042004年年混混凝凝土土结结构构耐耐久久性性设设计计指指南南颁颁布布后后才才真真正正在在客客运运专专线线高高速速铁铁路路中使用。中使用。高性能混凝土概念高性能混凝土概念高性能混凝土概念高性能混凝土概念 高高高高性性性性能能能能混混混混凝凝凝凝土土土土是是是是一一一一种种种种新新新新型型型型高高高高技技技技术术术术混混混混凝凝凝凝土土土土，是是是是在在在在大大大大幅幅幅幅度度度度提提提提高高高高普普普普通通通通混混混混凝凝凝凝土土土土性性性性能能能能的的的的基基基基础础础础上上上上采采采采用用用用现现现现代代代代技技技技术术术术制制制制作作作作的的的的混混混混凝凝凝

6、凝土土土土，它它它它以以以以耐耐耐耐久久久久性性性性作作作作为为为为设设设设计计计计指指指指标标标标。针针针针对对对对不不不不同同同同用用用用途途途途，高高高高性性性性能能能能混混混混凝凝凝凝土土土土对对对对下下下下列列列列性性性性能能能能有有有有重重重重点点点点的的的的予予予予以以以以保保保保证证证证：耐耐耐耐久久久久性性性性、工工工工作作作作性性性性、适适适适用用用用性性性性、强强强强度度度度、体积稳定性、经济性。体积稳定性、经济性。体积稳定性、经济性。体积稳定性、经济性。(吴中伟院士吴中伟院士吴中伟院士吴中伟院士)高性能混凝土(目前铁路现状)n n 以耐久性为基本要求，在采用常规材以耐久

7、性为基本要求，在采用常规材料和工艺制造的水泥基混凝土中掺入一定料和工艺制造的水泥基混凝土中掺入一定量的矿物掺和料和专用复合外加剂，取用量的矿物掺和料和专用复合外加剂，取用较低的水胶比和较少的水泥用量，并在施较低的水胶比和较少的水泥用量，并在施工时采取严格的质量控制措施制备的满足工时采取严格的质量控制措施制备的满足要求的力学性能并具有较高的耐久性能和要求的力学性能并具有较高的耐久性能和良好的工作性能的混凝土。良好的工作性能的混凝土。三.环境对混凝土破坏原因破坏原因的分类破坏原因的分类破坏原因的分类破坏原因的分类 1.化学作用化学作用 2.钢筋锈蚀钢筋锈蚀 3.物理作用物理作用环境对混凝土破坏原因

8、的分类环境对混凝土破坏原因的分类w 化学作用化学作用 化学介质侵蚀化学介质侵蚀(生成膨胀性水化物生成膨胀性水化物)：a.a.硫酸盐侵蚀硫酸盐侵蚀-膨胀、开裂、强度下降膨胀、开裂、强度下降 b.b.置换反应置换反应-酸性介质破坏酸性介质破坏 c.c.软水软水-溶蚀溶蚀 混凝土本身的原因：混凝土本身的原因：a.a.碱碱集料反应集料反应 b.b.胶凝材料中胶凝材料中CaOCaO和和MgOMgO的水化的水化 c.c.水化物中过量的钙矾石水化物中过量的钙矾石 环境对混凝土破坏原因的分类环境对混凝土破坏原因的分类n n n n 硫酸盐侵蚀硫酸盐侵蚀硫酸盐侵蚀硫酸盐侵蚀 膨胀、开裂、强度下降膨胀、开裂、强度

9、下降膨胀、开裂、强度下降膨胀、开裂、强度下降n n 化学介质侵蚀化学介质侵蚀化学介质侵蚀化学介质侵蚀 置换反应置换反应置换反应置换反应 酸性介质破坏酸性介质破坏酸性介质破坏酸性介质破坏n n 软水、溶蚀软水、溶蚀软水、溶蚀软水、溶蚀n n 化学作用化学作用化学作用化学作用 碱碱碱碱集料反应集料反应集料反应集料反应 n n 混凝土本身的原因混凝土本身的原因混凝土本身的原因混凝土本身的原因 胶凝材料中胶凝材料中胶凝材料中胶凝材料中CaOCaO和和和和MgOMgO的水化的水化的水化的水化 生成生成生成生成n n 水化物中过量的钙矾石水化物中过量的钙矾石水化物中过量的钙矾石水化物中过量的钙矾石 膨胀性

10、水化物膨胀性水化物膨胀性水化物膨胀性水化物n n 大气中大气中大气中大气中CO2CO2引起的引起的引起的引起的n n钢筋锈蚀钢筋锈蚀钢筋锈蚀钢筋锈蚀 海水、除冰盐和混凝土内部由海砂、外加剂带入海水、除冰盐和混凝土内部由海砂、外加剂带入海水、除冰盐和混凝土内部由海砂、外加剂带入海水、除冰盐和混凝土内部由海砂、外加剂带入n n 的的的的Cl-Cl-离子引起的离子引起的离子引起的离子引起的n n注：钢筋锈蚀本身是电化学作用，但从混凝土保护层的护筋性讨论主要是物理作用，注：钢筋锈蚀本身是电化学作用，但从混凝土保护层的护筋性讨论主要是物理作用，注：钢筋锈蚀本身是电化学作用，但从混凝土保护层的护筋性讨论主

11、要是物理作用，注：钢筋锈蚀本身是电化学作用，但从混凝土保护层的护筋性讨论主要是物理作用，n n碳化也有化学作用。碳化也有化学作用。碳化也有化学作用。碳化也有化学作用。四四.高性能混凝土特点高性能混凝土特点 1 1、原材料上，除了常规的水泥、水、砂、原材料上，除了常规的水泥、水、砂、石四种材料外，必需使用化学外加剂和矿物细石四种材料外，必需使用化学外加剂和矿物细掺料，一共是六种必不可少的材料，而且后两掺料，一共是六种必不可少的材料，而且后两种可以是一种也可以是多种复合，这在选材上种可以是一种也可以是多种复合，这在选材上就要求与水泥具有良好的相容性，多种的外加就要求与水泥具有良好的相容性，多种的外

12、加剂之间（或细掺料之间）要求合理匹配，得到剂之间（或细掺料之间）要求合理匹配，得到叠加效应，从而叠加效应，从而增加了选材的复杂性增加了选材的复杂性；n n 2.2.配比上，为了适应高耐久、高强的要求，配比上，为了适应高耐久、高强的要求，使用的是低用水量（使用的是低用水量（180kg/m180kg/m3 3），低水胶比（一），低水胶比（一般为般为0.28-0.450.28-0.45），控制胶结材总量），控制胶结材总量500kg/m500kg/m3 3；n n 3.3.性能上，具有高耐久性；良好的施工性（大性能上，具有高耐久性；良好的施工性（大流动，可灌性、可泵性、均匀性等）；良好的力流动，可灌性

13、、可泵性、均匀性等）；良好的力学性能，后强高；良好的尺寸稳定性；合理的适学性能，后强高；良好的尺寸稳定性；合理的适用性与经济性等。总之，具有良好的综合技术性用性与经济性等。总之，具有良好的综合技术性能，能满足各种工程结构的使用要求。能，能满足各种工程结构的使用要求。n n 4 4.混凝土的耐久性指标检验有较长的周期性(施工单位应充分考虑试验周期和可能出现的原材料变化施工单位应充分考虑试验周期和可能出现的原材料变化施工单位应充分考虑试验周期和可能出现的原材料变化施工单位应充分考虑试验周期和可能出现的原材料变化等因素，提前进行配合比的选定工作。等因素，提前进行配合比的选定工作。等因素，提前进行配合

14、比的选定工作。等因素，提前进行配合比的选定工作。)五五.高性能混凝土的配制高性能混凝土的配制 n n5.15.15.15.1、途径、途径、途径、途径n n5.1.15.1.15.1.15.1.1技术要求技术要求技术要求技术要求 配制普通混凝土的技术指标是和易性、强度、配制普通混凝土的技术指标是和易性、强度、配制普通混凝土的技术指标是和易性、强度、配制普通混凝土的技术指标是和易性、强度、耐久耐久耐久耐久性性性性与经济四项基本要求，但对配制高性能混凝土除了与经济四项基本要求，但对配制高性能混凝土除了与经济四项基本要求，但对配制高性能混凝土除了与经济四项基本要求，但对配制高性能混凝土除了上述四项基本

15、要求外还要加上坍落度的经时损失上述四项基本要求外还要加上坍落度的经时损失上述四项基本要求外还要加上坍落度的经时损失上述四项基本要求外还要加上坍落度的经时损失、可可可可泵性指标以泵性指标以泵性指标以泵性指标以、抗裂性指标等。抗裂性指标等。抗裂性指标等。抗裂性指标等。混凝土配合比应参照现行国家标准混凝土配合比应参照现行国家标准混凝土配合比应参照现行国家标准混凝土配合比应参照现行国家标准（JGJ 55JGJ 55JGJ 55JGJ 552000200020002000），），），），通过对混凝土的工作性能、力学性能、耐久性能以及通过对混凝土的工作性能、力学性能、耐久性能以及通过对混凝土的工作性能、力

16、学性能、耐久性能以及通过对混凝土的工作性能、力学性能、耐久性能以及抗裂性能进行对比试验后确定。抗裂性能进行对比试验后确定。抗裂性能进行对比试验后确定。抗裂性能进行对比试验后确定。n n5.1.2.5.1.2.5.1.2.5.1.2.技术路线技术路线技术路线技术路线n n 1 1 1 1、选用低水化热和低碱含量的水泥，尽可能避免使用、选用低水化热和低碱含量的水泥，尽可能避免使用、选用低水化热和低碱含量的水泥，尽可能避免使用、选用低水化热和低碱含量的水泥，尽可能避免使用早强水泥和高早强水泥和高早强水泥和高早强水泥和高C3AC3AC3AC3A含量的水泥；含量的水泥；含量的水泥；含量的水泥；n n 2 2 2 2、选用球形粒形、吸水率低、空隙率小的洁净骨料；、选用球形粒形、吸水率低、空隙率小的洁净骨料；、选用球形粒形、吸水率低、空隙率小的洁净骨料；、选用球形粒形、吸水率低、空隙率小的洁净骨料；n n 3 3 3 3、适量掺用优质粉煤灰、磨细矿渣粉等矿物掺和料或、适量掺用优质粉煤灰、磨细矿渣粉等矿物掺和料或、适量掺用优质粉煤灰、磨细矿渣粉等矿物掺和料或、适量掺用优质粉煤灰、磨细矿渣粉等矿物掺和料