浅谈绿色高性能混凝土

浅谈绿色高性能混凝土
浅谈绿色高性能混凝土

浅谈绿色高性能混凝土

摘要:绿色高性能混凝土是混凝土可持续发展的必然归属,定义了绿色高性能混凝土材料的涵义及分类,并且符合循环经济的理念;给出了绿色生态混凝土的特征;介绍了绿色混凝土研究的主要进展;指出了绿色高性能再生混凝研究的关键问题。

关键词:绿色;高性能;混凝土材料

1 绪论

在大量拆除建筑物产生的建筑废料中,有相当一部分是混凝土材料。如果将拆除下来的建筑废料进行破碎、制成再生混凝土集料,用到新建筑物的重建上,就能从根本上解决大部分建筑废料的处理问题,同时减少运输量和天然集料使用量。既减少了矿山的开采,又解决了建筑垃圾的存放难题。利用废弃混凝土再生集料拌制的再生集料混凝土是发展绿色高性能混凝土的主要措施之一,已成为混凝土界关注的一大焦点。

2 传统混凝土生产对环境的影响

混凝土对环境的影响应从前期影响、生产过程影响和后期影响三个方面考虑。前期影响是指混凝土原材料对环境的影响。作为混凝土原材料之一的水泥胶凝材料是影响环境的主要因素,每生产1 t普通硅酸盐水泥要排放1 tCO2、0. 74 kgSO2 和130 kg粉尘。据统计我国CO2 排放量1998年为3. 9亿t, 2002年为5. 5亿t;SO2 排放量1997年86万t,2002年68. 6万t;氮氧化物排放量1997年44~62万t;烟尘和粉尘排放量1997年全国水泥企业烟尘加粉尘总排放量约690~750万t,占全国工业企业烟尘加粉尘总排放量的24. 9%~27. 1% ,1998年约1 000万t,占全国工业粉尘排放量的78% 。CO2 和SO2 排放量加剧了温室效应和酸雨的产生,严重的污染了大气环境。作为骨料的砂石,全世界每年的混凝土使用量约为20亿m3 ,按每生产1 t混凝土大约需要1 700~2 000 kg砂石骨料计算,则消耗砂石骨料约为34~40亿t。导致耕地和森林的毁坏,严重破坏生态平衡。生产过程影响是指混凝土从加水搅拌到浇注成型过程中的影响。目前全国大部分城市已经采用了预拌混凝土,但是还有相当一部分城市仍然应用传统混凝土现场搅拌工艺。混凝土在搅拌过程中产生很大的噪声和粉尘污染,影响周遍居住环境,产生噪音和粉尘污染。后期影响是指混凝土结构体拆除后对环境的影响。随着基础设施建设的加大,每年有大量的建筑垃圾被堆弃,对环境造成极大的污染和负荷,尤其混凝土作为建筑材料中的一大宗材料占有一定的比重。这些混凝土建筑垃圾的堆弃,占用了大量耕地,破坏了生态环境。同时,清运和堆放过程中的遗撒和粉尘、灰砂飞扬等问题又造成了严重的环境污染。随着我国对于保护耕地和环境保护的各项法律法规的颁布和实施,如何处理和排放建筑垃圾已经成为建筑施工企业和环境保护部门面临的一个重要课题。

3 绿色高性能混凝土材料的涵义及分类

3.1 绿色高性能混凝土材料的定义

绿色高性能混凝土是一种具有优良的施工性能、高耐久性与高强度.能够保护环境、节约能源并有益于人体健康的新型混凝土,代表了混凝土的发展方向。绿色高性能混凝土具有以下四个特点:比传统混凝土材料有更好的力学性能和耐久性能,尽量减少修补或拆除过程中建筑垃圾对环境的污染;大量利用工业废渣和其他资源,最大限度地减少能耗大、污染严重的水泥熟料的生产与使用;施工简单,尽量降低使用工业废渣及其他资源时的二次能源消耗;具有与自然环境的协调性,减轻对环境的负荷,实现非再生性资源的循环使用。

3.2 绿色高性能混凝土材料的分类

3.2.1减轻环境负荷型混凝土

减轻环境负荷型混凝土是指在混凝土的生产、使用直到废弃全过程中,能够减轻给地球环境造成的负担。实现的主要技术途径包括:

(1)降低混凝土生产过程中的环境负担。

这种技术途径主要是通过固体废弃物的再生利用来生产利废环保型混凝土,例如生态水泥配制混凝土、再生混凝土等。生态水泥配制混凝土是以城市垃圾焚烧灰、污泥或其他工业废弃物和石灰石为主要原料获得水硬性胶凝材料,用这种水泥制作而成的混凝土。生态水泥配制混凝土可以彻底解决废弃物处理占地、石灰石资源和能源危机等问题,是实现零污染最

为有效的途径。

再生混凝是将拆除建筑物产生的建筑废料(废混凝土、废砖块、废砂浆等)或工业固体废弃物(煤渣、煤石、粉煤灰等)经过破碎、分级并按一定的比例混合后形成再生骨料,利用再生骨料作为部分或全部骨料配制的混凝土。此外,采用在混凝土中添加以丁业废液为主要原料改性制造的各种外加剂.磨细矿渣、优质粉煤灰、硅灰和稻壳灰等作为活性掺合料等方法也可配制再生混凝土。

(2)在使用过程中的降低环境负荷。

这种途径主要通过使用技术和方法来降低混凝土的环境负担,例如免振自密实混凝土、高耐久性混凝土等。免振自密实混凝土在浇筑时仅靠混凝土自身的重力而不需要任何捣实外力达到自密实、自流平的混凝土。从生产技术上讲,免振自密实混凝土生产过程节能、高效、减少噪音,具有混凝土绿色化施工技术的特点。高耐久性混凝土通过设计延长了混凝土使用寿命,降低了维修费用,这就相当于降低混凝土生产过程中的环境负担。

(3)通过提高功能来改善混凝土对环境的影响。

这种技术途径是通过增多或强化混凝土的功能来降低其环境负担的,例如透水混凝土、绿化混凝土、吸音混凝土等。混凝土功能的增多或强化,相当于替代或延长了混凝土的使用范围与服务年限,对节省能源、资源和保护环境起到相同的作用。

3.2.2 生物相容型混凝土

生物相容型混凝土是能够与动植物等生物和谐共存、对调解生态平衡、美化环境景观和实现人类与自然协调具有积极作用的混凝土。根据功能,这类混凝土可分为植物相容型生态混凝土、海洋及水域生物相容型生态混凝土、净化水质用生态混凝土冬产。目前研究开发较多的生物相容型混凝土是多孔混凝土。多孔混凝土又称大孔混凝土、无砂混凝土.由粗骨料与水泥浆或砂浆结合而成。由于混凝土内具有大量的连通孔,因此多孔混凝土具有良好的透水性和透气性,孔隙率一般为5%--35%,能够提供生物的繁殖生长空间,净化和保护地下水资源,修复天然水域的生态环境,是一种典型的环境材料。

4 绿色高性能混凝土的特征

根据材料过程工程学理论,从资源、能源的消耗、对生态环境的影响以及混凝土产品本身品质几个方面进行判断,绿色高性能混凝土必须具备以下三个主要特征:节约、友好和高效。

4.1 节约特征

绿色生态混凝土的节约特征表现为对资源、能源的大量节约。真正的绿色生态混凝土应该是节能型混凝土。例如,利用工业废渣与某些碱金属化合物发生化学反应得到碱矿渣水泥。将硅酸盐水泥生产工艺的“两磨一烧”简化为“一磨”,采用无熟料水泥或免烧水泥配制混凝土等,这些绿色生态混凝土技术可以显著降低能耗,达到节能的目的;采用矿物提纯技术从工业废渣中获取绿色生态型胶凝材料,可以充分缓解混凝土工业对矿产资源的需求。

4.2 友好特征

绿色生态混凝土的友好特征体现为混凝土与生态环境的和谐共生。真正的绿色生态混凝土不仅可以减轻环境负荷,而且具有能够主动改善环境的特点。例如,适应绿色植物生长的

生态种植混凝土,改善城市“热岛效应”、保护水资源的透水混凝土.为海洋及水域生物提供生息空间的生物适应型混凝土,分解污染气体杀菌去污的光催化混凝土等,都体现出与自然协调、与生态共融的基本特征。

4.3 高效特征

绿色生态混凝土的高效特征体现为混凝土产品的多功能化、高耐久性和可循环利用。真正的绿色生态混凝土应该以产品的耐久性为目标。以提高产品质量和功能为重点,开发可循环利用的再生性材料为方向。例如,绿色高性能混凝土通过合理的设计以及适应的使用方法,提高混凝土的耐久性和建筑物的寿命.从而达到提高产品使用效率、降低环境负荷的目的;利用废弃混凝土生产再生骨料混凝土,可以实现资源和材料的循环利用。

5 绿色混凝土研究的主要进展

5.1 材料层次的研究

从材料学科层次上。再生混凝土的研究包括再生骨料与混凝土两个方面。前者主要包括再生混凝土骨料的生产工艺、性能、质鼍或分级标准与试验方法等,后者则主要为再生混凝土的基本性能与耐久性能。

5.2 再生混凝土骨料的生产工艺研究

目前国际上采用的再生混凝土骨料生产工艺,大致包括对废弃混凝土块体破碎及筛分等丁序.以期提高再生骨料的品质。其中俄罗斯和德国的生产工艺比较完善。俄罗斯的工艺流程中设置了2台转子破碎机,分别对混凝土块体进行预破碎与二次破碎.预破碎完毕的骨料经双筛网筛分机处理,被分为0-5 mm、5-40 mm 及40mm以上三种粒径,对40 mm以上的骨料再进行二次破碎。控制其粒径在40 mm内。为了去除废弃混凝土中的金属、玻璃及木材等杂质,特别设置了磁铁分离器与分离台等装置。其主要缺点是加工设备繁多,能耗大,造成了二次环境污染,而且初期的投资规模较大,不利于短期内的推广应用。德国的生产工艺流程主要由2个二档等级的破碎机组成,分为前破碎机和后破碎机,同时必须装置2个颚式破碎机。再生骨料的级配被筛分为0-4mm、4-16 mm、16-45mm与45mm

以上,经破碎的石料须烘干。其生产出的再生骨料质量较好,但仍然存在能耗大、造成二次环境污染。投资费用巨大且工程占地面积大等问题

总的来说,现有的再生骨料生产工艺均未能很好地解决投资高、能耗大、二次环境污染等问题。为提高再生混凝土骨料生产的工业化程度,降低其生产成本,需要解决以下两个关键问题:其一.研制经济合理的再生混凝土骨料加工设备;其二,开发成套化、体积小、可移动的循环再生混凝土骨料制备丁艺装置。

5.3 再生混凝土的配合比设计研究

再生混凝土粗骨料具有表观密度低、吸水率高、压碎值大等显著特点,相对于普通混凝土而言,再生混凝土的质量变异性更大。因此,再生混凝土的配制不能简单地套用普通混凝土配合比的设计方法,必须结合废弃混凝土骨料吸水率大的特性及实际工程要求进行适当的调整。国内外学者对再生混凝土的配合比设计进行了系统研究,取得了丰硕的成果,提出了许多实用设计方法,如列线图法、正交试验法、自由水灰比法、预吸水法、两阶段配制法等,并申请了相关专利如同济大学的“混凝土再生骨料及其制备方法”等。这些设计方法的主要不足在于:①设计考核指标单一,如仅仅以抗压强度、耐久性等性能中的某项为考核指标,未能充分体现再生混凝土质量变异大的特点,难以满足实际工程要求;②考核指标局限于混凝土材料的性能。未直接反映结构构件的性能;③指标选择未与结构构件的具体环境即环境性能相结合。

5.4 再生混凝土的基本性能研究

再生混凝土的性能与再生集料的性能及再生混凝土的微观结构密切相关。对再生集料表面处理与在再牛混凝土体系中加入高效减水剂和矿物掺合料如磨细粉煤灰等措施,可有效改

进再生混凝土的性能。其原因是矿物掺合料的“滚珠效应”、“填充效应”和“微集料效应”均有助于提高再生混凝土性能。

6 绿色高性能再生混凝研究的关键问题

绿色高性能再生混凝研究的关键问题包括:①经济合理的高品质再生骨料生产工艺;②在SLCC理念下,绿色高性能再生混凝基于结构性能与具体工作环境性能的设计方法。高品质的再生骨料是保证再生混凝士获得高性能的基础,目前迫切需要解决以下几个方面的问题。其一,报废建筑物经济合理、技术先进的拆除方案。要综合考虑拆除时如何减少粗细骨料内部裂缝、混凝土块体的适宦尺寸、拆除的操作性、经济性、对周边环境的影响等等。其二,与各地下作环境相适应的再生骨料生产工艺。生产工艺很大程度上决定了再生骨料的品质,要结合再生骨料自身特点,充分考虑不同地域的工作环境,因地制宜地研究开发具有地域适应性的再生骨料生产装置。再生骨料混凝土应用的最大障碍之一是其较高的制备成本与较差的长期性能。这可以从再生骨料混凝土的高性能化即绿色高性能再生混凝的制备技术入手予以解决。绿色高性能再生混凝的制备研究要克服—个误区,首先是盲目追求高强度,事实上,高性能不一定要高强度。根据目前工程中大部分采用C60以下水泥混凝土的现状,对C60以下尤其是C30--C50这样中等强度等级的再生混凝土进行高性能化研究更具有实际工程意义。其次应在SLCC设计理念指导下,进一步研究绿色高性能再生混凝基于结构性能与环境性能的设计方法,尤其是再生骨料混凝土合理的结构受力体系。

7 结语

作为21世纪的主要建筑材料,混凝土将不仅仅作为建筑物的构筑材料,更要成为人居环境与生态环境之间的联系纽带。在功能多样化、品质高性能化的同时,混凝土材料日益彰现出它在保护资源、能源和维持生态平衡方面的重要作用。

作为发展中国家,我国目前正处于经济高速增长时期,建筑业蓬勃发展,大规模基础设施建设离不开混凝土材料的大量使用。混凝土行业必须转变传统生产方式,大力发展循环经济,依靠科技进步,实现资源、能源的节约和高效利用,以及经济与生态环境的协调发展。

与需求相对应的是:混凝土是一个非常复杂的系统工程,广泛涉及结构、材料、施工建设、使用维护以及环境保护等多方面、多学科。必须通过一个涵盖领域宽广,并且能够体现彼此联系的理论—材料过程工程学来指导混凝土科学与技术的发展。

综上所述,未来混凝土技术的发展,必须以材料过程工程学为理论指导,引入循环经济的发展模式,以提高混凝土产品质量和寿命为目标,开发绿色生态混凝土新产品,从混凝土生命周期全过程充分考虑减量化利用能源、资源,减少环境污染,充分利用可再生资源,唯有如此,才能够实现混凝土产业乃至整个建材行业的健康、可持续发展。

参考文献:

[1]中国建筑材料科学研究院. 绿色建材与建材绿色化[M]北京:化学工业出版社, 2003

[2]王华. 水泥我国可持续发展的双刃剑[J]. 建筑, 2005,(3) :51 - 53

[3]张射墟,黄祖华.生态水泥的特性与应用.中国建材,2002,(1):36-37

[4]史美东.绿色混凝土的发展与应用.上海建材,2005,(1):24—26

[5]周宏敏,柴俊,郭迪.绿色生态混凝土技术及其研究现状.混凝土,2008,(5):90—91

[6]李湘洲.走向可持续发展的生态混凝土技术.中国建材,2003,(1):34—35

[7]肖建庄.再生混凝土[M ].北京:中国建筑工业出版社,2008

[8]李俊,尹腱,周士琼,等基于正交试验的再生骨料混凝土强度研究.土木工程学报.2006,

(9):43—46

[9]孙浩,王培铭,孙家瑛.再生混凝土抗气渗性及抗碳化性能研究[J].建筑材料学报.2006,(90):86—91

[10]冯乃谦.高性能混凝土的发展和应用[J].施工技术,2003,32(4):1—6

[11]吴中伟.高性能混凝土一一绿色混凝土.水泥工程,2002,(2):1—4

此为课程小论文,不具有任何权威性,对于数据的真实性及后果概不负责

浅谈绿色高性能混凝土101011416

浅谈绿色高性能混凝土 101011416谢美蓉 摘要:混凝土的大量使用,需要大量水泥,而水泥的生产又极大地影响了环境,影响了子孙后代的生活,所以绿色高性能的发展是适在并行的。当今,既能满足材料性能要求,又不破坏环境甚至能改善环境的“绿色建材”日益受到重视。绿色高性能混凝土应时代发展的要求站在了世人面前。绿色高性能混凝土的研究与使用,既保护了环境,又提高了混凝土的性能,为绿色建筑做出了很大地贡献。 关键字:混凝土绿色高性能混凝土绿色建筑环境 1.高性能混凝土的定义与特征 1.1.定义 对高性能混凝土的定义或含义,国际上迄今为止尚没有一个统一的理解,各个国家不同人群有不同的理解。一般说来,高性能混凝土是指高强、高耐久性、高工作性。一些美国学者更强调高强度和尺寸稳定性,欧洲学者更注重耐久性,而日本学者偏重于高工作性,这可能由于日本更重视混凝土振捣工艺对工人听力的不利作用,而推广不需振捣的自密实混凝土。在我国,对高性能混凝土的含义也有争论,冯乃谦在其1996年出版的《高性能混凝土》著作中开宗明义地指出了:高性能混凝土必须是高强的,因为一般情况下高强对耐久性有利,同时他认为高性能混凝土发展的物质基础是现在有了的掺合料和减水剂,因此高性能混凝土必须掺掺合料。1990年5月由美国国家标准与技术研究所(NIST)与美国混凝土协会(ACI)主办了第一届高性能混凝土的讨论会,定义高性能混凝土为具有所需,不能要求的匀质混凝土,必须采用严格的施工工艺,采用优质材料配制的,便于浇捣,不离析,力学性能稳定,早期强度高,具有韧性和体积稳定性等性能的耐久的混凝土。大多数承认单纯高强不一定耐久,而提出高性能则希望既高强又耐久。可能是由于发现强调高强后的弊端,1998年美国ACI又发表了一个定义为:“高性能混凝土是符合特殊性能组合和匀质性要求的混凝土,如果采用传统的原材料组分和一般的拌和、浇筑与养护方法,未必总能大量地生产出这种混凝土。 1.2.特征 高性能混凝土具有一定的强度和高抗渗能力,但不一定具有高强度,中、低强度亦可。 高性能混凝土具有良好的工作性,混凝土拌和物应具有较高的流动性,混凝土在成型过程中不分层、不离析,易充满模型;泵送混凝土、自密实混凝土还具有良好的可泵性、自密实性能。 高性能混凝土的使用寿命长,对于一些特护工程的特殊部位,控制结构设计的不是混凝土的强度,而是耐久性。能够使混凝土结构安全可靠地工作50~100年以上,是高性能混凝土应用的主要目的。 高性能混凝土具有较高的体积稳定性,即混凝土在硬化早期应具有较低的水化热,硬化后期具有较小的收缩变形。概括起来说,高性能混凝土就是能更好地满足结构功能要求和施工工艺要求的混凝土,能最大限度地延长混凝土结构的使用年限,降低工程造价。 2.高性能混凝土在现代工程中得应用

浅谈高性能混凝土技术性能特点

浅谈高性能混凝土的技术性能特点 摘要:阐述了国内外学者对高性能混凝土的认识与定义,介绍了高性能混凝土的性能特点及其优越性能,以推广高性能混凝土的广泛应用。 关键词:高性能混凝土原材料配合比拌和物力学性耐久性 一、高性能混凝土的定义 高性能混凝土(High-Performance concrete 简称HPC)是20世纪80年代末90年代初,一些发达国家基于混凝土结构耐久性设计提出的一种全新概念的混凝土,它以耐久性为首要设计指标,这种混凝土有可能为基础设施工程提供100年以上的使用寿命。对高性能混凝土的具体定义或含义,国际上迄今为止尚没有一个统一的理解,各个国家不同人群有不同的理解。一般说来,高性能混凝土是指高强、高耐久性、高工作性。 随着现代科学技术和生产的发展,各种超长、超高、超大型混凝土构筑物,以及在严酷环境下使用的重大混凝土结构,如高层建筑、跨海大桥、海底隧道、海上采油平台、核反应堆、有毒有害废物处置工程等的建造需要在不断增加。这些混凝土工程施工难度大,使用环境恶劣、维修困难,因此要求混凝土不但施工性能要好,尽量在浇筑时不产生缺陷,更要耐久性好,使用寿命长,因此发展高性能混凝土势在必行。而且工程结构采用高性能混凝土可以节约资源、降低工程造价,利于环境保护和可持续发展。 二、高性能混凝土的性能特点及其优越性 通过实验可以得出高性能混凝土与普通混凝土相比具有以下各方面的特点: 1、原材料性能特点 高性能混凝土采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥;高性能混凝土水泥混和料采用矿渣或粉煤灰,普通混凝土水泥混合料采用矿渣、粉煤灰、石灰石、煤矸石、磷渣;高性能混凝土采用水泥的比表面积≤350m2/kg,普通混凝土水泥的比表面积≤300m2/kg;高性能混凝土采用水泥中的游离氧化钙含量≤1.0%,碱含量≤0.80%,熟料中的C3A含量≤8%,氯离子含量≤0.10%(钢筋混凝土)/≤0.06%(预应力混凝土);普通混凝土水泥中的游离氧化钙含量≤1.5%,碱含量、熟料中的C3A含量、氯离子含量无特殊要求。 高性能混凝土采用的矿渣粉中MgO含量≤14%,普通混凝土对此无要求;高性能混凝土采用的粉煤灰中氯离子含量不宜大于0.02%,CaO含量≤10%,游离CaO含量≤1.0%,普通混凝土对此无要求。 高性能混凝土与普通混凝土采用的砂子区别见下表1 表1 砂子

高性能混凝土论文

试论高性能混凝土 姓名:*** 学院:************ 学号:**********

摘要 , 高性能混凝土是一种是以耐久性为主要指标同时具备高强、高早强、高施工性等优异性能的新型混凝土。应该通过制备的科学性以及提高浇筑、捣实等施工方法和工艺来提高混凝土的高施工性、高强度和体积稳定性从而提高道路桥梁的使用寿命和整体经济效益。 The high-performance concrete is based on durability as the main indicators, alongwith highstrength,high early strength, high workability andexcellent performanceofnew concrete.Through the preparation ofthe scientific and improve the casting, to trace the actualconstruction methods andprocess to improve concrete construction,high strengthand volumestability, therebyenhancing thelife and the overall economicbenefitsof roads and bridges. 关键字:高强、高性能混凝土 1 高性能混凝土的定义 高性能混凝土(HighPerformance Concrete,简称HPC)是在高强度混凝土(High Strength Concrete,简称HSC)的基础上发展起来的。在不同国家,甚至是同一国家的不同应用部门,对高性能混凝土的定义都有差别。美国和加拿大的学者认为高性能混凝土应该是高耐久性的,而不仅仅是高强度;除了强度之外,高耐久性还应包括高的体积稳定性、低渗透性和高工作性。日本学者更重视混凝土的工作性,认为高流态、免振自密实混凝土就是高性能混凝土。英国和北美学者则更重视混凝土的强度。 综合分析各种观点,我国学者提出:高性能混凝土是在大幅度提高常规混凝土性能的基础上采用现代(先进的预拌)混凝土技术,选用优质原材料,除水泥、水、集料外,必须掺加足够数量的活性细掺料和高效外加剂的一种新型高技术混凝土。高性能混凝土应具有几种性能:耐久性、工作性及各种力学性能。 但目前,高性能混凝土的概念又有了新的变化,清华大学冯乃谦教授提出普通混凝土也可能高性能化,其研究成果在工程实际中也得到了应用。因此,高性能混凝土并不一定强调高强,还包括普通混凝土的高性能化。 2 高性能混凝土产生的背景 传统的混凝土虽然已有近200 年的历史,也经历了几次大的飞跃,但今天却面临着前所未有的严峻挑战: (1)随着现代科学技术和生产的发展,各种超长、超高、超大型混凝土构筑物,以及在严酷环境下使用的重大混凝土结构,如高层建筑、跨海大桥、海底隧道、海上采油平台、核反应堆、有毒有害废物处置工程等的建造需要在不断增加。 这些混凝土工程施工难度大,使用环境恶劣、维修困难,因此要求混凝土不但施工性能要好,尽量在浇筑时不产生缺陷,更要耐久性好,使用寿命长。 (2) 进入20世纪70年代以来,不少工业发达国家正面临一些钢筋混凝土 结构,特别是早年修建的桥梁等基础设施老化问题,需要投入巨资进行维修或更新。1987 年美国国家材料咨询局的一份政府报告指出:在美国当时的57.5

高强高性能混凝土技术研究

高强高性能混凝土技术研究 科技的发展促进了现代建筑工程施工技术的长足进步,这在很大程度上也提升了建筑工程的质量和水平,如此便提供了十分有利的条件,来促进现代建筑工程施工的发展。我们一般会把强度等级达到C60以上的混凝土称之为高强混凝土[1]。这种混凝土的原材料以高强水泥和砂、石等为主,将这些材料混合加工就制成了高强高性能混凝土。为了进一步提升建筑工程的质量,很有必要对高强高性能混凝土技术加强研究,这也是相关部门当前亟待解决的问题。文章首先分析介绍了高强高性能混凝土的组成,深入地研究了高强高性能混凝土,同时也详细阐述了这技术,以期能够引发同行的探讨热潮,以便能够提供一定的参考,促进将来我国高强高性能混凝土的施工发展。 标签:建筑工程;高强高性能混凝土;技术 引言 伴随着社会先进生产力的高速发展,同时也不断提升着人们的生活生产水平。如此,人们便开始重视自己的住宅条件,所以,对于建筑工程的质量和舒适度等综合性能所提的要求也就更高了。为了确保人们对建筑的新要求能够得到满足,就一定要对建筑工程中研究施工技术的力度进一步加强,以便于能够逐步提升建筑的质量和性能。而事实上,建筑行业也随着科学技术的迅猛发展而加快了自身的发展速度。就目前建筑领域来看,不论是施工的技术和材料,还是施工设备都实现了大的跨越,不仅如此,还有一批先进的施工技术、材料以及设备大量涌现。在现代建筑工程中,这些先进技术和材料和设备的应用,都发挥了十分重要的作用,不仅提高了现代建筑的质量水平,同时也对建筑行业的快速发展起到了重要的促进作用。然而就当前的一些高层重载和大跨度建筑工程来看,高强高性能混凝土技术是经常会应用到的,而这一混凝土技术的的广泛应用,也在实质上真正提升了高层重载和大跨度建筑工程的质量和性能。也正因为如此,才使得这一技术在现代建筑工程中深受欢迎。我们一般会把强度等级达到C60以上的混凝土称之为高强混凝土[1]。这种混凝土的原材料以高强水泥和砂、石原材料等为主,将这些材料混合加工就制成了高强高性能混凝土。为了进一步提升建筑工程的质量,很有必要对高强高性能混凝土技术加强研究,这也是相关部门当前亟待解决的问题。文章首先分析介绍了高强高性能混凝土的组成,深入地研究了高强高性能混凝土,同时也详细阐述了这技术,以期能够引发同行的探讨热潮,以便能够提供一定的参考,促进将来我国高强高性能混凝土的施工发展。 1 高强高性能混凝土的构成成分 1.1 水泥 硅酸盐系水泥是高强高性能混凝土在配置过程中选用最多的,但也可以使用普通水泥,亦或是矿渣水泥。通常选择的强度等级基本是在:C50-C80的混凝土适合使用的强度等级是52.5号水泥;在C80之上的混凝土适合使用的强度等级

绿色高性能混凝土材料及其应用

绿色高性能混凝土材料及其应用 发表时间:2019-07-31T10:47:49.573Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年8期作者:李兴权 [导读] 文中联系实际情况,分析绿色高性能混凝土材料及具体应用。 广东东莞 523000 摘要:建筑施工中新型建筑材料得到广泛使用,其中最主要的一种就是绿色高性能混凝土,可以很好的保护生态环境,提高建筑性能。文中联系实际情况,分析绿色高性能混凝土材料及具体应用。 关键词:绿色高性能;混凝土材料;应用分析 混凝土大量使用带来的环境影响包括水土流失和河流改到等,以及很多废气的排放,例如二氧化碳的排放过多造成的温室效应。混凝土能否再继续应用于建筑工程中,主要在新型混凝土的发展与应用上,混凝土的使用过程中,必须要与生态环境的平衡发展相结合,发展绿色高性能混凝土施工技术。 1、混凝土施工现状 混凝土属于一种人造材料,是建筑工程中使用量最大的建筑材料之一,大量的混凝土使用在给人类带来一定效益与文明的同时,还造成了环境的污染。混凝土的生产与使用,以及混凝土自身的特点和性能,对自然环境、资源以及能源的消耗造成了很大程度的影响,同时也对人们的生活造成了影响,使用混凝土的建筑物提高了人类的生活的空间质量。混凝土在开始使用的初期,便一直在探究本身结构的密实性。 现如今,我国城市表面有 80% 以上的土地面积被建筑物以及路面覆盖,这是直接导致城市内部温度相较于城市便于低于或者乡村的温度都比较高,大于高出 2~3℃;由于大部分土地面积被建筑物和混凝土路面遮挡,这就导致雨水不能够深入地下,长期以来,使得城市地下水减少,水位降低,严重影响植物的正常生长,影响城市的绿化,造成绿化面积的减少,这就直接导致了城市生态的不平衡;混凝土造成的路面颜色灰暗,没有生机,混凝土建筑也会给人们的生活空间造成视觉性的影响,使得城市人民的生活缺少生机。随着环境与生态的破坏,人们越来越重视环保与绿化,发展新型的绿色高性能混凝土已成为混凝土的发展发现,绿色高性能混凝土也随着而生。 2、绿色高性能混凝土概述 2.1 绿色高性能混凝土的概念 现在,绿色高性能混凝土还没有一个统一的概念或定义。较早提出绿色高性能混凝土概念的人是吴中伟院士,同时对其进行了相关特征的阐述。将混凝土这种人造材料制造成绿色材料,是决定混凝土能否长期作为建筑材料使用的主要因素,绿色高性能混凝土主要的特征有:能够节约水泥的使用,进而降低能源的消耗,减少环境的污染;添加更多的工业原料;通过添加其他原料提高混凝土的性能,将混凝土的优势大大提高,同时还能减少水泥的使用量。在提出上述观点的同时,吴院士还到了什么是绿色概念,气主要可以理解为节约能源,保护环境,不破坏黄江,有利于环境的发展,实现可持续发展,满足人们的需求的同时,不影响子孙后代对能源的利用。 2.2 绿色高性能混凝土的特征 绿色高性能混凝土的第一特征为节约特征。绿色高性能混凝土属于节能型的建筑材料,相较于传统的混凝土,能够实现资源的节约。绿色高性能混凝土,采用工业废料与其他物质产生化合反应,在进行矿物的提取,将其添加至绿色高性能混凝土的制作过程中,进而缓解混凝土制作时所需大量的矿产的需要,节约能源,降低能耗。绿色高性能混凝土的第二特征为友好特征。绿色高性能混凝土的生产能够较少混凝土制造过程中对环境造成的影响,减少对环境的破坏。绿色高性能混凝土的第三特征为高效特征,绿色生态混凝土的多功能性、高耐久性和可循环利用都属于高效特征。 3、绿色高性能混凝土技术应用 绿色混凝土的出现能够节约能源的消耗、保护环境、调节生态环境,让人与自然的之间的关系变得和谐。在不断的发展与进步中,改变人们的观念,绿色混凝土与之间最大的区别在于绿色混凝土的创造能够充分的利用工业废料与城市垃圾,进而优化人们的生活环境。由此可以看出,绿色混凝技术的发展具有极其重要的意义。通过人们的不断努力,绿色混凝土的制造方面一直在进步,现如今,绿色混凝土的生产过程已经具有系统的模型,利用城市垃圾和废料生产水泥,极大的降低了能源的消耗,同时解决了温室效应的问题。绿色混凝土的应用极大的减少了环境的污染,减少有毒气体的排放。根据现行相关的理论知识及工程实际应用,绿色高性能混凝土主要包括:再生骨料混凝土、环保型混凝土和绿色高性能混凝土。 3.1 再生骨料混凝土 “再生骨料混凝土”(Recycled Aggregate Concrete)又称为“再生混凝土”(Recycle Concrete),是将废弃的建筑物拆卸下来的混凝土块经过一定的手段(破碎、清洗、筛选等)处理后,使其能够部分或全部充当新拌制混凝土的骨料。通过对我国建筑垃圾资源化回收再利用程度的统计,2017 年我国生产建筑垃圾 23.79 亿吨,其中进行资源化利用的仅为 11893 万吨,利用率仅为 5%左右,远远低于其他国家地区,如欧美发达国家利用率为 95%,日本许多地区的建筑垃圾利用率甚至已达到 100%。所以,如何处理好废弃的混凝土和其所引发的环境问题将是发展再生混凝土技术的核心要义。而再生混凝土技术中对废弃建筑材料的堆放和处理,对环境的保护和资源的再次利用,其所蕴含的社会效益,使其成为发展绿色高性能混凝土的主要措施之一。 3.2 环保型混凝土 混凝土材料给环境带来了不同程度的负面影响,如水泥在制备过程中会产生大量的热量、有害气体等,对于气候和天气的影响凸显,包括气候变暖和酸雨等对环境所产生的影响,还包括现在日益严重的噪音污染,而环保部门所接到的关于噪音的投诉,则有绝大部分是来自于施工噪音。因此,环保型混凝土的定义也由此而生,其目的是在降低对地球环境的污染的同时,促进与自然生态系统的和谐共生,从而为人类构造更加舒适的生存环境。因此,作为需求量庞大的建筑材料,混凝土的“绿色化”、“环保化”既要保证其功能要求,还需考虑环境因素,做到资源、能源的生态平衡。 3.3 绿色高性能混凝土 根据化工部门的监测数据,水泥在生产制备过程中其有效产物和废物约等量,即生产 1t 水泥熟料所排放的 CO2约为 1t。因此,混凝

高性能混凝土技术研究

客运专线施工技术研究 高性能混凝土技术研究 汇报资料 中铁四局集团公司试验检测中心 二〇〇五年九月

武广客运专线高性能混凝土技术研究 一、立项的必要性: 武广铁路客运专线的混凝土要求为耐久性混凝土,在铁路上应用高性能混凝土在集团公司尚属空白,因此有必要针对当地的原材料对高性能混凝土进行深入的研究,找出各种影响因素对混凝土性能的影响及既满足施工要求又具有较好的经济效益的高性能混凝土配合比。 二、研究内容: 以武广铁路客运专线为主要背景,根据《铁路混凝土结构耐久性设计规范》和《京沪高速铁路高性能混凝土技术条件》要求,试验配制出具有可靠性强和经济性好的高性能混凝土。研究内容主要包括: 1、高性能混凝土用原材料的优化比选; 2、不同强度等级、不同环境条件下的高性能混凝土配制方法与控制参数; 3、高性能混凝土的工作性能、物理和力学特性; 4、高性能混凝土各项耐久性指标,高性能混凝土施工的质量控制与质量保证措施。 三、应达到的目标: 总目标: 根据工程情况和特点,以本地区常用原材料为基础,配制出武广铁路客运专线所需的高性能混凝土。在具体配制设计中,通过优化比选,使其具有很高的可靠性和较好的经济性,以达到能在实际工作中

得以应用的目的。在试验研究中,对海工耐久混凝土的材料组成及配制技术中若干关键问题进行较深入研究探讨,寻找可为今后施工供借鉴的经验。 具体目标: 1、武广铁路客运专线高性能混凝土优化设计; 2、粉煤灰活化技术在高性能混凝土设计中的应用; 3、梁体高性能混凝土耐久性试验研究; 4、高性能混凝土平板及水泥环抗裂性试验的自动测试判别系统的研制; 5、高性能混凝土电通量性能快速推定; 6、高性能混凝土施工质量控制措施实施方案。 四、技术关键: 1、针对该项目目前磨细矿粉资源偏少、价格较高情况,应用粉煤灰活化技术,在满足技术性能指标的前提下,下部工程结构采用大掺量粉煤灰技术,最大限度减低磨细矿粉的掺量,降低工程成本; 2、应用综合技术措施(矿物及化学外加剂品种和配比的优选、养护制度优化等)提高梁体高性能混凝土耐久性试验研究,达到技术性和经济性俱佳的设计目的; 3、高性能混凝土平板及圆环约束抗裂性试验的自动测试判别系统的研制; 4、高性能混凝土电通量性能快速推定。 五、进度安排及预期目标:

绿色高性能混凝土特点及未来改进方向

一、建筑工程材料的使用现状与可持续发展 在当今可持续发展是一个热门的话题,也是党和国家在近期社会发展的根本性战略,即要求我们在发展经济的同时,要解决好其与环境、资源等方面的关系,促进社会的协调发展,我国现在面临着众多的大型公共设施的建设工作,所以对于建筑材料的要求也就是更加的严格。 混凝土一直是建筑行业的核心材料,应用范围广泛、力学性能较好,同时其还可以将一些工业废料进行相关的在应用,所以自从将水泥混凝土视为建筑的主要材料之后,我们便开始毫无节制的滥用地球资源,使其遭到了巨大的破坏,直到地球出现明显的环境危机时,人类才开始真正的意识到环境保护与能源发展等因素之间的联系,所以本文所讨论的绿色高性能混合建筑材料的出现,相关研究人员认为能从根本上引导建筑行业走向可持续发展的道路。 二、绿色高性能混凝土的性能与环保措施 2.1高性能混凝土与绿色高性能混凝土 绿色高性能混凝土(GHPC)的提出是基于高性能混合土(HPC)的概念提出的,在九十年代以前,人们总是过于偏重于混凝土某些综合性能的研究,而往往忽视其耐久性的研发,所以人们提出HPC的概念促使对其施工性能与使用的耐久性进行提升,HPC 的定义一般为具备人们所期望的能力,但是传统材料往往无法达到要求的这种混凝土,我们称之为HPC,其具有相对于与局限性,它一般有着如下几个优点:

第一,强度高,一般具有传统材料不能达到的强度,在施工中可以减少材料的使用,提升建筑的美观效果与结构挠度等方面的要求; 第二,耐久性好,在建筑中的使用时间远长于传统材料; 第三,施工性好,在正常的施工条件下可以达到最好的建筑效果,混凝土结构密实均匀。由于混凝土的优良性能,致使我们在日常建筑生产中过量的使用,这对环境的影响十分惊人,据相关研究表明,每生产一吨水泥要排放同等重量的二氧化碳,同时还有大量的温室气体,还产生大量的烟尘,对环境有着十分不利的影响。 水泥厂也是耗电、耗煤大户,所以一定要提高混凝土的绿色度,采取有效的措施来减少水泥的使用量,同时在混凝土中科学的加入粉煤灰等成分以提高性能,这样可以减少生产混凝土所产生的温室气体排放,对环境起到保护的作用。再这样的标准下所生产的混凝土即为绿色高性能混凝土。 2.2发展绿色水泥的措施 为了加快我国建筑材料绿色化的进程,我们在日常工作中应该从下面几个方面着手: 第一,开拓原材料市场资源,加大对于新原料开采地的勘测力度,从根本上摸清各地资源储备情况,同时避免对现有的较高品位的水泥矿山的过分开采,否则过不了几年就会面临无处开采的窘境; 第二,采取一切可行的技术措施,对生产水泥过程中的能耗进行有效降低,我国现在平均生产每吨水泥要耗费155 公斤标准煤,而世界先进的仅需耗费103公斤,可以看出仍旧有很大的差距,所以我

浅谈高性能混凝土的应用与发展现状

浅谈高性能混凝土的应用与发展现状 发表时间:2019-05-06T08:56:58.743Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年1期作者:姚琪 [导读] 对高性能混凝土技术的研究会越来越深人,高性能混凝土将会得到更进一步的发展。 临沂天元混凝土工程有限公司山东临沂 276000 摘要:高性能混凝土是近20多年发展起来的一种新型混凝土,是混凝土发展的重要里程碑,能够节约更多的资源与能源,减少对环境的污染,且高性能混凝土具有优良的经济性能、力学性能和耐久性能等,是混凝土发展的必然趋势,也是混凝土未来发展的方向。研究高性能混凝土的发展与应用,对今后建筑的安全性和稳定性有着不可忽视的作用,随着社会生产生活的发展和需要,对高性能混凝土技术的研究会越来越深人,高性能混凝土将会得到更进一步的发展。 关键词:高性能;混凝土;发展;应用 一、前言 随着现代化进程的不断加快,我国的建设规模日益扩大,混凝土作为当今世界使用量最大、使用面最广的建筑材料之一,其性能倍受人们的重视。高性能混凝土是近20多年发展起来的一种新型混凝土,由于具有高耐久性、高强度、高体积稳定性和高工作性等许多优良特性,被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土[1]。高性能混凝土技术正在快速发展并且被运用到更多工程项目中,研究高性能混凝土的发展与应用,对今后建筑的安全性和稳定性有着不可忽视的作用,高性能混凝土的理念和技术体系将有助于提升我国混凝土技术水平,同时提升混凝土工程质量[2]。 二、高性能混凝土的性能 1、耐久性能 高性能混凝土通过掺入高效减水剂和矿物质超细粉,有效的降低了水胶比,减少混凝土内部的空隙,确保混凝土结构可持续,使混凝土结构能够安全可靠地工作 50 年以上。 2、工作性能 高性能混凝土因其掺入了高效减水剂及活性矿物超细粉,混凝土的和易性得到很好的改善,更有利于工程的施工。因高性能混凝土粘聚性、保水性好,基本不会出现泌水、离析等现象,混凝土具有更好的稳定性和均匀性。 3、力学性能 高性能混凝土因水胶比低,内部比普通混凝土更均匀稳定,所以具有更好的力学性能,现阶段的超高性能混凝土得抗压强度可高达300MPa。 4、体积稳定性 高性能混凝土的体积变化比较小,具有较高的体积稳定性,因为混凝土在硬化早期水化热较低,硬化后期具有较小的收缩变形,更好的保证了工程质量,不会因收缩变形引起挤压造成工程质量问题。 5、经济性 高性能混凝土因其具有较高的强度,良好的耐久性,使得结构使用寿命大大的提高,维修费用也相应减少。同条件下,还可以减少构件尺寸,减小自重,增加使用空间,具有很好的经济性。 三、高性能混凝土的配比要求 1、细集料 高性能混凝土的细骨料宜选用质地坚硬、洁净、级配良好的天然中、粗河砂。河砂越精细,强度越低,超过 2.3 细度模数的中砂,能够达到 C50-C80的硬度要求;而超过 2.6 细度模数的中砂或者粗砂能够达到 C80-C100的硬度要求[3]。 2、粗集料 高性能混凝土必须选用强度高、吸水率低、级配良好的粗骨料,宜选择表面粗糙、外形有棱角、针片状含量低的硬质碎石。粗骨料的压碎指标控制在10%以内,粒径在 10~20mm 为宜,最大不能超过 25mm,含泥量控制在 1%以内。混凝土体积的稳固性与线膨胀系数有直接的关系,系数越小,带来的温度效应力则越小[4]。 3、掺合料 矿物掺和料对混凝土具有减水、活化、致密、润滑、免疫、填充的作用,它能延缓水泥水化过程中水化粒子的凝聚,减轻坍落度损失。高性能混凝土中常用的活性细掺合料有硅粉、磨细矿渣粉、粉煤灰、天然沸石粉等,掺入活性细掺合料可以有效改善水泥浆的流动性,空隙得到充分填充,硬化后的水泥石具有更高的强度,还可以改善混凝土中水泥石与骨料的界面结构,使混凝土的强度、抗渗性与耐久性均得到提高[5]。 4、减水剂 外加剂与水泥相适应性、减水率、流动性、含气量、掺量都将影响混凝土的工作性,高性能混凝土具有较高的强度,较好和易性以及低水灰比,必须使用减水率在20%以上的高效减水剂,现使用较多的聚羧酸减水剂,其减水率能达到 30%左右,具有掺量低、减水率高、收缩小、不含氯离子等特点。 四、高性能混凝土的研究现状与可持续发展 近年来,行业内对高性能混凝土在减少水泥用量、提高混凝土工程耐久性和服役寿命、促进绿色生产和绿色施工、促进节能减排、延长建筑物全生命周期、经济和环境效益最大化等方面已具有普遍认同,推广应用高性能混凝土已成为混凝土行业现阶段的重要课题。高性能混凝土由于具有高体积稳定性、高工作性能、高强、高耐久性和安全性等优良性能,具有十分广阔的发展前景,是未来混凝土产业发展的方向和必然趋势。随着社会的不断发展,节能、环保等关系人类生存和发展的重大课题已逐渐大家所重视,因此,“绿色混凝土”必将是高性能混凝土的方向发展。绿色高性能混凝土是现代混凝土技术发展的必然结果,具有以下特点:

高性能混凝土论文关于混泥土的论文

高性能混凝土论文关于混泥土的论文 高性能混凝土配合比正交试验研究 摘要:文章采用正交试验的级差分析法比较了水灰比、砂率、减水剂品种三种因素对高性能混凝土强度的影响情况。根据正交试验的结果,结合实际生产情况,选出了最佳的减水剂品种、合适的水灰比和砂率值,从而优化了高性能混凝土的配合比设计。 关键词:正交试验;高性能混凝土;聚羧酸减水剂;抗压强度 影响高性能混凝土强度的主要因素有:水泥的种类及用量、砂石料的性质、水灰比、砂率、外加剂,以及高性能混凝土的养护方式等。但是在实际生产中往往水泥的用量是一定的,砂石料从当地就近选用,且养护方式都按一般规定进行,所以可以调整的因素只有水灰比、砂率以及外加剂。 本试验为了比较水灰比、砂率、减水剂品种三种因素对高性能混凝土强度的影响情况,故采用了3因素3水平的正交试验原理进行高性能混凝土的配合比的确定,全面考察水灰比、砂率、减水剂品种对高性能混凝土强度影响的程度以及它们各自的最佳用量。 1正交试验原理 在生产实践中,往往需要同时考察3个及其以上的试验因素,若进行全面试验,则试验的规模将很大,因试验条件的限制而难于实施。正交试验设计就是安排多因素试验、寻求最优水平组合的一种高效率试验设计方法。 正交设计就是从选优区全面试验点(水平组合)中挑选出有代表

性的部分试验点(水平组合)来进行试验,如表1所示。以3因素3水平正交试验为例见表1,根据极差Tj的大小,可以判断各因素对试验指标的影响主次。Tj越大表明该因素对试验指标影响程度越大,自然其重要程度也就越高,若Tc>Ta>Tb,则说明c因素对结果影响最大,其次是a因素,b因素影响最小。 判断出各因素影响的强弱程度以后,就可以比较各因素内各水平的优劣,例如比较c因素的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水平时,把a、b视为对c的各水平的影响是大体相同的,然后比较c因素各水平的影响情况,选出最优的水平。同理可以选出a、b因素的最优水平,然后将它们组合起来即为最优的试验方案。 2试验影响因素 ①水灰比。水灰比是影响高性能混凝土强度及耐久性的极其重要的指标。水的主要作用是:为水泥的水化反应提供结合水,保证高性能混凝土在施工过程中必要的和易性。水灰比过大,虽然高性能混凝土具有很好的流动性,但会牺牲其黏聚性和保水密实性,导致高性能混凝土内部毛细管孔隙过大,严重影响高性能混凝土的强度和耐久性。只有采用合适的水灰比才能保证高性能混凝土在具有良好的工作性的同时具有较高的强度和良好的耐久性。②砂率。砂率直接影响高性能混凝土的和易性以及高性能混凝土的强度。如果砂率过小,细集料的数量过少就无法密实的填补粗集料之间的空隙,多余的空隙就全部由水泥浆体来填充,高性能混凝土的强度不能得到最大程度的提

高性能混凝土技术特点及应用

高性能混凝土技术特点及应用 介绍了高性能混凝土的优越性能,从低水灰比、坍落度、流动性等方面阐述了高性能混凝土施工中遇到的一些问题,并提出相应的措施分析了高性能混凝土对材料的要求,以推广高性能混凝土的广泛应用。 标签:高性能混凝土坍落度 混凝土科学书和工程材料研究范畴属于应用科学,其目的是追求经济效益的最大化,混凝土具有良好的耐久性,较低的成本和能耗,较强的适应性以及丰富的原材料,能够消化很多工业废渣,上述优点使其成为一种用量最多且应用广泛的建材。据不完全统计,世界水泥年产量高于15亿t,折合成混凝土最少为45亿m3,我国就用了15亿m3。 目前,大跨度桥梁、海底隧道和高层建筑快速发展,工程建设往往不再局限于普通混凝土之上,发展工作性更佳、性能和耐久性更好、强度更高的混凝土是大势所趋。这里的高强度混凝土指的是标号超过C60(混凝土轴心抗压设计强度fc=27.5MPa)的混凝土,且采用强度在42.5级以上、骨料级配优良的水泥,并和较低水灰比在强烈振捣密实作用下制取的混凝土。 高强混凝土的流动性、强度、工作性和耐久性等都较高,这是其区别于普通混凝土的特点。 1 高性能混凝土的特点 1.1 混凝土的耐久性 因为高强混凝土的耐久性(包括混凝土稳定性、抗渗透性、抗冻性、抗化学侵蚀性、抗碳化性)比一般的混凝土较高,在任何严酷环境中使用的大体积混凝土结构如搞成建筑、海底隧道和跨海大桥等,采用高性能混凝土能够延长工程使用寿命,同时取得的经济效益也非常可观。 1.2 混凝土的强度 高强度混凝土具有较大的强度,但不会出现过大的变形,这就提高了构件的刚度,而且在很大成度上使建筑物的变形性能得到改善。 1.3 混凝土的成本 在成本方面,即使高强混凝土略高于一般的混凝土,但因为其截面尺寸变小了,结构自重也减轻了,则钢筋用量及地基负荷也相应的减少了,在一些自重占荷载的大部分的建筑中,这一点意义重大。

高性能混凝土试验研究

高性能混凝土结构试验研究 吴欠欠 1 (1.大连大学,辽宁大连 226611) 摘要:高性能混凝土的性能需要不断地试验以了解其详细的参数,对两个方面的混凝土性能进行了试验研究。一是早期开裂是高性能混凝土应用中经常出现的问题,这不仅影响混凝土的外观质量,也给混凝土的耐久性带来不利影响。针对这一问题,利用平板法约束试验,研究自然环境下不同水胶比,大掺量粉煤灰以及聚丙烯纤维对海工高性能混凝土早期开裂的影响。二是高性能混凝土在工程中应用越来越广泛。本文对配筋和未配筋的高性能混凝土徐变进行了深入的试验和理论分析。对 12 个高性能混凝土试件进行了为期 360 天的分析研究。 关键词:高性能混凝土;早期开裂;聚丙烯纤维;大掺量粉煤灰;徐变 Abstract: In order to understand the performance of high performance concrete . There were two aspects of the test had been gong .The first is early-age cracking is a recurrent problem in the application of high performance concrete,it not only affects the outward appearance quality of concrete but also brings adverse effect on durability of concrete. Aiming at this problem. The influences of different water-binder ratio,large volume fly ash and polypropylene fiber on early cracking of maritime high performance concrete by using flat-restraint test on the natural environment were studied . The second is high performance concrete is widely used in different projects now.The creep of high performance concrete members is deeply analyzed,and the creeps of 12 specimens are measured in 360 days. Key words: high performance concrete;cracking at early age;polypropylene fiber;high volume fly ash;creep 0 引言 目前正是我国经济高速发展的时期,由此也带来了我国混凝土建设的高峰。许多耗资巨大的重要建筑(构筑)物,如高层建筑、超高层建筑、大型公共建筑、跨海大桥、海底隧道、海上采油平台、海岸和近海岸工程已经建成或正在兴建。这些重要的基础设施大部分是混凝土结构且耗资巨大,一般要求的使用期限是100 年以上。日本和欧美国家已提出500 年服役寿命的要求和概念。目前已建工程因结构高度和耐久性要求的提升,普通混凝土已经不能满足要求。海洋工程中钢筋与混凝土材料受海洋环境的侵蚀作用而过早破坏的现象非常严

绿色高性能混凝土研究及应用进展综述

广州大学 高等钢筋混凝土 结业论文 题目:绿色高性能混凝土研究与应用进展 学生:王康 学号:0 6 1 1 4 2 2 6 学院:土木工程学院 专业班级:防灾减灾工程及防护工程06 级

绿色高性能混凝土研究与应用进展 王康 摘要:在21世纪,人与自然必须和谐相处。为了实现可持续发展,我们必须发展绿色高性能混凝土,因为它是混凝土目前和未来的发展方向。介绍了绿色高性能混凝土的基本概念、优越性能、实现途径等。总结了绿色高性能混凝土在工程应用中的现状,分析了该领域存在的问题,总结了本领域的研究理念。 关键词:绿色高性能混凝土、生态环境; STUDY ON AND APPLICATION OF GREEN HIGH PERFORMANCE CONCRETE Wang kang Abstract: People must be harmonious to get along with the nature in the 21st century. In order to realize the sustainable development, we must develop Green High Performance Concrete because that it is the trend of concrete development at present and future. In this paper, the concept, the excellent performance and the way of realizing the GHPC were presented. The present statuses of the engineering application of GHPC were reviewed. The problems of GHPC were analyzed. The principles of research on the GHPC were summed up. Key words:Green High Performance Concrete、environment; 0混凝土的发展方向 中国自改革开放以来,国家建设日新月异,取得了举世瞩目的成就。但经济高速发展是一把双刃剑,我们为经济发展而欢呼的同时,也要看到它所带来的一系列问题。资源短缺与环境污染日益成为制约我国经济发展的瓶颈。水泥工业亦是如此:水泥生产过程中资源和能源消耗量大,对环境的污染严重。我国是世界水泥生产第一大国,每年排出CO2近4亿t、SO260万t、NOx100万t、粉尘2000万t左右,严重的破坏了生态环境。[1]进入21世纪以来,国家政府提出坚持科学发展观,构建和谐社会。为了实现水泥工业的可持续发展, 许多学者做了大量的科学研究: 为了实现城市垃圾的再次利用,有学者对生态混凝土进行了研究,并认为是以后混凝土的发展方向。冯乃谦教授指出生态水泥(Eco-cement)是以生态环境(Ecology)与水泥(Cement)的合成语而命名的,它是一种新型的波特兰水泥。这种水泥以城市垃圾烧却灰和下水道污泥为主要原料,经过处理、配料,并通过严格的生产管理而制成的工业制品,从而把生活垃圾和工业废弃物变成了一种有用的建设资源。再生利用是生态水泥的特征。[2] 为了更好的处理废弃混凝土,实现混凝土的循环利用。有学者提出了再生混凝土的概念:再生混凝土是将废弃混凝土经过清洗、破碎、分级和按一定比例相互配合后得到的“再生骨料”作为部分或全部骨料配制的混凝土。[3] 随着经济的发展,人们的环保意识逐渐增强。环境混凝土[4]、环保型混凝土[5]等概念先后出现。 吴中伟院士提出绿色高性能混凝土是混凝土(GHPC)的发展方向。[6]国外学者Aitcin 提出21世纪水泥工业应改名为水硬性胶凝材料工业,他预言21世纪的混凝土发展方向是绿色高性能混凝土。[7] 1绿色高性能混凝土的基本概念 世界环境组织提出广义“绿色”概念,其三大含义为:节约资源、能源;不破坏环境,

高性能混凝土浅议

高性能混凝土浅议 介绍了高性能混凝土的发展及现状,概念及其特点,从水泥、水、骨料、高效减水剂等方面探讨了高性能混凝土原材料的技术要求,以期提高混凝土的耐久性和强度。 标签:高性能混凝土特点耐久性高效减水剂强度 混凝土材料的发展史,是从一百多年前波特兰水泥发展开始的,水泥是混凝土的胶结材料。高性能混凝土(High performance concrete,简称HPC)在目前的建筑中被广泛采用,是混凝土的主要发展方向。在当前的建筑业中,出现了大量复杂的大跨度桥梁,高层建筑,地下、水下建筑等工程。在这种苛刻的使用环境条件下,普通的混凝土已经无法满足这些工程建设的需要。物理性能更好,而且具有长期耐久性的混凝土应运而生。通常我们把这种比普通混凝土抗渗性好、强度高、工作性高、耐久性高、体积稳定性高的混凝土称之为高性能混凝土。简单来说,高性能混凝土大幅度地提高了混凝土的耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性等多方面的性能。其中高强度、高工作性、高耐久性这三项指标是体现高性能混凝土的基本指标。 1 目前,高性能混凝土的主要发展动向 ①强度超高的活性细粉混凝土。②制造工艺绿色环保化的混凝土。③具有自我诊断、控制、修复能力的机敏型高性能混凝土。④普通混凝土的高性能化。 2 高性能混凝土的使用优点 ①强度高。提高混凝土强度后,相同载荷下所需要的梁柱等构件截面尺寸可以相应的减小,这就减少了混凝土的使用量,建筑本身的重量与地基的负荷,增加建筑的使用面积,节约建筑成本。②工作性好。高性能高混凝土具有良好的流变特性,适合采用先进的混凝土输送泵施工,施工速度得到有效提高,节约工期,工人劳动强度减少很多。③耐久性好。高性能混凝土孔径小,水和其他杂质不易渗入,这就保障了其抗冻性和抗渗性,同时抗拉性能也大大提高。另外,高性能混凝土比普通混凝土的使用寿命要高一倍,能达到100年左右。大多数混凝土结构的破坏事故的原因都是由于混凝土超出了使用寿命而工程没有进行重建,而不是强度达不到要求,因此高耐久性是高性能混凝土的主要指标。高性能混凝土在各项性能指标上都超出普通混凝土很多,因此在目前的工程建设中得到广泛的应用。最初研制高性能混凝土是为了提高混凝土的耐久性。为了提高混凝土的耐久性,高性能混凝土把水灰比降低到0.37以下,这样做能够使混凝土结构相当致密,渗透系数比一些建筑用岩石还要低,并且强度提高很多。美国的大多数超高层的建筑由于建造年代较早强度等级一般都不超过C60,国内在近些年才引进高性能混凝土技术,最初是在铁路的轨道和某些桥梁构建中应用,到80年代末高性能混凝土才在一些一线城市的高层建筑中逐渐使用。到了21世纪,我国国民经济飞速增长,建筑业更是在各地蓬勃发展,高性能混凝土在基础设施建筑和民

高性能混凝土产生的背景和研究现状

摘要 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。 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。 关键词:高性能混凝土;耐久性;体积稳定性

目录 摘要 (1) 目录 (2) 引言 (4) 第一章高性能混凝土产生的背景和研究现状 (4) 第一节背景 (4) 第二节研究现状及发展方向 (5) 第二章高性能混凝土的性能研究和应用分析 (5) 第一节高性能混凝土的概念 (5) 第二节高性能混凝土的性能 (6) 第三节高性能混凝土发展和应用中所面临的问题 (6) 第三章高性能混凝土质量与施工控制 (7) 第一节高性能混凝土原材料及其选用 (7) 第二节配合比设计控制要点 (9) 第三节高性能混凝土的施工控制 (10) 第四章高性能混凝土的特点 (10) 第一节高耐久性能 (11) 第二节高工作性能 (11) 第三节其它 (11) 第五章绿色高性能混凝土 (12)

相关文档
最新文档