Word版本，下載可自由編輯淺析土建工程新型混凝土材料的應(yīng)用商品混凝土技術(shù)進(jìn)展已有170多年的歷史,在緩慢的進(jìn)展過程中,曾浮現(xiàn)幾次變革,那就是1919年發(fā)覺了水灰比定理,1938年發(fā)覺了引氣劑,60年月初浮現(xiàn)高效減水劑。目前,商品混凝土技術(shù)進(jìn)展又處在一個(gè)變革時(shí)期。新型外加劑和膠凝材料的浮現(xiàn)使既有良好的工作性,又有優(yōu)異的力學(xué)性能和耐久性能的商品混凝土的生產(chǎn)成為現(xiàn)實(shí)。這種新型商品混凝土稱為高性能商品混凝土(HighPerformanceConcrete),簡(jiǎn)稱HPC。HPC的應(yīng)用將對(duì)商品混凝土建造施工技術(shù)和商品混凝土結(jié)構(gòu)性能起重要作用。

20世紀(jì)80年月以來,一些發(fā)達(dá)國(guó)家相繼研制勝利高性能商品混凝土(以下稱HPC),使商品混凝土進(jìn)入了高科技時(shí)代,日益受到國(guó)際材料界和工程界的重視。無數(shù)國(guó)家把HPC作為跨世紀(jì)的新材料加以討論與通過,使其成為當(dāng)代商品混凝土討論和應(yīng)用領(lǐng)域中的一個(gè)熱點(diǎn)。

HPC組成材料包括水泥、粗細(xì)集料、多種礦物摻合料、水和超塑化劑,其組成和配比要比一般商品混凝土復(fù)雜,要求也高得多。

HPC的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在:

1.因?yàn)镠PC的高強(qiáng)(60Mpa～100MPa)和超高強(qiáng)(≥IOOMPa)特性,可使商品混凝土結(jié)構(gòu)尺寸大大削減,從而減輕結(jié)構(gòu)自重和對(duì)地基的荷載,并削減材料用量,增強(qiáng)使用空間,大幅度的降低工程造價(jià)。

2.因?yàn)镠PC具有高工作性,可以減輕施工勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)省施工能耗。

3.HPC的高耐久性可增強(qiáng)對(duì)惡劣環(huán)境的抵擋能力,延伸建造物的使用壽命,削減修理費(fèi)用及對(duì)環(huán)境帶來的影響,具有顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

高性能商品混凝土在建造工程中的應(yīng)用

為了分析高性能商品混凝土在建造工程中的應(yīng)用,筆者首先從高性能商品混凝土的特性來了解高性能商品混凝土。

1.高性能商品混凝土特性

(1)新拌商品混凝土的工作性。新拌商品混凝土的工作性是一個(gè)綜合指標(biāo)。HPC要求新拌商品混凝土具有大流淌性(坍落度20cm～25cm)及流淌度經(jīng)時(shí)損失小,以滿足商品混凝土集中攪拌、、泵送、澆注的工藝要求。甚至在澆注時(shí)要求商品混凝土不振搗自流平,即好的填充性。終于得到勻稱穩(wěn)定的商品混凝土。這些要求是一般商品混凝土難以滿足的。與一般商品混凝土相比,HPC的組分復(fù)雜,多種摻合料與超塑化劑協(xié)作使用,其目的是利用這些組分來調(diào)節(jié)性能。其中最關(guān)鍵的技術(shù)之一是超塑化劑及其組成。單一成分的超塑化劑雖然對(duì)水泥漿有強(qiáng)的簇?fù)碜饔?減水率高達(dá)18以上,但并不能滿足HPC對(duì)工作性的所有要求。由于單一成分的超塑化劑(SP)難以解決坍落度損失、離析分層等問題。因此,必需將高效減水劑與緩凝劑、引氣劑、穩(wěn)定劑等組成復(fù)合超塑化劑(CSP)才干較全面滿足HPC對(duì)工作性的要求。

(2)硬化商品混凝土的性能。現(xiàn)代建造向高層化、大跨度方向進(jìn)展,因此增進(jìn)了高強(qiáng)HPC的討論和開發(fā)。在高層建造中,商品混凝土強(qiáng)度是對(duì)應(yīng)于柱子的軸力?？梢哉f建造物的層數(shù)是由所使用的商品混凝土強(qiáng)度來打算的。25～30層的建造物要使用強(qiáng)度36MPa～42MPa的商品混凝土,30～35層要42MPa～48MPa,更高層的建造就需要更高強(qiáng)的商品混凝土,如60層需用100MPa。目前建造物設(shè)計(jì)和施工以30～35層居多。因此,上述研究的強(qiáng)度范圍60MPa～120MPa的HPC是目前討論和今后進(jìn)展的方向,而大量使用的強(qiáng)度標(biāo)號(hào)是C40商品混凝土。在此狀況下,協(xié)作比設(shè)計(jì)可以參照一般商品混凝土的辦法,但是主要組成材料和性能應(yīng)滿足HPC的要求。HPC可能比一般商品混凝土要耐久得多,這是由于在設(shè)計(jì)協(xié)作比時(shí),就考慮到耐久性問題。特殊是早期下沉和硬化收縮小、干縮小、水化放熱低,因而提升了商品混凝土抗裂縫能力,無初始結(jié)構(gòu)缺陷。硬化后的商品混凝土密實(shí)、滲透性低。這些都使商品混凝土反抗外部因素的能力得到提升,終于得到耐久性好的商品混凝土。

2.高性能商品混凝土的應(yīng)用討論

商品混凝土用于工程結(jié)構(gòu)至今已有170多年歷史了,縱觀商品混凝土技術(shù)的進(jìn)展進(jìn)程,其進(jìn)展主要遵從復(fù)合化、高強(qiáng)化、高性能化三大技術(shù)路線。長(zhǎng)久以來,人們過分注意于商品混凝土的力學(xué)性能,主要集中在提升商品混凝土的強(qiáng)度上,以搞壓強(qiáng)度的比例關(guān)系來代表其性能的優(yōu)劣,而對(duì)影響商品混凝土耐久性則重視不夠,從而導(dǎo)致了許多工程結(jié)構(gòu)的開裂,甚至倒塌。此外,因?yàn)樯唐坊炷聊途眯圆桓?致使商品混凝土工程的修理費(fèi)急劇增大。如何延伸商品混凝土的使用壽命,進(jìn)展高性能商品混凝土勢(shì)在必行。

2023年10月用高性能商品混凝土勝利澆搗的航站樓工程第一塊大面積樓板,為澆筑量約800m3的主樓南區(qū)二層樓板。該樓板呈長(zhǎng)條型,寬約20m,長(zhǎng)約80m,厚500mm,澆筑前沿樓板長(zhǎng)度方向由南往北布置2條施工泵管,分離提供泵送商品混凝土。施工澆筑時(shí),投入商品混凝土生產(chǎn)線2條、商品混凝土水泥攪拌運(yùn)送車22臺(tái)、商品混凝土泵機(jī)2臺(tái),施工用時(shí)14h,施工過程順當(dāng)。其后,在檢查認(rèn)可了這種新型商品混凝土抗裂性以及總結(jié)了它的施工養(yǎng)護(hù)閱歷的基礎(chǔ)上,間續(xù)澆搗了其它的大面積樓板,囫圇航站樓施工補(bǔ)償收縮纖維商品混凝土總量超過4萬m3。經(jīng)檢驗(yàn),全部應(yīng)用補(bǔ)償收縮纖維商品混凝土施工的樓板強(qiáng)度均達(dá)到設(shè)計(jì)要求,沒有發(fā)覺任何顯然的肉眼可見裂縫,抗裂效果得到各方認(rèn)可和好評(píng)。

早在1992年,吳中偉首次將高性能商品混凝土介紹到國(guó)內(nèi)。如今,我國(guó)高性能商品混凝土的討論、應(yīng)用進(jìn)展快速。我國(guó)是生產(chǎn)和使用商品混凝土的大國(guó),商品混凝土的質(zhì)量在不斷地提升,涉足高性能商品混凝土的討論和應(yīng)用還是近10年的事。隨著高性能商品混凝土的優(yōu)越性不斷地得到認(rèn)可,商品混凝土應(yīng)用技術(shù)的長(zhǎng)進(jìn),城市建設(shè)速度的加快,高性能商品混凝土獲得了快速進(jìn)展。

高性能商品混凝土在實(shí)際工程中獲得了越來越廣泛的應(yīng)用,尤其是在高層建造、大跨度橋梁、海上采油平臺(tái)、礦井工程、海港碼頭等工程中的應(yīng)用日益增多。

全國(guó)無數(shù)討論單位已經(jīng)研制出一般泵送高性能商品混凝土、大摻量粉煤灰高性能商品混凝土、高流態(tài)自密實(shí)高性能商品混凝土、纖維增強(qiáng)高性能商品混凝土、輕骨料高性能商品混凝土、水下不簇?fù)砀咝阅苌唐坊炷粮酃づc海工高性能商品混凝土、高拋纖維高性能商品混凝土等等,研制出C30-C80的各種強(qiáng)度等級(jí)的高性能商品混凝土和完備的商品混凝土耐久性檢測(cè)設(shè)備,以及把握了配套的施工成套技術(shù)和各種商品混凝土耐久性檢測(cè)技術(shù)等。其中具有優(yōu)異耐久性的C3