高性能混凝土在高速公路中的应用-开题报告

（一）国内研究现状

近年来，我国高强混凝土与高性能混凝土的研究、应用迅猛发展。1994年～1997年由国家自然科学基金委员会、国家建设部、国家铁道部及国家建材局联合资助一项国家自然科学基金重点项目“高强与高性能混凝土材料的结构与力学性态研究”，成果卓著。在20世纪80年代与90年代交接之时，清华大学就开始吧高强混凝土列为国家自然科学基金重点项目进行研究，此后各省市相继列项研究，并取得一系列的成果。在此基础上，随着对高强混凝土单方面的高强度但是其他工作性能不能满足多方面要求的局限性深入人心，及生产实际中对结构物有更高的耐久性要求，有开始了对高性能混凝土的研究热。结合过去的成果，进行高性能混凝土的研究，并取得一定的研究成果。针对加入不同外加剂、不同掺合料对高性能混凝土的影响和贡献进行了大量的理论和试验研究。认识到粉煤灰、硅灰、矿渣粉、石灰石粉等掺合料作为混凝土较能材料的一部分，不但能改善传统混凝土的微小结构及工作性能，同时能减少水泥用量，增加混凝土的密实度，提高抗渗性、抗冻性，降低水化热对混凝土的抗裂性。聚丙烯纤维和钢纤维减少高性能混凝土的塑性收缩，提高其抗裂性。同时国家也越来越重视新型高性能水泥混凝土的研究和应用，设立了国家重点科技攻关项目，如1993年国家自然科学基金会、建设部、铁道部和国家建材局联合资助了重点科研项目《高强与高性能混凝土材料的结构力学性态研究》；1999年中国土木工程学会高强与高性能混凝土委员会编写了《高强混凝土结构设计与施工技术规程》（CECS104:99）；南京水利科学研究院开发了耐磨蚀高性能混凝土，并取得了这类混凝土的综合参数及性能。

目前，高性能混凝土已广泛应用于高层建筑、桥梁、高铁项目及海洋结构的个工程。 1995年～1997年，中国最高、世界第三高的上海金茂大厦(总高420.5m)，采用了C40、C50、C60高性能混凝土，采用泵送施工，并创下一次泵送到382.5m高度的世界纪录。此外，上海东方明珠电视塔、上海金茂大厦、深圳地王大厦、首都机场航站楼、台湾东帝士大厦等工程中均成功应用了高性能混凝土。桥梁方面有三门峡黄河公路大桥、上海杨浦大桥、武汉二桥、万县长江大桥、广州虎门大桥等。2003年开始高性能混凝土在京津、武广、郑西、京沪等几十条客运专线上得到了广泛应用。河北省内的石安高速公路改扩建工程、京石高速公路改扩建工程、张承高速公路工程、张承高速公路工程、邢衡高速衡水段工程中水泥混凝土均采用高性能水泥混凝土。

虽然高性能水泥混凝土在我国已经有了一定的应用实例并取得了相应的成果，但是与美国、法国、日本、瑞典、挪威等西方国家相比，我国的高性能水泥混凝土的应用水平与规模还相当落后，在工程中应用尚处于初级阶段和探索阶段，关于高性能水泥混凝土的技术标准也尚需修订和定制。1997年3月，吴中伟教授在高强高性能混凝土会议上指出，高性能水泥混凝土应更多的参加以工业废渣为主的掺合料，更多的节约水泥用量，减少对生态环境的影响，并提出了绿色高性能混凝土的概念，对绿色高性能混凝土必须走可持续发展道路的观念深入人心起到重要的作用。

（二）国外研究现状

1986年～1993年，法国由政府组织包括政府研究机构、高等院校、建筑公司等23个单位开展了“混凝土新方法”的研究项目，进行高性能混凝土的研究，并建成了示范工程。日本建设省于1988～1993年进行了一项综合开发计划“钢筋混凝土结构建筑物的超轻质、超高层化技术的开发，该计划研究内容涉及到了有关高性能混凝土的高工作性、高强度等方面，获得大量的科研成果，并在工程中获得了试验验证与工程应用。1994年，美国联邦政府16个机构联合提出了一个在基础设施工程建设中应用高性能混凝土的建议，并决定在10年内投资2亿美元进行研究和开发。1991～1997年，瑞典政府联合出资5200万，实施高性能混凝土和高性能混凝土的研究。1999年美国的NIST的建筑与防火研究实验室（BFRL）在国际互联网上公布了一个“高性能混凝土技术的伙伴关系（PHPCT）”，由工业界四个大企业和国家预拌混凝土协会、波兰特水泥协会协作，承担“商品高性能混凝土结构项目中计算机集成知识系统看开发”国家重点研究计划。此外挪威、英国、西班牙、德国等发达国家也纷纷组织专门机构对高性能混凝土进行研究。

日本在1970年时就采用高性能预应力桁架修建了铁路桥梁，用来减少交通静荷载，降低动载作用下的结构反应，消除火车运营过程中产生的噪声和振动问题。法国1986年采用C70的高性能混凝土建造了伊沃纳（Yvonne）河桥，并采用体外预应力索的结构形式，使混凝土的用量减少30%，自重降低24%。美国，1995年修建完成了首座全部采用高性能混凝土的桥梁——洛埃塔跨线桥（Louetta Road Overpass），混凝土设计强度为69MPa。挪威在高性能混凝土的抗渗研究等方面已经走在世界前列，而且最先用到的高性能水泥混凝土修筑公路路面的国家，已经拥有C105级混凝土结构设计规范，成为目前应用超高强混凝土最好的国家。

二、^范文提纲

1当前混凝土工程质量问题

1.1混凝土问题的表象

1.2混凝土问题的原因

2什么是高性能混凝土

2.1有关高性能混凝土定义

2.2高性能混凝土与普通混凝土的区别

2.3高性能混凝土需澄清的观念

2.4高性能混凝土的本质

3高性能混凝土的质量指标

3.1结构设计指标：

3.2材料设计指标

3.3施工设计与控制指标

3.4维护保养指标

4高性能混凝土的原材料

4.1水泥

4.2粉煤灰

4.3矿渣粉          

4.4细骨料          

4.5粗骨料          

4.6外加剂          

4.7膨胀剂          

4.8水

5高性能混凝土的配合比设计

5.1调查阶段

5.2理论配合比设计阶段

5.3试配调整阶段

6新拌混凝土易出现质量问题

6.1混凝土离析、泌水

6.2混凝土板结、抓底

6.3混凝土坍落度损失

6.4新拌混凝土浮浆

6.5混凝土黏度大

6.6混凝土异常凝结

6.7混凝土硬壳

7硬化混凝土易出现质量问题

7.1混凝土裂缝

7.2混凝土蜂窝、麻面、气泡

7.3混凝土水纹、砂线

7.4混凝土其他外观缺陷

三、参考文献

[1]吴中伟  廉慧珍  高性能混凝土.中国铁道出版社 1999

[2]公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011 人民交通出版社. 2011

[3]侯永生  刘桂君  王联芳   混凝土的配制与施工技术  2010  

[4]李清富  郑连群  靳九贵   张鹏   高性能混凝土断裂性能与耐久性试验研究  2015

[5]王子明   聚羧酸系高性能减水剂—制备·性能与应用  2009

[6]刘秉京   混凝土结构耐久性设计  2003

[7]2012桥梁高性能混凝土（混凝土）技术研讨会资料汇编

[8]公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范  JTG/T B07-01-2006 人民交通出版社. 2006

[9]混凝土结构耐久性设计规范  GB/T 50476-2008 人民建筑工业出版社. 2008

[10]普通]混凝土配合比设计规程  JGJ 55-2011 人民建筑工业出版社. 2011

[11]高速公路建设推广应用高性能混凝土技术指南（试行）   冀高工[2011]419号

[12]河北省高速公路施工标准化管理指南   人民交通出版社. 2012