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混凝土材料

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英文名稱：concrete

定義1：由膠凝材料(如水泥)、水和骨料等按適當比例配製，經混合攪拌，硬化成型的一種人工石材。

所屬學科：電力（一級學科）；水工建築（二級學科）

定義2：由膠凝材料將骨料膠結成整體的工程複合材料的統稱。

所屬學科：水利科技（一級學科）；工程力學、工程結構、建築材料（二級學科）；建築材料（水利）（三級學科）

混凝土，簡稱為「砼（tóng）」：是指由膠凝材料將集料膠結成整體的工程複合材料的統稱。通常講的混凝土一詞是指用水泥作膠凝材料，砂、石作集料；與水（加或不加外加劑和摻合料）按一定比例配合，經攪拌、成型、養護而得的水泥混凝土，也稱普通混凝土，它廣泛應用於土木工程。

結構材料

組成鋼筋混凝土主要材料之一的混凝土的發展方向是高強、輕質、耐久（抗磨損、抗凍融、抗滲）、抗災（地震、風、火〕、抗爆等。

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

HPC是近年來混凝土材料發展的一個重要方向，所謂高性能：是指混凝上具有高強度、高耐久性、高流動性等多方面的優越性能。從強度而言，抗壓強度大於C50的混凝土即屬於高強混凝土，提高混凝土的強度是發展高層建築、高聳結構、大跨度結構的重要措施。採用高強混凝土，可以減小截面尺寸，減輕自重，因而可獲得較大的經濟效益，而且，高強混凝土一般也具有良好的耐久性。我國己製成C100的混凝土。已有文獻報道1)，國外在試驗室高溫、高壓的條件下，水泥石的強度達到662MPa（抗壓）及64.7MPa（抗拉）。在實際工程中，美國西雅圖雙聯廣場泵送混凝土56 d抗壓強度達133.5MPa。

在我國為提高溫凝土強度採用的主要措施有：①合理利用高效減水劑，採用優質骨料、優質水泥，利用優質摻合料,如優質磨細粉煤灰、硅灰、天然沸石或超細礦渣。採用高效減水劑以降低水灰比是獲得高強及高流動性混凝土的主要技術措施；②採用525,625,725號的硫鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥及相應的外加劑，這是中國建築材料科學研究院製備高性能混凝土的主要技術措施；③以礦渣、鹼組分及骨料製備鹼礦渣高強度混凝土，這是重慶建築大學在引進前蘇聯研究成果的基礎上提出的研製高強混凝土的技術措施；④交通部天津港灣工程研究所採用複合高效減水劑，用525號水泥320kg/m3，水灰比0.43，和425號水泥480kg/m3，水灰比0.32，在試驗室中製成了抗壓強度分別為68MPa和65MPa的高強混凝土。

文獻[2]報告了採用某些金屬礦石粗骨料如赤鐵礦石、鈦鐵礦石等，可以比用普通石料作粗骨料獲得強度更高、耐久性和延性更好的高性能混凝土。

高強混凝土具有優良的物理力學性能及良好的耐久性，其主要缺點是延性較差。而在高強混凝土中加入適量鋼纖維後製成的纖維增強高強混凝土，其抗拉、抗彎、抗剪強度均有提高，其韌性（延性）和抗疲勞、抗衝擊等性能則能有大幅度提高。此外，在高層建築的高強混凝土柱中，也可採用X形配筋、勁性鋼筋或鋼管混凝土等結構方面的措施來改善高強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）

RPC是一種超高強的混凝土，其立方體抗壓強度可達200-800MPa，抗拉強度可達25～150MPa，斷裂能可達30KJ/m2，單位體積質量為2.5-3.0t/m3。製成這種混凝土的主要措施是：①減小顆粒的最大尺寸，改善混凝土的均勻性；②使用微粉及極微粉材料，以達到最優堆積密度（packing density）；③減少混凝土用水量，使非水化水泥顆粒作為填料，以增大堆積密度；④增放鋼纖維以改善其延性；⑤在硬化過程中加壓及加溫，使其達到很高的強度。

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