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1、现代混凝土的设计理念与工程实践,早期混凝土的特征,早期混凝土组分少（仅有粗细骨料、水泥和水）早期混凝土的设计大量工程实践经验的总结符合工程实际的需要 混凝土设计基本组分的比例,现代混凝土的特征,1）组分明显增多 2）水灰比（水胶比）变化范围可以很大 3）拌合物的工作度变化范围可能很大 4）不同组分对水胶比、工作度的影响各异 使现代混凝土设计面临极大的挑战,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。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，就很容易脱离工程实际、脱离整体。,现行混凝土设计方法,实例,C30掺粉煤灰混凝土配合比设计示例(kg/m3),15
2、0 200 1220 680 1.6 105 0.30,科学思想分为两大派系：整体论（综合）与还原论（分解），过去整体论用得最普遍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。吴中伟 绿色高性能混凝土与科技创新 建筑材料学报 第1卷第1期 1998年3月,用整体论方法指导配合比设计,以实际工程对混凝土性能的要求、原材料以及施工环境条件为依据进行配合比设计：综合考虑组分材料的特
3、性、工作性能要求、强度龄期要求（包括拆模、预应力张拉等）、相关耐久性要求、施工期温度变化范围（环境和混凝土本体）和以往经验的积累，提出一个大致预估范围，并根据温度可能波动幅度，确定预拌试验配合比；再根据预拌结果进行调整、优化并尽可能通过试浇注，以得到一整套适应不同温度范围浇注的最终配合比设计。,对高性能混凝土的误区,高工作度 高强度 高耐久性 可泵送的高强混凝土 掺有矿物掺合料的混凝土,工作度 Workability,1）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压实机械不致下陷而正常地行进和工作。2）低塑性混凝土拌合物需要具备适当的坍落度(25cm)，使摊铺机正常地行进和工作。3）
4、自密实混凝土拌合物的流动性和粘聚性良好，在没有外加振捣的条件下能够成型密实。,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，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。Thermal Cracking in Concrete at Early Ages.E&FN SPON 1994.,耐久性,通常认为结构物的耐久性不足，既不是设计，也不是材料的原因所引起。大多数情况下，都认为是施工操作不当的责任。混
5、凝土振捣和养护不当、钢筋保护层不足以及接缝渗漏是施工存在问题的一些例子。然而现今一个严重的问题是：许多新结构的施工操作和过去保持一致，而过早劣化的现象却在不断增多。这意味着除非我们深入地了解现今的建设实践，深刻地认识影响混凝土结构劣化的主要原因，否则混凝土结构过早劣化的现象还将以很高的速度不断延续。,裂缝-耐久性关系,根据混凝土劣化的整体模型，不是强度，而是混凝土的坚固性（没有裂缝）对其运行条件下保证混凝土的水密性和耐久性起关键的作用。P.K.Mehta.Durability-Critical Issues for the Future.Concrete International July
6、1997.,一个不透水，但存在非连续微裂缝，且多孔的钢筋混凝土结构,环境作用（第一阶段）（无可见损伤）1.侵蚀作用（冷热循环、干湿循环）2.荷载作用（循环荷载、冲击荷载）,由于微裂缝和孔隙连通并延伸到表面，不透水性逐渐丧失,环境作用（第二阶段）（损伤的开始与扩展）水的渗入O2、CO2渗入酸性离子（Cl-,SO4-)渗入,A：以下原因使孔隙内静水压增大、混凝土膨胀：钢筋锈蚀、碱-骨料反应、水结冰、硫酸盐侵蚀B：混凝土强度与刚度降低,开裂、剥落与整体性丧失,混凝土劣化的“整体性”模型,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。,高性能混凝土,工作度满足所用工艺和浇注构件的需要强度发展满足设计和施工需要不出现或少出现可见裂缝满足环境条件要求的相关耐久性能,
