高性能混凝土技术的发展与应用探析论文_熊开道,乔宇

高性能混凝土技术的发展与应用探析论文_熊开道,乔宇

深圳市金众混凝土有限公司 深圳龙岗 518114

摘要:建筑工程的发展成为一个时代的重要特征,当代的社会经济发展成就巨大,房产建筑的需求被城市化进程带动的同时,建筑工程设计和施工技术的研发成为行业突破和生存的重点,而建筑工程最为重要的关键材料则直接决定着设计落地的质量和经济效益,这种背景下高性能混凝土技术的发展填充此项空白,给大型建筑、高层建筑和特制构筑物带来了可能。高性能混凝土的强度和抗剪性能等特殊能力为建筑结构的施工提供了理论支持,本文就高性能混凝土技术的发展和应用简要探析,以供参考。

关键词:高性能;混凝土;建筑工程;发展;应用

前言:混凝土作为重要的建筑材料,经历了普通混凝土、高强度混凝土、高性能混凝土的发展过程。高性能混凝土是在混凝土发展到一定阶段出现的,随着破坏造成的结构崩塌事故在各地接连发生,使人们意识到混凝土强度增加带来的脆性问题已影响到高强混凝土的使用安全。自混凝土开始被应用在建筑工程中以来,已经有一百多年的历史了。随着建筑对施工材料的性能要求越来越高,混凝土的性能也在不断的完善。尤其是混凝土这种关系建筑主体结构施工质量的建筑材料,更是朝着高性能的方向不断发展,为建筑行业水平的提高提供重要的材料支撑,未来混凝土将成为最主要的工程结构材料,而高性能混凝土将占主导地位。那么目前为止,现代高性能混凝土的性质、特点和施工与普通混凝土有何不同呢?以下本文就来详细探讨这些问题。

一、高性能混凝土技术介绍

混凝土是以水泥、掺和料等为胶凝材料制作而成的,近年来,科学家的研究重心已经逐渐从研究普通的混凝土转移到研究高性能混凝土上,高性能混凝土是科学家提出来的一种新兴概念,高性能混凝土不仅具有普通混凝土所具有的物理化学特性,而且在耐久性方面更是比普通混凝土具有优势。在高性能混凝土研究之初,科学家就对高性能混凝土的性能做出了推断,当高性能混凝土应用到具体的工程施工时,也证明了研究者们的预测是正确的,高性能混凝土所带来的经济效益使高性能混凝土在建筑行业中受到广泛重视。

所谓高性能混凝土,就是指强度、工作性、耐久性、稳定性、环保性、经济性等诸多性能都高于一般混凝土的新型混凝土。目前所研究出的高性能混凝土根据其性质的不同,分为不同的种类,其中作为主流发展方向的高性能混凝土种类主要有绿色高性能混凝土、超高性能混凝土和智能混凝土等几大种类。

绿色高性能混凝土是指以粉煤灰代替部分水泥而形成的混凝土,其不但能够有效的降低混凝土的水化热效应,更重要的是能够极大的节省水泥用量,减少环境破坏和污染,是一种绿色环保型材料。超高性能混凝土则是指强度非常大的混凝土,其一般被用在一些特殊的领域,如军事领域等。智能混凝土是一种多功能的材料,其具备一些自我检测能力和调节修复能力,可以根据外界环境的变化来调节自身性能,是未来混凝土研究发展的重点。

二、高性能混凝土技术特征

1)高耐久性:能在正常使用环境下具有超长的使用年限和较小的维护费用;在特殊要求的使用条件下,能满足抗侵蚀、抗冻融等抵抗恶劣使用环境下的特殊要求。

2)高施工性能:能在具体的施工条件下,顺畅地完成混凝土的运送和浇注,能得到密实性和均匀性优越的混凝土结构。

3)较高强度:混凝土是一种非匀质性材料,水灰比一直是影响混凝土质量的核心因素。对于普通混凝土材料来说,水灰比越低,混凝土结构的抗压强度便越大,反之,则越小。而对于现代高性能混凝土来说,由于在混凝土搅拌过程中掺入了能够增强水泥分散能力的高效减水剂,所以高性能混凝土结构内部的减水率极高,实现了大幅度减少混凝土单方用水量的目的。此外,在混凝土材料制作中掺入超细粉这一举措,也在一定程度减小了混凝土结构的空隙率,提高了结构密度,从而使高性能混凝土的强度变得更高。

4)高体积稳定性:混凝土凝结前不分层、不离析,硬化后体积变化小,具有较好的抗裂能力。

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5)高经济性:高性能混凝土的经济性是从其结构强度、体积稳定等特性上综合体现出来的。其中,耐久性能够减少混凝土结构的维修、更换费用;高强度可以适当减少结构的尺寸,减小结构自重,并增加结构使用空间;工作性则可以降低施工人员的施工工作强度,加快工程施工进度,减少施工成本,等等。

6)耐火性能:混凝土组成是影响其微观结构的主要因素,而混凝土微观结构与其宏观性能存在直接的相关性。通过对受高温以后自密实混凝土各组分微观结构的研究发现:(1)与高性能混凝土相比,受高温以后,自密实混凝土的破坏程度更大。(2)在自密实混凝土中加入聚丙烯纤维能大大减小自密实混凝土受火后微观结构的破坏程度。(3)自密实混凝土在700℃以下能保持较好的稳定性,但是超过700℃以后,重量急剧下降,说明自密实混凝土一旦受火破坏性比普通混凝土要大。

三、高性能混凝土的应用分析

1)在建筑工程项目中的应用

在建筑工程项目施工中使用高性能混凝土技术能够减小构件截面尺寸、降低自重,与钢结构相比,加快施工速度也是在建筑工程项目施工中使用高性能混凝土技术的原因之一。高性能混凝土技术还具有相当好的防水能力,对于一些类似于堤坝等靠近海洋的建筑来说,最大的威胁就是水对建筑的腐蚀,因为海水的腐蚀会大大降低海洋建筑的使用寿命,因此,高性能混凝土技术在海洋建筑中的使用频率相当的高,高性能混凝土技术的应用能够提高海洋建筑的抵抗力,增加海洋建筑的使用年限。

2)道路工程项目中的应用

高性能混凝土在各方面的性能都优于普通的混凝土,因此,高性能混凝土已经广泛应用于各个行业,包括道路工程项目、桥梁工程项目、建筑工程项目等各种工程。高性能混凝土在道路工程项目中应用非常广泛,能够帮助道路地面的厚度得到合理的缩减。现今社会在不断发展进步,促使科技也在逐步发展,道路的使用得到了有效的提高。随着我国经济的发展,老旧道路逐渐在增加,而高性能混凝土在道路工程项目中的应用能够保证道路的质量,延长道路的使用年限,减少交通事故发生的可能。

四、浅谈高性能混凝土技术的发展

由于自密实混凝土具有优异的施工性能,可大大加快施工速率,减少劳动强度,并可避免由于可能振捣不足而引起的严重事故;低水胶比、低温升和大量矿物细掺料的使用可保证混凝土的耐久性。在欧洲、北美及亚洲的发达国家和地区,自密实混凝土在新建建筑物、加固工程中都得到了广泛的应用。

也可以合理利用化学外加剂和矿物掺合料的双重效能。高性能混凝土最为重要的性能指标是高耐久性。外加剂以及掺和料的合理添加能够很好的保证这种特性。在拌制混凝土的过程当中,应当对外加剂以及掺和料进行合理的组合,从而达到其效能的最佳状态。在发挥化学外加剂和矿物掺和料的双重性能过程中,应当注意以下三点。第一,要选择合适的外加剂以及矿物掺和料,使二者能够更好的匹配。第二,要将两者配合使用,一般不要单独使用,善于利用两者的复合效应。第三,研究两者合适的配对比,避免因配对比不适宜而产生副作用。

总结:

高性能混凝土技术的发展极大的促进了现代建筑行业的发展,提高了建筑综合质量的同时,保证了工程建设的安全性和可行性,由此也有利于企业相应的工程施工技术的不断改良。我们要充分开发高性能混凝土的应用可行性,不断改进和完善,加强研究和实验,不断提高高性能混凝土的性能,这必将成为现代混凝土的主要发展方向。争取在更多的工程中应用高性能混凝土,推动行业快速发展。

参考文献:

[1]徐伟,高性能混凝土技术发展与应用初探[J].门窗,2013,(11):230-231.

[2]中国土木工程学会标准: CCES02-2004.自密实混凝土设计与施工指南[S]。北京:中国建筑工业出版社.

[3]檀秋芬,扈惠敏.高性能混凝土的研究与应用综述[J].华章,2012,19.

[4]张松丹,高性能混凝土的研究与发展现状[J].科技致富向导,2014,08.

论文作者:熊开道,乔宇

论文发表刊物:《基层建设》2016年19期

论文发表时间:2016/12/1

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