混凝土材料

混凝土

英文名称：

concrete

定义1：

由胶凝材料(如水泥)、水和骨料等按适当比例配制，经混合搅拌，硬化成型的一种人工石材。

所属学科：

电力（一级学科）；水工建筑（二级学科）

定义2：

由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料的统称。

所属学科：

水利科技（一级学科）；工程力学、工程结构、建筑材料（二级学科）；建筑材料（水利）（三级学科）         

混凝土，简称为“砼（tóng）”：是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料；与水（加或不加外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。

组成钢筋混凝土主要材料之一的混凝土的发展方向是高强、轻质、耐久（抗磨损、抗冻融、抗渗）、抗灾（地震、风、火〕、抗爆等。

     1、高性能混凝土（high performance concrete， HPC）

     HPC是近年来混凝土材料发展的一个重要方向，所谓高性能：是指混凝上具有高强度、高耐久性、高流动性等多方面的优越性能。从强度而言，抗压强度大于C50的混凝土即属于高强混凝土，提高混凝土的强度是发展高层建筑、高耸结构、大跨度结构的重要措施。采用高强混凝土，可以减小截面尺寸，减轻自重，因而可获得较大的经济效益，而且，高强混凝土一般也具有良好的耐久性。我国己制成C100的混凝土。已有文献报道1)，国外在试验室高温、高压的条件下，水泥石的强度达到662MPa（抗压）及64.7MPa（抗拉）。在实际工程中，美国西雅图双联广场泵送混凝土56 d抗压强度达133.5MPa。

     在我国为提高温凝土强度采用的主要措施有[1]：①合理利用高效减水剂，采用优质骨料、优质水泥，利用优质掺合料,如优质磨细粉煤灰、硅灰、天然沸石或超细矿渣。采用高效减水剂以降低水灰比是获得高强及高流动性混凝土的主要技术措施；②采用525,625,725号的硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥及相应的外加剂，这是中国建筑材料科学研究院制备高性能混凝土的主要技术措施；③以矿渣、碱组分及骨料制备碱矿渣高强度混凝土，这是重庆建筑大学在引进前苏联研究成果的基础上提出的研制高强混凝土的技术措施；④交通部天津港湾工程研究所采用复合高效减水剂，用525号水泥320kg/m3，水灰比0.43，和425号水泥480kg/m3，水灰比0.32，在试验室中制成了抗压强度分别为68MPa和65MPa的高强混凝土。

     文献[2]报告了采用某些金属矿石粗骨料如赤铁矿石、钛铁矿石等，可以比用普通石料作粗骨料获得强度更高、耐久性和延性更好的高性能混凝土。

     高强混凝土具有优良的物理力学性能及良好的耐久性，其主要缺点是延性较差。而在高强混凝土中加入适量钢纤维后制成的纤维增强高强混凝土，其抗拉、抗弯、抗剪强度均有提高，其韧性（延性）和抗疲劳、抗冲击等性能则能有大幅度提高。此外，在高层建筑的高强混凝土柱中，也可采用X形配筋、劲性钢筋或钢管混凝土等结构方面的措施来改善高强混凝土柱的延性和抗震性能[3]。

     2、活性微粉混凝土（reactive powder concrete， RPC）[4]

     RPC是一种超高强的混凝土，其立方体抗压强度可达200-800MPa，抗拉强度可达25～150MPa，断裂能可达30KJ/m2，单位体积质量为2.5-3.0t/m3。制成这种混凝土的主要措施是：①减小颗粒的最大尺寸，改善混凝土的均匀性；②使用微粉及极微粉材料，以达到最优堆积密度（packing density）；③减少混凝土用水量，使非水化水泥颗粒作为填料，以增大堆积密度；④增放钢纤维以改善其延性；⑤在硬化过程中加压及加温，使其达到很高的强度。

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