高性能混凝土介绍

土木工程检测技术专业教学资源库新型混凝土试验与检测TestingandTestingofNewConcrete高性能混凝土介绍土木工程检测技术专业教学资源库新型混凝土试验与检测TestingandTestingofNewConcrete授课人：李晓珍时间：2017年9月4日高性能混凝土介绍一、HPC的相关概念二、HPC的结构特点三、国内外现状四、推广HPC的意义一、HPC相关概念1.背景混凝土结构的破坏，更多的不是因为强度不足；而是因为抵抗自然环境劣化条件的耐久性不足。(1)国外情况(2)国内情况一、HPC相关概念2.HPC概念的发展(1)美国1984年，法国发表第一篇关于HPC的论文；1990年5月，在美国马里兰州由NIST和ACI主办了第一次关于HPC的国际研讨会，会议首次提出关于HPC的定义。高性能混凝土——具有所要求的性能和匀质性的混凝土。例如易于浇注和压实而不离析、高长期力学性能、高早强、高韧性、体积稳定、严酷环境中使用寿命长。一、HPC相关概念2.HPC概念的发展(1)美国(2)日本(3)欧洲(4)中国

……一、HPC相关概念2.HPC概念的发展CECS207-2006高性能混凝土应用技术规程：采用常规材料和生产工艺，能保证混凝土结构所要求的各项力学性能，并具有高耐久性、高工作性和高体积稳定性的混凝土。这种混凝土在配比上的特点是掺加合格的矿物掺和料和高效减水剂，取用较低的水胶比和较少的水泥用量，并在制作上通过严格的质量控制，使其达到良好的工作性、均匀性、密实性和体积稳定性。高强混凝土就是高性能混凝土？高性能混凝土一定高强？一、HPC相关概念3.全寿命经济分析(LCCA)

全寿命经济分析理念诞生于19世纪中期，但直到20世纪30年代才被公众所接受。

20世纪60年代，美国经济学家和美国州立高速公路协会发布的红皮书将全寿命设计概念引入到交通工程中；

1983年，美国公路研究基金立项推动道路和桥梁结构全寿命设计方法的研究；

1996年，美国联邦公路局正式颁布了“道路和桥梁结构全寿命设计指南。美国：“它是一个程序和方法，用于评价可行计划项目的总经济价值。包括初始成本和经折现的进一步成本——整个寿命期内的维护、修复、重建和表面翻新处理成本”。一、HPC相关概念3.全寿命经济分析(LCCA)全寿命周期成本(1)机构成本：规划与设计；施工及管理；检查；维护与维修；大修、更换、更新；残值交通阻塞延误；交通绕道；环境损害；其它……荷载导致的损害；碰撞损害；地震、洪水；其它……(2)使用者成本：(3)意外与风险成本一、HPC相关概念3.全寿命经济分析一、HPC相关概念4.耐久性及耐久性设计CECS207∶2006高性能混凝土应用技术规程混凝土在所处工作环境下，长期抵抗劣化外力与劣化内因的作用，维持其应有性能的能力。耐久性设计：指设计中为抵抗环境因素的作用、提高设计寿命而增加的一系列技术要求。例如材料的耐久性要求，结构的耐久性构造，附件的可更换性及桥梁施工的质量要求。二、HPC的结构特点类别名称直径对浆体性能影响粗孔球形大孔1000～15μm强度、渗透性毛细孔大毛细孔10～0.05μm强度、渗透性小毛细孔50～10nm强度、渗透性、高湿度下的收缩凝胶孔胶粒间孔微孔层间孔10～2.5nm2.5～0.5nm﹤0.5nm湿度50%以下时的收缩收缩、徐变收缩、徐变1.水泥石的孔结构二、HPC的结构特点2.界面过渡区(1)过渡区的形成水灰比梯度CH取向生长水灰比高孔隙率大CH、Aft多，结晶颗粒大CH取向生长(2)过渡层的特点二、HPC的结构特点(1)孔隙率低，基本上不存在100nm以上的大孔；(2)水化物中CH减少，CSH和Aft增多；(3)未水化颗粒多，中心质效应增强；(4)界面过渡区得到优化。三、国内外现状ACI-201：1957成立，负责混凝土耐久性方面的研究，1992年编制了耐久性混凝土指南；RILEM：1960成立钢筋锈蚀技术委员会；1996提出基于破坏概率设计理论的混凝土结构耐久性设计概念；ASTM：每三年召开一次建筑材料耐久性研讨会；日本、挪威、印度等国的研究机构。1.国外情况三、国内外现状七五(1986-1990)：大气条件下钢筋混凝土结构耐久性及使用年限；八五(1991-1995)：预应力混凝土结构及混凝土耐久性技术、工业厂房混凝土结构耐久性研究、重大土木与水利工程安全性与耐久性基础研究九五(1996-2000)：重点工程混凝土安全性研究十五(2001-2005)：青藏铁路十一五(2006-2010)：客运专线/高速铁路相关标准：CCES01-2004混凝土结构耐久性及耐久性设计指南CECS207-2006高性能混凝土应用技术规程CECS220-2007混凝土结构耐久性评定标准GB50476-2008混凝土结构耐久性设计规范1.国外情况2.国内情况三、国内外现状3.当前的严峻形势建设速度；新材料、新工艺；大型工程建设；特殊环境开发利用1.国外情况2.国内情况四、推广HPC的意义普通砼工程的维修费用急剧增大，使用寿命受到影响；传统砼的强度及性能越来越难以满足要求，水泥用量增大使砼的体积稳定性变差，容易开裂；混凝土施工要求越来越高，要求和易性好、可泵性好；发展HPC是保护生态环境，保证