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高性能混凝土的研究与应用 - 图文

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(一)、高性能混凝土 HPC

混凝土技术发展的特点是由过去的以混凝土强度为中心转变为以耐久性和功能性为追求的目标,这种混凝土称为高性能混凝土。延长混凝土工程的使用寿命是节约资源、能源的有效途径,已成为世界各国关注的重大课题,对什么是高性能混凝土,尚无统一的定义,但一般讲必须满足以下三项要求:

1、高工作性。混凝土拌合物具有大的流动性,但不泌水、不离析、易泵送、易成型,甚至达到自密实,这样就能保证混凝土的浇筑质量,对硬化后的混凝土性能的影响至关重要。

2、良好的物理力学性能。由于高性能混凝土必须掺高效减水剂和活性矿物掺合料,具有较低的用水量、较低的水胶比、较低的水泥用量,因此混凝土具有较高的强度、弹性模量和体积稳定性。

3、高耐久性。这是高性能混凝土最重要的性能。混凝土的耐久性取决于混凝土的抗渗性,这是由于大多数侵蚀作用都离不开水和有害离子的渗透。 HPC设计必须在满足了高耐久性、高体积稳定性和足够的强度的同时保持良好的工作性。

配制技术路线是:采用低水胶比,掺高性能外加剂和活性矿物掺合料复合技术。 外加剂的作用:使混凝土在保证良好工作性条件下尽可能的降低W/B,来最大限度的降低水泥石中的孔隙和水泥石与骨料界面的缺陷。

矿物掺合料的作用:矿物掺合料的主要作用是提高耐久性和体积稳定性,提高后期强度,降低水化热,降低碱含量等。

高性能混凝土不是混凝土的新品种,而是普通混凝土技术发展的产物。要实现在混凝土结构中的混凝土具有高耐久性,必须是从原材料选择、混凝土配合

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比设计到混凝土生产、施工以及管理等各方共同努力才能实现。 (二)、绿色高性能混凝土 GHPC 绿色高性能混凝土具有如下特点:

1、更多的节约熟料水泥,减少环境污染。由于高性能混凝土用大量工业废渣作为活性矿物掺合料代替大量水泥,而这些磨细水淬矿渣和优质粉煤灰、硅灰等或它们的复合材料成为胶凝材料主要组分,比起熟料水泥的生产,大大减少CO2的排放量,还能节约资源、能源。

2、更多地掺加以工业废渣为主的活性矿物掺合料,不仅改善环境,节约土地和石灰石资源、能源,还具有降低混凝土的水化温升,改善体积稳定性和耐磨等优点。

3、更大地发挥高性能的优势,减少水泥和混凝土的用量。从根本上减少环境负担,这样才能使混凝土作为当代最大宗的人造材料成为可持续发展的建筑材料。是混凝土的发展方向,是混凝土的未来。

水泥混凝土在20世纪里发展成为全世界基础建设的主导材料之一,每年: 水泥生产、耗用 16亿吨 砂、石 近 100亿吨 水 10亿吨 每年全球消耗126亿吨原材料,是世界上最大的自然资源用户。 中国是世界的硅酸盐水泥生产大国,约占一半以上,同时也是粉煤灰、矿渣粉等工业废料排放量最大的国家。所以我们更应注重开发研究有效利用工业废料及减少水泥熟料生产的技术;注重降低单方混凝土的水泥用量,利用工业废料有效的改善混凝土结构物的耐久性,延长基础设施使用寿命,以减少地球自然资源的负荷、能源负荷和生态负荷,与经济可持续发展的方向相一致。

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(三)、2002、2003年预拌混凝土强度等级分布的统计结果

2002年

强度等级 ≤C20 C25~C40 C45~C55 C60 其它 万m3 3356.00 9089.60 1188.80 139.80 209.80 2003年

强度等级 ≤C20、C25 C30~C40 C45~C55 C60 其它 万m3 5107.70 14081 1089 212.80 319.20 占总的% 23.72 65.40 8.40 0.99 1.48 占总的% 24 65 8.5 1.0 1.5 注:本表取自2003年和2004年7期 文章作者:吴晓泉、闻德荣

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2004年北京市预拌混凝土生产完成情况

2004年北京市预拌混凝土行业1-12月份约完成预拌混凝土生产供应量3623.80万m3,比2003年增幅42.54%。其中年产量达到30万m3以上的企业有34家,共生产预拌混凝土1767.91万m3,占全市总产量的48.79%。(据悉,全国其它几个大城市2004年预拌混凝土生产供应量分别为:上海市完成4276万m3,比2003年增幅20.14%;天津完成1110万m3,比2003年增幅26.93%;广州市完成1100万m3,比2003年增幅36.10%;重庆市完成775万m3,比2003年增幅78.98%。)

2004年北京市各标号等级预拌混凝土占总产量的比率

标 号 C10 C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 预拌砂浆 其它 年产量(万m3) 70.93 183.40 265.64 616.76 1209.59 548.93 503.34 85.43 58.63 12.59 21.89 20.23 26.44 占总产量的比率(%) 1.96 5.06 7.33 17.02 33.38 15.15 13.89 2.36 1.62 0.35 0.60 0.56 0.72

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