高性能混凝土技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用初探_第1頁
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文檔簡介

目錄摘要 3一、緒論 4(一)研究目的和意義 4(二)發(fā)展現(xiàn)狀 4二、高性能混凝土簡述 5(一)高性能混凝土定義 5(二)高性能混凝的發(fā)展方向 6(二)高性能混凝土與普通混凝土的區(qū)別 6(三)高性能混凝土技術(shù)特征 7三、高性能混凝土發(fā)展面臨的問題 8(一)如何選擇和使用礦物細(xì)摻料 8(二)高效減水劑與復(fù)合外加劑的開發(fā)改性和使用以及相關(guān)問題 8四、高性能混凝土技術(shù)在工程項(xiàng)目中的應(yīng)用 9(一)高性能混凝土技術(shù)在建筑工程項(xiàng)目中的應(yīng)用 9(二)高性能混凝土技術(shù)道路工程項(xiàng)目中的應(yīng)用 9五、小結(jié) 9參考文獻(xiàn) 10致謝 10高性能混凝土技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用初探摘要目前,鑒于混凝土材料的特殊性,我國普通混凝土一般采用H級法進(jìn)行質(zhì)量控制:對原材料和工藝參數(shù)進(jìn)行初步控制,在某些實(shí)際生產(chǎn)過程中進(jìn)行生產(chǎn)控制,并按照資質(zhì)評估標(biāo)準(zhǔn)對驗(yàn)收控制質(zhì)量進(jìn)行具體控制,但是,到目前為止,中國還沒有相應(yīng)的高性能混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。因此,本文從混凝土的發(fā)展和存在的問題出發(fā),對高性能混凝土技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用進(jìn)行了考察和分析。關(guān)鍵詞:混凝土材料;高性能;發(fā)展與應(yīng)用一、緒論(一)研究目的和意義為了滿足現(xiàn)代國家作為土木工程中最常用和最常用的混凝土的要求,其主要發(fā)展方向是更高的強(qiáng)度,更好的性能和更好的自然環(huán)境友好性?;炷敛牧系陌l(fā)明已有近兩百年的歷史。其中,作為水泥的凝結(jié)技術(shù)已取得了很大的進(jìn)步,并朝著混凝土性能的方向發(fā)展。眾所周知,混凝土材料的發(fā)明是人類智慧的結(jié)晶?;炷敛牧鲜侨嗽觳牧?,最常用于土木工程中?;炷敛牧鲜墙ㄖ?,道路建設(shè),土木工程材料科學(xué)領(lǐng)域出現(xiàn)了許多新材料,使混凝土材料成為長期不可替代的主要建筑材料,并開始向顫抖。這使混凝土材料的專家和科學(xué)家經(jīng)過了嚴(yán)格的測試。為了在土木工程材料科學(xué)領(lǐng)域突出混凝土材料,在土木工程材料科學(xué)領(lǐng)域中,各種新材料具有很高的競爭力,必須制造具有高強(qiáng)度和抗壓性的混凝土材料?;炷敛牧习l(fā)展的必然趨勢是研究高性能混凝土。(二)發(fā)展現(xiàn)狀先進(jìn)的工業(yè)化國家早在1980年末就在高性能混凝土的研究和開發(fā)上投入了大量資金。挪威是世界上最早對高性能混凝土進(jìn)行系統(tǒng)研究的國家之一。1989年,加拿大將高性能混凝土研究作為其本國政府的全額資助項(xiàng)目。五年后的1994年,加拿大政府投入大量資金研究高性能混凝土的建造和使用。實(shí)際上,瑞典已經(jīng)出版了《具有嵌套強(qiáng)度的混凝土結(jié)構(gòu)指南》。就高性能混凝土的實(shí)際應(yīng)用而言,它還早于中國,1975年,美國芝加哥的水塔廣場(WaterTowerPlaza)建筑是美國最高水平的混凝土建筑技術(shù)。加拿大Scritia建筑采用的高性能混凝土的建筑強(qiáng)度達(dá)到70MPa。Nest的高性能混凝土材料包含高爐礦渣?;?lián)合廣場大樓位于美國西亞。國外高性能混凝土的強(qiáng)度不斷提高。加拿大和法國制造的細(xì)?;炷恋膹?qiáng)度已達(dá)到800MPa。加拿大已經(jīng)在實(shí)踐中推廣了這種高強(qiáng)度混凝土材料的使用。高性能混凝土的研究在中國起步較晚,但發(fā)展很快。中國已經(jīng)成功地自主研發(fā)。C60,C80和C100或更高強(qiáng)度的高性能凝結(jié)停止,這些高強(qiáng)度高性能混凝土被用于實(shí)際技術(shù)中。例如,廣東省廣州市由C60鋼筋混凝土柱(RCC)制成的中天大廈,由C60高性能鋼柱(CFSTC)制成的上海金茂大廈和由C100高性能混凝土制成的沈陽富臨大廈以及大型項(xiàng)目例如國家大劇院。充分表明,我國高性能混凝土的研究已從試驗(yàn)階段發(fā)展到大規(guī)模應(yīng)用階段。隨著普通混凝土逐漸發(fā)展成超高強(qiáng)度混凝土,其成分,材料性能,微觀結(jié)構(gòu)和技術(shù)應(yīng)用都發(fā)生了不同程度的變化。中國許多科學(xué)家正在努力延長結(jié)構(gòu)的使用壽命,并有效地控制高性能混凝土的質(zhì)量。自中華人民共和國成立以來,中國先后通過了《混凝土強(qiáng)度測試與評估標(biāo)準(zhǔn)》,《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》,《混凝土和預(yù)制海綜合質(zhì)量控制條例》和《建筑質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》。國家標(biāo)準(zhǔn),部委標(biāo)準(zhǔn)和一些規(guī)范的主要目的是改善混凝土質(zhì)量管理的標(biāo)準(zhǔn)化。美國著名的混凝土材料科學(xué)家S.P.Shhua指出:盡管高強(qiáng)度混凝土具有較高的強(qiáng)度和較低的滲透性,但高強(qiáng)度絕緣混凝土不一定具有良好的耐久性。美國著名的混凝土材料科學(xué)家VirendaK.Varma還寫道,應(yīng)將高強(qiáng)度混凝土與高性能混凝土區(qū)分開。每種材料必須具有不同的機(jī)械性能以及不同的非機(jī)械性能,例如:體積穩(wěn)定性,耐腐蝕性,抗?jié)B性,抗偏析性和材料的高填充性。因此,混凝土材料的技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)應(yīng)該以提高混凝土材料的性能為目標(biāo),而不是簡單地成為具有高強(qiáng)度的高性能混凝土。在實(shí)際生產(chǎn)中,應(yīng)根據(jù)不同技術(shù)應(yīng)用的具體要求制備強(qiáng)度不同的高性能混凝土。二、高性能混凝土簡述(一)高性能混凝土定義混凝土是建筑技術(shù)中的主要建筑材料。由于其出色的物理和化學(xué)特性,它經(jīng)常用于各種類型的建筑技術(shù)中。隨著混凝土技術(shù)的不斷進(jìn)步,國內(nèi)外許多科學(xué)家已將研究重點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)移到高性能混凝土的研究和使用上。與常規(guī)混凝土相比,高性能混凝土不僅具有優(yōu)異的化學(xué)和物理性能,而且還具有堅(jiān)固耐用的材料性能,并且比常規(guī)混凝土具有更廣泛的用途。(二)高性能混凝的發(fā)展方向2.2.1綠色高性能混凝土綠色高性能混凝土的研究與應(yīng)用是粉煤灰混凝土。粉煤灰混凝土的使用顯著提高了新混凝土的可加工性,這種方法可以節(jié)省水泥,減少污染,對環(huán)境影響很大。2.2.2智能混凝土智能混凝土是添加到原始混凝土中的復(fù)合智能組件,因此混凝土具有諸如自我意識,自我適應(yīng)和自我修復(fù)等功能。他還具有捕獲和控制環(huán)境變化的強(qiáng)大能力。2.2.3高耐久性能混凝土它可以顯著提高混凝土的早期抗裂性。上述高強(qiáng)度混凝土的防凍,解凍,中和,堿集料反應(yīng)和耐酸堿腐蝕性能都可以大大提高,這對今后高性能混凝土的發(fā)展具有積極的作用。(二)高性能混凝土與普通混凝土的區(qū)別2.2.1特征不同普通混凝土的抗壓強(qiáng)度是最基本的特征,可加工性和體積為主要指標(biāo)的穩(wěn)定性。盡管高性能混凝土是在普通混凝土的基礎(chǔ)上開發(fā)的,但兩者的性能卻大不相同。2.2.2組成成分不同普通混凝土基于水泥,粗骨料和細(xì)骨料以及水的四個(gè)主要成分,高性能混凝土基于四個(gè)主要成分,并添加了大量的化學(xué)添加劑和礦物骨料以定性改善性能。改變。助劑,如外加劑和礦物浸潤劑,已被確定為高性能混凝土必不可少的組成部分。(1)混合物不再是單一物種,而是朝著復(fù)雜和復(fù)雜類型的方向發(fā)展。例如,高效減水劑是一種表面活性劑,其作用是使水泥顆粒高度分散并去除絮凝結(jié)構(gòu)。它解決了低水灰比與可加工性之間的矛盾,并使混凝土的水灰比突破理論水灰比(0.38)。(2)從簡單使用未經(jīng)加工的單個(gè)牌號到研磨,深加工和復(fù)合,還開發(fā)了多種礦物材料。由于細(xì)度不足和質(zhì)量差,火山灰反應(yīng)的程度受到限制。他的主要貢獻(xiàn)是微觀骨料效應(yīng)和填充效應(yīng)。改善膨脹凝結(jié)水的等級,增強(qiáng)強(qiáng)度,與弱水泥水化產(chǎn)物的相互作用Ca(OH)2與火山灰晶體反應(yīng)形成水合酸凝膠。2.2.3微觀結(jié)構(gòu)不同混凝土是具有不同孔的多孔體??缀湍z的數(shù)量是影響混凝土強(qiáng)度和耐久性的重要因素??自缴?,混凝土越致密,耐久性越好,效果越差。凝膠越多,對凝結(jié)的抵抗力越高,抗凝性越低。與正常凝結(jié)相比,HPC使用低水凝膠比,并且固化后毛細(xì)孔的數(shù)量顯著減少。超細(xì)顯微外科手術(shù)改善了粉末聚集體的層次,并且還顯著減少了毛細(xì)孔的數(shù)量,因此,HPC形成了分散體。致密的微觀結(jié)構(gòu)。此外,滲透的超細(xì)系列具有大的活性,強(qiáng)烈的火山灰反應(yīng),消耗大量的Ca(OH)2并產(chǎn)生大量的凝膠,從而提高了強(qiáng)度,同時(shí)降低了Ca(OH)2增加HPC的耐腐蝕性。(三)高性能混凝土技術(shù)特征目前,不同國家的許多科學(xué)家尚未就理解高性能混凝土達(dá)成共識,這導(dǎo)致了各自的研究重點(diǎn)??梢钥闯?,在生產(chǎn)實(shí)踐中,混凝土結(jié)構(gòu)在高度腐蝕的環(huán)境中會(huì)很快腐蝕。由梅赫塔(Mehta)代表的一些科學(xué)家認(rèn)為,這種現(xiàn)象表明混凝土材料的抗壓強(qiáng)度指數(shù)不足以確?;炷敛牧系拈L期耐久性。因此,他們認(rèn)為高性能混凝土的研究重點(diǎn)應(yīng)該放在提高混凝土材料的耐久性上。他們提出了研究過程中抗?jié)B性和尺寸穩(wěn)定性的指標(biāo),許多研究混凝土材料的日本科學(xué)家認(rèn)為高性能混凝土是致密,高流動(dòng)性和無振動(dòng)的混凝土材料,因此岡村代表的科學(xué)家更加關(guān)注對新鮮混凝土的性能。他們將高流動(dòng)性和超高強(qiáng)度視為高性能混凝土的特性。在研究中也有不同的觀點(diǎn):以馮乃干教授為代表的一些科學(xué)家認(rèn)為高性能混凝土必須是高強(qiáng)度混凝土(HSC),而以吳忠偉為代表的另一部分科學(xué)家則認(rèn)為普通混凝土也可以是高強(qiáng)度混凝土。性能具體??梢哉f,高性能混凝土是在高強(qiáng)度混凝土的基礎(chǔ)上發(fā)展和改進(jìn)的。當(dāng)前,在高強(qiáng)度混凝土的制造中,通常使用超塑化劑和一些超細(xì)活性材料的添加來進(jìn)行不良混合。一些早期科學(xué)家發(fā)表的文獻(xiàn)和研究報(bào)告指出,高性能混凝土材料的抗強(qiáng)盜強(qiáng)度不必太高,通??梢詽M足5MPa的要求。國內(nèi)外仍然有許多科學(xué)家對高性能混凝土和高強(qiáng)度混凝土的概念感到困惑。高性能混凝土和高強(qiáng)度混凝土作為一個(gè)整體,在許多歐洲國家中經(jīng)常使用。實(shí)際上,由于其技術(shù)性能的多樣化,很難定義具有定量性能指標(biāo)的高性能混凝土。其強(qiáng)度指標(biāo)隨著混凝土材料的技術(shù)進(jìn)步而不斷提高。三、高性能混凝土發(fā)展面臨的問題高性能混凝土的使用存在很多問題:我國的水泥質(zhì)量不穩(wěn)定,分散性大,骨料質(zhì)量不好,污泥含量大,分級差。沒有強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。在高性能混凝土的建造過程中,由于設(shè)計(jì)人員的技術(shù)水平非常有限,混凝土的密實(shí)度和質(zhì)量不是很穩(wěn)定。高性能混凝土微管中水的蒸發(fā)和冷凝引起的收縮是混凝土表面的裂縫。在研究高性能混凝土?xí)r,知識是在實(shí)驗(yàn)室中測試的,但是實(shí)驗(yàn)室和實(shí)際環(huán)境卻大不相同,這對高性能混凝土的交付和使用產(chǎn)生了重大影響。(一)如何選擇和使用礦物細(xì)摻料精細(xì)礦物摻合料的使用是火山灰材料,石灰水泥材料,波特蘭水泥,混合材料水泥和高性能混凝土的不利發(fā)展過程。精細(xì)的礦物摻合料不僅對水合作用有積極作用,增加強(qiáng)度,致密性和可加工性,增加顆粒堆積密度,降低孔隙率,改善孔結(jié)構(gòu),而且對耐蝕性和性能下降的延遲有更大的影響。需要檢查以下幾點(diǎn)。(1)在混凝土中使用精細(xì)礦物添加劑與根據(jù)適用標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的其他水泥有所不同。相反,除了水泥,水和骨料外,細(xì)礦物添加劑被用作混凝土的主要成分。該方法不同于傳統(tǒng)方法。(2)高性能混凝土中摻入大量細(xì)礦物質(zhì)摻合料,如果水膠比低且無裂紋,則可以有效地保護(hù)鋼筋。但是,當(dāng)拉伸區(qū)域出現(xiàn)裂紋時(shí),彎曲元件的碳化性能如何?如何檢查鋼筋的腐蝕?精細(xì)礦物摻合料的上限是多少?(3)按照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),對相同含量的細(xì)礦物摻合料進(jìn)行測試,并且在實(shí)際使用中的效果差異很大(例如強(qiáng)度發(fā)展,凝結(jié)特性,流變特性等)。為了確保細(xì)礦物添加劑的穩(wěn)定性,必須精確和全面地評估細(xì)礦物添加劑的活性。如何進(jìn)行科學(xué)的分類以及如何根據(jù)各自的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行組合,以便彼此學(xué)習(xí),并充分利用其有益效果。

(二)高效減水劑與復(fù)合外加劑的開發(fā)改性和使用以及相關(guān)問題高效減水劑解決了低水合比,低耗水量和高性能混凝土的可加工性之間的矛盾,因此成為必不可少的組成部分。如何使用它來更好地利用它的效率仍有很多工作要做。(1)目前,中國生產(chǎn)量最大的萘基高效減水劑的生產(chǎn)非常分散,質(zhì)量差異很大,不利于集約化生產(chǎn)和總體質(zhì)量的提高。如何優(yōu)化品牌以達(dá)到生產(chǎn)規(guī)模并改善和穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量?(2)在開發(fā)新品種時(shí),不僅要注意提高其減水率,還要考慮環(huán)境和職業(yè)安全,認(rèn)真進(jìn)行混凝土的毒性試驗(yàn)和溶出度試驗(yàn)。近來,一些裝置通過改進(jìn)生產(chǎn)工藝提高了現(xiàn)有萘基高效減水劑的減水率,值得推廣。(3)減水劑的作用受使用方法的影響。目前,它主要在混凝土生產(chǎn)中摻混,而摻入混合水的方法效果最差。大多數(shù)國家在混合后使用液態(tài)高效減水劑,以提高減水率并減少混凝土的流掛損失。但是,最有效的方法是在水泥制造過程中將水泥與水泥一起研磨。高效減水劑的類型和用量如何影響水泥的性能?檢查標(biāo)準(zhǔn)如何適合。四、高性能混凝土技術(shù)在工程項(xiàng)目中的應(yīng)用(一)高性能混凝土技術(shù)在建筑工程項(xiàng)目中的應(yīng)用高性能混凝土通常用于建筑項(xiàng)目。使用高性能混凝土技術(shù)可以有效減輕建筑項(xiàng)目的重量。由于高性能混凝土具有良好的防水性能,因此它也經(jīng)常用于防水工程中。高性能混凝土的使用可以降低建筑物中海水的腐蝕程度,并增加建筑物的使用壽命。(二)高性能混凝土技術(shù)道路工程項(xiàng)目中的應(yīng)用與普通混凝土相比,高性能混凝土通常在道路建設(shè)和土木工程等各個(gè)行業(yè)中用作永久混凝土。在道路施工中,高性能混凝土作為道路施工中的常用建材,可以幫助減少土壤厚度。高性能混凝土材料的廣泛使用已在一定程度上減小了道路的厚度,并改善了道路的質(zhì)量和耐久性,從而延長了道路的使用壽命并減少了道路事故的發(fā)生。五、小結(jié)隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展和科學(xué)的不斷發(fā)展,高性能混凝土技術(shù)的發(fā)展與研究是建筑業(yè)發(fā)展的必由之路。高性能混凝土技術(shù)的研究目前還不成熟,不能完全滿足公司和社會(huì)的需求。因此,高性能混凝土技術(shù)應(yīng)繼續(xù)發(fā)展,對高性能混凝土技術(shù)的研究應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,以使高性能混凝土技術(shù)更好地造福于社會(huì)和建筑業(yè),同時(shí)使人們和他們的生活更輕松滿足生活需要。參考文獻(xiàn)[1]范琪,王宗康.高吸水樹脂對高性能混凝土抗鹽凍性和抗氯離子滲透性影響[J/OL].公路,2020(03):238-242[2020-03-06].[2]楊簡,陳寶春,蘇家戰(zhàn).鋼纖維對超高性能混凝土彈性模量的影響[J/OL].硅酸鹽學(xué)報(bào)

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