4.1.2高强及高性能混凝土施工选读.ppt

高强高性能混凝土施工; 混凝土是当今建设工程中使用最广泛、最大宗的工程材料。现代混凝土科学技术致力于提高和改善混凝土的性能，即致力于发展高性能混凝土。混凝土的高性能主要包括两个方面的内涵，首先是新拌混凝土的施工性能，其次是硬化混凝土的使用性能。一般高性能混凝土应具备如下特征： （1）高性能混凝土拌合物应具有良好的流变性能，不泌水，不离析，甚至可自流密实，不需振捣即可保证混凝土施工浇筑质量； （2）高性能混凝土在硬化过程中体积稳定，水化热低，温升小，冷却后温度收缩小，干燥收缩小；;（3）高性能混凝土硬化后，结构密实，孔隙率低，强度高，并且不易产生裂缝，具有优异的抗渗、抗冻及耐久性能； （4）高性能混凝土配比中，水胶比宜控制在0.25～0.38左右，并应尽可能多使用粉煤灰、超细矿物掺和料。不仅可改善混凝土性能，而且利用了工业废料，减少了生产水泥的能源消耗和CO2排放量，有利于改善全球生态环境。 ;5.1?高强混凝土概述; 现代高强混凝土的应用已遍及桥梁工程、房建工程、港口海洋工程、地下工程等各个土建工程领域。现在有的发达国家的施工现场已能获得强度为80～100MPa的商品高强混凝土，更高强度的混凝土也能供应。我国对高强混凝土的研究始于70年代，80年代后期已开始应用到工程中，现在建设部已将C50～C80的混凝土列入今后重点推广的新技术项目。 ;高强混凝土在房屋建筑和一般构筑物中的应用场合主要有：???? ①高层建筑。高层建筑中采用高强混凝土可以大幅度缩小底层钢筋混凝土柱子的截面尺寸，扩大柱网间距，增大建筑使用面积。上下柱子采用不同强度等级混凝土，有利于统一柱子尺寸和模板规格，方便施工，并可利用高强混凝土的早强特点加快施工进度。高强混凝土还因徐变小、弹性模量高，可以减少柱子的压缩量和增加结构刚度，这对超高层建筑来说也是非常重要的。;②大跨屋盖。大跨屋盖的自重要占到全部设计荷载中的绝大部分，所以采用高强混凝土空间结构或预应力结构就变得十分有利，可以显著降低结构的重量。③处于侵蚀环境下的建筑物或构筑物。高强混凝土有较强的抵抗化学物质腐蚀的能力和耐磨能力，耐久性优良，所以贮存某些化学物品(如亚硝酸类肥料，有腐蚀性)的筒仓或贮罐，周围大气中含有较多盐份的工程建筑物，以及直接受到侵蚀性物质作用或机械磨损的厂房、车库、厩房等地面构件均宜用高强混凝土。 ; 国外还有利用高强混凝土的坚固性来建造地下保险库，以及利用高强混凝土的气密性来建造核反应堆预应力混凝土安全壳的工程实例。至于将高强混凝土用于预制构件的生产那就更为普及了。④利用混凝土早强来加快施工进度，许多工程尤其是预应力工程结构往往着眼于早强，而高强混凝土正具有早强的特点。;5.1.2 混凝土获得高强的途径 混凝土是多组分的集合料水化胶凝硬化后形成的固体材料，其高强的获得涉及到胶结材料本身的强度提高，骨料本身的高强，以及胶结料与骨料界面强度等，详见图5-1。 据国外资料报道，现在工业生产已能提供圆柱强度133MPa的商品混凝土。试验室条件下可获得近400MPa的超高强混凝土。当采用加压加热的特殊方法，例如当混凝土硬化于345MPa和150℃的条件下曾制成强度达460MPa的超高强混凝土。;图5-1 提高混凝土强度的途径; 有研究指出，采用常规的材料和工艺制造高强混凝土，抗压强度一般只能达到90MPa，超过90MPa一般必须采用特殊的材料和工艺。???? 目前工程上获得高强混凝土主要是通过加高效减水剂降低水灰比、添加外掺剂如粉煤灰、沸石岩粉、硅粉及减小骨料粒径来实现的。;5.1.3 高强混凝土结构性能特点 ??? 高强混凝土的结构性能与普通低强度混凝土有较大不同，在应用中应予以充分注意。主要表现在如下方面：???? 1.高强混凝土受压时呈高度脆性，延性很差。材料的延性与结构构件的延性既有联系，又不相同。对于高强混凝土构件的主要受力部位必须加强箍筋等横向约束作用来改善其延性。由于塑性变形能力较差，高强混凝土中钢筋锚固粘结应力的分布变得更不均匀，所以在钢筋搭接和锚固部位，也要加强设置横向箍筋。 ; 2.高强混凝土的抗拉强度、抗剪强度和粘结强度虽然均随抗压强度增加而增加，但它们与抗压强度的比值却随强度提高而变得愈来愈小，所以在处理高强混凝土构件的抗剪、冲切和扭转等问题时必须慎重。高强混凝土破坏时的断裂面穿过粗骨料，不象普通强度混凝土那样沿着骨料界面分开，所以高强混凝土受剪斜裂面上的骨料起不到咬合作用而丧失对抗剪的贡献。国外甚至有试验表明当混凝土强度超过90～100MPa后，无腹筋梁的斜截面承载力不再增长或呈现下降趋势。现行规范的抗剪强度计算方法用于高强混凝土时应加修正，特别是跨高比甚大或截面很高的情况。;3.高强混凝土