关于建筑材料高性能混凝土的应用研究_开题报告

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 （一）国外研究

国外发达国家在20世纪80年代中期掀起了一个以改善混凝土材料耐久性为主要目标的“高性能混凝土”开发研究的高潮，并得到了各国政府的重视。从20世纪80年代开始，各国混凝土结构设计规范中逐渐突出了耐久设计的考虑，从只重视强度设计向强度与耐久性并重。进入20世纪90后代以后，混凝土结构耐久性设计方法成为土木工程领域中的研究重点。针对不同环境类别的侵蚀作用，提出材料性能劣化的理论或经验模式，并据此估算结构的使用寿命，成为发展和研究耐久性设计方法的主流。目前，高性能混凝土的发展有以下几个方向：

(1)绿色高性能混凝土

水泥混凝土是当代最大宗的人造材料，对资源、能源的消耗和对环境的破坏十分巨大，与可持续发展的要求背道而驰。绿色高性能混凝土研究和应用较多的是粉煤灰混凝土，粉煤灰混凝土与基准混凝土相比，大大提高了新拌混凝土的工作性能，明显降低混凝土硬化阶段的水化热，提高混凝土强度特别是后期强度。而且，节约水泥，减少环境污染，成为绿色高性能混凝土的代表性材料。

(2)超高性能混凝土

超高性能混凝土，如活性粉末混凝土（Reactive Powder con-crete,RPC）,其特点是高强度，抗压强度高达300MPa，且具有高密实性，已在军事、核电站等特殊工程中成功应用。

(3)智能混凝土

智能混凝土是在混凝土原有的组分基础上复合智能型组分，使混凝土材料具有自感知、自适应、自修复特性的多功能材料，对环境变化具有感知和控制的功能。随着损伤自诊断混凝土、温度自调节混凝土、仿生自愈合混凝土等一系列机敏混凝土的出现，为智能混凝土的研究、发展和智能混凝土结构的研究应用奠定了基础。

（二）国外研究

随着我国改革开放和现代化进程的加快，我国的建设规模正日益增大，如何保证建筑工程质量的同时也能使工程能长久的安全使用下去，日益受到各级政府和社会各界的广泛关注。在众多的土木工程建设中，混凝土的应用面之广，使用次数之多是很少见的。尤其中近年来，一种较新的混凝土技术正在快速发展并且运用到许多实际工程项目中，那就是高性能混凝土。

高性能混凝土(High Performance Concrete，HPC) 由于具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性，被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程。

当代大跨、高层、海洋、军事工程结构的发展对混凝土提出的更高的要求;处在恶劣环境下既有建筑不断劣化、退化导致过早失效、退役甚至出现恶性事故造成巨大损失的严重后果;原材料生产、开采造成的生态环境恶化以及砂石料枯竭、资源短缺严重影响进一步发展的严酷现实。这就要求混凝土不断提高以耐久性为重点的各项性能, 多使用天然材料及工业废渣保护环境, 走可持续发展的道路, 高性能混凝土就是在这种背景下出现并逐步完善与发展的。

混凝土作为用量最大的人造材料，不能不考虑它的使用对生态环境的影响。传统混凝土的原材料都来自天然资源。每用1t水泥，大概需要0.6t以上的洁净水，2t砂、3t以上的石子；每生产1t硅酸盐水泥约需1.5t石灰石和大量燃煤与电能，并排放1tCO2，而大气中CO2浓度增加是造成地球温室效应的原因之一。尽管与钢材、铝材、塑料等其它建筑材料相比，生产混凝土所消耗的能源和造成的污染相对较小或小得多，混凝土本身也是一种洁净材料，但由于它的用量庞大，过度开采矿石和砂、石骨料已在不少地方造成资源破坏并严重影响环境和天然景观。有些大城市现已难以获得质量合格的砂石。另一方面，由于混凝土过早劣化，如何处置费旧工程拆除后的混凝土垃圾也给环境带来威胁。

因此，未来的混凝土必须从根本上减少水泥用量，必须更多地利用各种工业废渣作为其原材料；必须充分考虑废弃混凝土的再生利用，未来的混凝土必须是高性能的，尤其是耐久的。耐久和高强都意味着节约资源。“高性能混凝土”正是在这种背景下产生的。

本文主要介绍了高性能混凝土发展的历史背景及目前国内外的研究现状，阐明了高性能混凝土的特性，列举了高性能混凝土在国内外研究应用中的重要成果，并对其发展趋势作出展望。随着我国建筑向高层化、大型化、现代化的发展，HPC必将成为新世纪的重要建筑工程材料。

二、^范文提纲

目 录

引 言1

一、高性能混凝土产生的背景和研究现状1

（一）背景1

（二）研究现状及发展方向2

二、高性能混凝土的性能研究和应用分析2

（一）高性能混凝土的概念2

（二）高性能混凝土的性能3

（三）高性能混凝土发展和应用中所面临的问题3

三、高性能混凝土质量与施工控制4

（一）高性能混凝土原材料及其选用4

（二）配合比设计控制要点6

1.设计思路有很大区别6

2.胶凝材料用量及粉煤灰所占比例6

3.含气量的要求6

4.电通量指标6

（三）高性能混凝土的施工控制7

四、高性能混凝土的特点7

（一）高耐久性能8

（二）高工作性能8

（三）其它8

五、绿色高性能混凝土9

（一）研发绿色高性能混凝土的必要性9

（二）绿色高性能混凝土的可行性9

（三）绿色高性能混凝土的发展10

六、高性能混凝土的发展前景10

七、结 论11

参考文献11

致 谢12

三、参考文献

1、吴中伟.高性能混凝土[M].北京:中国铁道出版社,1999.

2、吴中伟,廉慧珍.高性能混凝土[M].北京:中国铁道出版社，1999.

3、丁大钧.高性能混凝土及其在工程中的应用[M].北京:机械工业出版社,2007.

4、俞瑞堂．高性能混凝土的发展与展望[M]．水利水电工程设计，1997.

5、陈肇元.等.混凝土结构耐久性设计与施工指南[M].北京:中国建筑工业出版社，2004.

6、卞春丽,梁晓平.高性能混凝土技术特点及应用[J].山西建筑 2007 ,33 (2) :1822183.

7、陈家辉.高性能混凝土应用现状及其前景[J]广东土木与建筑, 2000,(05).

8、冯乃谦,邢锋.高性能混凝土技术[M].北京:原子能出版社，2000.

9、冯乃谦.高性能混凝土的发展与应用[J].广东建设信息，2003,(06).

10、李崇智,李永德,冯乃谦.现代高性能混凝土的研究与发展[J].建筑技术,2003(01).