现代混凝土的设计理念与工程实践.ppt

现代混凝土的现代混凝土的设计理念与工程实践设计理念与工程实践早期混凝土的特征早期混凝土的特征现代混凝土的特征现代混凝土的特征 是套用检验产品质量的方法是套用检验产品质量的方法固定其他参数，只变更产品样本进行比较固定其他参数，只变更产品样本进行比较。这种方法适用于评价产品质量的稳定性，但这种方法适用于评价产品质量的稳定性，但用于设计混凝土这类工程材料，就很容易脱用于设计混凝土这类工程材料，就很容易脱离工程实际、脱离整体离工程实际、脱离整体。现行混凝土设计方法现行混凝土设计方法实例实例 C30掺粉煤灰混凝土配合比设计示例掺粉煤灰混凝土配合比设计示例(kg/m3)150 200 1220 680 1.6 105 0.30 科学思想分为两大派系：整体论（综科学思想分为两大派系：整体论（综合）与还原论（分解），过去整体论用得合）与还原论（分解），过去整体论用得最普遍最普遍中医辨证施治可为一例。近代中医辨证施治可为一例。近代科研手段精进，还原论用得更为普遍。即科研手段精进，还原论用得更为普遍。即将科研对象还原或分解到可能达到的最小将科研对象还原或分解到可能达到的最小单位，进行具体的量化研究，还原论对当单位，进行具体的量化研究，还原论对当代自然科学与技术科学的发展，已产生很代自然科学与技术科学的发展，已产生很大作用，但缺点是分得愈细，愈易脱离整大作用，但缺点是分得愈细，愈易脱离整体和实际，因此无法从整体来全面有效地体和实际，因此无法从整体来全面有效地解决问题或认识事物的本质。解决问题或认识事物的本质。吴中伟吴中伟 绿色高性能混凝土与科技创新绿色高性能混凝土与科技创新 建筑材料学报建筑材料学报 第第1卷第卷第1期期 1998年年3月月 用整体论方法指导配合比设计用整体论方法指导配合比设计对高性能混凝土的误区对高性能混凝土的误区 高工作度高工作度 高强度高强度 高耐久性高耐久性 可泵送的高强混凝土可泵送的高强混凝土 掺有矿物掺合料的混凝土掺有矿物掺合料的混凝土工作度工作度 Workability1 1）碾压混凝土碾压混凝土 拌合物需要足够地干硬以支撑非常沉重的振动拌合物需要足够地干硬以支撑非常沉重的振动压实机械不致下陷而正常地行进和工作。压实机械不致下陷而正常地行进和工作。2 2）低塑性混凝土低塑性混凝土拌合物需要具备适当的坍落度拌合物需要具备适当的坍落度(25cm)，使摊，使摊铺机铺机正常地行进和工作正常地行进和工作。3 3）自密实混凝土自密实混凝土拌合物的流动性和粘聚性良好，在没有外加振拌合物的流动性和粘聚性良好，在没有外加振捣的条件下能够成型密实。捣的条件下能够成型密实。高强混凝土与开裂高强混凝土与开裂 高强混凝土已被证明是对早期开裂非常敏高强混凝土已被证明是对早期开裂非常敏感的材料。这不仅是水化热的结果，由于自干感的材料。这不仅是水化热的结果，由于自干燥作用产生的自收缩和硫酸盐相的化学反应，燥作用产生的自收缩和硫酸盐相的化学反应，可能也是重要起因。结构混凝土或大体积混凝可能也是重要起因。结构混凝土或大体积混凝土意外地出现开裂，不能总是归因于现场工程土意外地出现开裂，不能总是归因于现场工程师缺乏经验，该领域里许多问题尚缺乏了解，师缺乏经验，该领域里许多问题尚缺乏了解，激发全世界许多人去进一步开展研究。激发全世界许多人去进一步开展研究。Thermal Cracking in Concrete at Early Ages.E&FN SPON 1994.耐久性耐久性裂缝裂缝-耐久性关系耐久性关系 P.K.Mehta.Durability-Critical Issues for the Future.Concrete International July 1997.一个不透水，但存在非一个不透水，但存在非连续微裂缝，且多孔的连续微裂缝，且多孔的钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构环境作用（第一阶段）环境作用（第一阶段）（无可见损伤）（无可见损伤）1.1.侵蚀作用侵蚀作用（冷热循环、干湿循环）（冷热循环、干湿循环）2.2.荷载作用荷载作用（循环荷载、冲击荷载（循环荷载、冲击荷载）由于微裂缝和孔隙由于微裂缝和孔隙连通并延伸到表面，不连通并延伸到表面，不透水性逐渐丧失透水性逐渐丧失环境作用（第二阶段）环境作用（第二阶段）（损伤的开始与扩展）（损伤的开始与扩展）水的渗入水的渗入O2、CO2渗入渗入酸性离子（酸性离子（Cl-,SO4-)渗入渗入A：以下原因使孔隙内静水以下原因使孔隙内静水压增大、混凝土膨胀：钢筋压增大、混凝土膨胀：钢筋锈蚀、碱锈蚀、碱-骨料反应、水结骨料反应、水结冰、硫酸盐侵蚀冰、硫酸盐侵蚀B：混凝土强度与刚度降低混凝土强度与刚度降低开裂、剥落与整体性丧失开裂、剥落与整体性丧失混凝土劣化的混凝土劣化的“整体性整体性”模模型型 适当的组分、浇筑和养护的混凝土基本适当的组分、浇筑和养护的混凝土基本上是不透水的，应该在大部分环境条件下上是不透水的，应该在大部分环境条件下具有足够长的使用寿命。然而，由于环境具有足够长的使用寿命。然而，由于环境的作用，出现开裂，结构物因此丧失了运的作用，出现开裂，结构物因此丧失了运行时的水密性，也就是对于上述劣化过程行时的水密性，也就是对于上述劣化过程的抵抗力。现代混凝土结构开裂的事实说的抵抗力。现代混凝土结构开裂的事实说明：人们没有对混凝土技术上控制开裂的明：人们没有对混凝土技术上控制开裂的基本道理给予足够的重视。基本道理给予足够的重视。高性能混凝土高性能混凝土