长期以来,人们为不断提高混凝土的强度和优化其他性能进行着不懈的努力,在20世纪40年代正式提出高强混凝土的概念,在90年代又提出了高性能混凝土的概念。高强混凝土与高性能混凝土并不能完全等同。文章从高强混凝土与高性能混凝土的概念、性能及应用出发,分析了高强混凝土与高性能混凝土之间的区别与联系。
在工程实践中,人们对于对高强混凝土与高性能混凝土的概念往往有所混淆,甚至在实际工程建设中盲目追求混凝土的“高强”、“超高强”,而以此作为混凝土高性能的标准,然而这两者之间并不能完全等同。高强混凝土是以强度为首要指标,强调在一般环境条件下混凝土结构的强度要求,然而其耐久性往往低于高性能混凝土;而高性能混凝土则是以耐久性为核心,并显著改善其他方面的相关性能,往往包括了高强度的要求。
1高强混凝土的概念与特点
随着近年来我国工程建设的兴起,混凝土结构正日益朝着重载、超高和大跨度方向发展,对所需混凝土强度的要求也不断提高,利用高强混凝土的特性,能明显提高混凝土结构的承载力、增加结构的耐用年限、减轻结构的自重,因此在实际工程建设中得到了广泛的普及与应用。
1.1高强混凝土的概念
高强混凝土(HighStrengthConcrete,简称HSC),在美国混凝土协会(ACI)中定义为28d抗压强度大于或等于50MPa的混凝土。在我国2001年4月推行的《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2000)中,将强度等级在C60及以上的混凝土定义为高强混凝土。
1.2高强混凝土的特点与应用
1.2.1高强混凝土具有较高的抗压强度,能大幅提高建筑结构中受压构件的承载能力。利用高效减水剂制成的高强混凝土还普遍具有早强和坍落度大的特点,从而加快了浇筑速度和模板周转速度,节省工期。
1.2.2高强混凝土在相同荷载条件下,可减少构件的截面尺寸,从而降低了结构自重。由于高强混凝土的变形较小,能使构件的刚度提高,这对于部分由变形控制截面尺寸的梁板是非常有利的,适应了现代工程结构向着重载、超高和大跨度方向发展的需要,并能更好地承受恶劣环境条件。
1.2.3高强混凝土具有坚硬、致密的特点,其抗冻抗渗能力均比普通混凝土更佳。因此露天、受海水侵蚀或者容易受到碰撞损害的工程构筑物,适宜采用高强混凝土进行施工建设。
综合而言,高强混凝土主要应用于高层建筑的梁、柱、基础、楼板、大跨度桥梁、海底隧道、海上平台、混凝土桥面板、洒除冰盐的车库等建筑施工中。
2高性能混凝土的概念与特点
2.1高性能混凝土的概念
高性能混凝土(HighPerformanceConcrete,简称HPC)的概念最初是在1990年提出的,特指具有高强度、高工作性能以及高耐久性能的混凝土。在我国《混凝土结构耐久性设计与施工指南》(CCES01-2004)中对高性能混凝土的定义为:以耐久性为基本要求,并满足工程建设均质性和其他特殊性能要求,采用常规工艺和常规材料所制成的混凝土,要求其达到良好的密实性、均匀性和稳定性。
2.2高性能混凝土的特点与应用
2.2.1密实性好。由于高性能混凝土的用水量偏低,且普遍采用了高效减水剂,并通过添加一定的活性混合料,使得混凝土具有流动性好、抗离析性好的特点,具备了良好的自密实性能。因此,高性能混凝土适宜于建筑结构复杂、采用普通振捣密实方法难以施工建设的工程。
2.2.2稳定性好。高性能混凝土可针对具体工程建设中对结构变形的需要,通过优选配比骨料、混合料、外加剂等原材料,以实现施工工艺的优化,并极大地提高了混凝土结构的体积稳定性和抗裂抗渗能力。
2.2.3抗渗性好,水化热低。高性能混凝土通过适量添加活性混合材料,可以显著提高其抗渗性能,且由于添加了大量的火山灰质矿物掺合料,其水化热比高强混凝土更低,这对于大体积混凝土施工也是非常有
利的。
2.2.4耐久性好。现代混凝土工程的结构设计寿命普遍长达100年