高性能混凝土配合比及其性能研究.pdf

1、“高性能混凝土”(HPC)這一概念出現(xiàn)于上個(gè)世紀(jì)90年代初期，由美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)和美國(guó)混凝土協(xié)會(huì)(ACI)在第一次高性能混凝土研討會(huì)上首先提出，它的最初定義為具有所要求的性能及均質(zhì)性的混凝土。經(jīng)過(guò)十幾年的研究，取得了很多的成果。HPC 引入我國(guó)，正值基礎(chǔ)建設(shè)的高峰期，因此HPC更加普遍的被定義為“三高”(高工作性、高強(qiáng)度、高耐久性)混凝土。對(duì)國(guó)內(nèi)一些學(xué)者將HPC看做高強(qiáng)混凝土這一說(shuō)法，中國(guó)工程院院士吳中偉先生曾指出：建議

2、將HPC的強(qiáng)度下限降低到C30左右，以不損及混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)為度，以保證其耐久性和體積穩(wěn)定性。本文以國(guó)內(nèi)應(yīng)用比較廣泛且極具有市場(chǎng)潛力的中高強(qiáng)混凝土為目標(biāo)，探討高性能混凝土最佳配合比及 C40～C60高性能混凝土各方面性能。主要研究成果如下： 1.探討了高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)方法。以最大密實(shí)度理論和膠凝材料優(yōu)化為依據(jù)，集料各組分通過(guò)逐級(jí)填充的原則，設(shè)計(jì)中高強(qiáng)度混凝土。采用正交法設(shè)計(jì)試驗(yàn)，初步確定幾個(gè)合理配合比，考慮到施工條件、經(jīng)濟(jì)指

3、標(biāo)及環(huán)保因素，對(duì)最初配合比進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而確定最佳配合比。再以最佳配合比設(shè)計(jì)五組試驗(yàn)(以珍珠巖粉，粉煤灰摻量做調(diào)整因素)，適當(dāng)微調(diào)減水劑摻量來(lái)控制工作性能，最終的得到一組基準(zhǔn)，四組試驗(yàn)組最佳配合比進(jìn)行下一步試驗(yàn)研究。 2.研究了摻珍珠巖粉、粉煤灰高性能混凝土的工作性能及力學(xué)性能。以泵送混凝土工作性能為主要目標(biāo)，試驗(yàn)表明，含摻合料各組的高性能混凝土均能達(dá)到或優(yōu)于基準(zhǔn)組，且力學(xué)性能綜合評(píng)價(jià)高于基準(zhǔn)組，以珍珠巖粉、粉煤灰各摻10％一組效

4、果最佳。說(shuō)明摻合料的加入在不同程度上改善了混凝土各方面的性能。 3.通過(guò)試驗(yàn)研究了摻珍珠巖粉、粉煤灰高性能混凝土的主要耐久性能。抗?jié)B試驗(yàn)結(jié)果表明，摻礦物摻合料各組混凝土抗?jié)B指標(biāo)均遠(yuǎn)高于基準(zhǔn)混凝土。用外觀、強(qiáng)度及重量損失方法探討摻珍珠巖粉、粉煤灰混凝土抗酸、堿、鹽、海水及淡水的化學(xué)侵蝕性能：珍珠巖粉、粉煤灰各摻10％一組抗鹽和酸腐蝕最佳，其次為珍珠巖粉、粉煤灰各摻20％組；其他各組稍優(yōu)于基準(zhǔn)組；5％氫氧化鈉溶液對(duì)摻合料單摻混凝土強(qiáng)

5、度損失均高于基準(zhǔn)組，雙摻各組與基準(zhǔn)組強(qiáng)度損失接近；5％硫酸鎂對(duì)摻合料混凝土有一定的侵蝕作用，以雙摻各20％一組最大，各組對(duì)比組強(qiáng)度損失均高于基準(zhǔn)組。2倍濃度海水對(duì)摻合料混凝土侵蝕破壞作用較小。設(shè)計(jì)珍珠巖粉、粉煤灰雙摻20％與基準(zhǔn)組的抗收縮試驗(yàn)中，摻合料的加入可改善混凝土耐收縮性能。180天碳化試驗(yàn)結(jié)果表明，碳化深度及強(qiáng)度無(wú)明顯變化。 4.設(shè)計(jì)粉煤灰、珍珠巖粉不同摻量的五組較高強(qiáng)度(50～60MPa)混凝土簡(jiǎn)支梁，通過(guò)對(duì)各級(jí)荷載下