高性能混凝土研究毕业论文(3)

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混凝土表面上产生裂缝，为各种有害介质渗透提供了通道，给碱骨料反应的发生、

氯离子侵入及钢筋锈蚀创造了可能性；在HPC的设计上，普通混凝土比HPC的后期强度增长好，且脆性大，特别需要关注。与此同时，在HPC的研究方面，如今的研究主要是实验室研究，但是实际上，实验室的情况和实际工况相差还是较大的，这样HPC在今后的推广应用上就会受一定的限制。

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第四章 HPC的质量与施工控制

4.1 HPC原材料及选材

(1)细集料。细集料适合选用质地洁净、坚硬、级配良好的天然粗、中河砂,质量要求该符合普通混凝土用砂石标准中的规定。混凝土强度受砂的粗细程度

影响较大，大部分情况下是,砂子越粗,则混凝土的强度越高。配制C50～C80的混凝土用砂宜选用细度模数大于2.3的中砂,对于C80～C100的混凝土用砂宜选用细度模数大于2.6的中砂或粗砂。

(2)细掺合料。在配制HPC时,掺入活性细掺合料能够大大提高水泥浆的流动性, 充分填补它们间的空隙,也提高了硬化后的水泥石强度。更重要的是, 加入活性细掺合料使混凝土的抗渗性、强度及耐久性均得到提升，同时更改善了混凝土中骨料与水泥石的界面结构。即HPC必用的组成选材则是活性细掺合料。 在HPC中常用的活性细掺合料有：粉煤灰(FA)、天然沸石粉(NZ)、硅粉(SF)以及磨细矿渣粉(BFS)等。火电厂燃煤锅炉排出的烟道灰即是粉煤灰，它起到了有效提高混凝土抗渗性的作用，同时也明显改善了混凝土拌合物的工作性，大量使用粉煤灰混凝土还对节约资源和环境保护有着重要的意义。配制HPC的粉煤灰适合用含需水量低、碳量低、细度低的优质的粉煤灰。

高炉炼铁排出的熔融矿渣在高温状态下迅速水淬冷却生成的就是矿渣。HPC的磨细矿渣细度的用量大于水泥的用量，这样做可以提高混凝土的耐久性以及工作性。电炉法在生产硅铁合金过程中所排放出来的烟道灰就中硅粉，硅粉中SiO2含量大于90﹪，平均粒径约011μm,比表面积>20000㎡/kg,同时由于大剂量高效减水剂和强力搅拌作用，能够填补水泥或是一些其他掺合料的空隙，而且活性变得很高，这一特性在各种掺合料中对混凝土的增强作用最为名显，可以

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说是国际上制作购置超HPC最为普遍使用的超细活性掺合料。

(3)粗集料。HPC必选用吸水率较低、级配很好以及强度高的粗集料。比较适合选用针片状含量稍低、外形有棱角、表面看上去粗糙的硬质砂岩，同时级配一定要符合规范的要求。因为HPC在强度上要求很高，那就要求了粗集料必须具有非常高的强度，它的强度一般能够达到混凝土强度的114倍～209倍。如果粗集料的粒径较小的话，那么在内部产生漏洞的概率就会减小，同时能够增大和砂浆的粘结面积，受到的界面压力也更均匀，所以要求粗集料的最大粒径不能大于25mm，最好在10mm和20mm之间。 此外，集料的级配、粒型以及岩石品种也影响着粗集料，采用连续级配一般是比较合适的，在这当中，表面粗糙、良好级配的石灰岩碎石最好。如果粗集料在线膨胀系数上很小的话，就可以做到很大的减小温度压力，所以，粗集料的线膨胀系数要尽可能小，这样能够在HPC的体积稳定性方向上有很大的提升。

(4)减水剂及缓凝剂。因为HPC在强度上有很大的要求，而且混凝土拌

合物对坍落度的要求也较大，在低水胶比一定的情况下，想要混凝土有很大的坍落度，那就要求必须运用高效的减水剂，并且减水率适合在20%以上。除此以外，HPC水胶水低，水泥颗粒间的距离小，能进入溶液的离子数量更少，于是减水剂表现为对水泥的适应性很是敏感。

4.2 HPC的施工控制

(1)搅拌。混凝土所需要的原材料要严格按照施工配合比的要求进行准确

称量，而且称量过程中允许的最大的偏差值要符合下列要求（以重量计算）：骨料±2%，拌合用水±1%，外加剂±1%，胶凝材料(水泥、掺合料等)±1%。在搅拌时间上也有要求，最好不少于2分钟，也不要超过3分钟。搅拌混凝土在寒冷或炎热的季节时，一定要选取有用的手段来控制原材料的温度，做到能够确保混凝土的入模温度达到要求。

(2)振捣。在振捣混凝土的过程中，一般使用表面平板振捣器、附着式平板振捣器、插入式振动棒等振捣设备。同时，在振捣时要尽量防止碰撞钢筋、模板和预埋件。

(3)浇筑。一、在混凝土入模之前，混凝土的坍落度、水胶比、温度等工

作特性都应该运用专门的设备进行测量，并记录测量值；唯有在拌合物的特性

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吻合配合比或设计比标准的混凝土才能够入模进行浇筑。混凝土适合的入模温度大部分都是在5～30℃。 二、在浇筑混凝土时，它的自由倾落高度应该控制在2米以内，如果大于2米，应该及时采取措施，防止混凝土分层离析现象的出现；这时一般采取串筒、漏斗、滑槽等辅助器具运输混凝土。 三、应该使用分层连续推移的方法对混凝土进行浇筑，而且间隙时间应控制在九十分钟以内。

(4)运输。在运输方面上，我们要做到的就是，在运输的过程中采用有效

的方式尽量确保混凝土保持均匀性和各项工作性能标准不发生明显的变化。另外，应该注意的是，为了避免部分混凝土受到温度降低（冬天）或是温度升高（夏天）所带来的影响，我们需要对运输设备采取保温隔热措施。

(5)质量检验控制。在混凝土进行施工前，必须对原材料质量进行严格的检查，除了严格的检查外，还需要检查控制混凝土的一些指标：混凝土拌合物：入模温度、坍落度、水胶比、含气量、泌水率、匀质性等。

(6)养护。早期时，HPC在混凝土强度上增长可以说是比较快的，可以说在三天之内基本上到达了设计强度的百分之六十，在七天之内就达到了设计强度的百分之八十，那就要求在早期一定要保护好混凝土，也就是说，混凝土的早期养护非常重要。一般采取在混凝土浇注完后以采模养护为主，浇水养护为辅，做到使混凝土的表面保持湿润。而且养护时间一定要在十四天以上。

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第五章 HPC的特性

5.1 高工作特性

HPC所具有的优良的性能如下： 1. 具有优良的流变学特性；

2. 高流动性、不泌水性、不离析性；

3. 可以在正常施工条件下确保混凝土结构的均匀性及密实性；

4. 还可以采取自流密成型混凝土对个别特殊的结构部位（如梁柱接头等钢筋密集处）进行处理，进而确保该部位的密实性，这样就能够节省施工消耗，减弱施工的劳动强度。

5.2 高耐久特性

由于HPC在高耐久性上要求很高，所以HPC的重要特点就是具有高耐久性， 而耐久性又取决于抗渗性，同时，抗渗性又和混凝土中的水泥石密实度和界面结构相关。又因为在HPC中掺加了高效减水剂，水胶又比很低(不超过0138)，水泥全部水化后,混凝土又没有多余的毛细水,孔隙细化,最可几孔径很小, 总孔隙率低;

另外，HPC中掺加矿物质超细粉后,混凝土在水泥和骨料石之间的界面过渡区孔隙能够得到显著的降低,并且在混凝土中掺加矿物质超细粉还能使水泥石的孔结构得到改善, 使其中超过100um的孔含量大大减少，在混凝土中掺加矿物质超细粉更能很大的提高混凝土的早期抗裂性能。

此外，所有这些措施能有效提高混凝土的抗中性化、抗冻融、抗硫酸盐腐蚀,、抗碱- 集料反应以及其它酸性和盐类侵蚀等特性。

5.3 其它性能

HPC具有很高的韧性、长期的力学性能稳定性以及良好的体积稳定性。

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