混凝土技術HPC
- 分類：公司動態
- 發布時間：2018-05-26 14:14
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10.3.4高強高性能混凝土
高性能混凝土的概念是1990年5月由美國國家標準與技術研究院（NIST）和美國混凝土協會（ACI）首先提出的。高性能混凝土重要特征是其優異的耐久性，耐久性可達百年以上，甚至可以達到500年，是普通混凝土的3～5倍?；炷恋母吣途眯钥梢詼p少結構的維修與翻新，節約材料與人工費，節約資源等，尤其對重要工程、紀念性建筑有重要意義。
高強混凝土是混凝土技術的一個重要發展方向，它的重要特點是耐久、強度高、變形小，能適應現代工程結構向大跨、高聳、重載方向發展和承受惡劣環境條件的需要，符合現代施工技術采用工業化生產(工廠預拌混凝土、工廠預制構件)的要求。高強混凝土大大提高了混凝土及鋼筋混凝土構件的承載力，并能有效地減少構件截面的尺寸和減輕構件或建筑物自重，增加建筑使用面積或凈空，并可以節省材料總用量及材料運輸費，因而其應用已越來越廣泛。但是，高強混凝土材料在力學性能上呈現明顯的脆性，在受壓時表現出較小的塑性和更大的脆性，大體積高強混凝土易產生大面積開裂；此外，高強混凝土的極限應變較普通混凝土小，易于產生劈裂現象，對抗震不利，這些不利因素都影響了高強混凝土更廣泛的使用。
與單一指標強度比較，耐久性是個非常復雜的問題，它涉及的內容和影響因素很多，但不管是由何種原因引起的混凝土的耐久性不合格而產生的破壞，其最終均表現為出現裂縫。因此，有效地提高混凝土的抗裂性無疑對提高混凝土的耐久性有重要的意義，由此亦使混凝土高性能化。
針對高強混凝土存在的一些不利因素，可以通過混凝土改變的組成，克服混凝土的某些性質。例如：高強混凝土水泥用量多，水灰比低，加入硅粉之類的活性材料，硅粉作為混凝土礦物摻合料，由于它的超細顆粒能夠填充水泥混凝土中的孔隙，提高混凝土的密實性。與高效減水劑共同作用，能夠降低水灰比，并且具有顯著的火山灰效應，大大提高混凝土強度。對控制混凝土離析和坍落度損失作用明顯，混凝土和易性、流動性好，硬化后的混凝土密實度好。
為提高混凝土強度的主要措施是：①使用高效減水劑降低水灰比，這是獲得高強及高流動性混凝土的主要技術措施；②采用優質骨料、優質水泥及優質摻合料，如優質磨細粉煤灰、硅粉、天然沸石或超細礦渣。
10.3.5預填骨料灌漿混凝土
預先在模板內將粗骨料鋪好、振實，再向其空隙中強制注入水泥砂漿的混凝土稱為預填骨料灌漿混凝土。一般用于外形簡單、對混凝土強度等級要求不很高的厚大混凝土結構，如道路工程、水下灌注工程、配筋率很高的混凝土及防射線混凝土等。采取這種工藝，可以縮短工期，從而取得良好的經濟效益。
預填骨料法的優點：①砂漿攪拌效率高，使用設備少，灌注效率高；② 可灌注澆注混凝土困難的部位，如底部有部分積水無法排凈，鋼筋布置密列等；③ 灌注的砂漿有一定的膨脹率，與四周的舊混凝土及骨料粘結力高。主要缺點是：① 混凝土早期強度低，強度等級達到C35都很困難；② 對粗骨料要求嚴格；③ 模板要有嚴格的防漏漿措施。
10.3.6碾壓混凝土
碾壓混凝土是以適宜稠度的混凝土拌合物進行薄層澆注，通過振動、碾壓密實的混凝土。碾壓混凝土近年發展較快，可用于大體積混凝土結構（如水廠大壩、大型基礎）、工業廠房地面、公路路面及機場道面等。碾壓混凝土是一種坍落度為0的超干硬性混凝土，施工時必須嚴格控制用水量，以保證碾壓混凝土的正常作業。碾壓混凝土的施工機械與常規混凝土完全不同，場運輸采用自卸汽車，其平整使用推土機，振實用碾壓機，層間處理用刷毛機，切縫用切縫機。整個施工過程的機械化程度高，施工效率高，勞動條件好?？纱罅繐接梅勖夯?。與普通混凝土相比，澆筑工期可縮短1/3～1/2，用水量可減少20％，水泥用量可減少30％～60％。
在公路、工業廠房地面等大面積混凝土工程中，采用碾壓混凝土，或者在碾壓混凝土中再加入鋼纖縫，成為鋼纖維碾壓混凝土，則其力學性能及耐久性還可進一步改善。
10.3.7超高強混凝土
超高強的混凝土，其立方體抗壓強度可達200-800Mpa，抗拉強度可達25～150Mpa，斷裂能可達30kJ/m2，單位體積質量為2.5～3.0t/m3。制成這種混凝土的主要措施是：①減小顆粒的最大尺寸，改善混凝土的均勻性；②使用活性微粉及極微粉材料，以達到最優堆積密度；③減少混凝土用水量，使非水化水泥顆粒作為填料，以增大堆積密度；④增放鋼纖維以改善其延性；⑤在硬化過程中加壓及加溫，使其達到很高的強度。
普通混凝土的級配曲線是連續的，而超高強混凝土的級配曲線是不連續的臺階形曲線，其骨料粒徑很小，接近于水泥顆粒的尺寸。超高強混凝土的水灰比可低到0.15，需加入大量的超塑化劑，以改善其工作度。超高強混凝土的價格比常用混凝土稍高，但大大低于鋼材，可將其設計成細長或薄壁的結構，以擴大建筑使用的自由度。在國外已有成功經驗，目前還沒有國內的經驗報道。
10.3.8膨脹混凝土
補償收縮混凝土是一種膨脹混凝土，它是由水泥水化產生體積膨脹，通過膨脹能對限制力做功，產生的限制膨脹抵消混凝土干燥、降溫以及荷載等作用引起的限制收縮，一般在所使用的配筋條件下能使混凝土內部建立0.2～0.7Mpa的壓應力，主要是對干燥收縮進行補償?？梢杂门蛎浰嗷蚬杷猁}類水泥摻膨脹劑與粗細骨料、摻合料、化學外加劑、水共同攪拌，配制不同膨脹能的補償收縮混凝土。
補償收縮混凝土具有補償混凝土干縮和密實混凝土、提高混凝土抗滲性作用，在土木工程中主要用于防水和抗裂兩個方面，現在使用較多的場合是配制高等級防水混凝土和適當延長伸縮縫或后澆帶間距。
混凝土膨脹劑用來配制膨脹混凝土（包括補償收縮混凝土和自應力混凝土），混凝土膨脹劑是指在混凝土拌制過程中與水泥、水拌合后經水化反應生成鈣礬石或氫氧化鈣，使混凝土產生體積膨脹的外加劑。國家行業標準規定膨脹劑分硫鋁酸鈣類、硫鋁酸鈣--氧化鈣類與氧化鈣類三種。硫鋁酸鈣類膨脹劑是目前的主流產品，國內外絕大多數膨脹混凝土都采用水化硫鋁酸鈣（即鈣礬石）為膨脹源。另有一部分氧化鈣類膨脹劑，硫鋁酸鈣--氧化鈣類膨脹劑市場上很少見。硫鋁酸鈣和氧化鈣膨脹劑各有特點，硫鋁酸鈣類膨脹劑具有膨脹緩和，可控制性好，使用安全，存放期長的特點，因而應用比較廣泛。但該類膨脹劑配制的混凝土不適合用于長期環境溫度為80℃以上的工程。氧化鈣類膨脹劑具有膨脹能高，膨脹爆發力強、早期膨脹大的特點，但如果煅燒控制不好，容易引發后期膨脹，該類膨脹劑存放期短，控制比較困難，用氧化鈣類膨脹劑配制的混凝土不適合用于海水或有侵蝕性水的工程。
膨脹劑摻量的確定與一般化學外加劑摻量的確定方法一樣，必須通過試驗的方法確定。確定混凝土膨脹劑摻量的正確方法是按照GBJ50119《混凝土膨脹劑應用技術規范》中的試驗方法，使用實際工程原材料進行限制膨脹率試驗，以達到工程設計的限制膨脹率和強度指標時的膨脹劑摻量為準。比較科學的方法是參照現成的規范和既有工程實踐經驗，一般部位的補償收縮UEA摻量約8％，單方用量約30～40kg，混凝土限制膨脹率約0.02～0.025％；后澆帶混凝土UEA摻量約10％，單方用量約40～45kg，混凝土限制膨脹率約0.025～0.03％。
10.3.9防水混凝土
防水混凝土分為骨料級配防水混凝土、普通防水混凝土、外加劑防水混凝土、膨脹水泥防水混凝土等。
骨料級配防水混凝土是用三種或三種以上不同級配的砂、石按不同比例混合而成，并加入一些粉料，使其達到最小孔隙率和最大的密實度來提高混凝土的抗滲性，因配制繁瑣，使用較少。
普通防水混凝土是通過調整普通混凝土組分的方法來提高自身密度和抗滲性。
外加劑防水混凝土是在混凝土混合物中摻入少量外加劑以提高混凝土的密實性、抗滲性。
膨脹水泥防水混凝土石用膨脹水泥、無收縮水泥、塑化水泥或普通水泥中摻加膨脹劑使混凝土密實并提高抗滲性。
防水混凝土用于建筑工程可兼起結構物的承重、圍護與防水三重作用，與一般卷材防水相比，防水混凝土結構具有使用耐久，能承受一定溫度和沖擊作用，施工工序少，操作簡便，速度快，材料來源廣，造價低等特點。
防水混凝土適用于各種形狀的剛度較大、表面溫度不高的整體鋼筋混凝土結構和構筑物、地下室、地下通廊、地下坑、泵房、隧道、沉井、水池、水塔、油罐、設備基礎等，但不宜用于受沖動震動或高溫作用的結構。
防水混凝土原材料要求：
?、偎啵涸诓皇芮治g性介質和凍融作用時，宜用普通水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、如果采用礦渣水泥應摻加外加劑。在受凍融時，應選用普通水泥，水泥強度等級不宜低于32.5，不得使用過期或受潮結塊的水泥。
?、谑樱毫讲灰舜笥?0mm，吸水率不大于1.5％，含泥量不大于1％。
?、凵埃阂瞬捎弥猩?，含泥量小于3％。
?、芡饧觿撼Ｓ糜幸龤鈩?、減水劑、密實劑、早強劑等。
?、莘奂毩希悍浪炷量蓳揭欢〝盗康哪ゼ毞勖夯一蚰ゼ毶?、石粉等，粉煤灰摻量不應大于2％，磨細紗、石粉的摻量不宜大于5％，粉細料應全部通過0.15mm篩孔。
?、夼蛎泟?/div>
防水混凝土配合比：防水混凝土的抗滲等級應根據地下水的最大水頭與防水結構設計壁厚的比值確定。
普通防水混凝土配制主要是以抗滲強度等級為控制指標，一般要求水灰比小于0.6，水泥用量不小于300kg/m3，砂率不小于35％，灰砂比不小于1：2.5，坍落度為3～5cm。
10.3.10 耐火混凝土
耐火混凝土是用水泥與耐火粗、細骨料、粉料和水按一定比例配制而成，具有能長期經受高溫、并保持所需的物理力學性能的特性，適用于熱工設備襯護墻、爐坑、煙囪內襯以及基礎等。
耐火混凝土材料要求：
?、偎啵翰捎脧姸鹊燃?2.5以上普通水泥、礦渣水泥、火山灰水泥。普通水泥中不得摻有石灰巖混合材料，礦渣水泥的水渣含量不得大于50％。
?、诖旨毠橇希嚎捎闷胀ね链u、耐火黏土磚、高鋁磚等碎塊、黏土熟料、礬土熟料、安山巖、玄武巖塊。粗骨料粒徑一般為5～25mm，細骨料粒徑為0.15～5mm。
?、蹞胶土希河灭ね链u粉、黏土熟料、礬土熟料、粉煤灰、高爐水渣等粉料，其細度要求通過4900孔/cm2篩不少于70％，含水率不大于1.5％，摻入量為水泥總量的30％～100％。極限使用溫度在350℃及以下的耐熱混凝土可不加摻和料。
10.3.11 抗凍混凝土
抗凍混凝土系在普通混凝土中摻入少量松香酸納引氣劑配制而成，由于引氣劑在混凝土中產生大量細小而均勻的微泡，能填充混凝土的空隙，并堵塞毛細管通路，使外部水分不宜滲入，當微泡周圍混凝土毛細管中水分受凍膨脹時，微泡又能起一定緩沖作用，免除或減少水泥石因受凍出現裂縫的繼續擴大，因而具有良好的抗凍、抗滲性能。
抗凍混凝土適用于制冷設備基礎工程，公路橋梁等需要抵抗凍融循環的結構。
抗凍混凝土材料的要求：
?、偎啵翰捎脧姸鹊燃?2.5硅酸鹽水泥或普通水泥。
?、谏埃翰捎弥猩?，含泥量應小于3％。
?、鬯槭毫?～40mm，經15次凍融循環試驗合格（總重損失小于５％）的堅實級配花崗巖或石英巖碎石，不應有風化顆粒，含泥量小于１％。
?、芤龤鈩河貌患幽z質的松香酸鈉加氣劑。
10.3.12耐低溫混凝土
耐低溫混凝土系采用水泥、膨脹珍珠巖砂和泡沫劑加水配制而成，具有輕、導熱系數低、耐火、隔熱、隔音、耐凍、斷冷等優良性能，適用于深冷做隔熱保溫材料以及管道屋面，隧道等做隔熱、吸音、減噪、保溫層。
耐低溫混凝土材料的要求：
?、偎啵翰捎脧姸鹊燃?2.5或52.5硅酸鹽或普通水泥，要求無結塊，夏季宜用水化熱較低的礦渣水泥。
?、谂蛎浾渲閹r砂：白色或灰白色顆粒，平均粒徑0.33～0.44mm，一般用三級品，密度以160～220kg/m3為宜。
?、垡龤鈩河盟上銐A和動物膠配制而成。
10.3.13 耐堿混凝土
耐堿混凝土是由普通硅酸鹽水泥的耐堿的粗細骨料、粉料配制而成，混凝土可耐50℃以下，濃度25％的氫氧化鈉和50～100℃、濃度12％的氫氧化鈉和鋁酸鈉、任何濃度的氨水、碳酸鈉、堿性氣體和粉塵等的腐蝕。適用于做耐堿，地平面層、儲堿池、槽結構以及受堿腐蝕的設備基礎等。
耐堿混凝土材料的要求：
?、偎啵翰捎脧姸鹊燃?2.5以上的普通水泥，水泥熟料中鋁酸三鈣含量不應大于9％；碳酸鹽水泥由水泥熟料和石灰石粉按1：1混合而成。Ⅰ級耐堿混凝土水泥用量不得少于360kg/m3，水灰比不得大于0.50；Ⅱ級耐堿混凝土水泥用量不得少于300kg/m3，水灰比不得大于0.55。
?、诖旨毠橇虾头哿希翰捎媚蛪A密實的石灰石類、石英巖等制成碎石、砂和粉料，亦可用石英質砂。砂中小于0.15mm 的粉末含量不宜大于20％，砂的細度模數在2.47～3.59。粉料的細度宜小于0.15mm，要求干凈無雜質，加入量宜占總骨料的6％～8％，水泥用量大時，亦可少加或不加。粗細骨料、粉料的堿融率不應大于1g/L。
10.3.14耐油混凝土
耐油混凝土是在普通混凝土中摻入外加劑氫氧化鐵、三氯化鐵或三乙醇胺復合劑經過充分攪拌配制而成。具有良好的密實性、抗油滲性能?？褂蜐B等級可達到P8～P12。適用于建造儲存輕油類、重油類的油槽，油罐及地坪面層等。
耐油混凝土材料的要求：
?、偎啵簭姸鹊燃?2.5及其以上硅酸鹽水泥或普通水泥，要求無結塊。
?、诖旨毠橇希翰捎昧?～40mm的符合篩分曲線、質地堅硬的碎石，空隙率不大于43％，吸水率小，砂用中砂，平均粒徑0.35～0.38，不含泥塊雜質。砂石混合后的級配空隙率不大于35％。
?、鬯阂话銤崈羲?。
?、芡饧觿?。
1）氫氧化鐵：用1kg純三氯化鐵溶解于水，再加入0.75kg純氫氧化鈉充分中和至PH=7～8為止，可制得0.66kg純氫氧化鐵，在用6倍清水分三次清洗沉淀、濾凈達到氯化鈉含量小于12％制得。
2）三氯化鐵混合劑：三氯化鐵溶液摻加含一定量木質素的木糖漿而成。三氯化鐵溶于2倍水中，再加入其重量10％的明礬，徐徐倒入三氯化鐵溶液攪拌均勻即可。木糖漿與水按1：2溶解。使用時三氯化鐵與木糖漿分別加入。
3）三乙醇胺復合劑。
10.3.15蛭石混凝土
蛭石混凝土是以水泥與不同顆粒膨脹蛭石和水配制而成。具有質量密度輕，有優良的保溫、隔熱、隔音和耐火性能和一定的強度。適用于做屋面、爐墻、煙道的隔熱層及恒溫室蒸汽管道和熱工設備的保溫。
蛭石混凝土材料的要求：
?、偎啵河脧姸鹊燃?2.5硅酸鹽或普通水泥。
?、跒r青：用30號或55號石油瀝青。
?、垓问毫?～15mm，密度115～380kg/m3，導熱系數0.058W/(m·K)。
10.3.16 無砂大孔混凝土
無砂大孔混凝土是用卵石或碎石和水泥加水配制澆筑而成的一種輕混凝土。有時為提高強度，可加入少量砂，稱少砂混凝土。具有密度小，導熱系數低，透氣率大，隔熱、隔音、抗震、抗凍、耐火性能好，收縮小等特性，同時施工簡單，可就地取材，造價低；但強度一般較低，滲透性大。適用于建造4層以下的民用房屋內外墻體；用做承重墻厚度一般為18～20cm，非承重墻為12～15cm，墻面宜抹灰，以增加耐火性，或做復合保溫墻板；由于其容易拆的特性，亦可做臨時建筑墻體，或用于做排水暗管或制作管井井點用的井管。
無砂大孔混凝土強度等級有C1.0、C1.5、C2.5、C3.5、C5.0、C7.5、C10等七個等級。大孔混凝土決定強度的主要因素是水泥用量，而非水灰比，水泥用量一般介于100～150kg/m3之間，有時達200～300kg/m3，水灰比在0。35～0。55之間，水泥與骨料體積配合比波動于1：6～1：15之間，多采用1：8～1：10。
無砂大孔混凝土材料的要求：
?、偎啵河脧姸鹊燃?2.5以上的硅酸鹽或普通水泥，無結塊。
?、诠橇希河妙w粒均勻，粒凈為10～40mm的卵石或碎石，潔凈無雜質，含泥量小于2％。
10.3.17 噴射混凝土
噴射混凝土是將按一定的比例配合攪拌均勻的水泥、砂、石子、速凝劑等干拌合料送入噴射機內，利用壓縮空氣將拌合料經過管道壓送至噴槍嘴，在噴嘴后部與通入的壓力水混合，以高速噴于結構物或巖石表面，硬化后形成一層密實混凝土，從而對結構物或巖石起到加強或保護的作用。具有混凝土密實度高，強度大，黏結力強，耐久性、抗凍、抗滲性好、可節省混凝土，同時施工工藝簡便，不用或少用模板，節省大量模板材料，省去支模工序，將水平垂直運輸和澆灌振搗等工序合二為一，快速高效，降低成本等優點，但作業條件差，表面平整度要差一些。
適用于地下水池、油罐大型管道的抗滲、各種工業爐襯的快速修補、混凝土構筑物的澆筑和薄層加固以及巷道、峒室、支護或噴錨支護等。
施工機具包括干式雙罐式混凝土噴射機、噴槍、混凝土攪拌機、上料裝置、壓縮空氣機、氣罐、儲水容器及各種輸送膠管等。
噴射混凝土材料的要求：
?、偎啵阂擞脧姸鹊燃?2.5以上的硅酸鹽或普通水泥。
?、谒倌齽河眉t星1型、73牌號、711型或KP-P型速凝劑，摻速凝劑的水泥凈漿應有良好的流動性，初凝時間不應大于5min，終凝時間不大于10min。
?、凵埃河锰烊恢写稚?，含泥量不大于5％。
?、艽止橇希阂擞寐咽?，粒徑應小于輸送管徑的1/3～2/5，一般為5～15mm，用連續級配，含片狀顆粒不大于15％，含泥量小于1％。
?、轀p水劑。
?、拊鐝妱河新然}、氯化鈉、亞硝酸鈉、硫酸鈉等，宜復合使用施工配合比一般為：水泥：砂：石子：速凝劑=1：2：2～1.5：0.03～0.04；水灰比0.4～0.5。
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歡迎中交路橋公司來廠參觀考察
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