土建工程新型混凝土材料的应用

概要：当前，现代水泥工业、水泥加工工艺和施工技术飞快发展，凝土材料品种大大激增，因此新型混凝土材料在工程建设中的地位变得日益最重要。文章基于高性能混凝土，阐释了高性能混凝土的特点，并探究了其在建筑工程中的应用于。　　普通的混凝土材料系由由堆积材料（石灰、水泥）、粗骨料（砂子）、细骨料（石子）和水所构成。

在性能及其应用于与发展的普通混凝土基础上，根据加到材料和施工工艺的有所不同，为首长成名目繁多、性能特异、用途不一的新型混凝土，本文以高性能新型混凝为事例，探究了其在建筑工程领域中的应用于。　　一、高性能混凝土阐述　　混凝土技术发展有数170多年的历史，在较慢的发展过程中，曾经常出现几次变革，那就是1919年找到了水灰比定理，1938年找到了引气剂，60年代初经常出现高效减水剂。目前，混凝土技术发展又处在一个变革时期。

新型外加剂和胶凝材料的经常出现使既有较好的工作性，又有出色的力学性能和耐久性能的混凝土的生产沦为现实。这种新型混凝土称作高性能混凝土，全称HPC.HPC的应用于将对混凝土建筑施工技术和混凝土结构性能起最重要起到。因此，美国、日本、英国、法国、加拿大、挪威等国都将HPC作为跨世纪的新材料，投放大量人力物力展开研究和研发。　　20世纪80年代以来，一些发达国家陆续研制成功高性能混凝土（以下称之为HPC），使混凝土转入了高科技时代，日益受到国际材料界和工程界的推崇。

很多国家把HPC作为跨世纪的新材料加以研究与利用，使其沦为当代混凝土研究和应用领域中的一个热点。　　HPC构成材料还包括水泥、笔画集料、多种矿物掺合料、水和超强塑化剂，其构成和用料要比普通混凝土简单，拒绝也低得多。

　　HPC的优点反映在：　　1.由于HPC的高强（60Mpa～100MPa）和超高强劲（IOOMPa）特性，可使混凝土结构尺寸大大减少，从而减低结构可调和对地基的荷载，并增加材料用量，减少用于空间，大幅的减少工程造价。　　2.由于HPC具备低工作性，可以减低施工劳动强度，节约施工能耗。　　3.HPC的高耐久性可减少对险恶环境的抵挡能力，缩短建筑物的使用寿命，增加修理费用及对环境带给的影响，具备明显的社会和经济效益。

　　二、高性能混凝土在建筑工程中的应用于　　为了分析高性能混凝土在建筑工程中的应用于，笔者首先从高性能混凝土的特性来理解高性能混凝土。　　（一）高性能混凝土特性　　1.新的蒸混凝土的工作性。

新的蒸混凝土的工作性是一个综合指标，如流动性、可泵性、填满性、均匀分布性等。HPC拒绝新的蒸混凝土具备大流动性（坍落度20cm～25cm）及流动度经时损失小，以符合混凝土集中于加热、运输、泵送、焊的工艺拒绝。甚至在焊时拒绝混凝土不振捣自流平，即好的填满性。最后获得均匀分布平稳的混凝土。

这些拒绝是普通混凝土无法符合的。与普通混凝土比起，HPC的组分简单，多种掺合料与超强塑化剂因应用于，其目的是通过这些组分来调整性能。其中最关键的技术之一是超强塑化剂及其构成。单一成分的超强塑化剂（如萘系和三聚氰胺系由高效减水剂）虽然对水泥浆有强的集中起到，减半水率超过18以上，但并无法符合HPC对工作性的全部拒绝。

因为单一成分的超强塑化剂（SP）难以解决坍落度损失、离析分层等问题。因此，必需将高效减水剂与缓凝剂、引气剂、稳定剂等构成填充超强塑化剂（CSP）才能较全面符合HPC对工作性的拒绝。　　2.硬化混凝土的性能。

现代建筑向高层化、大跨度方向发展，因此增进了高强HPC的研究和研发。在高层建筑中，混凝土强度是对应于柱子的轴力。可以说道建筑物的层数是由所用于的混凝土强度来要求的。

25～30层的建筑物要用于强度36MPa～42MPa的混凝土，30～35层要42MPa～48MPa，更加高层的建筑就必须更高强劲的混凝土，如60层只用100MPa。目前建筑物设计和施工以30～35层（高度大约l00m）为主。因此，上述辩论的强度范围60MPa～120MPa的HPC是目前研究和今后发展的方向，而大量用于的强度标号是C40混凝土。在此情况下，因应比设计可以参考普通混凝土的方法，但是主要构成材料和性能不应符合HPC的拒绝。

HPC有可能比普通混凝土要耐久性得多，这是因为在设计因应比时，就考虑到耐久性问题。尤其是早期沉降和硬化膨胀小、腊增大、水化放热反应较低，因而提升了混凝土外用裂缝能力，无初始结构缺失。硬化后的混凝土密实、渗透性较低。这些都使混凝土抵抗外部因素的能力获得提升，最后获得耐久性好的混凝土。

　　（二）高性能混凝土的应用于研究据报，全世界每年混凝土用量平均90亿吨，规模之大、斥资之虎、应用于之甚广，作为现代工程主要材料的地位仍然不被动摇。混凝土用作工程结构至今已有170多年历史了，纵观混凝土技术的发展进程，其发展主要遵循复合化、低增强、高性能化三大技术路线长期以来，人们过分侧重于混凝土的力学性能，主要集中于在提升混凝土的强度上，以搞压强度的比例关系来代表其性能的好坏，而对影响混凝土耐久性则推崇过于，从而造成了许多工程结构的裂开，甚至坍塌。例如，1980年3月，北海Stavanger近海钻井平台AlexanderKjell号忽然毁坏；乌克兰境内的切尔诺贝利核电站的外泄；日本的一些钢筋混凝土桥梁，投放将近20年因无法用于而被摧毁；辽宁盘锦辽河大桥的断毁等等。

此外，由于混凝土耐久性不低，导致混凝土工程的维修费急遽减小。如何缩短混凝土的使用寿命，发展高性能混凝土势在必行。　　2001年10月用高性能混凝土顺利浇捣的航站楼工程第一块大面积楼板，为吊装量大约800m3的主楼南区二层楼板。

该楼板呈圆形长条型，长大约20m，长约80m，薄500mm，吊装前沿楼板长度方向由南往北布置2条施工泵管，分别获取泵送混凝土。施工吊装时，投放混凝土生产线2条、混凝土搅拌车22台、混凝土泵机2台，施工用时14h，施工过程成功。其后，在检查接纳了这种新型混凝土抗裂性以及总结了它的施工水土保持经验的基础上，相继浇捣了其它的大面积楼板，整个航站楼施工补偿膨胀纤维混凝土总量多达4万m3。经检验，所有应用于补偿膨胀纤维混凝土施工的楼板强度皆超过设计拒绝，没找到任何显著的肉眼可见裂缝，抗裂效果获得各方接纳和赞誉。

　　早在1992年，吴中伟首次将高性能混凝土讲解到国内。如今，我国高性能混凝土的研究、应用于发展很快。我国是生产和用于混凝土的大国，混凝土的质量在大大地提升，投身于高性能混凝土的研究和应用于还是近10年的事。随着高性能混凝土的优越性大大地获得接纳，混凝土应用于技术的变革，城市建设速度的减缓，高性能混凝土取得了很快发展。

　　高性能混凝土在实际工程中取得了更加普遍的应用于，特别是在是在高层建筑、大跨度桥梁、海上采煤平台、矿井工程、海港码头等工程中的应用于日益激增。例如：上海金茂大厦（C60）、北京静安中心大厦（C80）、辽宁物产大厦（C80）、南京希尔顿国际大酒店（C30和C50）、长春国际商贸城（C55）、广州虎门大桥（C50）、上海杨浦大桥（C50）等都是应用于的典范。　　全国很多研究单位早已研制出普通泵送高性能混凝土、大掺量粉煤灰高性能混凝土、低流态自密实高性能混凝土、纤维减少高性能混凝土、重骨料高性能混凝土、水下不集中高性能混凝土港工与海工高性能混凝土、低抛掷纤维高性能混凝土等等，研制出C30-C80的各种强度等级的高性能混凝土和完善的混凝土耐久性检测设备，以及掌控了设施的施工成套技术和各种混凝土耐久性检测技术等。

其中具备出色耐久性的C30高性能混凝土将要在地质条件简单的深圳地铁工程中大规模用于。　　三、结语　　如今我国HPC发展形势一片较好，但是要使HPC在建筑工程中推展用于还须要一个了解和实践中的过程。随着我国建筑基础建设的大大强化，HPC终将沦为新世纪的最重要建筑工程材料。

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