[发明专利]一种用于型钢混凝土组合结构C210强度等级的混凝土

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种用于型钢混凝土组合结构强度等级为C210的特高强高性能混凝土。

背景技术

1824年波特兰水泥的发明使混凝土技术得到了迅速的发展，其用量之大，适用范围之广堪居世界之最。尽管混凝土是一种传统的人造建筑材料，但因其具有不可取代的优越性(原料丰富、生产工艺简单、性价比高等优点)以及混凝土材料科学与技术的不断进步，混凝土已成为土木工程用材的主体，在未来的土木工程和国家建设中也将是不可缺少的主材之一。同时，随着城市规模的不断扩大，人口的不断增多，地价的不断升高，建筑所处环境的严酷化，建筑技术的不断进步及经济的高速发展，建筑物越来越向空中、地下及水中延伸，即建筑超/特高化、超/特大跨化、地下化、轻量化及重型结构的发展，尤其是型钢混凝土结构在超/特高化、超/特大跨化、地下化、海上或水下化、轻量化等新奇或巨型建筑工程领域的应用，对混凝土这种建筑材料的要求也越来越高。因此，混凝土的超/特高强化和超/特耐久化的研究和实践将成为该领域的发展趋势。

型钢混凝土组合结构(简称SRC结构)是钢—混凝土组合结构的一种主要形式，由于其承载能力高、刚度大、延性好、抗震性能优越、防火防腐、便于施工等一系列优点，已被越来越广泛地应用于大跨、重型结构，地下、水下或海上工程及地震/台风区的高层和超/特高层建筑。与钢结构相比，SRC结构可节省大量钢材，增强截面刚度，克服钢结构耐火性、耐腐蚀性和耐久性差及易屈曲失稳等缺点，使钢材的能力得以充分的发挥；与普通钢筋混凝土结构(简称RC结构)相比，型钢混凝土组合结构可减小构件的截面尺寸，减小所占的空间，从而增大建筑使用空间；在施工上，型钢混凝土结构的钢骨架本身可作为混凝土挂模、滑模的骨架，不仅大大简化了支模工程，还是承受全部施工荷载(包括挂、滑模与所浇混凝土)的支承体系；另外，由于SRC结构具有整体性强，延性性能好等优点，能大大改善钢筋混凝土受剪破坏的脆性性质，使结构的抗震性能得到明显的改善，承载能力及延性均比RC结构有较大的提高。因此，在日本和欧美等发达国家，具有良好抗震性能的SRC结构已成为一种公认的新型抗震结构体系，且与钢结构、木结构、钢筋混凝土结构并称为四大结构。我国也是一个多地震国家，绝大多数地区为地震区，部分位于高烈度及多遇地震区，在这些地区推广SRC结构就具有非常重要的现实意义；另一方面，由于人口的快速增长使住房需求量也在不断增多，而土地资源稀缺宝贵，进而促进了建筑向更高空间发展，故在经济条件以及城市规划允许的条件下建设超/特高层建筑也成为节约资金和节省土地的有效措施。因此，SRC结构在我国有非常广阔的应用前景，尤其是随着我国经济实力的不断增强及超/特高强钢材和特高强高性能混凝土(它们是被公认的21世纪材料)的成功研制与应用，将极大促进这种结构体系的推广应用和发展进步。已有研究证明，特高强高性能混凝土的强度越高，其脆性将会增加，延性也会较差，在高应力或复杂应力状态下，特高强高性能混凝土构件将由脆性控制破坏过程，工作的可靠性降低。但是，将这种新型高技术混凝土应用在在型钢混凝土组合结构(简称SRC结构)中，即型钢特高强高性能混凝土组合结构(简称SRUSUPC结构)，可以扬长避短，克服特高强高性能混凝土脆性大、延性差和型钢耐火、耐腐蚀性能差的弱点，使其优越性能和经济效益得以充分发挥。