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  • 1 # 鄧元存翼合金線條

    長期以來,人們為不斷提高混凝土的強度和最佳化其他效能進行著不懈的努力,在20世紀40年代正式提出高強混凝土的概念,在90年代又提出了高效能混凝土的概念。高強混凝土與高效能混凝土並不能完全等同。文章從高強混凝土與高效能混凝土的概念、效能及應用出發,分析了高強混凝土與高效能混凝土之間的區別與聯絡。

    在工程實踐中,人們對於對高強混凝土與高效能混凝土的概念往往有所混淆,甚至在實際工程建設中盲目追求混凝土的“高強”、“超高強”,而以此作為混凝土高效能的標準,然而這兩者之間並不能完全等同。高強混凝土是以強度為首要指標,強調在一般環境條件下混凝土結構的強度要求,然而其耐久性往往低於高效能混凝土;而高效能混凝土則是以耐久性為核心,並顯著改善其他方面的相關效能,往往包括了高強度的要求。

    1 高強混凝土的概念與特點

    隨著近年來中國工程建設的興起,混凝土結構正日益朝著過載、超高和大跨度方向發展,對所需混凝土強度的要求也不斷提高,利用高強混凝土的特性,能明顯提高混凝土結構的承載力、增加結構的耐用年限、減輕結構的自重,因此在實際工程建設中得到了廣泛的普及與應用。

    1.1 高強混凝土的概念

    高強混凝土(High Strength Concrete,簡稱HSC),在美國混凝土協會(ACI)中定義為28d抗壓強度大於或等於50MPa的混凝土。在中國2001年4月推行的《普通混凝土配合比設計規程》(JGJ55-2000)中,將強度等級在C60及以上的混凝土定義為高強混凝土。

    1.2 高強混凝土的特點與應用

    1.2.1 高強混凝土具有較高的抗壓強度,能大幅提高建築結構中受壓構件的承載能力。利用高效減水劑製成的高強混凝土還普遍具有早強和坍落度大的特點,從而加快了澆築速度和模板週轉速度,節省工期。

    1.2.2 高強混凝土在相同荷載條件下,可減少構件的截面尺寸,從而降低了結構自重。由於高強混凝土的變形較小,能使構件的剛度提高,這對於部分由變形控制截面尺寸的梁板是非常有利的,適應了現代工程結構向著過載、超高和大跨度方向發展的需要,並能更好地承受惡劣環境條件。

    1.2.3 高強混凝土具有堅硬、緻密的特點,其抗凍抗滲能力均比普通混凝土更佳。因此露天、受海水侵蝕或者容易受到碰撞損害的工程構築物,適宜採用高強混凝土進行施工建設。

    綜合而言,高強混凝土主要應用於高層建築的梁、柱、基礎、樓板、大跨度橋樑、海底隧道、海上平臺、混凝土橋面板、灑除冰鹽的車庫等建築施工中。

    2 高效能混凝土的概念與特點

    2.1 高效能混凝土的概念

    高效能混凝土(High Performance Concrete,簡稱HPC)的概念最初是在1990年提出的,特指具有高強度、高工作效能以及高耐久效能的混凝土。在中國《混凝土結構耐久性設計與施工指南》(CCES01-2004)中對高效能混凝土的定義為:以耐久性為基本要求,並滿足工程建設均質性和其他特殊效能要求,採用常規工藝和常規材料所製成的混凝土,要求其達到良好的密實性、均勻性和穩定性。

    2.2 高效能混凝土的特點與應用

    2.2.1 密實性好。由於高效能混凝土的用水量偏低,且普遍採用了高效減水劑,並透過新增一定的活性混合料,使得混凝土具有流動性好、抗離析性好的特點,具備了良好的自密實效能。因此,高效能混凝土適宜於建築結構複雜、採用普通振搗密實方法難以施工建設的工程。

    2.2.2 穩定性好。高效能混凝土可針對具體工程建設中對結構變形的需要,透過優選配比骨料、混合料、外加劑等原材料,以實現施工工藝的最佳化,並極大地提高了混凝土結構的體積穩定性和抗裂抗滲能力。

    2.2.3 抗滲性好,水化熱低。高效能混凝土透過適量新增活性混合材料,可以顯著提高其抗滲效能,且由於添加了大量的火山灰質礦物摻合料,其水化熱比高強混凝土更低,這對於大體積混凝土施工也是非常有

    利的。

    2.2.4 耐久性好。現代混凝土工程的結構設計壽命普遍長達100年

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