高性能混凝土的發(fā)展和應(yīng)用_土木工程(編輯修改稿)
2024-09-03 02:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 0。硬化后具有致密的結(jié)構(gòu),不易產(chǎn)生裂縫。（3)高的強度。高性能棍凝土應(yīng)有高的早期強度及后期強度。高強度是高性能混凝土的重要特點,但不等于低強度混凝土不具備高性能。我國基本上認為高性能混凝土標號應(yīng)在C50以上。目前一達國家高性能混凝土強度已經(jīng)達到C100以上,并已見諸工程應(yīng)用。（4）高耐久性。高性能混凝土應(yīng)具高的抗?jié)B性、抗凍融性及抗腐蝕性。高性能混凝土的滲透性很混凝土結(jié)構(gòu)致密,能有效地抵抗硫酸鹽、氯離子等有害介質(zhì)的侵蝕,使混凝土即使在嚴酷的自然環(huán)境下也具有較長的使用壽命。有些國家設(shè)計的混凝土使用壽命能達到100年,目前我國提出混凝土壽命至少應(yīng)在50年以上。 高性能混凝土的工程應(yīng)用如前所述，高性能混凝土的工程應(yīng)用已經(jīng)有了較大的發(fā)展，但是由于我國的現(xiàn)狀，各種方法和技術(shù)還相對落后，仍需要在工程實踐中不斷使用和檢驗。因此，本節(jié)主要闡述的是高性能混凝土的材料要求、工程應(yīng)用范圍以及簡單應(yīng)用實例。 高性能混凝土的原材料及配合比在配制混凝土?xí)r加入較大量礦物細摻料，可以降低溫升，改善工作性，增進后期強度，并可改善混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高耐久性和抗?jié)B性，尤其是礦物細摻料對堿－集料反應(yīng)具有很好的抑制作用，這些礦物細摻料稱為輔助膠凝材料。在配制高性能混凝土?xí)r，通常使用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥再摻加礦物細摻料。不同的礦物細摻料混合或礦物細摻料與水泥混合稱為復(fù)合膠凝材料。礦物細摻料的主要種類礦物細摻料基本可以分為四類：（1）有膠凝性（或稱潛在活性）的。如粒化高爐礦渣和水硬性石灰。（2）有火山灰活性的?；鹕交一钚灾副旧頉]有或極少有膠凝性，但其粉末狀態(tài)在有水存在時，能與Ca（OH）在常溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成具有膠凝性的組分。如粉煤灰、硅灰等。（3）同時具有膠凝性和火山灰活性的。如高鈣粉煤灰或增鈣液態(tài)渣以及固硫渣等。礦渣實際也同時具有火山灰活性。（4）其他未包括在上述三類中的本身具有一定化學(xué)反應(yīng)的材料。如磨細的石灰?guī)r、石英砂、白云巖以及各種硅質(zhì)巖石的產(chǎn)物。粉煤灰現(xiàn)已研發(fā)和使用的綠色高性能混凝土，絕大部分把粉煤灰作主要摻料，粉煤灰是工業(yè)廢料，如不很好利用，會對環(huán)境造成二次污染，在綠色高性能混凝土中采用粉煤灰，既解決了二次污染，又降低了混凝土的成本，同時提高了混凝土的性能，主要表現(xiàn)在提高了混凝土的耐久性和工作性。用粉煤灰代替部分水泥，在低水膠比條件下，水泥的水化條件相對改善，因為粉煤灰水化緩慢，使混凝土的“水灰比”增大，水泥的水化程度因而提高，這種作用機理隨著粉煤灰的摻量增大愈加明顯（摻量為58%:左右，）。水泥水化程度的改善，則有利于粉煤灰作用的發(fā)揮，然而與此同時，需要粉煤灰水化產(chǎn)物填充的空隙已經(jīng)大大減小，所以其水化能力差的弱點在低水膠比條件下被掩蓋，而降低溫升等其他優(yōu)點則依然起著有利于混凝土性能提高的作用。粉煤灰作為燃煤電廠的副產(chǎn)品，量大且來源穩(wěn)定，如果利用不好，不僅占地、占水域，而且污染環(huán)境。對于工程中添加粉煤灰作為混凝土的成分，不但節(jié)約了成本，提高了混凝土的強度，明顯改善混凝土的工作性、力學(xué)性能和耐久性，具有顯著的技術(shù)、經(jīng)濟和社會效益。硅粉硅粉中SiO2的的質(zhì)量分數(shù)隨生產(chǎn)國和生產(chǎn)方法而異，其含量越高，硅粉在堿性溶液中的活性越大。一般來講，用作混凝土摻合料的硅粉，其SiO2的質(zhì)量分數(shù)應(yīng)在90%以上，其中活性的SiO2（在飽和石灰水中可溶）達40%以上。硅粉之所以可以作為一種輔助性膠凝材料改善硬化水泥漿體的微結(jié)構(gòu)，首先是因為硅粉具有很高的火山灰活性。其次是因為硅粉的微集料特性，它不僅自身可以填充硬化水泥漿體中的有害孔，其二次水化產(chǎn)物也可以填充硬化水泥漿體中的有害孔，從而改善硬化水泥漿體孔隙結(jié)構(gòu)。?；郀t礦渣簡稱礦渣，是具有膠凝性（或稱潛在活性）和火山灰活性的礦物細摻料，除了在水淬時形成的大量玻璃體外，礦渣中還含有鈣鎂鋁黃長石和很少量的硅酸一鈣或硅酸二鈣等結(jié)晶態(tài)組分，因此它具有很微弱的自身水硬性。礦渣磨的越細，其活性越高.減水劑一般選用減水率20%左右的高效減水劑，～%。選用減水劑時應(yīng)考慮減水劑與水泥、粉煤灰的適應(yīng)性。骨料（再生骨料）舊建筑物或結(jié)構(gòu)物解體的混凝土經(jīng)破碎分級成為粗細骨料，代替混凝土中部分砂石配制的混凝土，稱為再生骨料混凝土。利用再生骨料配制再生混凝土已被看做為發(fā)展綠色混凝土的主要措施之一。再生骨料與天然骨料相比，具有孔隙率大、吸水性強、強度低等特性，這將導(dǎo)致再生骨料混凝土與天然骨料混凝土的特性相差較大。例如，再生骨料混凝土的工作性(流動性、可塑性、穩(wěn)定性、易實性)因孔隙率大、吸水性強而下降；再生骨料的多孔隙導(dǎo)致混凝土彈性模量減小、強度降低、剛度減??；吸水性強使失水后的混凝土干縮增大，因而再生粗骨料的性能波動較大，須經(jīng)分選、破碎、潔凈處理，并根據(jù)實驗測定骨料各項性能后，才能作為粗骨料使用。但若以30％以下的再生骨料等量取代混凝土中的天然骨料時，其性能與天
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