C60高性能混凝土的配制及应用研究

摘要

高性能混凝土(HPC)是一种新型的高技术混凝土，是在大幅度提高常规混凝土性能的基础上，采用现代混凝土技术，选用优质原材料，在妥善的质量控制下制成的，除采用优质水泥、集料和水外，必须采用低水胶比和掺加足量的矿物细掺料与高效外加剂。HPC应同时保证下列性能：耐久性、工作性、各种力学性能、适用性、体积稳定性和经济合理性。本研究以高性能混凝土的设计原则为依据，结合重庆菜园坝长江大桥工程建设，研究物理力学性能和耐久性能满足设计要求、工作性能满足施工要求的高强高性能混凝土。研究技术目标包括：混凝土强度等级达到C60；混凝土拌合物具有良好工作性，环境温度在35℃左右时，出机2h后拌合物工作性能满足水平折算距离800～1000m的泵送施工要求；混凝土具有良好的长期性能和耐久性。
　　 结合原材料的性能和施工需要，分析确定了合理水胶比——优质矿物掺合料——高效外加剂的技术措施，并通过系统试验，确定了适合工程设计与施工要求的C60混凝土配合比。检测了配制混凝土的物理力学性能、抗渗透性能、耐酸性能、徐变性能等，以确定混凝土具有良好的耐久性能。
　　 试验结果表明：
　　 选用重庆拉法基42.5级普通水泥或重庆腾辉地维42.5级普通水泥，并将水泥用量控制在380kg/m3左右，混凝土水化放热速率和混凝土绝热温升较低；掺加硅灰和矿渣微粉的技术措施可满足施工和设计需要；掺加氨基磺酸盐系复合泵送剂配制的混凝土初始坍落度和扩展度较好，初凝时间达到23h，而且所得混凝土具有较高强度，28天龄期强度达到77.8MPa;掺加杜拉纤维的混凝土拌合物对混凝土早期裂缝的具有抑制作用，且初始坍落度和扩展度降低幅度最小。
　　 采取选用的配合比进行混凝土配合表明，具有较好的物理力学性能、抗渗性能、耐酸性能，混凝土的收缩和徐变均趋于稳定，且能满足国家标准规定和施工需要。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪 论

1.1概述

1.2高性能混凝土国内外研究现状

1.2.1国外高性能混凝土的发展及研究现状

1.2.2国内高性能混凝土的发展及研究现状

1.3高性能混凝土技术特点

1.3.1高性能混凝土原材料选用

1.3.2高性能混凝土配合比设计

1.4高性能混凝土存在问题及展望

1.4.1发展环保型胶凝材料

1.4.2解决高性能混凝土早期裂缝问题

1.4.3加强对高性能混凝土韧性的研究

1.4.4控制高性能混凝土的造价

1.4.5高性能混凝土标准、规范以及相关规程等的制订与完善

1.5选题背景和研究意义

1.6主要研究内容

2原材料与试验方法

2.1原材料

2.1.1水泥

2.1.2矿物掺合料

2.1.3外加剂

2.1.4粗集料

2.1.5细集料

2.1.6聚丙烯纤维

2.1.7水

2.2试验仪器及方法

2.2.1.HPC配合比设计

2.2.2 HPC基本力学性能试验方法

2.2.3 HPC渗透性能测试方法

2.2.4 HPC耐酸性能测试方法

2.2.5 HPC收缩性能测试方法

2.2.6 HPC徐变性能测试方法

3 C60高性能混凝土配合比设计及优化

3.1实验室配合比试验

3.1.1配合比试验

3.1.2小结

3.2预拌混凝土搅拌站配合比优化及验证试验

3.2.1目的及采取的主要措施

3.2.2掺合料种类对混凝土基本性能的影响

3.2.3外加剂对HPC基本性能的影响

3.2.4聚丙烯纤维对HPC性能影响

3.3 C60HPC配合比确定

4 C60高性能混凝土力学性能和长期性能测试

4.1 HPC物理力学性能研究

4.2 HPC渗透性能研究

4.3 HPC耐酸性能研究

4.4 HPC收缩性能研究

4.5 HPC徐变性能研究

4.6本章小结

5 C60高性能混凝土在Y型刚构施工中的应用

5.1Y型刚构的结构形式及特点

5.1.1结构形式

5.1.2结构特点

5.2施工方案

5.3 Y构施工步骤

5.3.1墩身和中横梁混凝土施工

5.3.2前后悬臂梁、前后主横梁施工

5.3.3前次横梁、后次横梁混凝土施工

5.4 C60高性能混凝土在菜园坝大桥中的应用情况

5.5菜园坝大桥及Y型刚构远景实图

5.6本章小结

6结论与展望

6.1主要结论

6.2有待进一步研究的问题

致 谢

参考文献

附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文