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高性能混凝土简述

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点击次数:245 更新时间:2021年09月24日16:09:59 打印此页 关闭


1高性能混凝土定义

自高性能混凝土(HPC)概念的出现以来,不同国家、不同学者依照各自的认知实践、应用范围和目的要求差异,对高性能混凝土的定义和解释也不尽相同。最早有美国学者提出,高性能混凝土应具有高强度(60Mpa以上)、高工作度(流态、可泵)高体积稳定性和高抗渗性。几年后加拿大学者又阐述高性能混凝土与高强混凝土的不同,指出高强混凝土就是强度高的混凝土,仅强度高并不是高性能混凝土的特征,在实际应用中许多情况下强调的不是抗压强度,而是要求其他方面的性能,例如高弹性模量、高密实度、低渗透性或对某种侵蚀破坏的抵抗能力。随着大量的实践修正,逐步明确高性能混凝土的几个重要评价指标:耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性、经济性。

2015年,中国住房城乡建设部发布《高性能混凝土评价标准》JGJ/T385-2015,明确定义高性能混凝土:以建设工程设计、施工和使用对混凝土性能特定要求为总体目标,选用优质常规原材料,合理掺加外加剂和矿物掺合料,采用较低水胶比并优化配合比,通过预拌和绿色生产方式以及严格的施工措施,制成具有优异的拌合物性能、力学性能、耐久性能和长期性能的混凝土。

2高性能混凝土和普通混凝土差异

2.1共性

高性能混凝土本质上与普通混凝土没有很大差异,是对普通混凝土某些性能上的优化,是在大幅提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土,使用的原材料与普通混凝土一致,但各性能指标要求更严。

2.2差异

2.2.1强度等级差异

常规品高性能混凝土强度等级不低于C30,高强高性能混凝土不低于C60,自密实高性能混凝土不低于C30,钢纤维高性能混凝土不低于CF35,合成纤维高性能混凝土不低于C30,轻骨料高性能混凝土不低于LC25,预制制品用高性能混凝土不低于C40

2.2.2原材料差异

1)水泥

高性能混凝土宜采用符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB 175规定的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥对于有盐冻融环境下的混凝土,不得采用含石灰石粉的水泥;有预防混凝土碱-骨料反应要求的混凝土工程宜采用碱含量低于0.6%的水泥;大体积混凝土宜采用符合现行国家标准《中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥》GB 200规定的中、低热硅酸盐水泥,也可使用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥同时复合使用大掺量的矿物掺合料;有抗硫酸盐侵蚀要求的混凝土,宜用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥同时复合使用优质的矿物掺合料,不得采用含石灰石粉的水泥

技术指标宜符合下表

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2)掺合料

配制高性能混凝土应采用有国家标准或行业标准的矿物掺合料,主要包括粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰、钢渣粉、粒化电炉磷渣粉、石灰石粉、天然火山灰质材料复合掺合料等。

掺用矿物掺合料的混凝土,应采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。

对于高强混凝土或有抗渗、抗冻、抗腐蚀、耐磨或有其他特殊要求的混凝土,应采用I或II级粉煤灰。采用硅灰时,其二氧化硅含量应大于85%。

生产掺合料时不得使用影响混凝土耐久性的助磨剂。

3)骨料(稳定性要求)

细骨料的细度模数宜控制在2.3~3.3范围内。

对细骨料的质量稳定性提出要求,应满足下表的规定。

2.jpg

粗骨料级配应宜根据粗骨料粒级范围进行分级:最大公称粒级为19.0mm宜分为两级配;最大公称粒级不大于31.5mm宜分为三级配;最大公称粒级大于31.5mm宜分为四级配。供方应分级供应销售,需方应分级分仓储存。

对粗骨料的质量稳定性提出要求,应满足下表的规定。

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4)外加剂

外加剂28d收缩率比不宜大于110%。

外加剂中的氯离子含量和碱含量应满足混凝土设计要求。

5)

按比例掺用设备洗涮水、废浆水和废弃新拌混凝土处理过程中产生的废水形成的混合用水,应符合现行行业标准《混凝土用水标准》JGJ 63的要求,并应进行混凝土性能的试验验证。不得用于使用碱活性或潜在碱活性骨料的混凝土。

2.2.3配合比差异

1)混凝土配合比设计应满足混凝土配制强度及其它力学性能、拌合物性能、长期性能和耐久性能的要求。当设计没有规定混凝土耐久性指标时,在试配阶段以下耐久性指标应至少有一项得到满足

A 抗渗等级不小于P12;

B 28d碳化深度不大于15mm;

C 抗冻等级不小于F250;

D 84d氯离子迁移系数不大于3.0×10-12m2/s或28d电通量不大于2000C。

E 抗硫酸盐等级不小于KS120。

2)普通混凝土水胶比一般采用0.4~0.8,而高性能混凝土严格要求水胶比不大于0.45。

3)常规品高性能混凝土胶凝材料用量不大于550kg/m³,当涉及冻融环境时胶凝材料用量不小于350kg/m³。

3总结

高性能混凝土从原材料、配合比、制备、施工、性能均提出明确要求,单一的择其中一点来定义高性能混凝土已不能满足要求。目前重庆市开始大力推广高性能混凝土应用,涉及的高性能混凝土工程也越来越多,大多数搅拌站人员和施工人员对高性能混凝土的认知还很模糊,多数停留在单纯的耐久性指标检测要求,随着高性能混凝土评价的标准化,我们从选材、设计、生产、养护等环节均要加强管理,实现绿色生产、节能减排。 

任建锋

2020.12.15

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