高性能混凝土技術發展及應用初探畢業設計論文終稿-資料下載頁

　　

【正文】 與研究部又組織了為期4年的國家研究項目“高性能混凝土2000,投人了600萬美元作為研究經費。1994年,美國聯邦政府16個機構聯合提出了一個在基礎設施施工中應用高性能混凝土的決議,并決定在10年投資2億美元進行研究。綠色是綠色環保,人類社會越發展,對綠色環保的要求越迫切。國外有位學者寫一篇綜述,題為“昨天和今天的水泥,明天的混凝土”,文中指出21世紀水泥工業應改名為水硬性膠凝材料工業,而且應是一種綠色工業。水泥和混凝土堪稱為世界上耗用量最大的材料,在我國尤其如此。我國人多地少,資源缺乏,同時也是世界上能源消耗的大國,以水泥和混凝土為例,我國水泥的年產量大約9億噸,占世界水泥產量的三分之一,混凝土產量約12億m3,世界混凝土年產量大約30億m3,混凝土的大量使用,需要大量水泥,水泥的生產又極大地影響了環境,直接影響子孫后代的生活,所以綠色高性能的發展是事在必行。綠色高性能混凝土的研究及使用,即保護了環境,又提高了混凝土的性能。以粉煤灰為例,現已研發與使用的綠色高性能混凝土,絕大部分把粉煤灰作主要摻料,粉煤灰是工業廢料,如不很好利用,會對環境造成二次污染,在綠色高性能混凝土中采用粉煤灰,即解決了二次污染,又降低了混凝土的成本,同時提高了混凝土的性能,主要表現在提高了混凝土的耐久性和工作性。混凝土的評價已由高強度轉為高性能,高性能中耐久性是一個主要的評定標準,混凝土不是一勞永逸的材料,它也是隨時間的增長、環境的影響和使用情況直接影響其使用壽命,一些發達國家面臨這個問題, 我們國家也面臨同樣的問題。1991年美國在提交國會《國家公路與橋梁現狀》的報告中指出,為了修理或更換現已存在缺陷的橋梁,需投資91 億美元如拖延維護進程,費用將增至1310億美元,美國每年用于混凝土維修的費用大約300億美元。我國是發展中國家,在工程建設中基本沒有維修費用,工程費用主要在新建工程,建國以來,五、六十年代的工程量大,經過幾十年的使用,可以說需維修的工程量肯定也是巨大的,費用是驚人的,因此,站在歷史的角度,站在發展的角度,研究混凝土高性能的意義巨大。 高性能混凝土的發展前景1997年3月的“高強與高性能混凝土”會議上,吳中偉院士首次出“綠色高性能混凝土(GHPC) ”的概念,并指出: GHPC是混凝土的發展方向,更是混凝土的未來。提高混凝土的綠色度,可以節約更多的資源與能源,將對環境的破壞減到最小。人類已經進入21世紀,混凝土應該更多地摻加工業廢渣摻和料,更多地節約水泥,有更高的強度和耐久性。高性能混凝土(HPC)具有下列特征:(1)更多地節約熟料水泥,降低能耗與環境污染。(2)更多地摻加工業廢料為主的細摻料。(3)更大地發揮混凝土的高性能優勢,減少水泥與混凝土的用量。因此,高性能混凝土本身就可成為綠色混凝土。事實上,許多工程如大體積水工建筑、基礎等對強度要求不高,但對耐久性、工作性、體積穩定性、低水化熱等有很高要求,都應采用HPC。例如日本跨海明石大橋基墩混凝土(50萬m3)要求高耐久性、高抗沖刷性與低升溫,而強度只要求20MPa,使用的就是摻加了復合外加劑與復合細摻料的HPC。由此可見,高性能混凝土并不一定強調高強,我國目前也己完成了普通混凝土的高性能化的研究和應用。因此,傳統的GHPC的應用范圍可以進一步擴大,可以將歐美對HPC強度的低限50MPa降低到C30左右,原則是只要不損害混凝土的內部結構如孔結構、水化物結構與界面結構等,保證混凝土具有良好的耐久性與體積穩定性。納米混凝土、再生混凝土、免振搗自密實高性能混凝土等都是綠色高性能混凝土。綠色高性能混凝土已被廣泛應用于市政工程、民用建筑和工業建筑,與普通混凝土相比,高性能混凝土具有更好的施工性能和耐久性,同時可以更多地利用工業廢渣及其它廢棄物,有良好的經濟指標和環保意義,因此,綠色高性能混凝土是混凝土的發展方向。隨著HPC的開發和應用, 建筑對生態環境產生的影響正引起社會的關注。建筑物在建造和運行的過程中需消耗大量的自然資源和能源,并對環境產生不同程度的影響。有專家指出, 作為建筑工業主要原料的水泥,實際上是一種不可持續發展的產品。因此,高性能混凝土的技術核心是在限制水泥用量以獲得混凝土高性能的同時,堅持其可持續性的發展原則。21世紀前后,吳中偉等提出了綠色混凝土的概念,在高性能混凝土的基礎上增加了三個含義:1)節約資源、能源。2)不破壞環境,更有利于環境。3)可持續發展, 既要滿足當代人的需求,又不危害后代人滿足其需要的能力。大力開展綠色高性能混凝土的研究和應用高性能混凝土具有普通混凝土無法比擬的優良性能,對混凝土的發展將起重要作用, 并為HPC的發展指明了非常明確的方向。 結論探討了高性能混凝土配合比設計的基本要求和技術途徑，主要從原材料的選擇、配合比參數的合理確定等方面進行了闡述。通過摻入礦物微細粉和高性能化學外加劑的技術途徑來配制高性能混凝土，既可改善混凝土的性能，又能降低生產成本，有利于高性能混凝土的推廣應用。文中提出的設計方法具有準確、簡捷、適用范圍廣及程序化的特點，采用此方法配制的混凝土具有良好的工作性、力學性及耐久性。通過對高性能混凝土抗凍性能試驗研究可得出以下結論,混凝土的抗凍性主要與所引入的空氣含量、氣泡的質量、混凝土強度和水膠比等因素密切相關，高性能混凝土的含氣量宜為2%～4%，這樣配制的混凝土具有200次以上的抗凍性能。高性能混凝土的抗凍性能與外加劑密切相關，外加劑的摻量存在一個最優值，%～%之間。如今我國HPC發展形勢一片良好，但是要使HPC 在建筑工程中推廣使用還需一個認識和實踐的過程。隨著我國建筑基礎建設的不斷增強，HPC必將成為新世紀的重要建筑工程材料。有關資料[12][13]顯示，我國的混凝土工業在污染防治與能源消耗控制方面與發達國家還存在著相當的差距，還有許多艱巨的任務要完成。我們必須高度重視保護生態環境的意義，堅持科學的發展戰略，全力發展綠色高性能混凝土。發展的過程必須有政府的控制管理和法律、法規的保障,必須有企業的自律和積極參與,必須有科技的投入和創新。有了這些，我們可以相信：混凝土的未來是綠色的。參考文獻：[1]廉慧珍，閻培渝．21世紀的混凝土及其面臨的幾個問題[2]張射墟，黃祖華．生態水泥的特性與應用[J]．中國建材，2002，(1)：36－37 [3] 吳中偉,[M].北京:中國鐵道出版社，1999. [4][M].北京: 中國建筑工業出版社，1996. [5] JGJ 552011，普通混凝土配合比設計規程，中國建筑工業出版社，2011 [6] 鐘佳墻，劉凱等．Ⅱ級粉煤灰在C80泵送大流動性混凝土中的試驗研究[A]．第三屆全國商品混凝土大會論文集[C]，2006 [7]杭美艷，趙根田，高春彥．用超細礦渣微粉配制C80混凝土的研究[J]．混凝土，2007:5557 [8]張傳倉，楊利民等．大體積混凝土測溫技術工程實踐應用[J]．混凝土，2007（4）:101102 [9] 趙鐵軍．高性能混凝土的滲透性研究[D]．[博士學位論文]．北京：清華大學，1997 [10]童良．混凝土中堿――集料反應研究[R]．[博士后研究工作報告]．北京：清華大學，1996 [11] 吳中偉．高性能混凝土――綠色混凝土[J]．混凝土與水泥制品， 2000，(1)： 3－6 [12]高長明，國際水泥工業最新技術進展及預測[J]．水泥技術，2005(3)：15－19 [13]汪瀾．論水泥工業能源消耗控制戰略[J]．中國水泥，2006(10)：22－25致謝 本論文從立題到論文撰寫整個過程都是在指導教師的悉心指導下完成的。特別是指導教師在學習上，思想上都給予我極大的關懷和幫助，在傳授我知識的同時，更注重培養我解決問題的思路和方法及創新能力，為我今后學習和工作打下了堅實的基礎并開闊了我的視野。指導教師敏捷的思維和孜孜不倦的探索精神是我永遠學習的榜樣，我所取得的每一點進步無不凝聚著指導教師的心血,我將最誠摯的謝意奉獻給我的指導教師。 完美DOC格式整理