高性能混凝土与普通混凝土对比与展望

中国地质大学（北京）现代远程教育本科毕业论文题目高性能混凝土与普通混凝土对比与展望英文题目ComparisonandProspectofhighPerformanceconcreteandordinaryConcrete学生签名：指导教师签名：年月中国地质大学（北京）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文1中国地质大学（北京）继续教育学院本科毕业设计（论文）任务书学生姓名学号专业导师姓名职称单位毕业设计（论文）题目高性能混凝土与普通混凝土对比与展望毕业设计（论文）主要内容和要求：1、了解普通混凝土与高性能混凝土的特性及优劣；2、分析混凝土出现裂缝的原因；3、了解高性能混凝土的研究现状以及应用情况毕业设计（论文）主要参考资料：1.吴中伟,廉慧珍.高性能混凝土[M].北京:中国铁道出版社，19992.徐雷，赵伟，成胜利，混凝土裂缝成因与控制［J］.河南建材,2007.4.3.俞瑞堂．高性能混凝土的发展与展望[M]．水利水电工程设计，1997.毕业设计（论文）应完成的主要工作：1.高性能与普通混凝土的性能研究学习；2.研究混凝土出现裂缝的机理与原因；3.调查高性能混凝土的应用前景；毕业设计（论文）进度安排：序号毕业设计（论文）各阶段内容时间安排备注中国地质大学（北京）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文2课题信息：课题性质：设计论文课题来源：教学科研生产其它发出任务书日期：指导教师签名：年月日学习中心意见：毕业设计（论文）负责人签名：年月日学生签名：中国地质大学（北京）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文3摘要随着我国改革开放和现代化进程的加快，我国的建设规模正日益增大，如何保证建筑工程质量的同时也能使工程能长久的安全使用下去，日益受到各级政府和社会各界的广泛关注。混凝土因其取材广泛、价格低廉、抗压强度高、可浇筑成各种形状，并耐火性好、不易风化、养护费用低，成为当今世界建筑结构中使用最广泛的建筑材料。但是混凝土抗拉能力差、脆性大、容易开裂。一种较新的混凝土技术正在快速发展并且运用到许多实际工程项目中，那就是高性能混凝土。高性能混凝土(HighPerformanceConcrete，HPC)由于具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性，被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程。本文主要对混凝土开裂的原因进行分析，阐明了高性能混凝土的特性，列举了高性能混凝土在国内外研究现状以及重要成果，并对其发展趋势作出展望。关键词：混凝土;裂缝;成因;高性能混凝土;耐久性；中国地质大学（北京）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文4目录1混凝土裂缝产生的原因...........................................61.1、混凝土施工造成的裂缝.......................................61.1.1混凝土浇筑时模板洒水造成的裂缝.........................61.1.2混凝土振捣施工造成的裂缝...............................61.1.3模板支设和拆除造成的裂缝...............................61.1.4混凝土收面压光造成的裂缝...............................61.1.5混凝土后浇带施工造成的裂缝.............................61.1.6混凝土养护造成的裂缝...................................61.2混凝土本身原因造成的裂缝.....................................71.2.1混凝土本身内部作用造成的裂缝...........................71.2.2混凝土塑性收缩造成的裂缝...............................71.2.3混凝土水化收缩造成的裂缝...............................71.2.4混凝土干燥收缩造成的裂缝...............................71.2.5混凝土自身收缩造成的裂缝...............................81.2.6混凝土干湿造成的裂缝...................................81.2.7混凝土内部温度造成的裂缝...............................81.3混凝土外界因素造成的裂缝....................................92高性能混凝土的性能研究和发展方向..............................102.1、高性能混凝土的概念........................................102.2、研究现状及发展方向........................................102.3、高性能混凝土的性能........................................102.4、高性能混凝土发展和应用中所面临的问题......................113绿色高性能混凝土..............................................123.1研发绿色高性能混凝土的必要性................................123.2、绿色高性能混凝土的可行性..................................123.3、绿色高性能混凝土的发展....................................124高性能混凝土的发展前景........................................14中国地质大学（北京）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文5结论..............................................................15参考文献...........................................................16中国地质大学（北京）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文61混凝土裂缝产生的原因混凝土结构裂缝在我们施工过程中都要产生，为了避免有害裂缝的出现，为了确保工程质量符合国家规范要求，在工程施工中应尽可能采取必要的技术和施工措施来控制裂缝的出现，使我们所施工的混凝土结构裂缝的数量和宽度尽量减少到国家规范要求以内。混凝土裂缝也是社会各界可以接受的一种现象，只是我们如何将有害程度控制在规范要求以内。正因为混凝土是多种材料组成的一种混合体，它又是一种脆性材料，它在受到不同压力、温度和外力的作用下，都有可能出现裂缝。混凝土裂缝形成的原因有多个方面的因素造成的,大致可分为混凝土施工、本身特性、外界因素等三大类。在此,我们就按此分类来谈谈混凝土裂缝形成的成因。1.1、混凝土施工造成的裂缝1.1.1混凝土浇筑时模板洒水造成的裂缝混凝土浇筑时施工模板洒水不当，过于干燥，或因模板本身吸水量过大，造成混凝土的塑性收缩变形产生裂缝。1.1.2混凝土振捣施工造成的裂缝混凝土振捣不到位，或者振捣时间过短，造成混凝土没有达到密实状态；如果使混凝土振捣时间过长，造成石子下沉砂浆上浮，容易形成混凝土干缩变形量大，因此造成混凝土收缩不均匀产生裂缝。1.1.3模板支设和拆除造成的裂缝模板支设和拆除施工过程中由于工人施工不规范、模板支设体系不牢固，或者工人过早拆除梁板底模板和支撑钢管等原因造成的裂缝；项目部对施工班组在施工过程中控制不严，造成局部施工荷载过大而导致出现的裂缝。1.1.4混凝土收面压光造成的裂缝混凝土表面过度的收面压光会使表面砂浆过多，并形成含水量很大的水泥浆层，使水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳产生化学作用生成碳酸钙，引起混凝土表面体积碳水化收缩，并使混凝土表面产生龟裂裂缝。1.1.5混凝土后浇带施工造成的裂缝为了更好的解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力变形，国家规范要求我们采用后浇带施工法，但是有些施工后浇带不能按设计规范要求施工，例如后浇带未留企口缝、板面的后浇带不支设模板而造成斜坡槎；还有疏松混凝土未彻底凿除干净，施工时未提前洒水等造成混凝土板面的裂缝。1.1.6混凝土养护造成的裂缝混凝土过早洒水养护会影响混凝土的胶结能力；过迟洒水养护，如混凝土表面干燥过快，则通常在其表面上形成宽度大小不一且不规则的收缩裂缝。混凝土开始养护的时间应该综合中国地质大学（北京）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文7考虑气温、湿度、风速等等各种因素，一般情况下，在混凝土达到初凝时，就要开始洒水养护。混凝土养护措施要合理，可采用麻袋覆盖洒水养护，以保证混凝土表面达到充分的湿润，保证养护时间至少7天以上。如果混凝土养护不好则对混凝土整体质量产生显著影响，将直接影响到混凝土本身的抗裂能力。在冬季和夏季施工期间，我们更要预先制定施工方案，施工时按照施工方案实施，特别要对混凝土内外温差和湿度的控制。1.2混凝土本身原因造成的裂缝1.2.1混凝土本身内部作用造成的裂缝混凝土中的钢筋锈蚀形成的裂缝和碱骨料之间起化学作用形成的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的裂缝。在混凝土中的钢筋腐蚀是电化学作用反应的过程。总之决定钢筋腐蚀的基本因素是电位差、水和氧,但是钢筋实际的腐蚀速度大多不是受制于氧的供应。而是cl¯离子，它是钢筋腐蚀反应的活化剂,因为cl¯能破坏钢筋表面钝化膜从而引发钢筋腐蚀,并且能增大溶液导电性、增大电位差、加速腐蚀反应等;所以我们在混凝土中掺有氯盐或掺入cl¯离子时就会引发钢筋锈蚀,因此现实施工中的钢筋锈蚀病害大多由它引起的。如果混凝土中钢筋表层腐蚀或铁锈后,其体积可增加好几倍,并且挤压其外侧混凝土并使之产生垂直于外的拉应力,当其拉应力超过混凝土的承耐的拉力时就会形成混凝土的保护层上顺沿钢筋的纵向方向裂缝。因为在混凝土拌和时会产生一些碱性离子，而这些离子在与某些活性骨料会产生化学反应并吸收周围环境中的水而使其体积增大，并造成混凝土膨胀开裂。如果这种裂缝出现在混凝土结构使用期间将会很难补救，因此我们在施工中应采取有效措施进行控制和预防。由于在混凝土浇筑、振捣不当或者是钢筋保护层较少,会使有害物质进入混凝土内部使钢筋产生锈蚀,当锈蚀的钢筋体积膨胀过大,会导致混凝土膨胀裂缝,因此此种裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的布置位置出现。当混凝土裂缝出现后,外面的水、气(氧)可顺着裂缝渗入并进一步加快钢筋的腐蚀,如果使裂缝长期发展下去,裂缝将会增宽、增长,甚至会使混凝土保护层大片脱落。也会造成钢筋截面随着锈蚀发展而减小,导致钢筋锈断并对工程结构的耐久性、安全性产生严重的影响。1.2.2混凝土塑性收缩造成的裂缝塑性收缩定义是指混凝土在凝固之前，因混凝土表面失水过快而产生的收缩变形。塑性收缩裂缝一般发生在干燥大风或高温天气时出现，其裂缝多呈现中间宽两端细且大小长短不一、互不连通的状态。造成的主要原因有如下：混凝土在终凝之前几乎没有抗拉压强度或者强度很小，当混凝土刚刚终凝时抗拉压强度小，此时受到干燥大风或高温天气的影响，会使混凝土表面失水过快．造成混凝土内部体积急剧收缩，而此时混凝土的抗拉压强度又无法抵抗其本身收缩变形，导致龟裂裂缝的出现。混凝土塑性收缩开裂的主要影响因素有混凝土的凝结时间、水灰比、风速、环境温度、相对湿度等因素。1.2.3混凝土水化收缩造成的裂缝由于混凝土中水和水泥作用反应后生成物体积,会比反应之前水和水泥的体积减小，又因水化作用时,其绝对体积也会减少,即混凝土产生水化收缩。1.2.4混凝土干燥收缩造成的裂缝干燥收缩是由于混凝土的脱水干燥时,其体积或长度会有所减少的过程。干燥收缩变形中国地质大学（北京）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文8主要是由于水泥