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1、河南农业大学华豫学院土木工程毕业论文毕 业 论 文文课题名称称高性能能混凝土土的研究究与发展展现状系 别土土木工程程系专 业建建筑工程程技术班 级007级专专三(33)班姓 名韦韦明学号号2000709901001677指导老师师李强毕业设计计（论文文）任务务书系土木工工程系专专业建筑筑工程技技术年级级20007班级3班班姓名范起止止日期设计题目目高性能能混凝土土的研究究与发展展现状1毕业业设计（论论文）任任务及要要求（包包括设计计或论文文的主要要内容、主主要技术术指标，并并根据题题目性质质对学生生提出具具体要求求）2毕业业设计（论论文）的的原始资资料及依依据（包包括设计计或论文文的工作作基础
2、、研研究条件件、应用用环境等等）3主要要参考资资料、文文献 指导教教师林娇娇青 年 月 日指导教师师评语建议成绩绩：优 良 中中 及格格 不不及格 指导导教师签签字 年年 月 日最终评定定成绩：优 良 中中 及格格 不不及格系主任签签字年 月 日摘 要随着我国国改革开开放和现现代化进进程的加加快，我我国的建建设规模模正日益益增大，如如何保证证建筑工工程质量量的同时时也能使工工程能长长久的安安全使用用下去，日益受到各级政府和社会各界的广泛关注。在众多的土木工程建设中，混凝土的应用面之广，使用次数之多是很少见的。尤其中近年来，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
3、能混凝土。高性能混混凝土(Higgh PPerfformmancce CConccrette，HHPC)由于具具有高耐耐久性、高高工作性性、高强强度和高高体积稳稳定性等等许多优优良特性性，被认认为是目目前全世世界性能能最为全全面的混混凝土，至至今已在在不少重重要工程程中被采采用，特特别是在在桥梁、高高层建筑筑、海港港建筑等等工程。本文主要要介绍了了高性能能混凝土土发展的的历史背背景及目目前国内内外的研研究现状状，阐明明了高性性能混凝凝土的特特性，列列举了高高性能混混凝土在在国内外外研究应应用中的的重要成成果，并并对其发发展趋势势作出展展望。随着我我国建筑筑向高层层化、大大型化、现现代化的的发展
4、，HHPC必必将成为为新世纪纪的重要要建筑工工程材料料。关键词：高性能能混凝土土；耐久性性；体积稳稳定性目 录引言1一、高性性能混凝凝土产生生的背景景和研究究现状11（一）背背景1（二）研研究现状状及发展展方向22二、高性性能混凝凝土的性性能研究究和应用用分析22（一）高高性能混混凝土的的概念22（二）高高性能混混凝土的的性能33（三）高高性能混混凝土发发展和应应用中所所面临的的问题33三、高性性能混凝凝土质量量与施工工控制44（一）高高性能混混凝土原原材料及及其选用用4（二）配配合比设设计控制制要点551.设计计思路有有很大区区别52.胶凝凝材料用用量及粉粉煤灰所所占比例例63.含气气量的要
5、要求64.电通通量指标标6（三）高高性能混混凝土的的施工控控制6四、高性性能混凝凝土的特特点7（一）高高耐久性性能7（二）高高工作性性能8（三）其其它8五、绿色色高性能能混凝土土8（一）研研发绿色色高性能能混凝土土的必要要性8（二）绿绿色高性性能混凝凝土的可可行性99（三）绿绿色高性性能混凝凝土的发发展9六、高性性能混凝凝土的发发展前景景10七、结论论10参考文献献11致谢12230高性能混混凝土的的研究与与发展现现状引 言从18224年波波特兰水水泥发明明开始，混混凝土材材料至今今已有1100多多年的历历史，以以水泥为为胶结材材的混凝凝土也取取得了具具大的发发展，由由普通混混凝土向向高性能能
6、混凝土土发展。从从20世世纪以来来，混凝凝土就己己成为房房屋建筑筑、桥梁梁、水利利、公路路等现代代工程结结构首选选材料，混混凝土作作为土木木工程中中最大宗宗的人造造材料，其其用量巨巨大。据据统计，当当今我国国每年混混凝土用用量约1109mm3，并并且随着着我国近近年来工工业化、城城市化进进程的加加快，其其用量将将继续快快速增长长。人类类进入221世纪纪，随着着科学技技术的快快速发展展，一种种又一种种新型混混凝土涌涌现出来来。混凝凝土能否否长期作作为最主主要的建建筑结构构材料，其其本身必必须具有有高强度度、高工工作性、高高耐久性性等性能能，因此此高性能能混凝土土是现代代混凝土土技术发发展的必必然
7、结果果，是混混凝土的的发展方方向。高性能混混凝土(Higgh PPerfformmancce CConccrette，HHPC)是200世纪880年代代末900年代初初，一些些发达国国家基于于混凝土土结构耐耐久性设设计提出出的一种种全新概概念的混混凝土，它它以耐久久性为首首要设计计指标，这这种混凝凝土有可可能为基基础设施施工程提提供1000年以以上的使使用寿命命。区别别于传统统混凝土土，高性性能混凝凝土由于于具有高高耐久性性、高工工作性、高高强度和和高体积积稳定性性等许多多优良特特性，被被认为是是目前全全世界性性能最为为全面的的混凝土土，至今今已在不不少重要要工程中中被采用用，特别别是在桥桥梁
8、、高高层建筑筑、海港港建筑等等工程中中显示出出其独特特的优越越性，在在工程安安全使用用期、经经济合理理性、环环境条件件的适应应性等方方面产生生了明显显的效益益，因此此被各国国学者所所接受，被被认为是是今后混混凝土技技术的发发展方向向。一、高性性能混凝凝土产生生的背景景和研究究现状（一）背背景当代大跨跨、高层层、海洋洋、军事事工程结结构的发发展对混混凝土提提出的更更高的要要求;处在恶恶劣环境境下既有有建筑不不断劣化化、退化化导致过过早失效效、退役役甚至出出现恶性性事故造造成巨大大损失的的严重后后果;原材料料生产、开开采造成成的生态态环境恶恶化以及及砂石料料枯竭、资资源短缺缺严重影影响进一一步发展
9、展的严酷酷现实。这这就要求求混凝土土不断提提高以耐耐久性为为重点的的各项性性能, 多使用用天然材材料及工工业废渣渣保护环环境, 走可持持续发展展的道路路, 高性性能混凝凝土就是是在这种种背景下下出现并并逐步完完善与发发展的。混凝土作作为用量量最大的的人造材材料，不不能不考考虑它的的使用对对生态环环境的影影响。传传统混凝凝土的原原材料都都来自天天然资源源。每用用1t水水泥，大大概需要要0.66t以上上的洁净净水，22t砂、33t以上上的石子子；每生生产1tt硅酸盐盐水泥约约需1.5t石石灰石和和大量燃燃煤与电电能，并并排放11tCOO2，而大大气中CCO2浓度增增加是造造成地球球温室效效应的原原
10、因之一一。尽管管与钢材材、铝材材、塑料料等其它它建筑材材料相比比，生产产混凝土所所消耗的的能源和和造成的的污染相相对较小小或小得得多，混混凝土本本身也是是一种洁洁净材料料，但由由于它的的用量庞庞大，过过度开采采矿石和和砂、石石骨料已已在不少少地方造造成资源源破坏并并严重影影响环境境和天然然景观。有有些大城城市现已已难以获获得质量量合格的的砂石。另另一方面面，由于于混凝土土过早劣劣化，如如何处置置费旧工工程拆除除后的混混凝土垃垃圾也给给环境带带来威胁胁。因此，未未来的混混凝土必必须从根根本上减减少水泥泥用量，必必须更多多地利用用各种工工业废渣渣作为其其原材料料；必须须充分考考虑废弃弃混凝土土的再
11、生生利用，未未来的混混凝土必必须是高高性能的的，尤其其是耐久久的。耐耐久和高高强都意意味着节节约资源源。“高性能能混凝土土”正是在在这种背背景下产产生的。（二）研研究现状状及发展展方向针对混凝凝土的过过早劣化化，发达达国家在在20世世纪800年代中中期掀起起了一个个以改善善混凝土土材料耐耐久性为为主要目目标的“高性能能混凝土土”开发研研究的高高潮，并并得到了了各国政政府的重重视。从从20世世纪800年代开开始，各各国混凝凝土结构构设计规规范中逐逐渐突出出了耐久久设计的的考虑，从从只重视视强度设设计向强强度与耐耐久性并并重。进进入200世纪990后代代以后，混混凝土结结构耐久久性设计计方法成成为
12、土木木工程领领域中的的研究重重点。针针对不同同环境类类别的侵侵蚀作用用，提出出材料性性能劣化化的理论论或经验验模式，并并据此估估算结构构的使用用寿命，成成为发展展和研究究耐久性性设计方方法的主主流。目目前，高高性能混混凝土的的发展有有以下几几个方向向：(1)绿绿色高性性能混凝凝土水泥混凝凝土是当当代最大大宗的人人造材料料，对资资源、能能源的消消耗和对对环境的的破坏十十分巨大大，与可可持续发发展的要要求背道道而驰。绿绿色高性性能混凝凝土研究究和应用用较多的的是粉煤煤灰混凝凝土，粉粉煤灰混混凝土与与基准混混凝土相相比，大大大提高高了新拌拌混凝土土的工作作性能，明明显降低低混凝土土硬化阶阶段的水水化
13、热，提提高混凝凝土强度度特别是是后期强强度。而而且，节节约水泥泥，减少少环境污污染，成成为绿色色高性能能混凝土土的代表表性材料料。(2)超超高性能能混凝土土超高性能能混凝土土，如活活性粉末末混凝土土（Reeacttivee Poowdeer ccon-creete,RPCC）,其特特点是高高强度，抗抗压强度度高达3300MMPa，且且具有高高密实性性，已在在军事、核核电站等等特殊工工程中成成功应用用。(3)智智能混凝凝土智能混凝凝土是在在混凝土土原有的的组分基基础上复复合智能能型组分分，使混混凝土材材料具有有自感知知、自适适应、自自修复特特性的多多功能材材料，对对环境变变化具有有感知和和控制的
14、的功能。随随着损伤伤自诊断断混凝土土、温度度自调节节混凝土土、仿生生自愈合合混凝土土等一系系列机敏敏混凝土土的出现现，为智智能混凝凝土的研研究、发发展和智智能混凝凝土结构构的研究究应用奠奠定了基基础。二、高性性能混凝凝土的性性能研究究和应用用分析（一）高高性能混混凝土的的概念高性能混混凝土是是近200余年发发展起来来的一种种新型混混凝土。欧欧洲混凝凝土学会会和国际际预应力力混凝土土协会将将HPCC定义为为水胶比比低于00.400的混凝凝土；在在日本，将将高流态态的自密密实混凝凝土（即即免振混混凝土）称称为HPPC；中中国土木木工程学学会高强强与高性性能混凝凝土委员员会将HHPC定定义为以以耐久
15、性性和可持持续发展展为基本本要求并并适合工工业化生生产与施施工的混混凝土。虽虽然在不不同的国国家，不不同的学学者或工工程技术术人员，对对HPCC的理解解有所不不同。比比如美国国学者更更强调高高强度和和尺寸稳稳定性，欧欧洲学者者更注重重耐久性性，而日日本学者者偏重于于高工作作性。但但是他们们的基本本点都是是高耐久久性，这这方面的的认识是是一致的的。（二）高高性能混混凝土的的性能与普通混混凝土相相比，高高性能混混凝土具具有如下下独特的的性能：1.耐久久性。高高效减水水剂和矿矿物质超超细粉的的配合使使用，能能够有效效的减少少用水量量，减少少混凝土土内部的的空隙，能能够使混混凝土结结构安全全可靠地地工
16、作5501000年以上上，是高高性能混混凝土应应用的主主要目的的。2.工作作性。坍坍落度是是评价混混凝土工工作性的的主要指指标，HHPC的的坍落度度控制功功能好，在在振捣的的过程中中，高性性能混凝凝土粘性性大，粗粗骨料的的下沉速速度慢，在在相同振振动时间间内，下下沉距离离短，稳稳定性和和均匀性性好。同同时，由由于高性性能混凝凝土的水水灰比低低，自由由水少，且且掺入超超细粉，基基本上无无泌水，其其水泥浆浆的粘性性大，很很少产生生离析的的现象。3.力学学性能。由由于混凝凝土是一一种非均均质材料料,强度受受诸多因因素的影影响，水水灰比是是影响混混凝土强强度的主主要因素素，对于于普通混混凝土，随随着水
17、灰灰比的降降低，混混凝土的的抗压强强度增大大，高性性能混凝凝土中的的高效减减水剂对对水泥的的分散能能力强、减减水率高高，可大大幅度降降低混凝凝土单方方用水量量。在高高性能混混凝土中中掺入矿矿物超细细粉可以以填充水水泥颗粒粒之间的的空隙，改改善界面面结构，提提高混凝凝土的密密实度，提提高强度度。4.体积积稳定性性。高性性能混凝凝土具有有较高的的体积稳稳定性，即即混凝土土在硬化化早期应应具有较较低的水水化热，硬硬化后期期具有较较小的收收缩变形形。5.经济济性。高高性能混混凝土较较高的强强度、良良好的耐耐久性和和工艺性性都能使使其具有有良好的的经济性性。高性性能混凝凝土良好好的耐久久性可以以减少结结
18、构的维维修费用用，延长长结构的的使用寿寿命，收收到良好好的经济济效益；高性能能混凝土土的高强强度可以以减少构构件尺寸寸，减小小自重，增增加使用用空间；HPCC良好的的工作性性可以减减少工人人工作强强度，加加快施工工速度，减减少成本本。前苏苏联学者者研究发现用CC1100C1137的的高性能能混凝土土替代C440CC60的的混凝土土，可以以节约115%25%的钢材材和300%770%的的水泥。虽虽然HPPC本身身的价格格偏高，但但是其优优异的性性能使其其具有了了良好的的经济性性。概括括起来说说，高性性能混凝凝土就是是能更好好地满足足结构功功能要求求和施工工工艺要要求的混混凝土，能能最大限限度地延
19、延长混凝凝土结构构的使用用年限，降降低工程程造价。（三）高高性能混混凝土发发展和应应用中所所面临的的问题在高性能能混凝土土的应用用过程中中也存在在一些问问题，在在高性能能混凝土土的原材材料方面面，我国国水泥质质量不稳稳定，离离散性大大；在骨骨料方面面，粗骨骨料质量量低劣，含含泥量大大，级配配较差，细细骨料细细度模数数不合要要求；在在外加剂剂和外掺掺料的选选择上，尚尚缺乏充充分的适适用性的的研究。在在高性能能混凝土土的施工工过程中中，施工工人员的的技术水水平有限限，养护护措施不不到位，使使HPCC的密实实性和质质量不稳稳定；在在高性能能混凝土土的耐久久性方面面，由于于高性能能混凝土土微管中中水分
20、的的蒸发与与凝聚而而产生的的收缩，使使混凝土土表面产产生裂缝缝，这对对HPCC的抗碳碳化、抗抗冻融循循环作用用以及抗抗氯离子子扩散等等都是不不利的，高性能混凝土的水泥用量高，水灰比低，硬化后长期处于水中时，水分通过微管扩散到内部，未水化的水泥粒子进一步水化，产生微膨胀也会使混凝土表面产生裂缝，为各种有害介质渗透提供通道，给氯离子侵入、碱骨料反应的发生和钢筋锈蚀创造可能；在高性能混凝土的设计方面，由于高性能混凝土的后期强度增长不及普通混凝土，而且脆性大，需要特别注意。同时，在高性能混凝土的研究方面，现在的研究以实验室研究为主，但是实验室的情况与实际工况相差较大，这不利于今后高性能混凝土的推广应用
21、。三、高性性能混凝凝土质量量与施工工控制（一）高高性能混混凝土原原材料及及其选用用1.细集集料。细集料料宜选用用质地坚坚硬、洁洁净、级级配良好好的天然然中、粗粗河砂,其质量量要求应应符合普普通混凝凝土用砂砂石标准准中的规规定。砂砂的粗细细程度对对混凝土土强度有有明显的的影响,一般情情况下,砂子越越粗,混凝土土的强度度越高。配配制C550C800的混凝凝土用砂砂宜选用用细度模模数大于于2.3的中砂砂,对于C880C1000的混混凝土用用砂宜选选用细度度模数大大于2.6的中砂砂或粗砂砂。2.粗集集料。高性能能混凝土土必须选选用强度度高、吸吸水率低低、级配配良好的的粗集料料。宜选选择表面面粗糙、外外
22、形有棱棱角、针针片状含含量低的的硬质砂砂岩、石石灰岩、花花岗岩、玄玄武岩碎碎石,级配符符合规范范要求。由由于高性性能混凝凝土要求求强度较较高,就必须须使粗集集料具有有足够高高的强度度,一般粗粗集料强强度应为为混凝土土强度的的115倍210倍或控控制压碎碎指标值值10。最大大粒径不不应大于于25mm,以10mmm20mm为佳佳,这是因因为,较小粒粒径的粗粗集料,其内部部产生缺缺陷的几几率减小小,与砂浆浆的粘结结面积增增大,且界面面受力较较均匀。另另外,粗集料料还应注注意集料料的粒型型、级配配和岩石石种类,一般采采取连续续级配,其中尤尤以级配配良好、表表面粗糙糙的石灰灰岩碎石石为最好好。粗集集料的
23、线线膨胀系系数要尽尽可能小小,这样能能大大减减小温度度应力,从而提提高混凝凝土的体体积稳定定性。3.细掺掺合料。配制高高性能混混凝土时时,掺入活活性细掺掺合料可可以使水水泥浆的的流动性性大为改改善,空隙得得到充分分填充,使硬化化后的水水泥石强强度有所所提高。更更重要的的是,加入活活性细掺掺合料改改善了混混凝土中中水泥石石与骨料料的界面面结构,使混凝凝土的强强度、抗抗渗性与与耐久性性均得到到提高。活活性细掺掺合料是是高性能能混凝土土必用的的组成材材料。在在高性能能混凝土土中常用用的活性性细掺合合料有硅硅粉(SSF)、磨磨细矿渣渣粉(BBFS)、粉煤煤灰(FFA)、天天然沸石石粉(NNZ)等等。粉
24、煤煤灰是火火电厂燃燃煤锅炉炉排出的的烟道灰灰,它能有有效提高高混凝土土的抗渗渗性,显著改改善混凝凝土拌合合物的工工作性,大掺量量粉煤灰灰混凝土土还对环环境保护护和节约约资源有有重要意意义。配配制高性性能混凝凝土的粉粉煤灰宜宜用含碳碳量低、细细度低、需需水量低低的优质质粉煤灰灰。矿渣渣是高炉炉炼铁排排出的熔熔融矿渣渣在高温温状态下下迅速水水淬冷却却而成的的,用于高高性能混混凝土的的磨细矿矿渣细度度大于水水泥,能提高高混凝土土的工作作性和耐耐久性。硅硅粉是电电炉法生生产硅铁铁合金所所排放的的烟道灰灰,SiOO2含量量大于990,平均粒粒径约0011m,比表表面积200000/kgg,借助助大剂量量
25、高效减减水剂和和强力搅搅拌作用用,可以填填充到水水泥或其其他掺合合料的间间隙中去去,并且具具有很高高的活性性,在各种种掺合料料中对混混凝土的的增强作作用最为为显著,是国际际上制备备超高强强混凝土土最通用用的超细细活性掺掺合料。4.减水水剂及缓缓凝剂。由于高高性能混混凝土具具有较高高的强度度,且一般般混凝土土拌合物物的坍落落度较大大(155200左右右),在低水水胶比(一般0.335)一一般的情情况下,要使混混凝土具具有较大大的坍落落度,就必须须使用高高效减水水剂,且其减减水率宜宜在200以上。有有时为减减少混凝凝土坍落落度的损损失,在减水水剂内还还宜掺有有缓凝的的成份。此此外,由于高高性能混混
26、凝土水水胶比低低,水泥颗颗粒间距距小,能进人人溶液的的离子数数量也少少,因此减减水剂对对水泥的的适应性性表现更更为敏感感。因大大部分高高性能混混凝土施施工时采采用泵送送,故掺减减水剂后后混凝土土拌合物物的坍落落度损失失不能太太快太大大,否则影影响泵送送。5.矿物物掺合料料。(1)粉煤灰灰,粉煤煤灰是燃燃烧煤粉粉的锅炉炉烟气中中收集到到的细微微粉末,又称“飞灰”(Flly AAsh),其颗颗粒多呈呈球形,表面光光滑。大大量的实实践证明明:掺用粉粉煤灰的的混凝土土,其长期期性能可可得到大大幅度的的改善,对延长长构筑物物的使用用寿命有有重要意意义。粉粉煤灰在在混凝土土中的主主要作用用包括以以下几个个
27、方面:填充骨骨料颗粒粒的空隙隙并包裹裹它们形形成润滑滑层,产生“滚珠润润滑”效应;对水泥泥颗粒起起物理分分散作用用,使其分分布得更更均匀;粉煤灰灰和聚集集在骨料料颗粒周周围的氢氢氧化钙钙结晶发发生火山山灰反应应,生成具具有胶凝凝性质的的产物,加强了了薄弱的的过渡区区,对改善善混凝土土的各项项性能有有显著作作用;粉煤灰灰延缓了了水化速速度,减小混混凝土因因水化热热引起的的温升,对防止止混凝土土产生温温度裂缝缝十分有有利;可减小小混凝土土温度开开裂的危危险,同时由由于加快快了火山山灰反应应,还可提提高288d强度度。值得得注意的的是,粉煤灰灰的水泥泥取代率率对强度度影响显显著,较好的的早期强强度和
28、后后期强度度的水泥泥取代率率应小于于10%。当粉粉煤灰掺掺量较低低时,只会对对水泥早早期水化化热有影影响,但对7dd龄期的的水化热热几乎没没有影响响。(22)硅粉粉(Sillicaa Fuume,简写SFF)又称硅硅灰,是从生生产硅铁铁或硅钢钢等合金金所排放放的烟气气中收集集到的颗颗粒极细细的烟尘尘。硅粉粉主要由由非常微微小、表表面光滑滑的玻璃璃态球形形颗粒组组成，粒粒径为00.1m1.0m,是水水泥粒径径的1/501/1100,一般比比表面积积为1885000/kgg200000/kgg,主要要化学成成分为二二氧化硅硅,其含量量在900%以上上。在混混凝土中中掺加少少量硅粉粉或以硅硅粉取代代
29、部分水水泥,结合应应用减水水剂,可使混混凝土各各方面的的物理力力学性能能都得到到显著提提高,硅粉的的适宜掺掺量为水水泥用量量的510。硅粉粉的加入入,对混凝凝土的性性能的影影响主要要有:改善了了新拌混混凝土的的粘聚性性、保水水性,提高了了需水量量;提高了了混凝土土的强度度,增大了了弹性模模量和混混凝土的的干缩;提高了了混凝土土的耐久久性。另另外,在配制制硅粉混混凝土时时必须注注意:由于硅硅粉的需需水量比比水泥大大,在配制制硅粉混混凝土时时,一般要要掺加减减水剂。在在选择减减水剂时时,应使之之与所用用的水泥泥具有相相容性,否则,容易影影响混凝凝土的工工作性能能。同时时,根据减减水剂性性能及需需求
30、的减减水需求求来选择择合适的的掺量。比表面积和活性SiO2含量是硅粉的重要指标,硅粉比表面积越大、活性SiO2含量越高,硅粉性能越好,配制硅粉混凝土需选择具有良好性能的硅粉。硅粉混凝土的干缩一般比普通混凝土大,配制高性能混凝土时应采取补偿收缩的措施,如掺加粉煤灰等。（二）配配合比设设计控制制要点1.设计计思路有有很大区区别在以往的的配合比比设计方方法中，是是按混凝凝土的强强度等级级要求计计算水灰灰比，而而现在则则是按耐耐久性的的要求，首首先根据据环境作作用等级级确定电电通量指指标，由由此来选选择水胶胶比、控控制胶凝凝材料最最小用量量以及掺掺和料的的比例。由由于客专专隧道的的衬砌和和仰拱设设计强
31、度度等级为为C300或C355，一般般来说，为为满足电电通量要要求和水水胶比限限值要求求，混凝凝土的强强度一般般都是超超强的。2.胶凝凝材料用用量及粉粉煤灰所所占比例例在进行配配合比参参数设计计时，为为保证混混凝土的的耐久性性，混凝凝土中胶胶凝材料料总量应应处在一一个适宜宜范围内内，不仅仅有最低低限要求求，同时时，对于于C300及以下下混凝土土，胶凝凝材料总总量不宜宜高于4400kkg/mm3，C355C400不宜高高于4550kgg/m33。铁路路客运专专线大力力提倡使使用粉煤煤灰、矿矿渣粉等等矿物掺掺和料，与与普通硅硅酸盐水水泥一起起作为胶胶凝材料料。使用用粉煤灰灰等矿物物掺和料料，并不不
32、是单纯纯地考虑虑降低混混凝土成成本，首首先是为为了混凝凝土耐久久性的需需要，特特别是可可以有效效改善混混凝土抵抵抗化学学侵蚀的的能力（包包括氯化化物侵蚀蚀、硫酸酸盐侵蚀蚀、碱骨骨料反应应等）。国国内外的的大量研研究表明明，粉煤煤灰的掺掺量在220%以以上时，改改善混凝凝土耐久久性的效效果较佳佳，更有有研究资资料表明明，粉煤煤灰的最最大掺量量可达到到50%左右。在在铁路路混凝土土结构耐耐久性设设计暂行行规定中中明确规规定，一一般情况况下，矿矿物掺和和料掺量量不宜小小于胶凝凝材料总总量的220%，当当大于330%时时，混凝凝土的水水胶比不不得大于于0.445。3.含气气量的要要求含气量的的要求也也
33、是客运运专线高高性能混混凝土与与普通混混凝土的的重要区区别之一一。以往往工程仅仅在有抗抗冻要求求时才考考虑适当当提高混混凝土的的含气量量，这是是对混凝凝土耐久久性的规规律认识识不足的的表现。实实际上，混混凝土中中适量的的引气，不不仅能改改善抗冻冻性，同同时可显显著减轻轻混凝土土的泌水水性，使使水在拌拌合物中中的悬浮浮状态更更加稳定定，从而而提高混混凝土材材料的均均匀性和和稳定性性。因此此，客运运专线规规定，即即使配制制非抗冻冻混凝土土时，含含气量也也应不小小于2%，并且且作为施施工质量量控制的的必检项项目之一一。为适适当提高高混凝土土的含气气量，并并获得较较佳的减减水和保保塑效果果，可使使用新
34、型型聚羧酸酸盐减水水剂。4.电通通量指标标该指标是是客运专专线对混混凝土耐耐久性最最重要、最最具体的的指标。目目前我国国尚无电电通量试试验的国国家标准准，铁路路行业电电通量试试验方法法是以美美国ASSTMCC12002 快快速电量量测定方方法为基基础制定定的，其其所测指指标可以以最大程程度地区区分和评评价混凝凝土的密密实度，而而密实度度正是影影响混凝凝土耐久久性最为为关键的的因素。以以往多是是以抗渗渗性来评评价混凝凝土的密密实程度度，但实实践证明明，抗渗渗试验只只适合于于判定较较低强度度等级混混凝土的的密实性性，当强强度等级级超过CC30后后，抗渗渗等级几几乎都能能达到PP20以以上，再再往下
35、试试验比较较困难。这这正是用用电通量量指标取取代抗渗渗标号作作为混凝凝土耐久久性控制制的主要要原因。混混凝土的的电通量量主要取取决于水水胶比，通通过大量量试验得得到规律律，一般般水胶比比小于00.5时时基本可可满足电电通量小小于20000 的要求求，水胶胶比小于于0.445时基基本可满满足电通通量小于于15000的要要求。（三）高高性能混混凝土的的施工控控制1.搅拌拌。混凝凝土原材材料应严严格按照照施工配配合比要要求进行行准确称称量,称量最最大允许许偏差应应符合下下列规定定(按重量量计):胶凝材材料(水泥、掺掺合料等等)1%；外外加剂1%；骨骨料2%；拌拌合用水水1%。应应采用卧卧轴式、行行星
36、式或或逆流式式强制搅搅拌机搅搅拌混凝凝土,采用电电子计量量系统计计量原材材料。搅搅拌时间间不宜少少于2mmin,也不宜宜超过33minn。炎热热季节或或寒冷季季节搅拌拌混凝土土时,必须采采取有效效措施控控制原材材料温度度,以保证证混凝土土的入模模温度满满足规定定。2.运输输。应采采取有效效措施，保保证混凝凝土在运运输过程程中保持持均匀性性及各项项工作性性能指标标不发生生明显波波动。应应对运输输设备采采取保温温隔热措措施,防止局局部混凝凝土温度度升高(夏季)或受冻冻(冬季)。应采采取适当当措施防防止水分分进入运运输容器器或蒸发发。3.浇筑筑。(1)混凝土土入模前前,应采用用专用设设备测定定混凝土
37、土的温度度、坍落落度、含含气量、水水胶比及及泌水率率等工作作性能；只有拌拌合物性性能符合合设计或或配合比比要求的的混凝土土方可入入模浇筑筑。混凝凝土的入入模温度度一般宜宜控制在在530(2)混凝土土浇筑时时的自由由倾落高高度不得得大于22m当大大于2mm时,应采用用滑槽、串串筒、漏漏斗等器器具辅助助输送混混凝土,保证混混凝土不不出现分分层离析析现象。（33）混凝凝土的浇浇筑应采采用分层层连续推推移的方方式进行行,间隙时时间不得得超过990miin,不不得随意意留置施施工缝。（44）新浇浇混凝土土与邻接接的己硬硬化混凝凝土或岩岩土介质质间浇筑筑时的温温差不得得大于115。4振捣捣。可采采用插入入
38、式振动动棒、附附着式平平板振捣捣器、表表面平板板振捣器器等振捣捣设备振振捣混凝凝土。振振捣时应应避免碰碰撞模板板、钢筋筋及预埋埋件。采采用插入入式振捣捣器振捣捣混凝土土时,宜采用用垂直点点振方式式振捣。每每点的振振捣时间间以表面面泛浆或或不冒大大气泡为为准,一般不不宜超过过30ss,避免免过振。若若需变换换振捣棒棒在混凝凝土拌合合物中的的水平位位置,应首先先竖向缓缓慢将振振捣棒拔拔出,然后再再将振捣捣棒移至至新的位位置,不得将将振捣棒棒放在拌拌合物内内平拖。5.养护护。高性性能混凝凝土早期期强度增增长较快快,一般3天达到到设计强强度的660%,7天达达到设计计强度的的80%,因而而,混凝土土早
39、期养养护特别别重要。通通常在混混凝土浇浇注完毕毕后采取取以带模模养护为为主,浇水养养护为辅辅,使混凝凝土表面面保持湿湿润。养养护时间间不少于于14天。6质量量检验控控制。除施工工前严格格进行原原材料质质量检查查外，在在混凝土土施工过过程中，应应对混凝凝土的以以下指标标进行检检查控制制：混凝凝土拌合合物：水水胶比、坍坍落度、含含气量、入入模温度度、泌水水率、匀匀质性。硬硬化混凝凝土：标标准养护护试件抗抗压强度度、同条条件养护护试件抗抗压强度度、抗渗渗性、电电通量等等。四、高性性能混凝凝土的特特点（一）高高耐久性性能高性能混混凝土的的重要特特点是具具有高耐耐久性, 而耐耐久性则则取决于于抗渗性性;
40、抗渗性性又与混混凝土中中的水泥泥石密实实度和界界面结构构有关。由由于高性性能混凝凝土掺加加了高效效减水剂剂,其水胶胶比很低低(0138),水泥泥全部水水化后,混凝土土没有多多余的毛毛细水,孔隙细细化,最可几几孔径很很小, 总孔隙隙率低;再者高高性能混混凝土中中掺加矿矿物质超超细粉后后,混凝土土中骨料料与水泥泥石之间间的界面面过渡区区孔隙能能得到明明显的降降低,而且矿矿物质超超细粉的的掺加还还能改善善水泥石石的孔结结构, 使其1000m的孔含含量得到到明显减减少,矿物质质超细粉粉的掺加加也使得得混凝土土的早期期抗裂性性能得到到了大大大的提高高。以上上这些措措施对于于混凝土土的抗冻冻融、抗抗中性化
41、化、抗碱碱- 集料料反应、抗抗硫酸盐盐腐蚀,以及其其它酸性性和盐类类侵蚀等等性能都都能得到到有效的的提高。2.胶凝材料用量及粉煤灰所占比例在进行配配合比参参数设计计时，为为保证混混凝土的的耐久性性，混凝凝土中胶胶凝材料料总量应应处在一一个适宜宜范围内内，不仅仅有最低低限要求求，同时时，对于于C300及以下下混凝土土，胶凝凝材料总总量不宜宜高于4400kkg/mm3，C355C400不宜高高于4550kgg/m33。铁路路客运专专线大力力提倡使使用粉煤煤灰、矿矿渣粉等等矿物掺掺和料，与与普通硅硅酸盐水水泥一起起作为胶胶凝材料料。使用用粉煤灰灰等矿物物掺和料料，并不不是单纯纯地考虑虑降低混混凝土成
42、成本，首首先是为为了混凝凝土耐久久性的需需要，特特别是可可以有效效改善混混凝土抵抵抗化学学侵蚀的的能力（包包括氯化化物侵蚀蚀、硫酸酸盐侵蚀蚀、碱骨骨料反应应等）。国国内外的的大量研研究表明明，粉煤煤灰的掺掺量在220%以以上时，改改善混凝凝土耐久久性的效效果较佳佳，更有有研究资资料表明明，粉煤煤灰的最最大掺量量可达到到50%左右。在在铁路路混凝土土结构耐耐久性设设计暂行行规定中中明确规规定，一一般情况况下，矿矿物掺和和料掺量量不宜小小于胶凝凝材料总总量的220%，当当大于330%时时，混凝凝土的水水胶比不不得大于于0.445。3.含气气量的要要求含气量的的要求也也是客运运专线高高性能混混凝土与
43、与普通混混凝土的的重要区区别之一一。以往往工程仅仅在有抗抗冻要求求时才考考虑适当当提高混混凝土的的含气量量，这是是对混凝凝土耐久久性的规规律认识识不足的的表现。实实际上，混混凝土中中适量的的引气，不不仅能改改善抗冻冻性，同同时可显显著减轻轻混凝土土的泌水水性，使使水在拌拌合物中中的悬浮浮状态更更加稳定定，从而而提高混混凝土材材料的均均匀性和和稳定性性。因此此，客运运专线规规定，即即使配制制非抗冻冻混凝土土时，含含气量也也应不小小于2%，并且且作为施施工质量量控制的的必检项项目之一一。为适适当提高高混凝土土的含气气量，并并获得较较佳的减减水和保保塑效果果，可使使用新型型聚羧酸酸盐减水水剂。4.电
44、通通量指标标该指标是是客运专专线对混混凝土耐耐久性最最重要、最最具体的的指标。目目前我国国尚无电电通量试试验的国国家标准准，铁路路行业电电通量试试验方法法是以美美国ASSTMCC12002 快快速电量量测定方方法为基基础制定定的，其其所测指指标可以以最大程程度地区区分和评评价混凝凝土的密密实度，而而密实度度正是影影响混凝凝土耐久久性最为为关键的的因素。以以往多是是以抗渗渗性来评评价混凝凝土的密密实程度度，但实实践证明明，抗渗渗试验只只适合于于判定较较低强度度等级混混凝土的的密实性性，当强强度等级级超过CC30后后，抗渗渗等级几几乎都能能达到PP20以以上，再再往下试试验比较较困难。这这正是用用
45、电通量量指标取取代抗渗渗标号作作为混凝凝土耐久久性控制制的主要要原因。混混凝土的的电通量量主要取取决于水水胶比，通通过大量量试验得得到规律律，一般般水胶比比小于00.5时时基本可可满足电电通量小小于20000 的要求求，水胶胶比小于于0.445时基基本可满满足电通通量小于于15000的要要求。（三）高高性能混混凝土的的施工控控制1.搅拌拌。混凝凝土原材材料应严严格按照照施工配配合比要要求进行行准确称称量,称量最最大允许许偏差应应符合下下列规定定(按重量量计):胶凝材材料(水泥、掺掺合料等等)1%；外外加剂1%；骨骨料2%；拌拌合用水水1%。应应采用卧卧轴式、行行星式或或逆流式式强制搅搅拌机搅搅
46、拌混凝凝土,采用电电子计量量系统计计量原材材料。搅搅拌时间间不宜少少于2mmin,也不宜宜超过33minn。炎热热季节或或寒冷季季节搅拌拌混凝土土时,必须采采取有效效措施控控制原材材料温度度,以保证证混凝土土的入模模温度满满足规定定。2.运输输。应采采取有效效措施，保保证混凝凝土在运运输过程程中保持持均匀性性及各项项工作性性能指标标不发生生明显波波动。应应对运输输设备采采取保温温隔热措措施,防止局局部混凝凝土温度度升高(夏季)或受冻冻(冬季)。应采采取适当当措施防防止水分分进入运运输容器器或蒸发发。3.浇筑筑。(1)混凝土土入模前前,应采用用专用设设备测定定混凝土土的温度度、坍落落度、含含气量
47、、水水胶比及及泌水率率等工作作性能；只有拌拌合物性性能符合合设计或或配合比比要求的的混凝土土方可入入模浇筑筑。混凝凝土的入入模温度度一般宜宜控制在在530(2)混凝土土浇筑时时的自由由倾落高高度不得得大于22m当大大于2mm时,应采用用滑槽、串串筒、漏漏斗等器器具辅助助输送混混凝土,保证混混凝土不不出现分分层离析析现象。（33）混凝凝土的浇浇筑应采采用分层层连续推推移的方方式进行行,间隙时时间不得得超过990miin,不不得随意意留置施施工缝。（44）新浇浇混凝土土与邻接接的己硬硬化混凝凝土或岩岩土介质质间浇筑筑时的温温差不得得大于115。4振捣捣。可采采用插入入式振动动棒、附附着式平平板振捣捣器、表表面平板板振捣器器等振捣捣设备振振捣混凝凝土。振振捣时应应避免碰碰撞模板板、钢筋筋及预埋埋件。采采用插入入式振捣捣器振捣捣混凝土土时,宜采用用垂直点点振方式式振捣。每每点的振振捣时间间以表面面泛浆或或不冒大大气泡为为准,一般不不宜超过过30ss,避免免过振。若若需变换换振捣棒棒在混凝凝土拌合合物中的的水平位位置,应