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详情介绍

 1. 高性能混凝土产生的背景和发展现状

  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老化问题,需要投入巨资进行维修或更新。美国现存的全部混凝土工程的价值约6万亿美元,每年用于维修的费用高达300亿美元。在加拿大,为修复劣化损坏的全部基础设施工程估计要耗费5 000亿美元。而我国结构工程中混凝土耐久性问题也非常严重。建设部于20世纪90年代组织了对国内混凝土结构的调查,发现大多数工业建筑及露天构筑物在使用25~30年后即需大修,处于有害介质中的建筑物使用寿命仅15~20年,民用建筑及公共建筑使用及维护条件较好,一般可维持50年。

  混凝土作为用量的人造材料,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1 t硅酸盐水泥约需1.5 t石灰石和大量燃煤与电能,并排放1t的CO2,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,混凝土所消耗的能源和造成的污染相对较小,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。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,耐久的。耐久和高强都意味着节约资源。“高性能混凝土”正是在这样背景下产生的。

1 应该根据工程的使用功能与混凝土结构周围环境的具体情况设计混凝土的目标性能。要求混凝土具有的高性能是不科学的。这不仅在技术上难以达到,而且也要造成资源上的极大浪费。

  2 采用低水胶比,控制混凝土中的水泥用量。其目的是为了降低混凝土的温升,增强硬化混凝土的体积稳定性能,减少硬化混凝土的收缩裂缝。水胶比较大时,混凝土中会留下较多的毛细孔,增加硬化混凝土的收缩。

  3 掺加足量的矿物细掺料。使用矿物细掺料是配制高性能混凝土的一个重要手段。其目的是为了抑制混凝土中碱骨料反应的危害。吴中伟教授认为,矿物细掺料是高性能混凝土的主要组成材料之一,它起着根本改变常规混凝土性能的作用。在配制高性能混凝土时,掺入部分活性矿物细掺料可以促进水泥水化生成物的进一步转化。改善硬化混凝土的孔结构,提高混凝土的密实性能。应该注意,矿物细掺料的使用不是简单的对水泥的代替。应该根据具体情况确定矿物细掺料的品种与掺量。研究表明,将两种以上的矿物细掺料复合使用时,其综合效果优于其分别单独使用的总和,这就是所谓的超叠加效应。

  4 掺加外加剂。外加剂是配制高性能混凝土的必备材料。正是由于外加剂的发展才使高性能混凝土的制造成为可能。现在已经有了制造各种高性能混凝土的系列外加剂,虽然他们的性能还有待进一步提高。超叠加效应也存在于外加剂与外加剂的复合使用以及外加剂与矿物细掺料的复合使用中。将两种奈系减水剂按照一定的比例复合使用,可以使复合后的产品的各组分间的作用相互调节,从而达到发挥其各自的优势的目的,其综合效果超过两种外加剂单独使用的效果的总和,应该通过试验,找出匹配材料与匹配比例。

  5 除非混凝土的设计强度较高,否则不要使用高标号水泥;除非有特殊的需要,否则应该避免使用早强水泥。

  6 在连续浇注的混凝土结构中,必须保证混凝土具有相同的塌落度。当混凝土的塌落度不同时,混凝土在硬化过程这产生的收缩也不同,两种不同塌落度的混凝土之间容易产生较大的收缩裂缝。

  7 根据工程的具体情况采取不同的结构形式以赋予混凝土的性能。例如钢纤维增强混凝土、杜拉纤维增强混凝土、钢管混凝土等。

 

 


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上海华固建筑工程技术有限公司

 

 

 

上海华固建筑工程技术有限公司

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华夏匠心 固本安邦
华夏匠心 固本安邦 类别:桥梁施工材料 日期:2018-12-05 地址:上海市 查看

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