摘要:高性能混凝土在当前基础设施的建设中应用范围非常广泛并不断扩展,本文将从高性能混凝土的研究和发展现状入手,深入探究高性能混凝土的应用和发展现状。
关键词:高性能混凝土;发展;分析研究
引言
随着经济社会的发展和进步,现代化城市的建设步伐越来越快,相应的高层或超高层建筑越来越常见,而传统的混凝土在性能方面满意满足现代城市建设的需要,因此高性能混凝土凭借其诸多优良特性获得了越来越多的青睐,在现代化城市基础设施建设方面的应用日益广泛。
一、高性能混凝土产生的背景
1.概念及产生背景
不同的专业部门,由于对混凝土的性质需求不同对高性能混凝土的定义是不一同的。美国一些科研团队指出高性能混凝土是以高耐久性为主的一种建筑材料,具体包括较高的体积稳定性、低渗透性和高工作性,而不仅仅是高强度。而日本学者则强调高性能混凝土是具有良好的工作性能的一种建筑材料。
我国学者也明确给出了高性能混凝土的定义:“高性能混凝土是通过选用优质原材料,除水泥、水、集料外,必须掺加足够数量的活性细掺料和高效外加剂的,在很大程度上提高了传统普通混凝土性能的基础上,采用现代混凝土制作技术制作而成的一种新型高技术混凝土。”
高性能混凝土之所以能出现并迅速发展,是因为在目前常见的房屋、桥梁、隧道、海洋工程及军事工程中,使用普通混凝土不能达到设计要求,或者在施工或使用阶段出现损害,导致工程危机、财物损失、人员伤亡
二、高性能混凝土研究现状
1.高性能混凝土的起源于发展
最早针对高性能混凝土的研究,最早起源于西方发达国家,大约是二十世纪八十年代末至九十年代初这段时期,由于基础设施建设的需要,研究者针对传统的混凝土性能方面存在的不足提出了耐久性的概念,最初关注的是高性能混凝土在耐久性方面的特性,随着历史的推演和工程建设要求的发展不断发展和进步,就当前来说学者们对高性能混凝土提出了高强度、高耐久性、高工作性和工作性等特性要求,但客观说来,至今对于高性能混凝土的定义并没有形成统一的标准。
2.高性能混凝土的性能研究
高性能混凝土在强度方面具有普通混凝土无法比拟的优势,这主要归功于其成分,因为高性能混凝土是由掺合料和减水剂等物质共同组成的掺和剂,因此在抗压、抗拉、抗冲击以及韧性等力学性能方面比传统类型的混凝土要更具有优势,能够达到800MPa 的抗压强度和150MPa的抗拉强度,而且从质量上来看,高性能混凝土的质量要更轻。
而从工作性能方面来看,随着高性能混凝土相关工艺和技术的发展和进步,高性能混凝土的种类越来越多,不仅能够实现裂缝自愈合、高温防爆等特殊的需求,还能够在密度方面实现比传统混凝土更优良的性能,同时由于高性能混凝土在性能方面的优良特性,使得建设工程施工时能够减少噪音、灰尘等对周围居民和环境的影响,适用范围更加广阔。
3.高性能混凝土的应用与发展
随着近年来城市化建设的发展,高性能混凝土凭借其良好的耐久性和良好的工作性等特性在城市基础设施建设中得到了广泛的应用,尤其是桥梁和高速路等建设工程应用的尤其广泛。而由于高性能混凝土在经济效益和使用效果等方面的优势都比较明显,当前土地资源日益稀缺的形势下,采用高性能混凝土进行建设的城市高层建筑也越来越多。
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三、高性能混泥土研究的问题
1.未形成明确统一的定义
高性能混凝土的研究尽管已经发展了近二百年的历史,但客观说来并没有形成统一的定义或者标准,高性能混凝土的研究者们或者从其不同的性能方面对其进行描述,或者只关注其某一方面或某几个方面的特性,并没有对高性能混凝土形成统一、完整的定义。
2.关于是否用高强度来界定高性能混凝土的问题
从高性能混凝土的演变发展历程我们不难看出,最初高性能混凝土概念的提出就在于高性能混凝土比普通混凝具有更高的强度,同时在耐久性方面的优势也较为明显,因此许多学者人为高强度是高性能混凝土必备的特性。
3.关于是否用高工作性来界定高性能混凝土的问题
高工作性能是高性能混凝土三大特性之一,但是否要用高工作性能来界定高性能混凝土确实存在争议的。高性能混凝土在密实度等方面的优良特性大大便捷了建设工程的施工,有效减少振捣的工作量,对于减少周围环境的噪音影响具有显著的作用。
4.高性能混凝土早期开裂的问题
由于高性能混凝土广泛追求高强度,相应地导致其早期体积稳定性变差、更容易开裂,在受到外界侵蚀时更容易削弱其耐久性,因此开裂问题成为了影响高性能混凝土应用和发展必须要面对和解决的问题之一
四、高性能混凝土的发展前景
绿色高性能混凝土是一种对环境无害的高技术的混凝土,它的制作工艺以及配合比完全采用现代混凝土的设计技术,选用优质的原材料或者工业废渣,掺入矿物细掺料以及高性能外加剂,在严格的养护环境、时间控制等条件下配制而成。
绿色高性能混凝土所用的材料保证了混凝土具有较高的耐久性、良好的工作性、恰当的适用性、较强的体积稳定性以及其他各种力学性能;同时使用工业废渣做原材料也很大程度地节约了资源,保护了环境,具有较高的经济效益及环境效益,而且由于具有良好的性能使得工人劳动量也得到很大的减轻。因此,绿色高性能混凝土有很好的可行性。
绿色高性能混凝土良好的性能可以解决现存的问题。因此,加速发展绿色混凝土,研发更加有利的资源是建筑行业响应党中央号召走可持续发展道路的重要途径。绿色高性能混凝土的出现至今不过短短的十几年时间,还没有被人们所广泛认识和应用于建筑施工中。
纵然绿色高性能混凝土的原材料选择、掺和剂选择、添加剂选择等要求严格,养生条件、施工工艺与普通混凝土要求有所不同,造价略高,但长远来看,绿色高性能混凝土提高了建筑安全的安全性,而且可以回收再利用,加大了利用率,改善了建筑垃圾多的现状,从某种程度上说降低了资源的浪费,降低了制作的成本,保护了环境。因此,绿色高性能混凝土的发展是大势所趋。
结束语
综上所述,高性能混凝土在耐久性、稳定性以及良好的工作性等方面都具有传统的混凝土无法比拟的优势,这对于降低施工难度、减少工程建设方面的投入和支出具有十分重要的意义,同时又能够有效地提高建设工程的使用寿命、提高其安全性,因此在未来的城市化建设中势必会有越来越广阔的应用空间。
参考文献:
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[2]绿色高性能混凝土特点及其应用[J].史华.农村经济与科技.2018(10)
[3]C80高强高性能混凝土技术特点及工程应用[J].江均赞,杨锋杰.广东土木与建筑.2012(03)
论文作者:彭小高
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/20
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