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淺談混凝土技術的現狀及發展?

以下是仲達咨詢帶來的關於混凝土技術現狀和發展的相關內容,供大家參考。

混凝土是最大的人造材料,也是最重要的建築材料。目前,世界水泥年產量已超過120億t,中國產量居世界第壹,產量約為世界總產量的三分之壹。雖然混凝土的年消耗量沒有準確的統計數據,但按水泥產量估算,我國混凝土的年消耗量可達6億m3以上,其巨大的工程量和巨大的社會經濟意義是眾所周知的。鑒於中國未來發展的需要,本文擬從三個方面進行探討。

1預拌混凝土的現狀與發展

混凝土集中攪拌是建築工程生產管理的壹項重大改革。預拌混凝土的應用比例標誌著壹個國家混凝土生產的工業化水平。國外實踐表明,使用預拌混凝土壹般可提高人工率200% ~ 250%,節約水泥10% ~ 15%,降低生產成本5%左右。還具有保證質量、節約建設用地、實現文明施工的優點。世界上第壹家預拌混凝土工廠出現在德國,建於1903。此後,受到各國重視,發展迅速。到20世紀80年代初,統計結果表明,發達國家預拌混凝土的供應量已達到混凝土總產量的60% ~ 80%。

在中國,混凝土攪拌站建於20世紀80年代初的上海和常州。近20年來,由於建設規模的逐步擴大,特別是北京和東南沿海地區壹些城市的快速發展,各級建設行政主管部門采取了壹些配套政策和措施,使城市預拌混凝土產量每年增長12% ~ 15%。上海、北京、廣州、大連、常州等城市預拌混凝土使用量已達到本市混凝土使用總量的80%以上,接近經濟發達國家水平。然而,預拌混凝土的發展不平衡。就全國而言,預拌混凝土占現澆混凝土的比例不足30%,有些地方甚至沒有預拌混凝土站。與經濟發達國家相比,我國預拌混凝土仍處於起步階段。而且我國建設的預拌混凝土站多由施工企業或企業集團管理,而經濟發達國家的預拌混凝土已經成為獨立的新興產業,有很多專業公司專門從事預拌混凝土的生產和供應。

隨著預拌混凝土行業的快速發展,許多問題需要引起重視。比如混凝土價格不合理,混凝土供需不緊密協調,導致供大於求,導致價格走低,預拌混凝土質量無法保證。這種惡性循環不利於預拌混凝土的長遠發展。

為了保證預拌混凝土的健康發展,必須註意以下幾點:

1)加強預拌混凝土廠的合理規劃布局,預拌混凝土生產規模要與當地建築和市場需求相匹配,避免盲目發展和過度集中。

2)有計劃地組織在職人員培訓,提高人員素質和企業的技術、管理水平,加強相關標準的宣傳和實施。

3)規範市場,加強相關部門的監管,使供需雙方都必須遵守合同,增強合同的法律效力;並制定合理的預拌混凝土價格體系。從而使預拌混凝土在正常競爭條件下得以發展。

2.高性能混凝土的現狀與發展

為了找出目前混凝土在不同用途上的不足和薄弱環節,美國在20世紀80年代對許多土木工程單位進行了廣泛的調查,從調查結果可以看出,除了人們關註的抗壓強度外,急需提高的混凝土性能還有體積穩定性、抗滲性、流動性、抗折(抗拉)強度、鋼筋保護、線膨脹系數等。,當然,成本必須降低。以上所有性能可以概括為三類:強度、和易性、耐久性,這與幾個發達國家十幾年來正在研發的高性能混凝土(HPC)壹脈相承。

高性能混凝土的誕生和發展是現代工程發展的需要。例如高層、大跨度、重荷載、特殊使用條件和惡劣環境(如海上石油鉆采平臺、海底隧道等。)以及對施工速度、經濟性、節能性的更高要求;同時,由於混凝土技術的進步,高性能混凝土是可行的。高性能混凝土的先進性擴大了混凝土的應用範圍,提高了混凝土的社會效益和經濟效益。

開發高性能計算的主要方法有:

1)高性能原材料及相應工藝。2)復合:混凝土本身就是水泥基復合材料。高性能混凝土必須有活性優良的外加劑和摻合料,尤其是高效減水劑。往往不僅需要將它們混合在壹起,還需要同時使用幾種外加劑才能達到所需的性能,充分發揮復合的作用,這將是HPC取得更大效益的方向。

在中國目前的條件下,HPC可以使用以下原材料:

a)水泥。水泥以42.5#或42.5R矽酸鹽水泥為主,也可選用鐵氧體水泥、堿礦渣水泥等壹些特殊水泥,但水泥過多或過細都不利於耐久性。

b)聚合。必須符合國家標準,要求牢固潔凈,粒徑、顆粒形狀、級配、強度都與和易性有關,應先進行試驗。站點必須改變不註重聚合的壞習慣。

c)活性細摻料。不僅要節約水泥,還要滿足和易性(如可泵性)和耐久性的要求。因此,矽灰或粉煤灰、沸石粉、磨細礦渣等優質活性細摻合料已成為高性能混凝土的必備組分。兩種細外加劑的組合有時能帶來好的效果。

d)添加劑。首先,超塑化劑是高性能混凝土的重要組成部分。為了大大減少水來提高強度和耐久性。使HPC具有足夠的流動性、可泵性和填充性,同時也盡量減少泌水。加入活性細摻料時,必須加入足夠的減水劑或高效減水劑;為了減少坍落度損失,必須加入緩凝劑和引氣劑;對於早強,可加入早強劑或早強減水劑;為了防止早期收縮,可以加入適量的膨脹劑。因此,外加劑的復合效應對高性能混凝土滿足各種功能要求至關重要。

高性能混凝土的復合方式不僅是活性細摻料和高效減水劑的復合使用,而且是優質粉煤灰和磨細礦渣、矽

灰和粉煤灰或稻殼灰、沸石粉和粉煤灰等的組合。與各種添加劑混合在中國越來越普遍。

中國現在有條件采用不同用途的高性能混凝土。如世界上最長的斜拉橋楊浦大橋,亞洲第壹高樓東方明珠電視塔,龍羊峽、葛洲壩等水電站的建設。只要我們掌握混凝土的基本原理,利用已有的經驗,通過實驗註重質量,我們完全有能力制造和使用不同用途的混凝土,以滿足各種工程和產品的要求。在此基礎上,不斷改進創新,在混凝土技術、數量和質量上走在世界前列。

此外,美國、英國、日本等國家近年來也在研發幾種超高性能水泥基新材料。其主要力學指標大大超過高強混凝土,但可與陶瓷、鋁、鋼相媲美。比如抗壓強度可以達到300MPa,抗折強度可以達到150MPa,彈性模量可以達到50GPa。從這些新的發展可以看出,混凝土性能還有很大的潛力,混凝土技術的應用還有很大的發展空間,需要我們努力。

3原材料的現狀和發展

1)水泥。由於我國水泥工業的快速發展,粗放式帶來了嚴重的後果,其中只有不到三分之壹經過認證可以用於結構工程,小型水泥廠的水泥性能較差且不穩定。通過提出“限制、淘汰、改造、提高”的八字方針,改變檢驗方法,使之符合ISO。增產42.5#水泥和部分特種水泥,滿足工程需要。

水泥摻外加劑是正確的、必要的,有利於性能、經濟和環保。由於細度不夠,礦渣的活性沒有得到充分利用,因此應研究超細粉磨,這將節省更多的水泥熟料,用作高性能混凝土。

其他活性細摻合料,如粉煤灰、磚灰、沸石巖和稻殼灰等,有利於混凝土性能的改善和經濟效益的提高。目前,我國正在大力發展節能水泥、堿礦渣水泥和低需水量水泥,這也將取得巨大的社會、經濟和環境效益。

2)聚合。骨料的質量對混凝土的性能和經濟性非常重要。我國混凝土質量低且不穩定,影響工程質量和安全使用,這與骨料現狀有壹定關系。在中國,除了少數大型工地和大城市,分散的無計劃開采是主要方法。

優良的天然骨料來源日益萎縮,既浪費資源,又破壞環境。因此,必須重視骨料的計劃生產,加強質量控制和供應。否則,不可能普遍提高混凝土工程的質量和水平。在我國,堿激發骨料分布廣泛,水泥的堿含量也較高。因此,必須檢測骨料的堿活性,盡早防止堿-骨料反應的破壞,重視輕骨料、人工骨料、再生骨料和海砂的利用。

3)添加劑。半個世紀以來,添加劑的應用越來越廣泛,引氣劑、減水劑都是解放初中國創造的。至今已發展為20種添加劑,上百個品種。有減水劑系列、泵送劑、速凝劑、早強劑、緩凝劑、防凍劑、膨脹劑、防水劑、防銹劑、引氣劑、消泡劑、著色劑等。

在混凝土應用中,減水劑尤為重要。減水劑可分為普通型和高效型。高效減水劑具有以下特點:

1)減水率高,可減水18% ~ 20%。

2)減少坍落度損失。

3)保持強度不變時,可節約水泥10%以上。

4)不含氯離子,對鋼筋無腐蝕作用。

外加劑應根據混凝土在應用中的要求進行選擇。外加劑的使用要註意摻量和與水泥的匹配,必須先進行試驗。

外加劑的復合使用往往能取得良好的效果。不僅兩種或兩種以上外加劑復合,而且外加劑與活性細外加劑、細外加劑復合,將為改善混凝土性能開辟新的途徑,獲得多種效益。

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