淺談高性能混凝土李穎

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1、淺談高性能混凝土無(wú)機(jī)三班李穎摘要:強(qiáng)調(diào)高性能混凝土必須具有高強(qiáng)度、高工作性、高耐久性，分析其組成材料和選擇原材料的原則，提出了在工程中的應(yīng)用前景和高性能混凝土是混凝土可持續(xù)發(fā)展的出路。關(guān)鍵詞:高性能混凝土強(qiáng)度耐久性可持續(xù)發(fā)展隨著建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，混凝土材料在工程中得到了更加廣泛的應(yīng)用。高速公路、大跨徑橋梁、海底隧道、高層建筑、地下工程、機(jī)場(chǎng)跑道、港口堤壩、海上鉆井平臺(tái)以及核電站等的建筑物和結(jié)構(gòu)物，對(duì)混凝土材料提出了很多新的要求。對(duì)于這些結(jié)構(gòu)工程的混凝土，尤其是在比較惡劣的使用環(huán)境條件下的混凝土，力學(xué)強(qiáng)度雖然是其重要的性能指標(biāo)，但混凝土的耐久性與長(zhǎng)期性能顯得

2、更加重要。1何謂高性能混凝土高性能混凝土是一種經(jīng)專門設(shè)計(jì)，適用于一定工程結(jié)構(gòu)和使用環(huán)境的，具有高強(qiáng)度、高工作性、高耐久性的混凝土。這種混凝土的拌合物具有大流動(dòng)性和可泵性，不分層離析，而且保塑時(shí)間可根據(jù)工程需要進(jìn)行調(diào)整，便于澆注密實(shí)。這種混凝土在凝結(jié)硬化過(guò)程中，水化熱低，內(nèi)部缺陷少;硬化后，體積穩(wěn)定，收縮變形小，結(jié)構(gòu)密實(shí)，抗?jié)B、抗凍、抗碳化等耐久性能高。2高性能混凝土組成材料的要求2.1水泥高性能混凝土所用的水泥必須符合以下幾個(gè)特殊要求:標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量小，從而使混凝土在低水灰比時(shí)也同樣能獲得較好的施工性能;水化熱小且放熱速度慢，以避免混凝土因內(nèi)外溫差過(guò)大而

3、產(chǎn)生裂縫;水泥粒子群的比表面積宜大，粒子形狀最好為球形，粒子之間互相填充(級(jí)配)應(yīng)達(dá)最密實(shí)狀態(tài);水泥強(qiáng)度一般不低于52.SMPa。配制高性能混凝土，根據(jù)使用要求，應(yīng)采用以下幾種水泥:(l)中熱硅酸鹽水泥。該水泥中的C3A的含量不超過(guò)6%，C3S與C3A的含量通常超過(guò)58%。該水泥具有較高的抗硫酸鹽侵蝕的能力，并且水化熱中等，有利于混凝土體積的穩(wěn)定，避免混凝土表面因溫差過(guò)大而出現(xiàn)裂縫。(2)球狀水泥。當(dāng)前使用的各種水泥其粒形是碎石狀的，而球狀水泥是將水泥熟料通過(guò)高速氣流粉碎及特殊加工處理而成球狀。它與普通的水泥相比，凹凸部分與棱角部分消失了，粒子帶圓形，粒

4、度分布合理，粒子表面微粉減少。如果坍落度相同，球狀水泥的用水量比普通的水泥用水量降低90k一30?0，而且球狀水泥具有高填充性。因此，使用球狀水泥是混凝土達(dá)到高流動(dòng)性、高強(qiáng)度和高耐久性的重要手段。(3)調(diào)粒(級(jí)配)水泥。調(diào)粒水泥常用的原料為硅酸鹽水泥、水泥粗粉、硅粉、粉煤灰、高爐礦渣，將水泥組成中的粒度分布進(jìn)行調(diào)整，提高其填充率;并使水泥粒子的最大粒徑增大，粒度分布向粗的方向移動(dòng);同時(shí)還摻入超細(xì)粉以獲得最密實(shí)的填充。這樣就能獲得大流動(dòng)性的水泥漿，具有適當(dāng)?shù)脑缙趶?qiáng)度，水化熱低，水化放熱速度慢等優(yōu)良性育旨。10·《上海建材》2000年第5期一(4)活化水泥。

5、將粉狀超塑化劑與水泥熟料混磨即能制得活化水泥。用活化水泥配制混凝土，與通常方法相比，拌合用水量可降低巧%一25%，當(dāng)’混凝土強(qiáng)度為C15一C35時(shí)，可節(jié)約水泥56%一68%，即節(jié)約水泥130一290kg/m3;在一10℃下無(wú)須用防凍劑。活化水泥用量為300kg/m3時(shí)可獲得SOMPa的高強(qiáng)度、高性能的混凝土。(5)超細(xì)水泥。超細(xì)水泥是指比表面積達(dá)I000OcmZ/g以上的水泥。這種水泥的初期水化反應(yīng)延遲，硬化后碳化深度、干燥收縮等均比普通的水泥低。2.2超細(xì)礦物粉超細(xì)礦物粉可以改善混凝土拌合物的和易性，增加混凝土的穩(wěn)定性，降低水化熱，減少熱裂縫的出現(xiàn)。高

6、性能混凝土摻用的超細(xì)礦物粉要求活性5102含量要大，比表面積要大。(1)硅粉。硅粉是生產(chǎn)硅鐵或其他硅合金時(shí)，從高溫?zé)煔庵惺占囊环N超細(xì)粉末。硅粉中5102含量極高，一般達(dá)S5%一98%。硅粉呈極細(xì)小的玻璃狀球形顆粒，粒徑在1pm一0.1pm左右，比表面積約為2.0X105Cm2/g。硅粉不僅是一種火山灰性極大的高活性礦物質(zhì)摻合料，而且硅粉小球形顆粒填充于水泥顆粒之間，使膠凝材料具有良好的級(jí)配，降低其標(biāo)準(zhǔn)稠度下的用水量。(2)磨細(xì)礦渣。磨細(xì)礦渣是將?；郀t礦渣磨細(xì)到比表面積達(dá)SOO0cmZ/g以上，?；郀t礦渣變成了超細(xì)粉，超細(xì)粒子(10pm以下的粒子)增

7、加，水化性能增大，與一般磨細(xì)礦渣(比表面積4000cm叮g以下)相比，取代部分水泥配制混凝土?xí)r，各種性能發(fā)生明顯變化，即流動(dòng)性提高，泌水量降低，緩凝，早期強(qiáng)度可與硅酸鹽水泥混凝土相當(dāng)，但后期強(qiáng)度高，耐久性好。所以近年來(lái)在配制高性能混凝土?xí)r已開始廣泛使用磨細(xì)礦渣。(3)優(yōu)質(zhì)粉煤灰。粉煤灰是由燃煤電站煙氣收集的灰塵。一般地說(shuō)，粉煤灰的顆粒比水泥顆粒還細(xì)，而且含有大量的球狀玻璃珠。在配制高性能混凝土?xí)r，應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)粉煤灰，即采用比表面積約為785Ocm丫g，粒徑為10pm的分級(jí)灰。或采用按GB1589一88規(guī)定的一級(jí)粉煤灰。(4)超細(xì)沸石粉。采用天然沸石粉再進(jìn)一

8、步粉磨面而成。超細(xì)沸石粉的平均粒徑<10pm，在配制混凝土?xí)r摻入超細(xì)沸石粉，使其