Transcript 4.7.3 高性能混凝土(HPC)

4.7.3 高性能混凝土 (HPC)
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概述
特点
技术途径
配比
性能对比
应用
概 述
• 高性能混凝土是指采用优质材料，严格施
工工艺，便于浇捣、不离析，体积稳定，
力学性能稳定所制备的混凝土。
• 符合特殊综合性能与均匀性要求，不能用
常规材料和工艺获得，1990年ACI国际会
议首次提出。
• 它具有早强高，韧性，匀质，耐久等特点。
• 适用于高层建筑、桥梁以及暴露在严酷环
境。
特
点
• 高性能混凝土是一种新型混凝土，具有优良的和
易性，高强和耐久性。
• 其主要特征如下图所示：
混凝土拌合物具有流态性、自密性、不振动或
稍加振动即能保证成型混凝土均匀密实
混凝土拌合物具有良好的粘聚性、保水性和可
塑性，水下不分散、不离析、稳定性好、可泵
性强。
在混凝土凝结硬化过程中水化热低，利于大体
积混凝土浇筑。混凝土硬化后体积稳定，收缩
变形小，故混凝土内部微裂纹等缺陷少，结构
均匀。
混凝土的密实度高，抵抗水、侵蚀性液体及氯
离子等渗透的能力强，对混凝土内钢筋有很强
的保护能力。
特
性
• 混凝土中所含易被硫酸盐、镁盐等物质腐
蚀的氢氧化钙、水化硫酸钙的量少，保证
混凝土具有极强的耐海水腐蚀能力。
• 混凝土的抗渗性能极高，并且具有一
定的空气含量，空气泡分布均匀、密
实，以此混凝土具有极高的抗冻融性
和抗风化性，故非常适宜浇筑浪溅区
混凝土结构。
• 混凝土强度较高，混凝土内部凝胶的
含量较普通混凝土为少，故用于预应
力混凝土。
技术途径
• 正确选材
中热水泥、MDF、DSP ；超细矿物掺
合料；高效减水剂；Dmax<15mm
• 合理参数
W/ C<0.4, W<175；Sp=36-42%；胶凝
材料 =500-600
• 工艺控制
强制式搅拌、高频振捣 ;泵送，
SL>200 ;早期养护
表 4.7.2 配比
主要项目
C30 普通混凝
土
C50 泵送混凝
土
C60 泵送混凝土
C70
泵送混凝土
水泥用量（Kg/cm3）
460
357
357
400
1级粉煤灰用量
（Kg/cm3）
/
63
63
70
NSF-A硅粉
/
50~63
76~88
103~112
水泥 + 粉煤灰 +
NSF-A 硅粉
460
474
502
578
用水量 (Kg/cm3)
200
114~118
98~102
114~118
坍落度（cm）
20±2
20±2
20±2
20±2
含气量（％）
/
2.6
2.4
2.1
28d抗压强度（MPa）
39
58
69
79
性 能
• 性能对比 (Tab.4.7.3)
• 干缩 (Tab.4.7.4)
• 坍落度经时变化 (Tab.4.7.5)
表4.7.3性能对比
主要性能
C30 OPC
C50 HPC
C60 HPC
抗压强度 (MPa)
39
58
69
抗折强度 (MPa)
5.1
7
5.4
轴拉强度 (MPa)
3.1
4.7
5.2
抗压弹模 (GPa)
27.8
34.3
35.9
抗冲磨失率(%)
7.1
3.2
2.5
表4.7.4 干缩
干缩率 (×10-6)
混凝土类型
2d
7d
14d
28d
60d
90d
C30
109
200
286
431
577
621
C50
109
172
239
345
433
475
C60
55
622
163
124
121
442
C70
96
170
232
326
430
466
Tab.4.7.5 坍落度的经时变化
坍落度损
失
C50
C60
C70
开始
23
20.7
21.4
1 hour
23
20.5
17
2 hours
20.4
20
15
2.5 hours
19.8
20
14
应 用
在国外：
• 德国现行的混凝土结构设计规范达C110
• 挪威规范C105级，85～90MPa的HPC广
泛用于道路工程
• 丹麦的大贝尔特工程－大型隧道与桥梁
连接结构
 规定的设计使用寿命为100年
 塔架、预制梁和预制砌块都采用HPC
• 日本
• 超高强高性能混凝土建造高层住宅
• 已研制出使用寿命在500年以上的超高
耐久性混凝土
应 用
在国内：
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上海金茂大厦 C60
北京西客站C60
北京静安中心大厦C80
辽宁物产大厦C80
南京邮电中心C60
长春国际商贸城 C55
广州虎门大桥C50
上海杨浦大桥C50
万县长江大桥钢管混凝土C60