1.超高性能混凝土的背景和发展现状
自1970年代初以来,许多工业发达国家都面临钢筋混凝土结构的一些老化问题,需要大量投资进行维修或更新。美国所有现有混凝土项目的总价值约为6万亿美元,每年的维修费用高达300亿美元。在加拿大,估计将花费5,000亿美元来修复所有退化和损坏的基础设施项目。混凝土在我国结构工程中的耐久性也很严重。建设部在1990年代对家用混凝土结构进行了一次调查,发现大多数工业建筑和露天结构在使用25至30年后需要进行大修,而在危险介质中建筑物的使用寿命仅为15年。 -20年。民用建筑和公共建筑具有良好的使用和维护条件,通常可以使用50年。
由于混凝土被用作人造材料,因此使用混凝土对生态环境的影响不容忽视。传统混凝土的原始材料来自自然资源。对于每1吨水泥,大约需要0.6吨净水,2吨沙子和3吨石头。每1吨波特兰水泥需要1.5吨石灰石,大量煤炭和电力,并排放1吨二氧化碳。 CO2浓度增加是造成全球温室效应的原因之一。尽管与钢铁,铝和塑料等其他建筑材料相比,混凝土消耗的能源更少,污染也更少。混凝土本身也是一种清洁材料,但是由于消耗量巨大,矿石,沙石的大量开采导致许多地方的资源遭到破坏,并严重影响了环境。在一些大城市,很难获得合格的沙子和砾石。另一方面,由于混凝土的过早老化,旧项目拆除后如何处理混凝土垃圾也对环境构成威胁。
因此,未来的混凝土必须从根本上减少水泥的用量,并更多地使用各种工业废渣作为其原始材料。必须充分考虑废弃混凝土的回收利用,并且未来的混凝土必须具有高性能和耐用性。耐用性和高强度都意味着节省资源。在这种背景下生产了“高性能混凝土”。
高性能混凝土的施工控制
1搅拌。严格按照建筑配合比的要求精确称量混凝土的原始材料,允许的称重偏差应满足以下要求(按重量计):胶结材料(水泥,外加剂等)±1% ;外加剂±1%;总计±2%;混合水±1%。混凝土应与水平轴,行星式或逆流强制式搅拌机混合,原始材料应通过电子计量系统进行测量。搅拌时间应不少于2分钟,也不应超过3分钟。在炎热或寒冷的季节里搅拌混凝土时,必须采取有效措施控制原始材料的温度,以确保混凝土的进入温度符合要求。
2交通。应采取有效措施,以确保在运输过程中保持混凝土的均匀性,并确保混凝土的性能指标不会出现明显的波动。运输设备应采取隔热措施,以防止当地混凝土温度升高(夏季)或冻结(冬季)。应采取适当措施以防止水分进入运输容器或蒸发。
3倒。 (1)在将混凝土倒入模具之前,应使用专用设备确定混凝土的温度,坍落度,空气含量,水灰比和渗水率;只能使用其混合性能符合设计或混合比要求的混凝土。倒入模具中。混凝土进入模具的温度一般应控制在5〜30℃。(2)混凝土浇筑过程中的自由落体高度应不大于2m。当它大于2m时,应使用滑槽,串联圆柱,漏斗等来协助输送混凝土,以确保不发生混凝土分层和偏析的现象。 (3)混凝土浇筑应分层连续进行,缝隙时间不超过90分钟,施工缝不应随意放置。 (4)浇筑过程中,新浇混凝土与相邻的硬化混凝土或土工介质之间的温差应不大于15°C。
4振动。可以使用插入式振动棒,安装的平面振动器,表面平面振动器等振动设备来振动混凝土。振动时,避免与模板,钢筋和嵌入式部件发生碰撞。使用插入式振动器振动混凝土时,建议通过垂直点振动进行振动。每个点的振动时间要视表面浸水或无大气泡而定,通常不超过30s,以避免过度振动。如果需要更改混凝土混合物中振动器的水平位置,请先垂直缓慢拉出振动器,然后再将振动器移至新位置。请勿将振动器放在混合物上。内平拖。
5维护。混凝土固化有两个目的:一是创造条件使水泥充分水化,并加速混凝土的硬化;二是使水泥充分水合。另一种是防止由于阳光,风,干燥和寒冷等自然因素的影响而超出正常范围形成混凝土。诸如收缩,裂缝和破坏的现象。混凝土的标准养护条件是温度(20±3)℃,相对湿度90%以上,时间28d。在实际项目中,通常不能保证标准的维护条件,而只能采取措施在经济和实际条件下达到可慧的维护效果。高性能混凝土的早期强度迅速提高,通常在3天内达到设计强度的60%,在7天内达到设计强度的80%。因此,混凝土的早期养护特别重要。通常在浇筑混凝土后,以带模固化为主要方法,并补充浇水固化以保持混凝土表面湿润。固化时间不少于14天。混凝土养护从大范围上可分为自然养护和加热养护。
6质量检验控制。除了在施工前对原始材料进行严格的质量检查外,在混凝土施工过程中还应检查和控制以下混凝土指标:混凝土混合物:水灰比,坍落度,空气含量,铸模温度,渗出率,均质性。硬化混凝土:标准固化条件下试样的抗压强度,在相同条件下固化的试样的抗压强度和抗渗性。
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