本节高强高性能混凝土(简称HS-HPC)是强度等级超过C80的混凝土,其特点是具有高的强度和耐久性,多用于高层建筑底层柱和梁,与普通混凝土结构具有相同的配筋率,可以显著地缩小结构断面,增大使用面积和空间,并达到更高的耐久性。
1.主要技术内容
HS-HPC的水胶比£28%,用水量£200kg/m3,凝胶材料用量650-700kg/m3,其中水泥用量450-500kg/m³,硅粉及矿物微细粉用量150-200kg/m³,粗骨料用量900-950kg/m³,细骨料用量750-800kg/m³,采用聚羧酸高效减水剂或氨基磺酸高效减水剂。HS-HPC用于钢筋混凝土结构还需要掺入体积含量2.0-2.5%的纤维,如聚丙烯纤维、钢纤维等。
2.技术指标
(1)工作性 新拌HS-HPC混凝土的工作性直接影响其施工性能,其最主要的特点是黏度大,流动性慢,不利于超高泵送施工。
混凝土拌合物的技术指标主要是坍落度、扩展度和倒坍落度筒混凝土流下时间(简称倒筒时间),坍落度³240mm,扩展度³600mm,倒筒时间£10s,同时不得有离析泌水现象。
(2)HS-HPC的配比设计强度应符合以下公式:
fcu,o=1.15fcu,k
(3)HS-HPC应具有高的耐久性,因其内部结构密实,孔结构更加合理。
HS-HPC的抗冻性、碳化等方面的耐久性可以免检,如按照《高性能混凝土应用技术规程》CECS207标准检验,导电量应在500库伦以下;为满足抗硫酸盐腐蚀性应选择低C3A含量(<5%)的水泥;如存在潜在碱骨料反应的情况,应选择非碱活性骨料。
(4)HS-HPC自收缩及其控制
1)自收缩与对策
当HS-HPC浇注成型并处于密闭条件下,到初凝之后,由于水泥继续水化,吸收毛细管中的水分,使毛细管失水,产生毛细管张力,如果此张力大于该时的混凝土抗拉强度,混凝土将发生开裂,称之自收缩开裂。水灰比越低,自收缩会越严重。
一般可以控制粗细骨料的总量不要太低,胶凝材料的总量不要过高;通过掺加钢纤维可以补偿其韧性损失,但在侵蚀环境中,钢纤维不适用;需要掺入有机纤维,如聚丙烯纤维或其他纤维;采用外掺5%饱水超细沸石粉的方法,以及充分地养护等技术措施可以有效地控制HS-HPC的自收缩和自收缩开裂。
2)自收缩的测定方法
参照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082和中国工程建设标准化协会标准《高性能混凝土应用技术规程》CECS207进行。
HS-HPC的早期开裂、自收缩开裂及长期开裂的总宽度要低于0.2mm。普通混凝土的应变达到3‰时,其承载能力仍保持一半以上。若HS-HPC的应变也处于3‰时,实际承载力已近于0,这就意味着在这种情况下,在HS-HPC中只观察到裂缝形成,然后是迅速的破坏。
3.适用范围
适用于对混凝土强度要求较高的结构工程。
4.已应用的典型工程
国内广州珠江新城西塔项目工程已大量应用HS-HPC,国外超高层建筑及大跨度桥梁也大量应用了HS-HPC。 |