论发展高性能混凝土的意义

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第12期   作者:张丽
[导读] 摘要:高性能混凝土以高耐久性、高工作性、高强度等为显著标志,是充分考虑环境并兼顾可持续发展的高技术混凝土。
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        摘要:高性能混凝土以高耐久性、高工作性、高强度等为显著标志,是充分考虑环境并兼顾可持续发展的高技术混凝土。结合施工实际对高性能混凝土的特点以及推广应用进行探讨,可供参考。
        关键词:高性能混凝土;认识;推广应用
        前言:混凝土技术的可持续发展面临严重挑战,其可持续性不佳,资源枯竭,环境受到严重污染,高性能绿色混凝土是可持续发展的逻辑方向。自从1994年清华大学推出并在全国推出高性能混凝土应用以来,高性能混凝土的使用有所增加,高性能混凝土的开发和应用大大提高了技术性能,这对节能、工程质量、工艺经济、环境和劳动保护都很重要。
        一、对高性能混凝土的认识
        高性能混凝土的概念和特点是著名混凝土科学家、中国工程院吴忠伟的定义:高性能混凝土是在广泛提高混凝土综合性能的基础上,采用现代混凝土技术配制而成的一种新型高技术混凝土,是以耐久性作为设计的主要指标,针对不同用途的要求,有重点的对耐久性、施工性、适用性、强度、体积稳定性和经济性予以重点保证,以及混凝土、内部结构、高性能性能材料,同时提出高性能混凝土的内部结构具有以下特点:孔隙率低,基本上不存在大于100nm的大孔;水化物中Ca(OH)2减少,C-S-H和Aft增多;未水化的颗粒多,未水化颗粒和矿物掺料等各级中心质增多;界面厚度小,孔隙率低、Ca(OH)2数量减少,且取向程度下降,水化物结晶颗粒尺寸减少,更接近水泥石本体水化的分布。同时,《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50—2011)也将高性能混凝土描述为:“具有高强度、高弹性模量、低渗透性和抵抗外界破坏的混凝土。高强混凝土本身抗渗性能就高,但还不同于高性能混凝土,高性能混凝土主要指高耐久性。”高性能混凝土是在提高常规混凝土性能的基础上,采用现代混凝土技术,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。具有这样微结构的混凝土,必然会有密实度大、干收缩小、抗化学腐蚀性强等性质。
        二、高性能混凝土的技术特征
        (一)高性能混凝土的技术特征
        为了获得高性能的混凝土,必须选择材料与混合物的比率,并采用适当的建筑方法。在一次学术会议上,混凝土专家陈肇元指出,高等教育机构和科学研究机构等教育和研究机构应系统地深化建筑技术。虽然高性能混凝土由于其优异的建筑性能,有助于建筑,消除人工振动不规则造成的缺陷,改善混凝土外观的质量,并减少现场一线工人的要求,影响高性能混凝土性能的许多因素包括原材料和相关技术指标的影响以及EX撞击工作方法。高性能混凝土的特性对原材料的质量控制和耦合比、混凝土的混合时间和混凝土的保存非常敏感。这就要求工程技术人员和管理人员熟悉和掌握这些特性和质量控制技术。因此,工人对高性能混凝土的需求量较低,而对工程技术人员和管理人员的需求却在增加。
        (二)高性能混凝使用中遇到的阻碍
        2.2.1高性能混凝土必须使用优质材料的严格施工方法,容易模塑,不绝缘,机械性能稳定,高强度,强度和体积稳定性。
        2.2由于环境中发生的腐蚀,应增加压力强度指数,以确保其长期可持续性。日本科学家认为,新混凝土的特征应当是高、超高速和高流动性、低温和低收缩。
        2.3施工方式对混凝土的质量有很大的影响。调查结果表明,在其他条件下,建筑质量、混凝土强度、密度和耐碳化性优异,而工程质量差、混凝土内部裂缝、蜂窝、孔等增加了二氧化碳的传播。”混凝土中的碳加速碳化。


        因此,在进行建筑工程施工过程中对高性能混凝土配合比进行设计的人员一定要根据整个建筑工程的要求、混凝土的强度实际等级、工程施工所在地天气状况与整体结构的特点等来对矿物掺合料的实际掺入量进行科学、合理的计算。比如在水泥实际掺入的量当中铝酸三钙的含量不可以超过总量的 0.8%,从而将矿物掺合料的整体质量进行提高的同时减少因为高性能混凝土在凝固过程中所需时间太长引起的强度、刚度出现降低的情况。
        三、发展意义
        目前,我国使用的大多数水泥是波特兰水泥(“PC-Portland”)和常规水泥(“NC-Normalconcrete”),其制造过程中均产生大量温室气体CO2和其他有害气体,比如CO,SO3,HCl等和其他重金属物质,比如Pb,Hg等。制造1t熟料水泥几乎需要排放1t的二氧化碳,用这样的代价来带动社会经济的发展和社会的进步,已经严重危及到人类的生存和生态环境的破坏,远远达不到我们所倡导的可持续发展、资源节约型社会和环境友好型社会。我们主张的可持续发展、资源节约和无害环境的社会。高性能混凝土的概念在1990年5月美国国家标准和技术研究所与美国混凝土协会举行的一次会议上首次提出。HPC由高质量水泥、聚集体、水和活性细掺杂剂与有效添加剂结合组成,是一种耐久性优异、操作性能优异和高强度混凝土。然而,各国所定义的HPC概念可以定义为一种新的高科技混凝土,通过使用现代混凝土科学和技术,选择优质材料并在混凝土中制造,可以大大提高普通混凝土的性能。一个合理的质量管理体系框架。因此,HPC不仅在性能方面超过NC,而且对于资源保护、能源等都是极为重要的。”特别是工业废物的使用和环境保护,它是可持续发展的建筑材料。作为一种建筑材料,节省能源和资源已经对人类的可持续发展作出了重大贡献。成为主要建筑材料的关键是成为绿色建筑材料的可能性。因此,GHPC迄今一直是建筑材料的最终目标和定向。因此,GHPC是混凝土的方向和混凝土的未来。GHPC是为人类生存和发展以及混凝土和建筑材料的可持续和健康发展而开发的。
        三、高性能混凝土在施工中的推广应用
        在美国,纽约州交通部于1996年首次在桥梁上引进了高性能混凝土,并开始要求所有新建的州桥梁都用高性能混凝土建造。迄今为止,在纽约州建造了100多座高性能混凝土桥梁。纽约州交通部的Donstreeter说,根据我们的渗透标准,高性能混凝土桥梁的寿命应该是普通混凝土桥梁的两倍。他说,桥梁将在60至65年后修复,最后使用寿命可达到100年。尽管高性能混凝土使用与普通混凝土相同的材料、标准的进料方法和测试方法,但仍需进行调整,例如,在设计高强度混凝土混合物时,使用更多的粗聚物。飞灰和某些添加剂在制造高强度混凝土梁和其他部件时,使用1.3厘米的预应力钢铰链更经济,尽管预应力钢铰链被普遍接受。日本是第一个开发高强度混凝土的国家,西方发达国家先后开发和应用了高性能混凝土,其价值反映在桥梁和超空间结构中。我国对高性能混凝土的研究相对缓慢,但近年来增长速度较快,在城市、港口、机场等建筑中广泛使用。运输和水的建造相对落后,大桥和水电站也被用于建造,具有良好的经济效益。在贵州省,尽管高性能混凝土也得到了使用和推广,但许多产品仍处于使用和采购阶段,而贵州土壤材料的生产正在进行研究和试验。然而,高性能混凝土是未来开发的主要方向,地形复杂,在贵州省岩石开发,使得工程更加困难。
        结语:高性能混凝土的未来发展方向也是建设资源节约型社会和环境友好型社会的体现。我国的高性能混凝土尚未成熟,与西方发达国家和日本的研究仍有差异。因此,我们在发展和普及高性能混凝土方面还有很长的路要走,以便为我国的发展和混凝土工业的发展作出贡献,从而使高性能混凝土具有更大的社会和经济效益。
        参考文献
        [1]张卫炜.高性能混凝土技术的发展与应用[J].城市建设理论研究:电子版,2016,000(014):728-728.
        [2]宋淑芳.探讨高性能混凝土技术的新发展[J].科技致富向导,2010(15):154-155.
        [3]冷发光,周永祥,王祖琦,等.高性能混凝土发展与应用[J].建筑科学,2018,34(09):79-84.
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