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高性能混凝土的发展及施工现状

高性能混凝土的发展及施工现状
高性能混凝土的发展及施工现状

耐久性混凝土(一)

前言

从1824年波特兰水泥发明开始,混凝土材料至今已有100多年的历史,以水泥为胶结材的混凝土也取得了具大的发展,由普通混凝土向高性能混凝土发展。从20世纪以来,混凝土就己成为房屋建筑、桥梁、水利、公路等现代工程结构首选材料,混凝土作为土木工程中最大宗的人造材料,其用量巨大。并且随着我国近年来工业化、城市化进程的加快,其用量将继续快速增长。人类进入21世纪,随着科学技术的快速发展,一种又一种新型混凝土涌现出来。混凝土能否长期作为最主要的建筑结构材料,其本身必须具有高强度、高工作性、高耐久性等性能,因此高性能混凝土是现代混凝土技术发展的必然结果,是混凝土的发展方向。

高性能混凝土(High Performance Concrete,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。区别于传统混凝土,高性能混凝土由于具有高耐久性、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、海港建筑等工程中显示出其独特的优越性,在工程安全使用期、经济合理性、环境条件的适应性等方面产生了明显的效益,因此被各国学者所接受,被认为是今后混凝土技术的发展方向。

一、高性能混凝土产生的背景和研究现状

1.1 背景

当代大跨、高层、海洋、军事工程结构的发展对混凝土提出的更高的要求;处在恶劣环境下既有建筑不断劣化、退化导致过早失效、退役甚至出现恶性事故造成巨大损失的严重后果;原材料生产、开采造成的生态环境恶化以及砂石料枯竭、资源短缺严重影响进一步发展的严酷现实。这就要求混凝土不断提高以耐久性为重点的各项性能, 多使用天然材料及工业废渣保护环境, 走可持续发展的道路, 高性能混凝土就是在这种背景下出现并逐步完善与发展的。

混凝土作为用量最大的人造材料,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1t硅酸盐水泥约需1.5t石灰石和大量燃煤与电能,并排放1tCO2,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,生产混凝土所消耗的能源和造成的污染相对较小或小得多,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和天然景观。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,尤其是耐久的。耐久和高强都意味着节约资源。“高性能混凝土”正是在这种背景下产生的。

1.2 研究现状及发展方向

针对混凝土的过早劣化,发达国家在20世纪80年代中期掀起了一个以改善混凝土材料耐久性为主要目标的“高性能混凝土”开发研究的高潮,并得到了各国政府的重视。从20世纪80年代开始,各国混凝土结构设计规范中逐渐突出了耐久设计的考虑,从只重视强度设计向强度与耐久性并重。进入20世纪90后代以后,混凝土结构耐久性设计方法成为土木工程领域中的研究重点。针对不同环境类别的侵蚀作用,提出材料性能劣化的理论或经验模式,并据此估算结构的使用寿命,成为发展和研究耐久性设计方法的主流。目前,高性能混凝土的发展有以下几个方向:

(1)绿色高性能混凝土

水泥混凝土是当代最大宗的人造材料,对资源、能源的消耗和对环境的破坏十分巨大,与可持续发展的要求背道而驰。绿色高性能混凝土研究和应用较多的是粉煤灰混凝土,粉煤灰混凝土与基准混凝土相比,大大提高了新拌混凝土的工作性能,明显降低混凝土硬化阶段的水化热,提高混凝土强度特别是后期强度。而且,节约水泥,减少环境污染,成为绿色高性能混凝土的代表性材料。

(2)超高性能混凝土

超高性能混凝土,如活性粉末混凝土(Reactive Powder con-crete,RPC),其特点是高强度,抗压强度高达300MPa,且具有高密实性,已在军事、核电站等特殊工程中成功应用。

3)智能混凝土智能混凝土是在混凝土原有的组分基础上复合智能型组分,使混凝土材料具有自感知、自适应、自修复特性的多功能材料,对环境变化具有感知和控制的功能。随着损伤自诊断混凝土、温度自调节混凝土、仿生自愈合混凝土等一系列机敏混凝土的出现,为智能混凝土的研究、发展和智能混凝土结构的研究应用奠定了基础。

二、高性能混凝土的性能研究和应用分析

2.1 高性能混凝土的概念

高性能混凝土是近20余年发展起来的一种新型混凝土。欧洲混凝土学会和国际预应力混凝土协会将HPC定义为水胶比低于0.40的混凝土;在日本,将高流态的自密实混凝土(即免振混凝土)称为HPC;中国土木工程学会高强与高性能混凝土委员会将HPC定义为;以耐久性和可持续发展为基本要求并适合工业化生产与施工的混凝土。虽然在不同的国家,不同的学者或工程技术人员,对HPC的理解有所不同。比如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。但是他们的基本点都是高耐久性,这方面的认识是一致的。

2.2 高性能混凝土的性能与普通混凝土相比,高性能混凝土具有如下独特的性能:

1.耐久性。高效减水剂和矿物质超细粉的配合使用,能够有效的减少用水量,减少混凝土内部的空隙,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。

2.工作性。坍落度是评价混凝土工作性的主要指标,HPC的坍落度控制功能好,在振捣的过程中,高性能混凝土粘性大,粗骨料的下沉速度慢,在相同

振动时间内,下沉距离短,稳定性和均匀性好。同时,由于高性能混凝土的水灰比低,自由水少,且掺入超细粉,基本上无泌水,其水泥浆的粘性大,很少产生离析的现象

3.力学性能。由于混凝土是一种非均质材料,强度受诸多因素的影响,水灰比是影响混凝土强度的主要因素,对于普通混凝土,随着水灰比的降低,混凝土的抗压强度增大,高性能混凝土中的高效减水剂对水泥的分散能力强、减水率高,可大幅度降低混凝土单方用水量。在高性能混凝土中掺入矿物超细粉可以填充水泥颗粒之间的空隙,改善界面结构,提高混凝土的密实度,提高强度。

4.体积稳定性。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。

5.经济性。高性能混凝土较高的强度、良好的耐久性和工艺性都能使其具有良好的经济性。高性能混凝土良好的耐久性可以减少结构的维修费用,延长结构的使用寿命,收到良好的经济效益;高性能混凝土的高强度可以减少构件尺寸,减小自重,增加使用空间;HPC良好的工作性可以减少工人工作强度,加快施工速度,减少成本。前苏联学者研究发现用C110~C137的高性能混凝土替代

C40~C60的混凝土,可以节约15%~25%的钢材和30%~70%的水泥。虽然HPC本身的价格偏高,但是其优异的性能使其具有了良好的经济性。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。

2.3 高性能混凝土发展和应用中所面临的问题

在高性能混凝土的应用过程中也存在一些问题,在高性能混凝土的原材料方面,我国水泥质量不稳定,离散性大;在骨料方面,粗骨料质量低劣,含泥量大,级配较差,细骨料细度模数不合要求;在外加剂和外掺料的选择上,尚缺乏充分的适用性的研究。在高性能混凝土的施工过程中,施工人员的技术水平有限,养护措施不到位,使HPC的密实性和质量不稳定;在高性能混凝土的耐久性方面,由于高性能混凝土微管中水分的蒸发与凝聚而产生的收缩,使混凝土表面产生裂缝,这对HPC的抗碳化、抗冻融循环作用以及抗氯离子扩散等都是不利的,高性能混凝土的水泥用量高,水灰比低,硬化后长期处于水中时,水分通过微管扩散到内部,未水化的水泥粒子进一步水化,产生微膨胀也会使混凝土表面产生裂缝,为各种有害介质渗透提供通道,给氯离子侵入、碱骨料反应的发生和钢筋锈蚀创造可能;在高性能混凝土的设计方面,由于高性能混凝土的后期强度增长不及普通混凝土,而且脆性大,需要特别注意。同时,在高性能混凝土的研究方面,现在的研究以实验室研究为主,但是实验室的情况与实际工况相差较大,这不利于今后高性能混凝土的推广应用。

三、高性能混凝土质量与施工控制

3.1 高性能混凝土原材料及其选用

3.1.1.细集料。细集料宜选用质地坚硬、洁净、级配良好的天然中、粗河砂,其质量要求应符合普通混凝土用砂石标准中的规定。砂的粗细程度对混凝土强度有明显的影响,一般情况下,砂子越粗,混凝土的强度越高。配制C50~C80

的混凝土用砂宜选用细度模数大于2.3的中砂,对于C80~C100的混凝土用砂宜选用细度模数大于2.6的中砂或粗砂。

3.1.2.粗集料。高性能混凝土必须选用强度高、吸水率低、级配良好的粗集料。宜选择表面粗糙、外形有棱角、针片状含量低的硬质砂岩、石灰岩、花岗岩、玄武岩碎石,级配符合规范要求。由于高性能混凝土要求强度较高,就必须使粗集料具有足够高的强度,一般粗集料强度应为混凝土强度的1.15倍~2.10倍或控制压碎指标值>10﹪。最大粒径不应大于25mm,以10mm~20mm为佳,这是因为,较小粒径的粗集料,其内部产生缺陷的几率减小,与砂浆的粘结面积增大,且界面受力较均匀。另外,粗集料还应注意集料的粒型、级配和岩石种类,一般采取连续级配,其中以级配良好、表面粗糙的石灰岩碎石为最好。粗集料的线膨胀系数要尽可能小,这样能大大减小温度应力,从而提高混凝土的体积稳定性。

3.1.3.掺合料。配制高性能混凝土时,掺入活性细掺合料可以使水泥浆的流动性大为改善,空隙得到充分填充,使硬化后的水泥石强度有所提高。更重要的是,加入活性细掺合料改善了混凝土中水泥与骨料的界面结构,使混凝土的强度、抗渗性与耐久性均得到提高。活性细掺合料是高性能混凝土必用的组成材料。在高性能混凝土中常用的活性细掺合料有硅粉(SF)、磨细矿渣粉(BFS)、粉煤灰(FA)、天然沸石粉(NZ)等。粉煤灰是火电厂燃煤锅炉排出的烟道灰,它能有效提高混凝土的抗渗性,显著改善混凝土拌合物的工作性,大掺量粉煤灰混凝土还对环境保护和节约资源有重要意义。配制高性能混凝土的粉煤灰宜用含碳量低、细度低、需水量低的优质粉煤灰。矿渣是高炉炼铁排出的熔融矿渣在高温状态下迅速冷却而成的,用于高性能混凝土的磨细矿渣细度大于水泥,能提高混凝土的工作性和耐久性。硅粉是电炉法生产硅铁合金所排放的烟道灰,SiO2含量大于90﹪,平均粒径约011μm,比表面积>20000㎡/kg,借助大剂量高效减水剂和强力搅拌作用,可以填充到水泥或其他掺合料的间隙中去,并且具有很高的活性,在各种掺合料中对混凝土的增强作用最为显著,是国际上制备超高强混凝土最通用的超细活性掺合料。

3.1.

4.减水剂及缓凝剂。

由于高性能混凝土具有较高的强度,且一般混凝土拌合物的坍落度较大(15~20㎝左右),在低水胶比(一般<0.35)一般的情况下,要使混凝土具有较大的坍落度,就必须使用高效减水剂,且其减水率宜在20﹪以上。有时为减少混凝土坍落度的损失,在减水剂内还宜掺有缓凝的成份。此外,由于高性能混凝土水胶比低,水泥颗粒间距小,能进人溶液的离子数量也少,因此减水剂对水泥的适应性表现更为敏感。因大部分高性能混凝土施工时采用泵送,故掺减水剂后混凝土拌合物的坍落度损失不能太快太大,否则影响泵送。

3.1.5.矿物掺合料

(1)粉煤灰,粉煤灰是燃烧煤粉的锅炉烟气中收集到的细微粉末,又称“飞灰”(Fly Ash),其颗粒多呈球形,表面光滑。大量的实践证明:掺用粉煤灰的混凝土,其长期性能可得到大幅度的改善,对延长构筑物的使用寿命有重要意义。粉煤灰在混凝土中的主要作用包括以下几个方面:①填充骨料颗粒的空隙并包裹它们形成润滑层,产生“滚珠润滑”效应;②对水泥颗粒起物理分散作用,使其分布得更均匀;③粉煤灰和聚集在骨料颗粒周围的氢氧化钙结晶发生火山灰反应,生成具有胶凝性质的产物,加强了薄弱的过渡区,对改善混凝土的各项性能有显著作用;④粉煤灰延缓了水化速度,减小混凝土因水化热引起的温升,对防止混凝土产

生温度裂缝十分有利;⑤可减小混凝土温度开裂的危险,同时由于加快了火山灰反应,还可提高28d强度。值得注意的是,粉煤灰的水泥取代率对强度影响显著,较好的早期强度和后期强度的水泥取代率应小于10%。当粉煤灰掺量较低时,只会对水泥早期水化热有影响,但对7d龄期的水化热几乎没有影响。

(2)硅粉(Silica Fume,简写SF)又称硅灰,是从生产硅铁或硅钢等合金所排放的烟气中收集到的颗粒极细的烟尘。硅粉主要由非常微小、表面光滑的玻璃态球形颗粒组成,粒径为0.1μm~1.0μm,是水泥粒径的1/50~1/100,一般比表面积为18500㎡/kg~20000㎡/kg,主要化学成分为二氧化硅,其含量在90%以上。在混凝土中掺加少量硅粉或以硅粉取代部分水泥,结合应用减水剂,可使混凝土各方面的物理力学性能都得到显著提高,硅粉的适宜掺量为水泥用量的5﹪~10﹪。硅粉的加入,对混凝土的性能的影响主要有:

①改善了新拌混凝土的粘聚性、保水性,提高了需水量;

②提高了混凝土的强度,增大了弹性模量和混凝土的干缩;

③提高了混凝土的耐久性。另外,在配制硅粉混凝土时必须注意:

1)由于硅粉的需水量比水泥大,在配制硅粉混凝土时,一般要掺加减水剂。在选择减水剂时,应使之与所用的水泥具有相容性,否则,容易影响混凝土的工作性能。同时,根据减水剂性能及需求的减水需求来选择合适的掺量。

2)比表面积和活性SiO2含量是硅粉的重要指标,硅粉比表面积越大、活性SiO2含量越高,硅粉性能越好,配制硅粉混凝土需选择具有良好性能的硅粉。

3)硅粉混凝土的干缩一般比普通混凝土大,配制高性能混凝土时应采取补偿收缩的措施,如掺加粉煤灰等。

耐久性混凝土(二)

3.2 配合比设计控制要点

3.2.1.设计思路有很大区别

在以往的配合比设计方法中,是按混凝土的强度等级要求计算水灰比,而现在则是按耐久性的要求,首先根据环境作用等级确定电通量指标,由此来选择水胶比、控制胶凝材料最小用量以及掺和料的比例。由于客专隧道的衬砌和仰拱设计强度等级为C30或C35,一般来说,为满足电通量要求和水胶比限值要求,混凝土的强度一般都是超强的。

3.2.2.胶凝材料用量及粉煤灰所占比例

在进行配合比参数设计时,为保证混凝土的耐久性,混凝土中胶凝材料总量应处在一个适宜范围内,不仅有最低限要求,同时,对于C30及以下混凝土,胶凝材料总量不宜高于400kg/m3,C35~C40不宜高于450kg/m3。铁路客运专线大力提倡使用粉煤灰、矿渣粉等矿物掺和料,与普通硅酸盐水泥一起作为胶凝材料。使用粉煤灰等矿物掺和料,并不是单纯地考虑降低混凝土成本,首先是为了混凝土耐久性的需要,特别是可以有效改善混凝土抵抗化学侵蚀的能力(包括氯化物侵蚀、硫酸盐侵蚀、碱骨料反应等)。国内外的大量研究表明,粉煤灰的掺量在20%以上时,改善混凝土耐久性的效果较佳,更有研究资料表明,粉煤灰的最大掺量可达到50%左右。在《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》中明确规定,一般情况下,矿物掺和料掺量不宜小于胶凝材料总量的20%,当大于30%时,混凝土的水胶比不得大于0.45。

3.2.3.含气量的要求

含气量的要求也是客运专线高性能混凝土与普通混凝土的重要区别之一。以往工程仅在有抗冻要求时才考虑适当提高混凝土的含气量,这是对混凝土耐久性的规律认识不足的表现。实际上,混凝土中适量的引气,不仅能改善抗冻性,同时可显著减轻混凝土的泌水性,使水在拌合物中的悬浮状态更加稳定,从而提高混凝土材料的均匀性和稳定性。因此,客运专线规定,即使配制非抗冻混凝土时,含气量也应不小于2%,并且作为施工质量控制的必检项目之一。为适当提高混凝土的含气量,并获得较佳的减水和保塑效果,可使用新型聚羧酸盐减水剂。

3.2.

4.电通量指标

该指标是客运专线对混凝土耐久性最重要、最具体的指标。目前我国尚无电通量试验的国家标准,铁路行业电通量试验方法是以美国ASTMC1202 快速电量测定方法为基础制定的,其所测指标可以最大程度地区分和评价混凝土的密实度,而密实度正是影响混凝土耐久性最为关键的因素。以往多是以抗渗性来评价混凝土的密实程度,但实践证明,抗渗试验只适合于判定较低强度等级混凝土的密实性,当强度等级超过C30后,抗渗等级几乎都能达到P20以上,再往下试验比较困难。这正是用电通量指标取代抗渗标号作为混凝土耐久性控制的主要原因。混凝土的电通量主要取决于水胶比,通过大量试验得到规律,一般水胶比小于0.5时基本可满足电通量小于2000 的要求,水胶比小于0.45时基本可满足电通量小于1500的要求。

3.3 高性能混凝土的施工控制

3.3.1.搅拌。混凝土原材料应严格按照施工配合比要求进行准确称量,称量最大允许偏差应符合下列规定(按重量计):胶凝材料(水泥、掺合料等)±1%;外加剂±1%;骨料±2%;拌合用水±1%。应采用卧轴式、行星式或逆流式强制搅拌机搅拌混凝土,采用电子计量系统计量原材料。搅拌时间不宜少于2min,也不宜超过3min。炎热季节或寒冷季节搅拌混凝土时,必须采取有效措施控制原材料温度,以保证混凝土的入模温度满足规定。

3.3.2.运输。应采取有效措施,保证混凝土在运输过程中保持均匀性及各项工作性能指标不发生明显波动。应对运输设备采取保温隔热措施,防止局部混凝土温度升高(夏季)或受冻(冬季)。应采取适当措施防止水分进入运输容器或蒸发。

3.3.3.浇筑。(1)混凝土入模前,应采用专用设备测定混凝土的温度、坍落度、含气量、水胶比及泌水率等工作性能;只有拌合物性能符合设计或配合比要求的混凝土方可入模浇筑。混凝土的入模温度一般宜控制在5~30℃(2)混凝土浇筑时的自由倾落高度不得大于2m当大于2m时,应采用滑槽、串筒、漏斗等器具辅助输送混凝土,保证混凝土不出现分层离析现象。(3)混凝土的浇筑应采用分层连续推移的方式进行,间隙时间不得超过90min,不得随意留置施工缝。(4)新浇混凝土与邻接的己硬化混凝土或岩土介质间浇筑时的温差不得大于15℃。

3.3.4.振捣。可采用插入式振动棒、附着式平板振捣器、表面平板振捣器等振捣设备振捣混凝土。振捣时应避免碰撞模板、钢筋及预埋件。采用插入式振捣器振捣混凝土时,宜采用垂直点振方式振捣。每点的振捣时间以表面泛浆或不冒大气泡为准,一般不宜超过30s,避免过振。若需变换振捣棒在混凝土拌合物中的水平位置,应首先竖向缓慢将振捣棒拔出,然后再将振捣棒移至新的位置,不得将振捣棒放在拌合物内平拖。

3.3.5.养护。高性能混凝土早期强度增长较快,一般3天达到设计强度的60%,7天达到设计强度的80%,因而,混凝土早期养护特别重要。通常在混凝土浇注完毕后采取以带模养护为主,浇水养护为辅,使混凝土表面保持湿润。养护时间不少于14天。

3.3.6.质量检验控制。除施工前严格进行原材料质量检查外,在混凝土施工过程中,应对混凝土的以下指标进行检查控制:混凝土拌合物:水胶比、坍落度、含气量、入模温度、泌水率、匀质性。硬化混凝土:标准养护试件抗压强度、同条件养护试件抗压强度、抗渗性、电通量等。

4 高性能混凝土的特点

4.1 高耐久性能

高性能混凝土的重要特点是具有高耐久性, 而耐久性则取决于抗渗性;抗渗性又与混凝土中的水泥石密实度和界面结构有关。由于高性能混凝土掺加了高效减水剂,其水胶比很低(≤0138),水泥全部水化后,混凝土没有多余的毛细水,孔隙细化,最可几孔径很小, 总孔隙率低;再者高性能混凝土中掺加矿物质超细粉后,混凝土中骨料与水泥石之间的界面过渡区孔隙能得到明显的降低,而且矿物质超细粉的掺加还能改善水泥石的孔结构, 使其≥100μm的孔含量得到明显

减少,矿物质超细粉的掺加也使得混凝土的早期抗裂性能得到了大大的提高。以上这些措施对于混凝土的抗冻融、抗中性化、抗碱- 集料反应、抗硫酸盐腐蚀,以及其它酸性和盐类侵蚀等性能都能得到有效的提高。

4.2 高工作性能

高性能混凝土具有良好的流变学性能, 高流动性,不泌水,不离析,能在正常施工条件下保证混凝土结构的密实性和均匀性,对于某些结构的特殊部位(如梁柱接头等钢筋密集处)还可采用自流密实成型混凝土,从而保证该部位的密实性,这样就可以减轻施工劳动强度,节约施工能耗。

4.3 其它

高性能混凝土具有较高的韧性、良好体积稳定性和长期的力学性能稳定性。高性能混凝土的高韧性要求其具有能较好地抵抗地震荷载、疲劳荷载及冲击荷载的能力,混凝土的韧性可通过在混凝土掺加引气剂或采用高性能纤维混凝土等措施得到提高。高性能混凝土的体积稳定性表现在其优良的抗初期开裂性, 低的温度变形、低徐变及低的自收缩变形。虽然高性能混凝土的水灰比比较低, 但是如果将新型高效减水剂和增粘剂一起使用, 尽可能地降低单方用水量, 防止离析,浇筑振实后立即用湿布或湿草帘加以覆盖养护, 避免太阳光照射和风吹, 防止混凝土的水分蒸发, 这样高性能混凝土早期开裂就会得到有效的抑制。高性能混凝土掺加了粉的普通混凝土都得到了显著降低, 这对于大体积混凝土的温控和防裂十分有利。国内已有研究表明,对于外掺加40%粉煤灰的高性能混凝土,不管是在标准养护还是在蒸压养护条件下,其360d龄期的徐变度(单位徐变应力的徐变值)均小于同强度等级的普通混凝土,高性能混凝土徐度度仅为普通混凝土的50%左右。高性能混凝土长期的力学稳定性要求其在长期的荷载作用及恶劣环境侵蚀下抗压强度、抗拉强度及弹性模量等力学性能保持稳定。

绿色高性能混凝土

研发绿色高性能混凝土的必要性

1990年美国首先提出了高性能混凝土,得到了世界各国和专家的认可,法国政府组织包括政府研究机构、高等院校、建筑公司等单位开展了高性能混凝土的研究。1996年,法国公共工程部和教育与研究部又组织了为期4年的国家研究项目“高性能混凝土2000",投人了600万美元作为研究经费。1994年,美国联邦政府16个机构联合提出了一个在基础设施施工中应用高性能混凝土的决议,并决定在10年投资2亿美元进行研究。绿色是绿色环保,人类社会越发展,对绿色环保的要求越迫切。国外有位学者写一篇综述,题为“昨天和今天的水泥,明天的混凝土”,文中指出21世纪水泥工业应改名为水硬性胶凝材料工业,而且应是一种绿色工业。水泥和混凝土堪称为世界上耗用量最大的材料,在我国尤其如此。我国人多地少,资源缺乏,同时也是世界上能源消耗的大国,以水泥和混凝土为例,我国水泥的年产量大约9亿吨,占世界水泥产量的三分之一,混凝土产量约12亿m3,世界混凝土年产量大约30亿m3,混凝土的大量使用,需要大量水泥,水泥的生产又极大地影响了环境,直接影响子孙后代的生活,所以绿色高性能的发展是事在必行。绿色高性能混凝土的研究及使用,即保护了环境,又提高了混凝土的性能。以粉煤灰为例,现已研发与使用的绿色高性能混凝土,绝大部分把粉煤灰作主

要掺料,粉煤灰是工业废料,如不很好利用,会对环境造成二次污染,在绿色高性能混凝土中采用粉煤灰,即解决了二次污染,又降低了混凝土的成本,同时提高了混凝土的性能,主要表现在提高了混凝土的耐久性和工作性。混凝土的评价已由高强度转为高性能,高性能中耐久性是一个主要的评定标准,混凝土不是一劳永逸的材料,它也是随时间的增长、环境的影响和使用情况直接影响其使用寿命,一些发达国家面临这个问题, 我们国家也面临同样的问题。1991年美国在提交国会《国家公路与桥梁现状》的报告中指出,为了修理或更换现已存在缺陷的桥梁,需投资91 亿美元如拖延维护进程,费用将增至1310亿美元,美国每年用于混凝土维修的费用大约300亿美元。我国是发展中国家,在工程建设中基本没有维修费用,工程费用主要在新建工程,建国以来,五、六十年代的工程量大,经过几十年的使用,可以说需维修的工程量肯定也是巨大的,费用是惊人的,因此,站在历史的角度,站在发展的角度,研究混凝土高性能的意义巨大。

混凝土基本知识总结

预拌混凝土基本知识总结 一、预拌混凝土 1、预拌混凝土定义:按照标准《预拌混凝土》GB/T14902-2012规定,预拌混凝土是指在搅拌站生产的、通过运输设备、在规定时间送至使用地点的、交货时为拌合物的混凝土。 二、原材料的性能 1、生产混凝土常用的原材料有:水泥、矿粉、粉煤灰、砂子、子、外加剂、水,其中水泥、矿粉、粉煤灰统称胶凝材料。 2、水泥:水泥是一种水硬性胶凝材料,能在水中和空气中硬化,并能保持、发展强度,是混凝土中主要的胶凝材料,混凝土的强度主要靠水泥水化作用来产生,混凝土标号越高,水泥用量就越大,生产混凝土常用的水泥为普通硅酸盐水泥,强度等级为42.5,表示符号为P·O42.5。 3、矿粉在混凝土中的作用:①二次水化后提高混凝土的强度,特别是提高中、后期强度。②矿粉细度比水泥细,填充混凝土中的空隙,增加混凝土的密实度,提高耐久性。③减少水泥用量,降低成本。④有一定的缓凝作用,延缓混凝土的凝结时间。 4、粉煤灰在混凝土中的作用:①二次水化后具有一定强度主要是增加后期强度。②粉煤灰能增加混凝土拌合物的和易性,易于泵送施工,增加混凝土的耐久性。③替代部分水泥,节约成本。④利用工业废料,利于节能减排,保护环境。 5、骨料:砂子和子统称为骨料。子是粗骨料,根据粒径大小可分为大子(16-31.5mm)、中子(10-20mm)、小子(5-10mm);砂子是细骨料,根据细度模数大小可分为粗砂(3.7-3.1)、中砂(3.0-2.3)、细砂(2.2-1.6)、特细砂(1.5-0.7),生产混凝土宜选用中砂,含泥量一般不超过3.0%。 6、膨胀剂:起到补偿收缩的作用,提高混凝土的密实度和抗渗性。 7、外加剂:改善混凝土的和易性,提高混凝土的强度。调节新拌混凝土的和易性,增加并能保持流动性,

完井技术国内外发展现状分析

完井技术国内外发展现状分析 第1章前言 1.1 现代完井技术发展现状 完井工程是衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程,是从钻开油气层开始,到下套管注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液,直至投产的一项系统工程。完井设计水平的高低和完井施工质量的优劣,对油气井生产能否达到预期指标和油田开发的经济效益有决定性的影响。 近十多年来,国内外完井均有了较快发展,并已发展成为独立的学科。除常规井完井技术日益完善外,其他特殊井完井也得到了很大发展,如水平井完井、复杂地质条件下的完井、小井眼完井、分支井完井、深井超深井完井、现代智能完井、膨胀管完井等。国内在完井技术方面虽然取得了一些进步,但是与国外相比,完井技术还有很大差距,特别是在不同储层选择合适的完井方式、水平井完井、欠平衡井完井、小井眼完井、分支井完井,从而影响了油气井的产量及经济效益。 1.2 本文的主要研究内容 1.查阅现代完井技术方面的文献,对各种完井技术现状进行综合性分析: (1)射孔完井技术; (2)割缝衬管完井技术; (3)砾石充填完井技术; (4)膨胀管完井技术; (5)封隔器完井技术; (6)智能完井技术。 2. 调研国内外最新完井技术现状,重点分析国内外现代完井技术现状、最新进展、应用成果以及发展趋势等,并对国内完井技术方案实施的可行性和完井技术的研究方向作初步预测和探讨。

第2章常规完井技术 完井方式的选择主要是针对单井而言。虽单井属于同一油藏类型,但是所处构造位置不同,所选定的完井方式也不尽相同,如油藏有气顶、底水,若采用裸眼完成,技术套管则应将气顶封隔住,再钻开油层,而不钻开底水层。若采用射孔完成,则应避射气顶和底水。又如油藏有边水,套管射孔完成时,油田开发要充分利用边水驱动作用,避射开油水过渡带。下面主要介绍常用的几种常规完井方式[1]。 2.1 裸眼完井技术 裸眼完井方式分先期裸眼完井方式、复合型完井方式和后期裸眼完井方式三种。 先期裸眼完井方式(如图2-1)是钻头钻至油层顶界附近后,下套管柱水泥固井。水泥浆上返至预定设计高度后,再从套管中下入直径较小的钻头,钻穿水泥塞,钻开油层至设计井身完井。 复合型完井方式(如图2-2)是指适合于裸眼完井的厚油层,但上部有气顶或顶界邻近又有水层时,可以将技术套管下过油气界面,使其封隔油层的上部,然后裸眼完井,必要时再射开其中的含油段。 后期裸眼完井方式(如图2-3)是不更换钻头,直接钻穿油层至设计井深,然后下套管至油层顶界附近,注水泥固井。固井时,为防止水泥浆损害套管鞋以下的油层,通常在油层段垫砂或者换入低失水、高粘度的钻井液,以防水泥浆下沉。 图2-1 先期裸眼完井示意图 1—表层套管 2—生产套管 3—水泥环 4—裸眼井壁 5—油层

预应力高强混凝土的应用现状

预应力高强混凝土的应用现状 高强混凝土与普通混凝土相比,具有强度高、体积稳定性好、良好的耐久性、工作性能以及可持续发展等优势,节约材料的同时还可以有效地减轻结构自重,预应力能有效地改善混凝土结构的抗裂性能、增强结构的刚度,减小结构的变形,并且能够使得结构抗剪承载力提高、耐久性变好,同时还能够增强结构的抗疲劳性能,改善结构的使用性能,从而提高经济效益。 标签:高强混凝土;HSC;高性能混凝土;HPC;预应力 一、高强混凝土的应用现状 对于高强混凝土的定义,不同国家规范和标准都有所差异。我国《公路桥涵施工技术规范》中规定:高强混凝土是指抗压强度等级超过60MPa,即C60以上的混凝土;另外,美国、日本、俄罗斯等国的混凝土规范都对高强混凝土作了相应的定义,见表1。 作为建筑工程结构最重要的材料之一,混凝土自问世至今已有一百多年的历史,以其诸多方面的优势被广大业内人士所认可与青睐。但是,随着我国科技水平的进步、工业化和城市化的发展,生态环境问题日益严重,大量的生产和使用混凝土材料是非常重要的原因之一。因此,要想实现经济与环境的可持续发展,必须减少混凝土的使用,或者以一种新型材料取而代之。再者随着城市土地资源的日益紧缺,混凝土结构向着高强度、重荷载、高性能的发展必然成为建筑工程领域的趋势,于是,在这样的背景下,高强混凝土(简称HSC)、高性能混凝土(简称HPC)应运而生。 高强混凝土与普通混凝土相比,有以下优点:强度高、体积稳定性好、良好的耐久性、工作性能以及可持续发展等。 高性能混凝土是一种新型高技术混凝土,是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。对下列性能重点予以保证:耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。 二、预应力混凝土技术的发展概况 混凝土结构工程正在向着通过不断提高设计水平、施工技术水平及采用高强度高性能材料建造高合理经济结构的总趋势发展。在混凝土结构使用前预先对混凝土施加一定的压力,使其在受拉时达到不开裂或延迟开裂的目的,可以改善混凝土抗拉强度低的缺陷,这里的壓力即预应力。美国混凝土协会(ACI)对预应力混凝土的定义是:预应力混凝土是根据需要人为地引入某一分布与数值的内应力,用以全部或部分抵消外荷载应力的一种混凝土。 在混凝土结构中施加预应力能够有效的改善混凝土结构的抗裂性能、增强结

建筑工程工作总结

建筑工程工作总结 建筑工程工作总结范文一: 光阴似箭、日月如梭,转眼难忘而又多变的2012年已经过去,充满机遇和挑战的2012年已经到来,回顾已经过去的2012年,个人虽然在工作中也取得了一定的成绩,同时也存在不少需要不断改进和提高的地方。下面根据个人的心得总结如下: 一、2012年工作总结 1、项目工程完成情况 ①项目进度基本达到公司年初制定的年度目标。 基本完成年初公司制定的年度计划目标,虽然在一定程度上存在滞后,但总体计划基本在受控状态。虽然上半年受金融危机影响,特别对小户型施工影响最大,总计划滞后两个月有余。但经过下半年的赶工,差距基本缩小在可控范围。并且准甲办公楼比原计划提前了近两个月。 ②形象进度:外幕墙形象的及时完成,为项目的销售提供了一定的支撑和保障。 soho幕墙在8月份完成西立面铝板和玻璃安装,准甲在10月初完成西立面的铝板安装和形象展示,为项目的销售提供了一定的支撑和保障。虽然这些外立面局部出形象的要求在年初并没有制定出来,但在需要的时候,项目还是克服重重困难,加大管理力度及时完成了外立面形象的展示。为尽

快展示项目形象,促进项目销售提供了保障和支撑。 ③soho办公楼的提前完成五大主体验收,为完成公司的财务目标提供了保障。 在年初制定的年度计划时, soho办公楼的验收计划安排在2012年春节后,但是在今年七月份集团为了完成整年目标产值,要求soho办公楼必须在2012年12月30日前完成五大责任主体验收。为此项目部多次召开专题会,讨论制定落实计划,并且项目部把该计划目标实现的第一责任主体落实在我的头上,这对我既是一个挑战又是一个机遇。 特别在后期所有工作面全面铺开,土建、安装、消防、幕墙、装修、景观再加上其他甲分包单位,施工单位数量超过十几家,工期紧协调管理难度大。为此增加了定期专题理会制度,除周一下午的监理例会外,另在每周一上午安排了安装专题协调会,周四上午装修专题协调会,并制定了严格的例会制度。对无辜迟到缺席者有严格的处罚制度,为集中高效解决现场实际问题提供了保障并受收到较好的效果。 ④项目荣誉 整个项目现场安全文明施工管理工作,总包单位和监理单位加大了管理力度,并且收到了较好的效果,受到当地政府的多次通报表扬和观摩。本项目三个施工处在今年上半年均获得“郑州市安全文明标化工地”,同时工程一处还获得“河南省级安全文明标化工地”。

高性能混凝土技术总结

高性能混凝土技术特点总结 摘要:介绍了高性能混凝土的定义,特点,技术性能,比普通混凝土的优越性,以推广高性能混凝土的广泛应用。 关键词:高性能混凝土,高耐久性,高工作性,高强度。 1 高性能混凝土产生的背景 混凝土科学属于工程材料研究范畴,是以取得最大经济效益为目 标的应用科学,混凝土以其原材料丰富,适应性强,耐久性,能源消耗与 成本较低,同时又能消化大量的工业废渣等特点,成为一种用途最广, 用量最多的建筑材料。 (1)现如今不少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。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。维修或更新这些老化废旧工程,投资巨大,而且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。 (2)随着技术和生产的发展,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 高性能混凝土的定义与性能 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。 1990年5月由美国国家标准与技术研究所(NIST)与美国?昆凝土协会(ACl)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,陛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,未必总能大量地生产出这种混凝土。”ACI对该定义所作的解释是:“当混凝土的某些特性是为某一特定的用途和环境而制定时,这就是高性能混凝土。例如下面所举的这些特性对某一用途来说可能是非常关键的:易于浇筑,振捣时不离析,早强,长期的力学性能,抗渗性,密实性,水化热,韧性,体积稳定性,恶劣环境下的较长寿命。 我国著名的混凝土科学家吴中伟教授定义高性能混凝土为一种 新型高技术混凝土,是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土,它以耐久性作为设计的主要指标,针对

中国科技发展现状、战略与主要政策

中国科技发展现状、战略及主要政策 国家计委规划司、科技司产业技术政策课题组 1998年3月 科学技术是第一生产力,是经济和社会发展的首要推动力量。一个国家的科技实力已成为其国际地位和在国际竞争中成败的决定性因素。面向21世纪的中国,如何大幅度提高社会生产力,迅速增强综合国力,提高人民生活水平,确保现代化建设三步走战略目标的顺利实现,大力发展科学技术、加速全社会的科技进步具有极其重要的战略意义。而立足现实国情,适时制订和调整科技发展战略和政策将是关键所在。 一、中国科技发展的环境 (一)世界科学技术的发展趋势 从世界经济增长周期与科技进步浪潮的相关性看,90年代世界经济发展处于低速徘徊阶段,科技进步对经济增长的推动力有所降低,表明世界科技发展还没有产生新的重大突破,新一轮的科技革命尚在酝酿之中,预计到下世纪初,世界科技发展的总体趋势,仍是第三次技术革命的深入,仍将以微电子、新材料、新能源、生物工程等领域的科技发展和创新为核心。值得注意是:这些高技术及其产业的发展仍然方兴未艾,日新月异,科技成果转化为现实生产力的周期明显缩短,传统观念上的研究、应用开发及生产间的界限愈加模糊,科技与经济一体化的进

程加快。如微电子技术的发展极为迅速,技术淘汰率高,产品更新换代快,在计算机领域中每六个月甚至更短的周期内就有新产品问世。 随着科学技术的迅猛发展,学科间的交叉日益突出,技术领域的创新更具有综合性的特点及影响。国际上许多发达国家已经不再将科技项目按基础、应用和开发三个领域划分,而是按国家的战略需要划分为若干重大项目推动科技进步,以更便于调动和发挥一个国家的整体的综合优势。此外,国际间的科技合作也进一步得到加强。鉴于高技术发展具有高效益、高风险和高耗资的特点,走国际合作之路已被纳入各国政府和企业界发展高技术的战略规划,如美国、日本、加拿大和欧共体12国参加的国际空间站计划,以及美国、欧洲同俄罗斯的空间合作。特别值得一提的是强手之间甚至是国际竞争对手之间也展开了联合和合作,如美国、日本、德国等多家著名微电子企业携手共同开发新一代动态随机存储芯片,以共担费用、共担风险,成为世界强手既联合又竞争的范例。 (二)中国科技发展的国内环境 中国经济发展对科学技术提出广泛的需求。经过几十年的经济建设,特别是改革开放以来,中国经济发展取得了举世瞩目的成就,产业规模迅速扩大,综合国力迅速增强。但是必须看到,粗放型增长方式仍在我国经济增长中起着支配地位。国民生产总值的增加主要是靠大规模投入自然资源、资金和劳动力来支撑;相当多的企业素质不高,科技开发、创新能力弱,技术进步缓慢,产品档次低、消耗高、质量差。目前,我国企业的技术装备水平很多处于世界60-70年代的水平,工业企业设备近20%老化,超期服役率达40%。资源消耗高,有效利用程度低。单位国民生产总值消耗的能源是日本的6倍、韩国的4.5倍、美国的3倍;钢

高性能混凝土的研究与发展现状78166

高性能混凝土地研究与发展现状 摘要:阐述了高性能混凝土产生地背景和国内外学者对高性能混凝土地认识与定义,并详细介绍了高性能混凝土地国内外地研究与发展现状,同时,还针对高性能混凝土研究与发展中地一些问题进行了探讨.关键词:高性能混凝土;定义;耐久性;存在问题高性能混凝土(,)是世纪年代末年代初,一些发达国家基于混凝土结构耐久性设计提出地一种全新概念地混凝土,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年以上地使用寿命.区别于传统混凝土,高性能混凝土由于具有高耐久性、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地混凝土,至今已在不少重要工程中被采用,特别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程中显示出其独特地优越性,在工程安全使用期、经济合理性、环境条件地适应性等方面产生了明显地效益,因此被各国学者所接受,被认为是今后混凝土技术地发展方向.高性能混凝土产生地背景传统地混凝土虽然已有近年地历史,也经历了几次大地飞跃,但今天却面临着前所未有地严峻挑战:()随着现代科学技术和生产地发展,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地重大混凝土结构,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地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.()进入世纪年代以来,不少工业发达国家正面临一些钢筋混凝土结构,特别是早年修建地桥梁等基础设施老化问题,需要投入巨资进行维修或更新.年美国国家材料咨询局地一份政府报告指出:在美国当时地.万座桥梁中,大约有.万座处于不同程度地破坏状态,有地使用期不到年,而且受损地桥梁每年还增加.万座.年在提交美国国会地报告“国家公路和桥梁现状”中指出,为修复或更换现存有缺陷桥梁地费用需投资亿美元;如拖延修复进程,费用将增至亿美元.美国现存地全部混凝土工程地价值约万亿美元,每年用于维修地费用高达亿美元.在加拿大,为修复劣化损坏地全部基础设施工程估计要耗费亿美元.在英国,调查统计了个工程劣化破坏实例,其中碳化锈蚀占%,环境氯盐锈蚀占%,内部氯盐锈蚀占%,混凝土冻蚀%,混凝土磨蚀%,混凝土碱—骨料反应破坏%,硫酸盐化学腐蚀%,其他各种不常发生地腐蚀破坏%.我国结构工程中混凝土耐久性问题也非常严重.建设部于世纪年代组织了对国内混凝土结构地调查,发现大多数工业建筑及露天构筑物在使用~年后即需大修,处于有害介质中地建筑物使用寿命仅~年,民用建筑及公共建筑使用及维护条件较好,一般可维持年.相对于房屋建筑来说,处于露天环境下地桥梁耐久性与病害状况更为严重.据年全国公路普查,到年底我国已有各式公路桥梁座,公路危桥座,每年实际需要维修费用亿元,而实际到位仅亿元.港口、码头、闸门等工程因处于海洋环境,氯离子侵蚀引发钢筋锈蚀,导致构件开裂、腐蚀情况最为严重.年交通部四航局等单位对华南地区座码头调查地结果,有%以上均发生严重或较严重地钢筋锈蚀破坏,出现破坏地时间有地距建成仅—年.()混凝土作为用量最大地人造材料,不能不考虑它地使用对生态环境地影响.传统混凝土地原材料都来自天然资源.每用水泥,大概需要.以上地洁净水,砂、以上地石子;每生产硅酸盐水泥约需.石灰石和大量燃煤与电能,并排放,而大气中浓度增加是造成地球温室效应地原因之一.尽管与钢材、铝材、塑料等其它建筑材料相比,生产?昆凝土所消耗地能源和造成地污染相对较小或小得多,混凝土本身也是一种洁净材料,但由于它地用量庞大,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和天然景观.有些大城市现已难以获得质量合格地砂石.另一方面,由于混凝土过早劣化,如何处置费旧工程拆除后地混凝土垃圾也给环境带来威胁.因此,未来地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地再生利用,未来地混凝土必须是高性能地,尤其是耐久地.耐久和高强都意味着节约资源.“高性能混凝土”正是在这种背景下产生地.高性能混凝土地定义与性能对高性能混凝土地定义或含义,国际上迄今为止尚没有一个统一地理解,各个国家不同人群有不同

土建施工经验总结(学习)

基础验槽,或试桩. 验槽(浅基础),就要陪同勘察人员一起看,实地情况是否与勘察报告一致,是否有异常的地方出现, 主要观察持力层的性质,比如我们这一带浅基础都是2号老土. 土质较硬,颜色呈黄褐色,还会夹杂一些分化物质. 另外这边的2号土比较薄,一般是1~2米,所以现场可以用12的罗纹钢插入持力层,拔除后看粘在钢筋上的土质和深度来判断其厚度.试桩(桩基),这主要是根据桩的承载力推算桩机的吨位,根据地质报告的显示检查土质有无异常(主要通过桩机抬桩来判断),观察最后1米的惯入度,抬桩现象是否明显,桩机的电流也要检查.沉管灌注特别是平底大头桩要严格控制充盈系数.水泥搅拌桩则重在控制其水灰比,每米的水泥含量.以及复搅次数. 基础钢筋验收: 顾名思义重点当然是检查钢筋了,包括钢筋资料是不是全面,出厂报告进场报告实验报告等 现场还要根据图纸检查钢筋的间距\位置\扎丝是不是符合规范\基础的尺寸,保护层厚度有焊接的,检查外观质量 询问焊接接头的试拉报告. 钢筋的搭接长度,锚固长度. 节点(主次梁交接处,梁柱交接处)处最能体现钢筋工程的质 量了。地梁的附加钢筋,如地梁的吊筋和楼层的吊筋设置方式是相反的.柱子钢筋下端的水平段长度.位置固定是否牢固 箍筋设置是否正确. 模板的支撑是否牢固.^^^^^总之自己熟悉图纸,和验收规范. 中间结构验收. 一般工程主要可以混凝土质量\砌体质量以及细部构件和屋面这三方面来总结 混凝土方面: 钢筋混凝土质量通病防治措施 一、砼麻面 现象:砼表面局部缺浆粗糙,或有许多小凹坑,但无钢筋和碎石外露。 原因分析: 1、模板表面粗糙或清理不干净,粘有干硬水泥砂浆等杂物,拆模时砼表面被粘损。 2、钢模板脱模剂涂刷不均匀,拆模时砼表面粘结模板。 3、模板接缝拼装不严密,灌注砼时缝隙漏浆。 4、砼振捣不密实,砼中的气泡未排出,一部分气泡停留在模板表面。 预防措施:模板面清理干净,不得粘有干硬水泥砂浆等杂物。木模板灌注砼前,用清水充分湿润,清洗干净,不留积水,使模板缝隙拼接严密,如有缝隙,填严,防止漏浆。钢模板涂模剂要涂刷均匀,不得漏刷。砼必须按操作规程分层均匀振捣密实,严防漏捣,每层砼均匀振捣至气泡排除为止。 处理方法:麻面主要影响砼外观,对于面积较大的部位修补。即将麻面部位用清水刷洗,充分湿润后用潮湿的水泥抹平。 二、蜂窝 现象:砼局部酥松,砂浆少碎石多,碎石之间出现空隙,形成蜂窝状的孔洞。 原因分析: 1、砼配合比不合理,碎石、水泥材料计量错误,或加水量不准,造成砂浆少碎石多。

高性能清水混凝土工程施工工艺

1高性能清水混凝土的含义 由于我国目前尚无统一的清水混凝土质量标准,清水混凝土的概念也没有统一的界定,从清水混凝土的发展和应用来看,人们普遍认同的清水混凝土的基本定义是以混凝土原浇筑表面或透明保护剂做保护性处理的混凝土表面作为外表面,通过混凝土自身质感和精心设计施工的外观质量来实现美观效果的现浇混凝土工程。从这个意义来说,清水混凝土是将结构与装饰功能合二为一,混凝土层面上不再做饰面,直接接受各种气候条件以及化学物质的侵蚀,所以材质必须要有良好的耐久性和稳定性,从而也就对混凝土的材料提出了更高的要求。因此,工程实际就要求将清水混凝土这样一种施工工艺和高性能混凝土这种具备高耐久性、高和易性和高强度等特性的混凝土材料相结合,生产出外观造型优美典雅、经得住岁月侵蚀的清水混凝土。高性能混凝土的初步定义是一种高技术的混凝土,是在大幅度提高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,在严格的质量管理条件下制成,除了水泥、水、集料以外,必须掺加足够数量的细掺料与高效外加剂,重点保证HP C的高耐久性、和易性、各种力学性能、适用性、体积稳定性以及经济合理性。从高性能混凝土的定义可以看出,该类混凝土的性能很多方面是和清水混凝土的性能要求相符合的,其良好的原材料和施工工艺都可以用于清水混凝土。 2高性能清水混凝土施工

混凝土的性能与浇筑质量是影响清水混凝土外观质量的决定性因素。为保证高性能清水混凝土的外观质量,混凝土工程主要应把握好材料、浇筑和养护以及缺陷修补四个方面的施工工艺。 2.1混凝土材料及性能的技术要求 ①水泥的要求 水泥的选用是整个混凝土工程生产施工的基础,选用的水泥应标准稠度用水量小、水泥与外加剂间的适应性良好,碱含量低,配制的混凝土应具有良好的流动性。 ②集料的要求 粗集料应选用强度高、连续级配好、低碱活性、并且同一颜色的碎石,产地、规格必须一致,而且含泥量小于1%,集料不得带杂物。 细集料要求不得含有杂物,含泥量小于2.0%,泥块含量小于1. 0%。优先选用细度模数1.8~2.8的细集料。 ③外加剂的要求 选用的外加剂必须减水效果明显,能够满足混凝土的各项工作性能要求。与水泥的适应性良好,不致改变混凝土的颜色。 ④掺合料的要求 掺和料应能增强棍凝土的和易性,改善混凝土的施工性能,减少水泥石中的毛细孔数量和分布状态,且有助于抑制碱集料反应,提高混凝土的耐久性。粉煤灰选用磨细II级以上粉煤灰。掺入超细矿渣以改善混凝土的孔结构,超细矿渣的比表面积应大于400m2/k

中国各地区的科学发展状况:评价与分析

内容摘要:本报告运用区域科学发展指数,对全国各地区(包括四大区域板块 和各省市区)在推进科学发展方面所取得的进展情况进行了评价、比较和分析。结果显示,各地区在经济依旧保持快速增长的同时,更为重视经济社会的协调 发展和生态环境的保护。“节能减排”作为“十一五”规划中的约束性指标, 开始逐渐发挥效力,各地区在转变经济增长方式、提高自主创新能力、统筹城 乡区域协调发展、加强和谐社会建设等各个方面,都取得了不同程度的进展。 关键词:区域科学,发展,评价 一、区域科学发展指数(国务院发展研究中心发展战略和区域经济研究部于 2006年开始设计“区域科学发展指数”体系,并根据2005年的数据对各地区 的经济社会发展做了评价,其具体研究成果参见《中国区域科学发展研究》 (中国发展出版社,2007年4月)。根据形势和数据的变化,我们对“区域科 学发展指数”体系进行了更新和调整,并根据2006年的数据测算了最新的“区域科学发展指数”,即为本报告的研究成果。)的基本内容?? 区域科学发展指数,是从落实科学发展观的要求出发,全面评价全国各地区一 年来经济社会发展情况的一个定量工具。区域科学发展指数具体评价内容包括:(1)经济增长的速度和效益状况(经济增长指数);(2)经济增长的环境友 好和资源节约状况(环境友好指数);(3)经济增长和社会发展的协调状况(协调发展指数);和(4)未来经济增长潜力的变化状况(潜力增进指数),区域科学发展总指数是对上述四个指数的一个综合。?? 其中经济增长指数具体考察三个方面的内容,即:(1)地区生产总值总量增长速度高低(地区生产总值增长指数);(2)考虑到不同发展阶段的经济体生产总值增长速度提高一个百分点的难度不同,同时将人均地区生产总值的绝对水 平纳入考察范围,旨在反映增长的难度(人均GDP水平指数);(3)评价经济增长除了考察量的方面以外,还要考察增长质量的方面,即增长的效益状况。 为此,还考察了辖区内所有经济活动产生的增值税、营业税、企业和个人所得 税占地区生产总值的比重(税收占GDP比重指数)。?? 环境友好指数具体考察两个方面的内容,即:(1)经济增长消耗了多少能源、水,占用了多少土地,即单位GDP的资源消耗(物耗指数);(2)经济增长排放了多少污染,包括水污染、大气污染和固体废物污染,即单位GDP的污染排 放(污染指数)。?? 协调发展指数具体考察五个方面的内容,即:(1)各地居民的收入增长是否与 其经济增长相协调(居民收入和GDP协调指数);(2)各地的就业增长是否与其经济增长相协调(就业增长指数);(3)各地居民所享受的公共服务等是否与其经济增长相协调(公共服务支出指数);(4)各地居民所享受的社会保障是否与其经济增长相协调(社会保障指数);(5)城乡居民之间的收入是否相协调,以及国内外在GDP增长中的收益是否相协调(收入分配指数)。?? 潜力增进指数具体考察五个方面的内容,即:(1)科技创新投入的力度和科技创新成果的数量(科技创新指数);(2)物质资本积累情况(物质资本指数);

高性能混凝土的现状与发展

一、高性能混凝土的定义 高性能混凝土已成为土木工程行业一个应用十分广泛的名词。为贯彻落实《国务院化解产能严重过剩矛盾指导意见》和《绿色建筑行动方案》,住房城乡建设部、工业和信息化部于2014年4月成立高性能混凝土推广应用技术指导组,联合推广高性能混凝土。今后高性能混凝土的采用情况将作为优秀建筑设计、绿色建筑评定等活动参评或获奖条件之一。鼓励绿色建筑、保障性住房、政府投资工程率先应用高性能混凝土。一些地区也发出政府指令,加快推广使用高性能混凝土。例如, 新疆乌鲁木齐市建委2014年发出《关于在乌鲁木齐地区加快应用高性能混凝土的通知》(乌建发[2014]46号),根据《批转关于推广使用高性能混凝土实施意见的通知》(乌政办[2011]241号)的有关要求,为进一步规范乌鲁木齐市高性能混凝土的应用,制定了《乌鲁木齐市高性能混凝土相关技术要 阎培渝 (清华大学土木工程系 北京 100084) 编者按:目前,高性能混凝土已成为土木工程行业一个应用十分广泛的名词。其内涵与定义、与高性能混凝土相关的主要标准规范有哪些?近年来高性能混凝土取得了哪些技术进步?清华大学土木工程系教授阎培渝在本文中作了详细的介绍,指出高性能混凝土是混凝土工业发展的方向,它是一个系统工程,需要原材料生产、混凝土制备、混凝土施工和结构设计等各部门的通力合作,才能取得预期的效果。高性能混凝土的推广面临许多挑战,也有大量的机会。广大工程技术人员应充分认识严格管控混凝土工程质量的重要性,使高性能混凝土的推广应用成为混凝土工程所有参与者的自觉行为。

求》,从高性能混凝土原材料、配合比和质量控制等方面提出了要求,要求混凝土生产企业和应用单位遵照执行。可见高性能混凝土的推广应用已上升到政府层面关注的事情。 高性能混凝土自上世纪80年代提出以来,其含义一直较为模糊。美国混凝土学会(ACI)给出的较为正式的定义为: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,采用传统的原材料和一般的拌和、浇筑与养护方法,往往不能大量地生产出这种混凝土。所指特性如:易于浇筑,振捣不离析,早强,长期力学性能,抗渗性、密实性,低水化温升,韧性,体积稳定性,恶劣环境下的较长寿命。该定义特别突出了混凝土拌和物的优良均质性,认为高性能混凝土不是混凝土的一个品种,强调混凝土生产与施工过程中表现出的“性能”(performance)或者其质量、状态、水平。该定义是一个质量目标,是一个重视混凝土生产与施工全过程质量控制的理念。对不同的工程,高性能混凝土有不同的性能强调重点,即“特殊性能组合”。ACI的定义提出后,逐渐被世界各地的混凝土研究者和工程技术人员所接受,成为混凝土研究和工程应用的行为准则。 我国高性能混凝土的工程应用始于一些需要长的安全使用寿命或处于恶劣环境中的重点工程,如高速铁路、跨海大桥、超高层建筑、大型水利工程和地铁等。近年来各行业制订了一些标准规范,指导高性能混凝土的应用。这些标准规范对于高性能混凝土的定义大同小异。 《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》(JTJ275-2000)关于高性能混凝土的定义是:用混凝土的常规材料、常规工艺,在常温下以低水胶比、大掺量优质掺和料和较严格的质量控制制作的高耐久性、高尺寸稳定性、良好工作性及较高强度的混凝土。 原铁道部2005年颁布施行的《客运专线铁路高性能混凝土技术条件》详细规定了各种环境中使用的高性能混凝土的原材料、配合比设计、制备、施工与质量检验等。 中国工程建设标准化协会发布的《高性能混凝土应用技术规程》(CECS 207∶2006)关于高性能混凝土的定义是:采用常规材料和工艺生产的能保证混凝土结构所要求的各项力学性能, 并具有高耐久性、高工作性和高体积稳定性的混凝土, 称之为高性能混凝土。 《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)关于高性能混凝土的定义是:采用混凝土的常规材料、常规工艺,在常温下以低水胶比、大掺量优质掺和料和严格的质量控制措施制作的,具有良好的施工工作性能且硬化后具有高耐久性、高尺寸稳定性及较高强度的混凝土。 中国建筑科学研究院正在编写的《高性能混凝土应用技术指南》关于高性能混凝土的定义是:以建设工程设计和施工对混凝土性能特定要求为总体目标,合理选用优质常规原材料,掺加外加剂和合理掺量的矿物掺和料,采用较低水胶比并优化配合比,通过绿色和预拌生产方式以及严格的施工措施,制成符合本指南技术要求的、具有优异综合性能的混凝土。 从以上标准规范关于高性能混凝土的定义可见,中国工程界仍然强调高性能混凝土是具有优异综合性能的混凝土,多着眼于具体的原材料选择和配合比设计,对于全过程质量控制理念关注不够,不重视施工过程对于高性能混凝土在结构中的表现的影响。由于许多人认为使用高性能减水剂和合理掺量的矿物掺和料所配制的混凝土就是高性能混凝土,忽视了全过程的质量控制,因此将一些人为因素造成的工程质量事故归咎于高性能混凝土,对高性能混凝土提出质疑,认为应该取消“高性能混凝土”这个名词,在我国混凝土学术界与建设工程技术界引起很多争论。 多年来一直有人质疑“高性能混凝土”这个名词是否恰当地反映了其内涵,有人提出应对高性能混凝土进行反思,希望找到一个更科学、更合理的新名词来表征High Performance Concrete。“高性能混凝土”在不同的阶段和不同的应用领域有着不同的内涵。在现阶段,其内涵应该落实到有利于提高混凝土质量、有利于提高建筑品质、有利于节约资源和能源、有利于环保和促进可持续发展等方面。 近年来,大型建筑、特殊结构不断出现,对于混凝土性能提出越来越特殊的要求。为了满足工程需要,混凝土的配制技术不断进步。比较突出的进步体现在自密实混凝土、高强混凝土、大掺量矿物掺和料混凝土、超高超远泵送施工等具有特定性能要求的混凝土的生产与特殊施工工艺等方面。

我国混凝土外加剂行业现状及发展趋势

我国混凝土外加剂行业现状及发展趋势 各种混凝土外加剂的应用改善了新拌和硬化混凝土的性能,促进了混凝土新技术的发展,促进了工业副产品在胶凝材料系统中更多的应用,有助于节约资源和环境保护,已经逐步成为优质混凝土必不可少的材料。20世纪30年代,国外就开始使用木质素磺酸盐减水剂,60 年代初,日本和西德先后研制成萘系和三聚氰胺系高效减水剂,从90年代开始,日本和欧洲开始使用聚羧酸系高性能减水剂,混凝土外加剂进入了迅速发展和广泛应用时代。在欧洲,90%的混凝土中使用各种混凝土外加剂,其中70%是各种类型的减水剂。我国外加剂的起步较国外稍晚,20世纪50年代开始木质素磺酸盐和引气剂的研究和应用,70年代以后,外加剂的科研、生产和应用取得重大进展,2000年前后逐渐开始对高性能减水剂进行研究,以聚羧酸系减水剂为代表的高性能减水剂在近5年的时间里应用量连续翻番增长。国家基础建设保持高速增长,铁路、公路、机场、煤矿、市政工程、核电站、大坝等工程对混凝土外加剂的需求一直很旺盛,我国的混凝土外加剂行业也一直处于高速发展阶段。 一、混凝土外加剂行业的发展现状 1.外加剂产品的发展情况 2010年1月~3月,中国建筑材料联合会混凝土外加剂分会组织协会会员单位、各省市的理事和各地有关专家、行业管理部门共同参与了2009年全国混凝土外加剂产品产量调查,在对全国各省市外加剂生产企业进行大量调查工作的基础上,根据多个渠道汇总的各省市外加剂产量数据累加,2009年全国各品种外加剂产量见下表。 目前,全国外加剂品种齐全,混凝土外加剂总产量达722.52万吨。各种合成减水剂产量约484.68万吨,各种高效减水剂(萘系、三聚氰胺系、氨基磺酸盐、脂肪族和蒽系减水剂)占全部合成减水剂总量的67%,聚羧酸系高性能减水剂占26%,普通减水剂(木质素磺酸盐减水剂)占7%.2009年其他外加剂的产量分别为引气剂1.6317万吨、膨胀剂126.362万吨、速凝剂100.71万吨(其中固体速凝剂占74.32%,液体速凝剂占25.68%)、缓凝剂(葡萄糖酸钠、糖钙、糖蜜等)9.15万吨。据估算,上述外加剂销售产值达到277.8亿元。 (1)高效减水剂 高效减水剂是在混凝土工作性大致相同时,具有较高减水率的一种外加剂,2009年全国总产量为322.79万吨,其中萘系占高效减水剂总产量的82.53%、脂肪族占12.85%、氨基磺酸盐占2.85%、蒽系占1.32%、三聚氰胺系占0.45%.萘系产量占全部合成减水剂总产量的55%,与2007年相比有所下降;聚羧酸系减水剂占全部合成减水剂的26%,与2007年相比有所上升,但萘系仍然是减水剂中使用量大面广的品种。2009年脂肪族减水剂产量比2007年增长29.93万吨,增加较多,这是由于脂肪族减水剂价格较为便宜,主要用于外加剂的复配,河南、浙江两省为脂肪族减水剂生产的大省。 (2)高性能减水剂 以聚羧酸盐类为主要成分的高性能减水剂具有一定的引气性、较高减水率和良好的坍落度保持性能,是环保型的外加剂。国外20世纪90年代开始使用,日本现在的使用率占高效减水剂的60%~70%,欧美约占20%左右。 从2000年前后,我国混凝土工程界逐渐认识聚羧酸系减水剂。近几年来,在高速铁路建设的带动下,高性能减水剂发展迅猛,并得到了大量推广应用。2007年国内年产量为41.43万吨,2009年依据各省聚羧酸外加剂生产量累加计算,产量为126.83万吨,增长幅度达到206%.聚羧酸外加剂生产量比较大的省市是山西省、江苏省和浙江省。 GB50119《混凝土外加剂应用技术规范》编制组对全国主要的7家聚羧酸原料生产企业的原料销售数量进行调查显示,这7家企业2009年聚羧酸原料销售约15万吨,折合聚羧酸减水剂母液约80万吨。此外,还有一些国外的企业也生产和销售聚羧酸外加剂原料。 高速铁路工程用外加剂主要是聚羧酸系减水剂。外加剂分会对2008年~2009年在建的

高性能混凝土的研究与发展现状

毕业论文课题名称高性能混凝土的研究与发展现状

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 引言 (1) 一、高性能混凝土产生的背景和研究现状 (1) (一)背景 (1) (二)研究现状及发展方向 (2) 二、高性能混凝土的性能研究和应用分析 (2) (一)高性能混凝土的概念 (2) (二)高性能混凝土的性能 (3) (三)高性能混凝土发展和应用中所面临的问题 (3) 三、高性能混凝土质量与施工控制 (4) (一)高性能混凝土原材料及其选用 (4) (二)配合比设计控制要点 (5) 1.设计思路有很大区别 (5) 2.胶凝材料用量及粉煤灰所占比例 (6) 3.含气量的要求 (6) 4.电通量指标 (6) (三)高性能混凝土的施工控制 (6) 四、高性能混凝土的特点 (7) (一)高耐久性能 (7) (二)高工作性能 (8) (三)其它 (8) 五、绿色高性能混凝土 (8) (一)研发绿色高性能混凝土的必要性 (8) (二)绿色高性能混凝土的可行性 (9) (三)绿色高性能混凝土的发展 (9) 六、高性能混凝土的发展前景 (10) 七、结论 (10) 参考文献 (11) 致谢 (12)

建筑工程施工经验小结

建筑工程施工经验小结刚出道的朋友,可以看看这个,很有借鉴参考的价值:首先一个单位工程施工组由一个项目经理部组成,人员组成一般为: 项目经理,土建工长、电气工长、水暖工长、质检员、资料员、材料员、安全员、预算员、实验员等。责任分工: 项目经理:负责协调甲方和施工单位、施工单位和监理、施工单位和包工队及其施工对内部的关系;负责施工进度和质量的总体控制,施工方案和施工组织的编制等。 土建工长:负责土建方面的现场管理。土建方面的洽商的编写,施工中人员的使用,土建施工中质量的保障。 电气工长:负责电气方面的现场管理。电气方面的洽商的编写,施工中人员的使用,电气施工中质量的保障。 水暖工长:负责水暖方面的现场管理。水暖方面的洽商的编写,施工中人员的使用,水暖施工中质量的保障。 质量检查员:施工过程中施工质量的监督。(包括:土建质量检查员,水暖质量检查员,电气质量检查员) 资料员:施工中各种材料的进场报验,使用申请;施工中各种资料的收集整理,汇编等。 材料员:工程材料的订购,进场。 安全员:工程中安全制度的宣传,编制及施工中的安全管理。 实验员:到实验室做各种规范要求需要的材料实验和技术实验。 预算员:工程前的预算及工程后的结算工作。预算员要经常到现场,要作到对实际工程量作到心中有数,能够现场估价。还要能够及时结算,更多的为本公司节省利润。施工中要求个人员相互配合,相互协调。既要作到各付其责,也要作到相互统一。主要的目的都要为公司赢利,为公司谋利,为公司节约材料,节省工时。施工人员可灵活调配和使用。很多情况下无须配满全部人员。施工中容易出现使承包方受损失的环节: 材料进场前:要对目前工地的使用材料有所了解(是甲方指定的材料,还是设计指定的材料,还是本方指定就可以;要对要使用的材料的质量,数量都要作到心中有数;对材料的市场价格要有所了解)注意的环节:材料员和材料经销商之间的默契的沟通。比如说,材料经销商对某种材料开出的价钱为100元,这个价钱已经是很高的了,完全可以往下侃下一部分价钱(比如80元就可以成交),可是材料员却要以120元的买回来,这样材料员就挣了20元,而且材料经销商也赚了,这是一

混凝土技术进展现状与可持续发展前景

2006年4月第35卷 第4期施 工 技 术 C ONSTRUCTI ON TECH NO LOGY 混凝土技术进展现状与可持续发展前景 覃维祖 (清华大学,北京 100084) [摘要]近几十年来,混凝土技术的进展使其强度和工作度呈现巨大的变化,然而混凝土结构的耐久性却面临日益 严峻的挑战,文章分析产生强烈反差的原因,对今后混凝土可持续发展的前景进行讨论。 [关键词]混凝土;高强混凝土;绿色高性能混凝土;可持续发展[中图分类号]T U52811 [文献标识码A [文章编号]100228498(2006)0420001204 The Situation and Sustainable Development Prospect of Concrete Technical Development QI N Wei-zu (Tsinghua Univer sity ,Beijing 100084,China ) Abstract :At the latest several years ,the strength and w orkability of concrete are greatly im proved because of the development of concrete technology.But the durability of concrete structure faced the m ore and m ore severe challenge.In this article ,author analyzes the reas on which causes the remarkable contrast ,and discusses the concrete sustainable development prospect for the future. K ey w ords :concrete ;high strength concrete ;green high performance concrete ;sustainable development [收稿日期]2005212208 [作者简介]覃维祖(1942— ),男,湖北蒲圻人,清华大学土木工程系教授,北京 100084,电话:(010)62785836 混凝土是当今世界上应用最广泛的建筑材料;同时,正如美国加州大学教授M ehta 所说:主要用于现代混凝土的水硬性胶凝材料———硅酸盐水泥,其生产不仅耗能大,而且排放大量的温室气体C O 2。普通混凝土要用约12%水泥、8%拌合水和80%的骨料。这意味着全世界混凝土除了每年要用16亿t 水泥以外,还要消耗近100亿t 的砂石和10亿t 水,即每年消耗126t 原材料,是世界上最大的自然资源用户。除每年30亿 t 生产水泥的原材料外,巨大数量骨料的开采、加工和 运输消耗相当可观的能源,并对地球的生态产生负面影响[1]。 在中国,不仅十几年来水泥产量高居世界的榜首,且在最近3年(2002~2004年)以每年增产1亿多t 水泥的惊人速度发展,其混凝土的耗用量也就可以随之推测出来。这说明:从事与混凝土材料和工程领域相关的人们,不仅要关注技术发展的前沿,还有必要关注混凝土业的可持续发展。 为使混凝土业能够可持续地发展,M ehta 提出了3个基本原则,或者说是3个基础,即:节约利用混凝土原材料,提高混凝土结构耐久性,以及在混凝土技术的研究和教育中将习用的还原论方法转换为整体论方法[2]。 1 混凝土强度与工作度 长期以来,混凝土业和设计人员都只面对可用于任何环境的万能混凝土,其抗压强度通常在15~25 MPa 。有些国家用于结构的混凝土抗压强度要稍高,为25~35MPa 。美国直到20世纪70年代末,广泛用于建 筑的混凝土强度仍在5000psi (35MPa )以下。 直到1983年,美国杂志《混凝土国际》上刊载了瑞士B ürge 的文章“24h 214000psi ”。文章叙述以水泥掺入硅灰作为胶凝材料,添加大剂量高效减水剂,将水胶比降低到0120甚至更低,可以使用常规的搅拌设备拌合及成型,经自然养护制备出1d 抗压强度达到100MPa 的混凝土。 该文章不仅在美国,甚至在全世界引发了一场开发与应用高强混凝土(HSC )的热潮。例如美国于20世纪80年代末、90年代初在芝加哥、纽约、西雅图等城市采用抗压强度为80~130MPa 混凝土建造了多栋100~ 300m 的高层建筑;北欧一些国家,例如丹麦、挪威和冰 岛等,则使用100~150MPa 的HSC 铺筑道路。需要指 1

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