混凝土的發(fā)展趨勢-資料下載頁
2025-10-23 00:06本頁面
【導(dǎo)讀】袂膆蒅莃螈膅膅蚈蚄膄芇蒁羃膃荿蚆衿膃蒂葿螅節(jié)膁蚅蟻芁芄蒈罿芀莆蚃羅艿薈蒆袁羋羋螁螇裊莀薄蚃襖蒂螀袃膂薂袈芄螈螄羈莇薁蝕羈葿莄聿羀艿蕿羅罿莁蒂袁羈蒃蚇螇羇膃蒀蚃羆芅蚆羈肅莈蒈袇肅蒀蚄螃肄膀蕆蠆肅莂螞蚅肂蒄薅羄肁膄螁袀肀芆薃螆聿莈蝿螞腿蒁薂羀膈膀莄袆膇芃薀袂膆蒅莃螈膅膅蚈蚄膄芇蒁羃膃荿蚆衿膃蒂葿螅節(jié)膁蚅蟻芁芄蒈罿芀莆蚃羅艿薈蒆袁羋羋螁螇裊莀薄蚃襖蒂螀袃膂薂袈芄螈螄羈莇薁蝕羈葿莄聿羀艿蕿羅罿莁蒂袁羈蒃蚇螇羇膃蒀蚃羆芅蚆羈肅莈蒈袇肅蒀蚄螃肄膀蕆蠆肅莂螞蚅肂蒄薅羄肁膄螁袀肀芆薃螆聿莈蝿螞腿蒁薂羀膈膀莄袆膇芃薀袂膆蒅莃螈膅膅蚈蚄膄芇蒁羃膃荿蚆衿膃蒂葿螅節(jié)膁蚅蟻芁芄蒈罿芀莆蚃羅艿薈蒆袁羋羋螁螇裊莀薄蚃襖蒂螀袃膂薂袈芄螈螄羈莇薁蝕羈葿莄聿羀艿蕿羅罿莁蒂袁羈蒃蚇螇羇膃蒀蚃羆芅蚆羈肅莈蒈袇肅蒀蚄螃肄膀蕆蠆肅莂螞蚅肂蒄薅羄肁膄螁袀肀芆薃螆聿莈蝿螞腿蒁薂羀膈膀莄袆膇芃薀袂膆蒅莃螈膅膅蚈蚄膄芇蒁羃膃荿蚆衿膃蒂葿螅節(jié)
【正文】 g/m粉煤灰 220 Kg/m3；德克薩斯州的路 面示范工程在混凝土中成功地采用了低鈣灰和高鈣灰 (摻量為混凝土重的 10~20%)。該工程的另一特色是將老路面破碎的混凝土塊作為骨料用于新路面。 基層和路堤 —— 高摻量粉煤灰和爐底灰在公路工程中的應(yīng)用包括穩(wěn)定土、路面基層、路堤和路肩，在 1989 年， 萬多噸粉煤灰在賓州用于建造公路的路堤；在佐治亞州，水泥 粉煤灰混合料用作公路試驗段的基層；在密執(zhí)安州，高鈣粉煤灰以每年 30 萬噸用于施工基層和路肩。 高摻量礦渣水泥 —— 每年全世界高爐礦渣的產(chǎn)量大約為 1 億噸，作為膠凝材料的比率很低，因為在許多國家， 只有少部分礦渣進行水淬或?；幚?，而緩慢冷卻的重礦渣沒有膠凝性質(zhì)。雖然美國材料試驗標準學會規(guī)定礦渣在水泥中的摻量可以到 65%，但商品水泥中一般不超過 50%。 根據(jù) Lang 等人最近的研究，用一種德國產(chǎn)含礦渣 %的水泥（比表面積為 405 m2 /Kg）制備超塑化混凝土，水泥用量 455 Kg/m3；水膠比 ；其 1d、 3d、 7d、 28d 抗壓強度分別為 1 3 58 和 91 MPa。該混凝土具有良好的抵抗碳化、有機溶液滲透和凍融循環(huán)能力（不摻引氣劑）和鹽剝蝕。 混凝土再生骨料 由于 各種不同的原因，建筑業(yè)將混凝土廢料再利用的重要性在增長，在許多國家的研究文獻和近來一些國際會議中得到反映。除了環(huán)境保護以外，天然骨料資源的保護、廢料堆積場所短缺和廢料堆積費用的上升，都是將廢棄混凝土作為再生骨料的原因。 根據(jù) Hendriks 的報道，歐盟國家每年排放 2 億噸建筑施工和拆除舊建筑的垃圾，預(yù)計 10 年后還要翻番。在瑞士，自 70 年代以來，廢棄物再生產(chǎn)業(yè)一直在發(fā)展， 60%的拆除廢料獲得再利用。 Uchikawa 估計：日本在 1992 年產(chǎn)生的建筑廢料約為 8600 萬噸，其中 1/3，即 2900 萬噸是廢棄混 凝土。 1200 萬噸已用作道路基層的骨料，其余的堆存起來。 Saeki 報道：再生骨料在寒冷地區(qū)作為道路基層材料的骨料，其各種性能是令人滿意的。美國在 1983 年從長約 9km 的高速公路路面上破碎已劣化的混凝土，用作骨料生產(chǎn)混凝土建造了新路面。 廢棄混凝土加工的骨料取決其潔凈度和堅實度，這與其來源和加工技術(shù)有關(guān)。利用預(yù)制場和預(yù)拌混凝土廠剩余混凝土加工的骨料通常比較干凈，性質(zhì)與剛加工的骨料接近；來源于拆除的路面或水工結(jié)構(gòu)的廢棄混凝土，需要篩分去除粉粒。許多實驗室和現(xiàn)場研究表明：廢棄混凝土相當于粗骨料的顆粒可以 用來代替天然骨料，進行比較試驗的結(jié)果是前者作為骨料配制的混凝土抗壓強度和彈性模量至少是后者的 2/3。 拆除建筑物時的廢棄混凝土比較難以處理，因為?；煊衅渌s物，如木頭、金屬、玻璃、石膏、紙、塑料和油漆。與拆除時的分選相結(jié)合，這類廢棄物可以分門別類地回收和再生，效果較好。顯然，由于加工費用所致，用建筑物拆除產(chǎn)生的廢棄物加工骨料，要比天然骨料還貴一些，但是這種情況很快就會改變，因為天然的優(yōu)質(zhì)骨料來源日趨短缺，而且廢棄物的處理所需費用也包括在經(jīng)濟分析的內(nèi)容里。 費用 — 效益分析 很少見到發(fā)表 有關(guān)材料和施工費用的文獻，但未發(fā)表的報告提供了一些有用的數(shù)據(jù)。不同國家之間的差異可能十分顯著。此外，由于經(jīng)歷的時間尚短，還沒有過硬的數(shù)據(jù)涉及近來開發(fā)技術(shù)（旨在延長暴露于侵蝕環(huán)境條件的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物使用壽命）的費用 — 效益分析。 Gerwick 曾試圖考察混凝土耐久性的經(jīng)濟性問題，比較了通常建議的控制混凝土受鋼筋銹蝕影響而劣化的一些措施（作為混凝土結(jié)構(gòu)物一次投資的百分比，以 1994 年西方國家的價格為基準），得出下列結(jié)論： ◆ 以粉煤灰或礦渣代替部分水泥，不增加費用，實際上只會降低費用； ◆ 用高效減水 劑減小水膠比，要增加 2% 費用；還摻有硅粉時，增加 5%費用； ◆ 用阻銹劑或環(huán)氧涂層鋼筋時，增加 8%費用；兩者都用時則為 16%； ◆ 采用混凝土外表面涂層或結(jié)構(gòu)陰極保護時，需要增加 20~30%的費用。 對混凝土技術(shù)進展的評價 對混凝土技術(shù)新近的發(fā)展，可以從 5 個角度將它們分成若干級，從而得出對混凝土業(yè)影響和沖擊大小的結(jié)論（見表 1）。 1. 由于復(fù)雜的加工技術(shù)、高昂費用和產(chǎn)品對環(huán)境的不利影響，看來無宏觀缺陷水泥與砂漿、化學粘結(jié)陶瓷和活性粉末砂漿總的來說今后只會對混凝土業(yè)產(chǎn)生不大的影響； 2. 超塑化混凝土拌合物（摻或不摻硅粉）、自密實混凝土將繼續(xù)在混凝土業(yè)應(yīng)用，由于其粘稠和自身收縮大的特性，需要特別注意抹面和養(yǎng)護，因此對混凝土業(yè)的影響為中等； 3. 由于技術(shù)簡單、初始費用低、高耐久性和有益于環(huán)境等原因，超塑化大摻量粉煤灰混凝土未來可望對混凝土業(yè)產(chǎn)生重大影響。在三元復(fù)合方面，即水泥、硅粉或稻殼灰、大摻量粉煤灰或礦渣，還有大量研究與開發(fā)工作要做。 4. 對阻銹劑、環(huán)氧涂層鋼筋、外表面涂層和陰極保護等技術(shù)下定論為時尚早，與大摻量粉煤灰或礦渣混凝土相比，它們高昂的費用和對環(huán)境的影響是主要缺點。 5．唐明述院士的呼吁：延長基建 工 程的壽命是最大的節(jié)約 本人曾多次撰文論述提高混凝土工程的耐久性及其對節(jié)約資源、能源、保護環(huán)境的重大意義。無論從資料的論述及本人在國外考察大壩、橋梁、公路、工業(yè)及民用建筑的破壞均深感問題之嚴重，在當前超速發(fā)展的基建工程若耐久性不好，壽命不長，其損失之嚴重將不是資源、能源不豐富的我國所能承受的。 從材料科學的角度出發(fā)，當前在我國延長混凝土：工程壽命要注意下面幾個方面： (1)必需大力推廣應(yīng)用超塑化劑和引氣劑。國內(nèi)外資料一致認為減少水灰比，減少孔隙率，提高混凝土 的致密性是增強耐久性的最關(guān)鍵措施。提出一般工程水灰比應(yīng)保持在 0． 45 以下，嚴酷條件下宜保持在 0． 40 以下。引氣劑是提高抗凍性的最有效方法。我國北方地區(qū)大力推廣使用，定將獲益匪淺。 (2)我國有漫長的海岸線，海沙大量應(yīng)用于建筑工程，但其中含有氯、堿等有害成分，必須洗凈使用，以減輕鋼筋銹蝕。 (3)在我國西南和西北地區(qū)、地下水和土壤中硫酸根含量較高，必須充分注意硫酸鹽腐蝕。最近在新疆還發(fā)現(xiàn)生成碳硫硅鈣石的破壞 [5]值得注意。 在這里我們不能僅從科學技術(shù)角度探討如何改善和提高耐久性，還要著重探討怎樣才能真 正重視耐久性，而且愿意為提高耐久性付出經(jīng)濟代價。當前工程實行招標制，業(yè)主希望價格越低越好，加以當前我國建筑業(yè)競爭激烈，保持低利潤也希望中標，中標之后無能力也不可能再為采取措施提高耐久性而付出經(jīng)濟代價。有時明知需采取某項新技術(shù)措施有好處也只能不用，工程技術(shù)人員也無法效力。有的工程也提保證 100 年壽命，但如何界定 I 二程的壽命困難太大，也就不具備約束力。為此特提出工程招標時明確提出“ 工程不小修和不大修的年限 ”，如規(guī)定瀝青混凝土路面 2 年不小修、 5 年不大修。橋梁 10 年不小修、 20 年不大修等等 (見表 4)，并與公司和個 人的經(jīng)濟收入掛鉤，有獎有罰，只有這樣才有可能真正把耐久性和提高壽命付諸到工程實踐中去。這項工作意義特別重大，實施過程問題特別復(fù)雜，需要政府、企業(yè)和科技工作者、社會科學家共同合作擬定詳細法規(guī)和指南。 表 4 各種工程耐久性的規(guī)定方案 工程 不小修年限（年） 不大修年限（年） 使用壽命（年） 橋梁 水泥混凝土路面 機場道面 瀝青混凝土路面 大壩 港口 隧道 10 5 5 2 10 10 10 20 10 10 5 20 20 20 120 40 40 15 100 100 100 注：這僅是初步設(shè)想，需要 修改
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