高性能混凝土范文1
【摘 要】高性能混凝土是采用现代混凝土技术制作的混凝土，其特点是耐久性和高效性。本文旨在论述高性能混凝土与普通混凝土的区别、特性、发展现状及未来应用前景。因此，在不久的将来的公路施工中，高性能混凝土将有广阔的发展和市场前景。
【关键词】高性能混凝土 耐久性 高效
一、高性能混凝土和普通混凝土
高性能混凝土在综合应用普通混凝土的技术的基础上，通过精心选择原材料、精心组织施工、精心养护，从而使混凝土达到特定结构和特定环境下的高效能。高性能混凝土作为一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土，是以耐久性作为设计的主要指标，针对不同用途的要求，对耐久性、施工性、适用性、强度、体积稳定性和经济性有重点地加以保证。
二、高性能混凝土的特点
1.耐久性
高性能混凝土设计的主要参数就是耐久性。高性能混凝土的使用寿命长，对于一些特护工程的特殊部位，控制结构设计的不是混凝土的强度，而是耐久性。高性能混凝土应用的主要目的就是能够使混凝土结构安全可靠的工作50-100年以上。高性能混凝土可以保证重要建筑在不利环境中使用100年，在正常环境中使用200年，在特殊环境中使用300年。那么，在公路施工中，高性能混凝土比普通混凝土的使用寿命要长得多。
2.和易性良好、不离析，易浇筑
高性能混凝土在配置过程中采用低的水胶比。由于用水量减少了，为了满足施工要求的和易性，只有采用聚羧酸来做为减水剂。聚羧酸是一种高效的减水剂，其减水率可达30%以上，因此混凝土中的用水仅用于保证水泥的水化即可，和易性可完全由减水剂保证。经施工验证聚羧酸减水剂可使水胶比下降到0.31，胶凝材料容然可维持在500kg/m?，坍落度容然保持在200mm左右，混凝土依然不分层离析，不过分秘水，保持良好的振捣，且强度也大幅的提高。
3.安定性良好
高性能混凝土选材优质，避免了过烧的氧化钙和氧化镁，而且加入的活性细矿物有效的降低了游离的钙镁离子，故混凝土的体积安定性良好，因此有效的延长了公路的寿命，减少了后期的维修费用。
4.经济性
高性能混凝土成本比普通混凝土成本低，在公路施工中可大大降低经济成本。我项目部先后三次进行了实验，首先对C25高性能混凝土和普通混凝土加以比对。C25高性能混凝土主要用于桩基， 1m3C25高性能混凝土价格为：0.298×350+0.074×105+0.784×41.33+1.084×36+0.002976×6000=201.35（元），而1m3C25普通混凝土的价格为：0.372×350+0.784×41.33+1.084×36+0.002976×6000=219.48（元），故1m3高性能混凝土和普通混凝土的差价为：219.48-201.35=18.13（元）。
其次对C30高性能混凝土和普通混凝土加以比对。C30高性能混凝土主要运用于墩柱、墩台帽等部位。1m3C30高性能混凝土价格为：0.269×350+0.058×105+0.058×190+0.707×41.33+1.154×36+0.00385×6000=205.12（元），而1m3C30普通混凝土的价格为：0.385×350+0.653×41.33+1.162×36=203.57（元），故1m3高性能混凝土和普通混凝土的差价为：205.12-203.57=1.55（元）。且C30高性能混凝土保证率高于普通混凝土。
最后对C50高性能混凝土和普通混凝土加以比对。C50高性能混凝土主要运用于箱梁预制。1m3C50高性能混凝土价格为：0.356×400+0.0625×105+0.0625×190+0.655×41.33+1.165×36+0.00577×6000=264.48（元），而1m3C50普通混凝土的价格为：0.481×400+0.655×41.33+1.165×36+0.00577×6000=296.03（元），故1m3高性能混凝土和普通混凝土的差价为：296.03-264.48=31.55（元）。
三、发展现状及未来应用前景
21世纪以来，我国的高速公路事业飞速发展， 普通混凝土已不能满足耐久性要求。高性能混凝土比普通混凝土经济、耐久性、适用性、施工性、强度和体积稳定性都强，便于大范围推广。因此高性能混凝土在高速公路建设中开始了尝试性应用。为实现邢台至汾阳高速公路邢台至冀晋界段“廉洁高效、国内一流”的建设目标，河北省邢汾筹建处报请河北省高速公路管理局同意决定在L4标段（K10+702-K16+411）、L5标段段（K16+411-K21+315）及L14施工设计总承包段（左线K71+900-K83+802、右线K71+900-K83+770段）内应用高性能混凝土进行施工，我标段处于K10+702-K16+411段落内，这是公路行业首次应用高性能混凝土。经过三年多的施工，我项目部所采用的高性能混凝土既保证了施工的质量，又缩短了工期，得到了业主的多次嘉奖，获得了巨大的经济效益和社会效益，极大地振奋了公路同行使用高性能混凝土的信心，有力地促进了公路事业的发展。
在今后，“绿色高性能混凝土”是高性能混凝土的发展方向。提高高性能混凝土的绿色含量，要更多地掺加工业废渣为主的细掺料。应用大掺量粉煤灰混凝土和大掺量矿渣混凝土发展是高性能混凝土最可行的途径。目前我国的工艺设备还不能满足要求，U料利用率还比较低。如果大掺量粉煤灰混凝土和大掺量矿渣混凝土能用于我国的公路建设，这不仅有利于混凝土业的可持续发展，同时对整个国民经济建设的可持续发展都会发挥一定的促进作用。可以预期，高性能混凝土在公路建设方面的应用将会迅速扩大，并会取得更大、更多的技术经济效益。目前，高性能混凝土技术与施工工艺在公路施工中正处于探索和研究阶段，纵观其未来其具有广阔的发展前景和市场前景。
参考文献：
高性能混凝土范文2
关键词：高性能混凝土 用水量 高效减水剂
1 高性能混凝土用水量的取值原则
1.1 保证高性能混凝土工作性需要
混凝土工作性特性是流动性，主要取决于混凝土单位用水量。我国现行混凝土设计规范中混凝土用水量的取值是依据混凝土坍落度和石子最大粒径确定的。设计高性能混凝土配合比时，用水量仍以满足其工作性为条件，按规范所列经验数据选用。
1.2 根据混凝土强度等级设定最大用水量
高性能混凝土的早期开裂问题已引起国际混凝土界的关注。由于高性能混凝土水胶比低，混凝土水化引起的早期自收缩有时达到混凝土总收缩的50%，因而对于早期(甚至在初凝后)养护不当的高性能混凝土，常出现早期开裂。解决问题的主要途径是：采取多种手段，加强早期湿养护；降低胶凝材料用量，减小混凝土总收缩值。对于后者，最有效的办法是降低单位用水量，常通过掺用高效减水剂来实现。在这方面，美国学者，设定高性能混凝土中水泥浆与集料的体积比为35∶65，对不同强度等级的混凝土设定用水量。日本学者则设定：C50～C60混凝土，单位用水量为165～175kg/m3；C75以上混凝土，单位用水量为150kg/m3，对C75混凝土，强度每增加15MPa，每立方米混凝土用水量减少10kg。
2 高性能混凝土用水量的计算
2.1 计算公式
对于密实的混凝土，胶凝材料浆的体积应略多于集料的空隙率。根据吴中伟先生的研究结果，砂石配合适当时，集料最小空隙率为：
α=(视密度-体积密度)/视密度
(1)
α通常在20～22%之间。在进行混凝土配合比计算时，根据原材料与工作性的要求，决定胶凝材料浆量的富余值(β)。对于大流动性混凝土，富余值为9～10%［1］。
1立方米高性能混凝土中胶凝材料的重量J(kg)由式(2)计算：
n
J=1000(α+β)/(∑ Pi/γi+水胶比/1)
(2)
i=1
式中 Pi——胶凝材料各组分占胶凝材料总量的百分数；
γi——胶凝材料各组分的密度，g/cm3。
则高性能混凝土用水量W(kg/m3)的计算公式为：
W=J×水胶比
(3)
2.2 计算外加剂减水率
对于不掺减水类外加剂的混凝土，其用水量可参照JGJ55中的规定取值。借助于数值分析方法可知：混凝土单位用水量对粗集料最大粒径的偏导数与粗集料最大粒径的乘积是该偏导数与粗集料最大粒径的线性组合；单位用水量与坍落度成线性关系。经数学推导，可得到使用碎石和卵石的混凝土用水量W1和W2计算公式如下：
W1=182.441+50Z/11+1.11D-73.611g(D/4.086-2.671)
(4)
W2=174.091+5［Z/7］+50Z/11+1.005D-1001g(D/10)
(5)
式中，D为粗集料最大粒径(mm)；Z为坍落度表征值，当坍落度为10～30、30～50、50～70、70～90mm，Z分别为1.3、3.5、5.7、7.9；［Z/7］为取整函数。
当混凝土坍落度小于等于70～90mm时，外加剂减水率u(%)计算公式如下：
u1≥100(W1-W)/W1
(6)
u2≥100(W2-W)/W2
(7)
对于大流动性混凝土和泵送混凝土，先计算坍落度70～90mm时的用水量，再计算对应于此用水量的减水率u0，将计算结果加10～12即为所需减水率。
3 实现低用水量的技术途径
3.1 掺用高效减水剂
高效减水剂是高性能混凝土必不可少的组成材料，其有效组分的适宜掺量为胶凝材料总量的1%以下，并应控制引气量。合适的高效减水剂有：(1)磺化三聚氰胺甲醛树脂高效减水剂。该品种减水剂减水分散能力强，引气量低，早强和增强效果明显，产品性能随合成工艺的不同而有所不同。(2)高浓型高聚合度萘系高效减水剂。低聚合度的萘系减水剂，引气量大，不宜用于高性能混凝土。(3)改性木质素磺酸盐高效减水剂；(4)复合高效减水剂，包括缓凝高效减水剂。为使混凝土用水量达到140～170kg/m3，外加剂减水率不得小于25～30%。减水剂用量可按表1建议掺量选用。
表1
高效减水剂建议掺量(%C)
外加剂
掺量
HPC等级
密胺系SM
0.5～1.0
C50～C80
萘系N
0.5～1.0
C50～C80
SM+缓凝剂
0.5～1.0
C60～C80
N+缓凝剂
0.5～1.0
C60～C80
改性M+N
0.7～1.0
C60～C80
M+N+缓凝剂
0.8～1.0
C80
SM+N
0.8～1.0
C80以上
SM+N+缓凝剂
0.8～1.0
C80以上
必须注意，市售某些品牌的萘系减水剂，引气、泌水偏大，减水率满足高性能混凝土要求，但水泥用量大，混凝土性能差，不宜选用。SM系减水剂，因合成条件不同，对混凝土坍落度经时变化的影响也不同，选用时应予重视。
转贴于 3.2 掺用活性磨细材料
活性磨细材料又称矿物外加剂，用于高性能混凝土具有显著的优越性，和高效减水剂共同使用，既可减少混凝土用水量(矿物外加剂具有一定的减水分散作用)，又可节省水泥，降低混凝土成本，提高混凝土性能。
3.3 严格选材
与普通混凝土相比，高性能混凝土的石子最大粒径通常小于25mm(C50混凝土石子最大粒径可放宽到31.5mm)；砂的细度模数宜为2.6～3.0［1］；磨细矿渣细度应在4000cm2/g以上，或选用Ⅰ，Ⅱ级粉煤灰。在实际应用中应将重点放在砂石原材料的选用上，因为往往施工单位不能保证石子具有连续级配，砂的细度模数有时达不到2.6。对于前者，可用两种或两种以上石子配合使用来加以解决，而对于后者，应尽量满足要求，以使砂石最小混合空隙率在20～22%之间。
作者曾做过这样一个试验：用ISO法测定的P.Ⅱ42.5级硅酸盐水泥，5～16mm及16～31.5mm 碎石，FM等于2.8砂，Ⅰ级粉煤灰，SM高效减水剂(掺量为胶凝材料的0.6%)，配制C50混凝土。当单独使用16～31.5mm石子时，混凝土配合比为：C+FA480kg/m3，砂kg/m3，石子1150kg/m3，水167kg/m3。当用两种石子混合使用时，混凝土配合比为：C+FA400kg/m3，砂756kg/m3，5～16mm石子397kg/m3，16～31.5mm石子737kg/m3，水160kg/m3。试验结果表明，砂石及其配合，对混凝土配合比影响较大。
高性能混凝土范文3
关键词 ：高性能混凝土；工艺性能；经济性能
Abstract: The high-performance concrete is a new high-tech concrete, in a substantial increase in the general properties of concrete on the basis of modern concrete technology to produce concrete, the main indicators of durability as a design requirement for different uses, high-performance concretebe focused on the following performance guarantee: durability, workability, suitability, strength, volume stability and economy. To this end, high-performance concrete in the preparation is characterized by low water cement ratio, high quality raw materials and cement, water, aggregate, must be mixed with a sufficient number of fine mineral admixtures and efficient admixture. High-performance concrete is not only a major breakthrough in the traditional concrete, but also in energy, materials, engineering, economic, labor protection and environmental significance.
Key words: high-performance concrete; process performance; economic performance
中图分类号： TU377文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
1 高性能混凝土的工艺性能1.1 高强度混凝土强度对结构来说是最基本的性能要求。不同的结构，对混凝土强度要求也不一样，所以对混凝土的强度也需要有一个全面的了解。目前国内外学者多数还认为高性能混凝土必须是高强混凝土（C50以上），但从目前已取得的效果以及从工程安全性与安全使用期等要求来看，高强混凝土必须是高性能混凝土。因此高强混凝土应当包括在高性能混凝土之中，而不是相反。如在不利环境中的结构物、大体积混凝土等，对强度要求并不高（C30左右），但对耐久性要求却很高。因此，高性能混凝土不只是高强度的，而是包括各种强度等级，其应用范围十分广泛。在大跨度结构物允许减小断面的构件部位，应尽量采用强度高的混凝土。资料显示，混凝土强度从C40提高到C80时，造价约增加50％，而承载能力可提高1倍左右。由于具有减小断面、降低结构物自重等优势，高强混凝土在国外发展很快。出于耐久性的考虑，高强混凝土又逐渐发展成高强度的高性能混凝土。1.2 高耐久性长期以来，混凝土一直被看成坚固耐久的材料，实践证明，普通混凝土并不总象当初应用时所认为的那样耐久，许多国家早期修建的一些混凝土基础设施工程已相继步入老化期。以美国为例，美国现有桥梁约57.5万座，据1991年提交美国国会的一份报告中的数据，这些桥梁中不少已经老化损坏，为修复和更新，在以后20年内每年需耗资60～85亿美元，每年需修复更新的桥梁达1.6万座，这不仅耗资巨大，而且影响社会生产和生活秩序。普通混凝土因决耐久性不良造成的问题在我国也相当突出。现代高性能混凝土技术为解混凝土的耐久性提供了出路，对于桥梁、道路、港口、海洋工程等许多设施来说，混凝土的耐久性比其强度显得更为重要。
高性能混凝土密实度高且不产生原生裂缝；硬化后体积稳定而不产生收缩裂缝；同时减少混凝土内部产生侵蚀的组分。是一种耐久性优异的混凝土，耐久性可达百年之久，是普通混凝土的3-10倍。混凝土的耐久性即抵抗劣化的能力，主要包括：抗渗性、抗侵蚀性、抗冻性、耐磨性、抗碳化性、抗碱－骨料反映等。1.3 高体积稳定性混凝土的体积稳定性直接影响结构的受力性能，严重者会影响结构的安全。混凝土的体积稳定性可分成三类，一类是混凝土在凝结过程中发生的体积变形，总称为收缩变形；另一类是混凝土在承受荷载后发生的体积变形，如弹性变形，徐变变形等；还有一类是混凝土在温度作用下的体积变形，称为温度变形。
收缩变形是混凝土的一种固有特性，不均匀收缩会使混凝土产生内应力，产生裂缝，降低混凝土强度和耐久性。徐变是混凝土的另一个重要特性, 徐变变形会改变结构中的内力，有时产生对结构不利的变形，影响结构的安全。弹性变形是所有结构材料共有的特性，混凝土在受力后产生的弹性变形比较大。高性能混凝土中，采用较低的水胶比，减少用水量，减少水泥浆用量，提高混凝土的密实性；提高混凝土的强度，降低其使用应力，采用弹性模量高的集料，改善混凝土的级配。从而得到收缩变形、徐变变形小，弹性模量高等高体积稳定特性的优质混凝土。1.4 高工艺性混凝土的工艺性能是混凝土质量的重要保证。没有好的工艺性能，混凝土就很难达到高强度、高耐久性和高体积稳定性。高性能混凝土具有良好的工作性,在成型过程中不分层、不离析，易充满模型，泵送混凝土、自密实混凝土还具有良好的可泵性,施工时能达到自流平，坍落度经时损失小，具有良好的可泵性。这种优良的工作性能可以保证施工时混凝土的质量均匀，提高施工效率，施工完成后的混凝土密实、匀质、平整、表面光洁。
1.5 原材料
高性能混凝土范文4
关键词：矿渣微粉硅灰高性能混凝土强度弹性模量泊松比
1 引言
近年来，随着土木工程材料科技的不断进步，混凝土的组成及施工工艺也发生了巨大变化，混凝土结构的研发与创新，新材料、新工艺、新技术的开发应用等方面均取得了长足的进步。高性能混凝土（High Performance Concrete,简写为HPC）是一种体积稳定性好、具有高耐久性、高强度与高工作性能的混凝土[1]，它的推广应用有着显著的技术经济、社会和环境效益。
高性能混凝土又被称为六组份混凝土[2]，所用的原材料，除传统混凝土所用的水泥、砂、石和水四大组成，还有化学外加剂（第五组分）和矿物外加剂（第六组分）。使用新型的高效减水剂和矿物掺合料是使混凝土达到高性能的主要技术措施。
本文的技术途径是立足于地方材料和常规生产工艺，依靠掺加化学外加剂，同时外加一定比例的矿物掺合料，使混凝土拌合物具有良好的工作性及高强度，从而实现混凝土的高性能。
2 高性能混凝土的静力受压弹性模量
在弹性材料中应力与应变是线性关系，因而存在一个不变的材料常数，即弹性模量。而混凝土不是真实的弹性材料，而是兼有弹、黏、塑三性，只是在很小的应力范围内（
本文所采用的是边长为150mm×150mm ×550mm的棱柱体试件（非标准试件），按照规范《普通混凝土力学性能试验方法标准》[8]所规定的试验方法进行试验。
2.1 混凝土配合比
本文进行了一种配合比、不同材料的6组高强混凝土的弹性模量试验，混凝土的配合比为每立方米混凝土材料用量：水145 kg 、水泥377 kg（P.O42.5）、细骨料516kg（中砂）、粗骨料1204kg（A组5~15mm、B组5~20mm）、矿粉145 kg、硅粉58 kg、高效减水剂11.28kg，合计24562456 kg/m3；6组混凝土采用养护条件的是室内自然养护。
2.2 试验的加载制度
按照国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）[4]所规定的加载制度进行加载，加荷方法如图1所示。
图1 弹性模量加荷方法示意图
2.3 静力受压弹性模量实测值
试验实际测得6组混凝土的立方体抗压强度值、轴心抗压强度值及静力受压弹性模量值如表1所示：
由表1可以看出：
① 高强混凝土的弹性模量值很大，要比一般强度混凝土的弹性模量值高很多；
② 高强混凝土的轴心抗压强度值与立方体抗压强度值相差不大；
③ 粗集料的颗粒级配及矿物外加剂的种类对高强混凝土的弹性模量值影响较大。
表1 混凝土的抗压强度值及弹性模量值
3 应力应变关系
边长为150mm×150mm×550mm的棱柱体应力-应变关系曲线如图2所示，试验所采用的加载制度如图1所示。
从应力-应变关系图2可知：
① 对于高强混凝土，当压应力小于抗压强度的80~90%时，应力-应变关系呈线性递增，一旦超过很快发生破坏；
与普通混凝土相比，由于高性能混凝土中含有硅粉，可生成典型的致密结构，其扩展到骨料表面，大大地消除了过渡区的不均衡性，改善了混凝土结构，使得高性能混凝土的界面粘结强度得以提高，只有当压应力较大时，初始界面裂缝才会有所增加，所以，高性能混凝土应力-应变曲线的直线段与普通混凝土相比相应要长[9]。
② 两种混凝土的峰值压应变相差较大，A组峰值微应变为900με左右，B组为1600με左右。这与粗骨料的粒径及矿物外加剂的种类等因素有关。
③ A组混凝土的峰值拉应变在230~250με左右，拉应变要比压应变先达到弹性极限状态。
图2棱柱体σc-ε曲线
4 泊松比
通过试验文献[5]得出如下结论：高性能混凝土的泊松比与普通混凝土的泊松比比较接近，初始泊松比基本保持在0.17~0.23之间。文献[6]试验测得高性能混凝土泊松比的变化范围为0.14~0.19，平均值为0.17。
本文通过试验测得A组混凝土的泊松比如表所示，其中两个试件的σc/σmax-v关系曲线如图3所示，试件A-3形状不规则，出现纵向劈裂裂缝较早，强度较低，没有得到完整的σc/σmax-v关系曲线。
图3棱柱体σc/σmax-v关系曲线
由图3可以看出：
① C70高性能混凝土的初始泊松比在0.21~0.25之间，要比文献[5]中的值高一点。
② 在1/3极限强度范围内的低周荷载作用下（σc/σmax＜0.33），泊松比v在0.06~0.25之间有所变化，试件A-1可能因为应变片的原因离散性比较大；0.33≤σc/σmax＜0.6时，泊松比v略有增加；0.6≤σc/σmax＜0.9时，泊松比v增加较大；0.9＜σc/σmax时，泊松比v急剧增加，横向变形达到极限拉伸状态，混凝土破坏；与文献[5]试验所得的规律相同。
7 结论
（1）采用常用的水泥、砂石骨料,使用一般的施工工艺，依靠掺加高效减水剂与超细活性矿物外加剂，就可以配制出高性能混凝土。由此可见,利用高效减水剂与超细活性矿物外加剂使混凝土获得高性能具有良好的经济性与实用性。
（2）高性能混凝土的弹性模量值很大，要比一般强度混凝土的弹性模量值高很多；高强混凝土的轴心抗压强度值与立方体抗压强度值相差不大；粗集料的颗粒级配及矿物外加剂的种类对高强混凝土的弹性模量值影响较大。
高性能混凝土范文5
关键词：砂浆；渗透；合成；防水材料
混凝土已成为工程上应用最为广泛的建筑材料之一。由于干燥收缩、化学收缩、碳化收缩等原因引起体积收缩而产生的内应力超过其本身的抗拉强度时，混凝土必然开裂，其结构的抗渗性糟破坏。因此建筑工程的抗渗防水，是建筑物使用中的一项重要内容。近年来，随着人们对混凝土渗水原因的深化，以及混凝土外加际醯慕步，开始采用外加配制防水混凝土。文章中合成的防水剂（SPS）具有优良技术性能和低廉的市场价格，必将使其在防水混凝土中得到广泛的应用。
1.试验
1.1原材料
聚苯乙烯（PS北京燕山，666D）；浓硫酸（98%，分析纯）；1，2一二氯乙烷（化学纯）；丙酮（分析纯）；氢氧化钙（分析纯）；基准水泥（山东鲁城水泥有限公司）；标准砂（厦门艾思欧标准砂有限公司）。
1.2实验方法
1.2.1聚苯乙烯磺酸钠（SPS）的合成
将98%H2S04和1，2一二氯乙烷加入反应器中，升温至70℃，搅拌下分3次加入Ps（每次间隔20min），加毕，在此温度下反应20min，升温至80℃反应4h，加入丙酮沉淀产物，过滤，用丙酮洗涤沉淀多次，以除去未反应的硫酸，100°真空干燥24h得浅黄色固体。采用氢氧化钠水溶液中和聚苯乙烯磺化产物得到聚苯乙烯磺酸钠磺化度的测定水溶液备用。
1.2.2聚苯乙烯磺化度的测定
将一定量的聚苯乙烯磺化产物溶于丙酮中，用O.1mol/I的NaOH标准溶液进行滴定，以酚酞为指示剂，根据所消耗的NaOH溶液体积计算产物磺化度。
1.2.3SPS的表征
（1）氢核磁共振（1H-NMR）
以四甲基硅烷为内标，PS以氘代氯仿为溶剂，SPS以重水为溶剂，使用Bruker AV-300核磁共振波谱仪进行测定。
（2）傅立叶变换红外光谱图（FT-IR）
将Ps和SPS分别与KBr混合压片，使用日本岛津公司的IRPrestige-21傅立叶变换红外光谱仪进行扫描，波数400-4000cm-1。
1.3混凝土样品的制备与养护
水泥与标准砂的质量为1比3，用水量及其它原料根据各项试验要求确定。采用机械搅拌，液体防渗剂掺入拌合水中，成型温度为20±3度，并在此温度下静停24±2小时脱模，然后在20±3度，相对湿度大于90%的条件下养护至龄期。
1.4混凝土样品的性能测定
按国家标准JC/T474-2008《砂浆、混凝土防水剂》、GB/T178-1997《水泥强度试验用标准砂》、Jc/T 603-2004《水泥胶砂干缩试验方法》、GB/T1346-2011《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》、GB/T2419-2005《水泥胶砂流动度测定方法》、GB 8076-2008《混凝土外加剂》等进行测试。
2.结果与讨论
2.1聚苯乙烯磺化反应的影响因素
2.1.1 H2SO4/pS质量比（R）对聚苯乙烯磺化度的影响
图1为R对聚苯乙烯磺化度的影响，随着R的不断增加，聚苯乙烯磺化度不断增加，这是因为一方面该磺化反应为一可逆反应，硫酸浓度的增加有利于反应向正方向移动，另一方面R的增加有利于Ps在硫酸中的分散，增大了反应接触面积，但R超过3.6之后，产物磺化度增加不明显，可能是因为R增大引起反应接触面积已接近极限。
2.1.2反应时间对聚苯乙烯磺化度的影响
图2为反应时间对聚苯乙烯磺化度的影响，随着反应时间的增加，产物磺化度增大，2个小时以后，磺化反应基本完成。这是因为Ps在二氯乙烷和硫酸作用下得到了很好的分散，硫酸初始浓度高，有利于平衡向正向移动，初始的正向反应速度很快；产物磺化度到达一定程度时，硫酸浓度下降，正向反应速度减小。
2.2 SPS的表征
2.2.11H-NMR图3和图4分别为PS和SPS的核磁共振氢谱，由于聚苯乙烯苯环上引入-SO3-强吸电子基团，使得邻位氢原子化学位移明显地移向低场。化学位移（δ）7.43的出现证明在聚苯乙烯分子链上成功的引入了-SO3-基团。
2.2.2 FT-IR
图5和图6分别为Ps和SPS的红外光谱图：SPS中出现了3个新峰：1188.15，1128.36cm-1为S=O的反对称伸缩振动峰，1041.56 on-1为S=O的对称伸缩振动峰，表明在聚苯乙烯分子链上成功的引入了一S03-基团。
3.SPS对混凝土样品的性能影响
由于磺化度≥90%的SPS才能够在水中较好地分散，所以我们采用磺化度90%的SPS对混凝土进行了性能测定。表1为磺化度90%的SPS的不同掺量对混凝土性能的影响。
4.结语
高性能混凝土范文6
随着我国经济的不断发展，工程项目的建筑也在逐渐增多，这就是对于高性能水泥混凝土的耐久性要求也在逐渐提高，高性能水泥的耐久性关系到工程项目的质量。本文对于高性能水泥混凝土的耐久性进行了简要的分析和探讨。
关键词：高性能水泥；混凝土；耐久性；探讨
混凝土是在工程项目建设中使用最为广泛的材料之一，随着我国基础设施建设不断加快，现代化的进程加快推动了建筑业的发展，对于高性能水泥混凝土的要求也在不断提高，对于混凝土的强度也在逐渐提高，对于当前的建筑来说，在未来几十年里，庞大维修费用将是一项巨大的支出，在美国，每年的维修费和重建费用高达6000万美元，中国在未来的三十年内，也将高达4000万人民币，为了避免未来庞大的维修费用，从现在起应加大投入和研发高性能混凝土，提高混凝土的耐久性，以降低巨额的维修和重建费用，这对于我国今后的可持续发展有着重要的意义和价值。
一、影响水泥混凝土耐久性的因素
一般情况下水泥混凝土工程的耐久性应该在50年到100年左右，但是我国目前的水泥混凝土建设工程往往在十年以后就需要维修，这主要是由于我国的水泥混凝土工程项目的耐久性不足而造成的，一般来说，影响水泥混凝土耐久性的因素很多，主要原因有以下几个方面：
首先是水泥混凝土的强度，水泥混凝土的强度主要是取决于水灰质量比及水泥用量，但往往实际施工中为满足混凝土施工工作性要求，须加大水泥浆用量，因而导致混凝土内部自由水增加，混凝土的孔隙率升高，占水泥石总体积的24%到40%左右，在这当中，毛细孔占了绝大部分的比例，毛细孔是水分、各种侵蚀介质、二氧化碳及其他有害物质进入水泥混凝土内部的通道，对于水泥混凝土的耐久性造成严重的破坏。
其次是外界环境的影响，混凝土处于的环境对于它的耐久性影响同样很大，比如，有的混凝土长期浸泡在海水中，海水和海风含有的盐分对于混凝土都造成了严重的侵蚀，钢筋也受到了盐化和氧化，破坏更为严重。这些因素都导致了混凝土的耐久性受到损害。
第三是施工过程中的质量控制，施工过程中的质量控制是影响施工质量的最关键因素，往往试验室配置的混凝土配合比在一般情况下均能满足施工要求，但是由于施工现场原材料差异、剂量的不准确及为保证混凝土工作性对配合比进行的适当调整都可能导致混凝土实体的强度不足，由此导致了混凝土耐久性差。在施工过程中，还会产生凝土振捣不密实、内部存在蜂窝和空隙造成混凝土不均匀等现象，这些也都会严重影响水泥混凝土的耐久性。此外，在施工过程中，还会产生拆除承重模板过早、钢筋保护层过小、硬化过程扰动或养生不到位造成混凝土表面受力及非受力裂缝等现象，这些现象都会导致混凝土耐久性不足。另一个极为重要的因素就是混凝土的钢筋保护层问题，假如混凝土的钢筋保护层不足，在浇筑完成后，能够很明显的看出一道道水平筋或螺旋筋痕迹，有的甚至在表面出现浮锈，时间一长，很可能造成混凝土脱落，结构的耐久性势将受到极大影响。
二、提高高性能水泥混凝土耐久性的方法
1、提高水泥混凝土的强度
要提高水泥混凝土的强度，首先要做到的就是降低混凝土的孔隙率，最重要的就是降低毛细管孔隙率，一般情况下要降低拌合用水量，但是不能只降低拌水量，因为这样会降低混凝土的工作性，还会给捣鼓工作造成不便，造成混凝土结构不致密，严重时会出现蜂窝等外部问题，大大地降低了水泥混凝土的强度，进而影响到混凝土的耐久度，为了避免这种情况的发生，我们一般采用以下三个办法来解决：
首先是掺入高效的减水剂，要保证混凝土拌和物所需流动性，同时要降低用水量，降低水灰的质量比，大幅度降低混凝土的孔隙率，水泥在加水搅拌之后，就会产生许多絮状的结构，这些结构中就会包含着许多拌合水，在施工过程中，为了保证保持混凝土拌和物所需的工作性，要大幅增加拌水量，但是增加拌水量又会造成出现许多空隙，所以，一般我们采用加入减水剂的办法，使水泥质点表面均带有相同电荷，通过电力的排斥性作用，保证混凝土拌合物的流动性，同时释放絮状结构中的游离水，减少拌合水的使用量。
其次是掺入高效活性矿物掺料，在水泥混凝土中参入高效活性矿物质可以改善混凝土中水泥石的胶凝物质的组成。这是因为其中含有大量的活性二氧化硅和活性三氧化锌而造成的，它们能够通过水化反应实现二次反应，进而生成高强度、优性能的水化矽酸钙，能够消除游离石灰，增加水泥结构的致密性，并且阻断渗透途径。
再次是要采用相关措施消除混凝土的物理破坏和化学破坏，主要可以从以下方面入手，控制原材料，控制施工环节，控制添加剂的含量等等。
2、消除环境因素影响
消除环境因素的影响应该从技术上入手，针对不同的环境采取不同的解决措施，可以减少腐蚀或者风化，对于水泥混凝土加以保护等等。
3、全过程控制施工质量
施工质量是混凝土质量的根本因素，因此，为了保证混凝土耐久性，要从施工的各个环节入手，全过程严格控制施工的质量。要从控制各种原材料和各种添加剂的配合比入手，使之一定严格符合施工要求，如果不够符合施工要求，那么就要重拌。捣鼓质量是混凝土质量的一个关键因素，因此一定要严格控制，务必捣鼓密实，切勿出现蜂窝等外观缺陷。此外，还要严格控制承重模板的拆除时间，实体结构一定要达到设计强度才能够最终拆除，同时要掌握好时间，切记不要为了施工省事就提前拆除，那样的话对于施工的耐久性会造成很大的隐患。要加强对于钢筋保护层的保护，增加保护层的厚度，上面已经说过，如果保护层的厚度不足，就会出现很多问题，比如，表面出现浮锈，可能造成砼脱落等现象。为了防止这种隐患的产生，一定要加强厚度，一般情况下，我们可以采用固定钢筋、增加垫块、适当缩小箍筋尺寸等办法。最后还要注意加强养生，并且有效控制施工时间，一般来说，混凝土初凝的时间都比较快，所以，一定要及时加强养生，不要对混凝土进行扰动，以防止混凝土表面出现裂缝，对耐久性造成严重的影响，要避开高温期间进行施工，对于高标号的混凝土必要时可以采用夜间施工的办法。对于混凝土还要做到一次浇筑成型，切记不要二次浇筑或者涂抹，造成对耐久度的不利影响。
