混凝土的發(fā)展趨勢(shì)-wenkub.com
2025-10-18 00:06 本頁(yè)面
【正文】 這項(xiàng)工作意義特別重大，實(shí)施過(guò)程問(wèn)題特別復(fù)雜，需要政府、企業(yè)和科技工作者、社會(huì)科學(xué)家共同合作擬定詳細(xì)法規(guī)和指南。有的工程也提保證 100 年壽命，但如何界定最近在新疆還發(fā)現(xiàn)生成碳硫硅鈣石的破壞 [5]值得注意。引氣劑是提高抗凍性的最有效方法。無(wú)論從資料的論述及本人在國(guó)外考察大壩、橋梁、公路、工業(yè)及民用建筑的破壞均深感問(wèn)題之嚴(yán)重，在當(dāng)前超速發(fā)展的基建工程若耐久性不好，壽命不長(zhǎng)，其損失之嚴(yán)重將不是資源、能源不豐富的我國(guó)所能承受的。 1. 由于復(fù)雜的加工技術(shù)、高昂費(fèi)用和產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的不利影響，看來(lái)無(wú)宏觀缺陷水泥與砂漿、化學(xué)粘結(jié)陶瓷和活性粉末砂漿總的來(lái)說(shuō)今后只會(huì)對(duì)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(shí)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(hù)，因此對(duì)混凝土業(yè)的影響為中等； 3. 由于技術(shù)簡(jiǎn)單、初始費(fèi)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(lái)可望對(duì)混凝土業(yè)產(chǎn)生重大影響。不同國(guó)家之間的差異可能十分顯著。 拆除建筑物時(shí)的廢棄混凝土比較難以處理，因?yàn)槌；煊衅渌s物，如木頭、金屬、玻璃、石膏、紙、塑料和油漆。美國(guó)在 1983 年從長(zhǎng)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。在瑞士，自 70 年代以來(lái)，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。該混凝土具有良好的抵抗碳化、有機(jī)溶液滲透和凍融循環(huán)能力（不摻引氣劑）和鹽剝蝕。 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(wàn)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(yàn)段的基層；在密執(zhí)安州，高鈣粉煤灰以每年 30 萬(wàn)噸用于施工基層和路肩。根據(jù)Dunstan 的報(bào)道，到 1992 年為止，全世界已有近 100 座 RCCD 在 17 個(gè)國(guó)家建成。例如以 Ⅰ 型水泥 150 Kg/m粉煤灰 200 Kg/m水102Kg/m粗骨料 1220 Kg/m細(xì)骨料 810 Kg/m和高效減水劑 7 L/ m3 制備的混凝土，其 1d、 28d 和 180d 的抗壓強(qiáng)度分別為 55 與 80 MPa。 高摻量粉煤灰和礦渣混凝土 當(dāng)今全世界粉煤灰的年排量約為 億噸，只有 億噸，或 6%作為混合材用于水泥或礦物摻合料用于混凝土。 表面涂層 —— 根據(jù) Swamy 等人的說(shuō)法，運(yùn)用表面涂層保護(hù)鋼筋免于銹蝕的做法，其有效性長(zhǎng)期以來(lái)受到疑義，這是由于涂層材料的來(lái)源很廣 ，而類似的涂層的擴(kuò)散特性差異顯著。業(yè)界用戶認(rèn)為：采用 ECR，只能延長(zhǎng) 10~15 年鋼筋不生銹。大部分處于冬季使用除冰鹽地區(qū)。對(duì)浸泡在 6%氯化鈉溶液中，預(yù)先處理使混凝土梁存在裂縫的初步研究表明：以胺基脂為阻銹劑，用量為 5 L/ m3 混凝土，其阻銹作用要優(yōu)于以亞硝酸鈣為阻銹劑，用量為 20 L/ m3 的效果。阻止陽(yáng)極反應(yīng)，例如亞硝酸鈣，有將氯離子引起的陽(yáng)極反應(yīng)降低到最小的功能。在法國(guó)，預(yù)拌混凝土廠生產(chǎn)供應(yīng)自密實(shí)混凝土，作 為無(wú)噪音產(chǎn)品，可用于城市街區(qū)一帶的混凝土澆注。 采用摻 10~15%硅粉甚至更高的混合水泥配制的超塑化混凝土，具有優(yōu)良的粘附力，因此適用于濕噴的噴射混凝土進(jìn)行結(jié)構(gòu)修補(bǔ)，這也是高性能混凝土的應(yīng)用領(lǐng)域之一。對(duì)高性能混凝土結(jié)構(gòu)的施工，需要非常強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和質(zhì)量驗(yàn)收。同時(shí)，有必要重新考慮一個(gè)問(wèn)題，即長(zhǎng)期耐久性成問(wèn)題的混凝土，究竟是否能作為高性能混凝土進(jìn)入市場(chǎng)？ 高性能混凝土技術(shù)正在世界各地成功地用于很多離岸結(jié)構(gòu)物和長(zhǎng)大跨橋梁的建造， Langley 等人敘述了幾種加拿大一長(zhǎng)大跨橋梁所用的拌合物。根據(jù)該定義，耐久性不是高性能所必須的，這樣就會(huì)形成開發(fā)嚴(yán)酷環(huán)境下未必耐久的高性能混凝土的后果。Aamp。由于在嚴(yán)酷環(huán)境條件下，除非結(jié)構(gòu)物在其服務(wù)過(guò)程不出現(xiàn)裂 縫，否則就不可能獲得與維持高耐久性。用機(jī)械壓實(shí)的試件經(jīng) 400℃ 熱處理后，抗壓強(qiáng)度可達(dá) 680 MPa 、抗折強(qiáng)度 100 MPa、彈性模量 75GPa。易于泵送和成型可以顯著減少大工程，如配筋密集的鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土高層建筑、離岸構(gòu)筑物的施工費(fèi)用。 為獲得高強(qiáng)度，通常要借助高效減水劑將水膠比降到 以下，因此，同時(shí)獲得的重要特性就是低滲透性，這是在侵蝕環(huán)境中保持長(zhǎng)期耐久性的關(guān)鍵。萘系與蜜胺系的長(zhǎng)效減水劑商品現(xiàn)在也已問(wèn)世。 萘磺酸鹽與磺化蜜胺樹脂通常存在坍落度損失快的問(wèn)題，雖然可以通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)后添加的方式來(lái)解決，但這樣既費(fèi)錢又費(fèi)事。 60 年代日本發(fā)明的萘磺酸鹽與西德發(fā)明的磺化蜜胺樹脂，是高效減水劑代表性產(chǎn)品。 除了加快施工速度和改善耐久性以外，第三種驅(qū)動(dòng)力，即對(duì)環(huán)境友好的工業(yè)化材料，這方面在未來(lái)技術(shù)評(píng)價(jià)中的重要性正在日益增大。使混凝土技術(shù)向前推進(jìn)的兩大驅(qū)動(dòng)力，是加快施工速度和改善混凝土耐久性。 報(bào)道說(shuō)，這種不易腐蝕的新型混凝土可廣泛用于堤防、橋墩、隧道等近水工程 面臨的問(wèn)題 2． 1 資源緊張 21 世紀(jì)人類的三個(gè)重要問(wèn)題 人口增加； 資源和能源的緊張 ； 環(huán)境的惡化； ① 13 億人口是世界人口最多的國(guó)家；每年 400 萬(wàn)學(xué)生畢業(yè)；就業(yè)以及住宅問(wèn)題嚴(yán)重。 《產(chǎn)經(jīng)新聞》說(shuō)，現(xiàn)代混凝土的歷史最多只有２００年，但在５０００多年前的中國(guó)新石器時(shí)代大地灣遺址中，考古學(xué)家發(fā)現(xiàn)了類似混凝土的遺物，其耐久性令建筑專家 側(cè)目。由于原料豐富，制作原理簡(jiǎn)單，這 一 “ 混凝土 ” 制作技術(shù)還被后人繼承了下來(lái)，并流傳至今。 “5000 年前的大地灣人就已經(jīng)能夠制作和使用 ‘ 混凝土！ ” 這一發(fā)現(xiàn)讓全世界震驚，并為大地灣創(chuàng)造了一項(xiàng)世界奇跡。 長(zhǎng)期從事甘肅史地研究的天水學(xué)者安志宏說(shuō)，所謂的大地灣 “ 混凝土 ” 地面，其實(shí)就是古人打磨石器過(guò)程中產(chǎn)生的碎石粉末與水、沙混合后的 凝結(jié)物。這類材料比較適合對(duì)濕度控制要求比較高的美術(shù)館之類的建筑環(huán)境。最初是為醫(yī)院防止病毒感染而研制的，以地板材、墻 材、地氈、壁紙等產(chǎn)品為主。日本 1998 年就將其應(yīng)用于道路工程。 (3)凈化空氣混凝土 空氣污染對(duì)人類的健康有直接的危害，為了凈化各種有害氣體人們研究了各種凈化空氣材料。小野田公司將加氣混凝土類的多孔質(zhì)材料作為畜產(chǎn)排泄污水凈化和有機(jī)肥料化的輔助材料，尤其是持續(xù)吸附除去污水中的磷效果非常好。用此法制備的混凝土既有可能降低混凝土結(jié)構(gòu)的重量，提高混凝土的承載能力和耐沖擊性，又有很好的電 磁屏蔽功能，甚至可以用來(lái)制作隱身混凝土，用于軍事建筑。 資料 C、環(huán)境友好混凝土 利用納米材料量子尺寸效應(yīng)和光催化效應(yīng)等性質(zhì)，使混凝土具備吸收電磁波功能，環(huán)境凈化功能，分解有毒物質(zhì)，分解某些微生物，凈化空氣，凈化地表水等，可在 空間和地面同時(shí)起到保護(hù)環(huán)境的良好作用。 2020 年底，這種產(chǎn)品將進(jìn)入市場(chǎng)。 迄今為止，這種材料的特性還沒(méi)有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。 研制這種混合材料的念頭來(lái)自于一個(gè)匈牙利建筑師。從中可以看出， 2020 年中國(guó)水泥產(chǎn)量為七個(gè)先進(jìn)西方國(guó)家水泥總產(chǎn)量的 3． 5 倍，但我國(guó) GOP 中僅為七國(guó) GDP 總和的 6． 4％，相比之下仍可看出基建工程在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)投資所占比例極大。人口僅為世界的 1／ 5。 由于我國(guó)國(guó)土面積遼闊，人口眾多，要真正躋身世界強(qiáng)國(guó)之列，大幅度增加公路、鐵路、機(jī)場(chǎng)、電力等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是非常必要的。 6． 2 基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) 目前還收集不到我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施遠(yuǎn)景規(guī)劃的完整數(shù)據(jù)，但僅就已有的一些資料也可預(yù)見其規(guī)模之龐大： 公路：將從 106km 擴(kuò)大到 106km 高速公路：將從 104km 擴(kuò)大到 2020 年的 104
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