绿色高性能混凝土.ppt

绿色高性能混凝土 GreenHighPerformanceConcrete 介绍内容 1 高性能混凝土概念的提出及其应用2 绿色高性能混凝土原材料的选择3 绿色高性能混凝土发展的障碍及展望 01 PARTONE 绿色高性能混凝土概念的提出及其应用 一 混凝土带来的资源与环境问题 1 污染 耗能2009年 我国水泥产量就15亿吨 约占全球产量的55 2 破坏山河环境 河沙开采 开山采石 3 影响生活环境 1 热岛效应 2 城市生态问题 二 绿色高性能混凝土的提出 1997年 吴中伟院士在一次会议中提出绿色混凝土 GHPC 并大力倡导发展绿色高性能混凝土 在高性能混凝土 HPC 的基础上 含有更多地 绿色 要素 向绿色材料迈进了一步 绿色高性能混凝土今后发展的方向 绿色 节约资源 能源 不破坏环境 更有利于环境 可持续发展 高性能 抗损害性能 体积稳定性和均匀性 高抗裂性 强度和耐久性 三 绿色高性能混凝土的特征 1 更多地节约水泥熟料 减少环境污染2 更多地掺加以工业废渣为主的矿物细掺料3 更大地发挥高性能优势 减少水泥和混凝土用量4 有更好的力学性能与耐久性5 利用再生骨料 节约资源6 具有与环境的协调性 四 发展绿色混凝土的途径 1 大量使用工业废渣 降低水泥用量2 合理使用外加剂 降低水泥用量3 在结构和强度允许条件下 尽量使用高强混凝土4 提高混凝土结构的使用寿命5 推广预拌混凝土6 发展再生混凝土 实例一 杭州湾跨海大桥工程 杭州湾风浪大 潮差高 海流急 氯离子含量高 海水含砂率较大耐久性设计 限定氯离子扩散系数设置合理的钢筋保护层采用海工耐久性混凝土原材料考虑使混凝土具备高抗氯离子扩散能力 高抗裂性 高工作性 实例二 加州伯大学克利分校Barker会堂工程 会堂剪力墙和基础加固工程中 设计师指定采用高掺量粉煤灰混凝土 要求至少50 的水泥用其代替 实例三 日本明石海峡大桥工程 1号缆索锚固基础使用多组分水泥 多组分外加剂 坍落度为50 70并长期保持 低水胶比 低水泥用量 02 PARTTWO 绿色高性能混凝土原材料的选择 与普通混凝土相比GHPC有以下特点 1 组分众多 2 水灰比可以在很大的范围内变化 3 拌合物工作度的变化范围可能很大 4 不同组分对水胶比工作度的影响各异 一 水泥 1 水泥自身颗粒级配及形貌水泥颗粒应该和混凝土中的细颗粒级配连续起来 适当增加大于60um颗粒以利于混凝土的密实性 水泥颗粒的球形度明显影响水泥的流变性能 球形度高的颗粒流变性好 2 水泥的比表面积 细度 水泥的比表面积应控制在350m2 kg 3 水泥熟料的矿物组成从耐久性角度 应尽量降低C3A和C3S的含量适当增加C2S的含量 C3A不超过6 C2S应大于20 4 水泥中掺入的石膏水泥中石膏含量应该与水泥中的C3A 细度和碱含量等因素相匹配 且调整到最佳水平 5 水泥中的碱含量水泥中的碱含量的高低影响了与外加剂的适应性 且导致了混凝土的收缩开裂 水泥的碱含量应控制在0 6 以下 6 水泥的温度水泥温度高可引起石膏脱水成半水石膏甚至产生部分无水石膏 使水泥产生假凝 而且易使水泥结块 温度应力 易导致混凝土结构开裂 水泥出厂温度应控制在65摄氏度以下 1 骨料体积率 在高强基体中 骨料体积率应适当减少 因为在水胶比较高条件下骨料的增加反而造成薄弱环节的增多 2 骨料粒形比较理想的粗骨料颗粒性状是接近于球体或正多面体 细长或刀形颗粒应该尽可能避免或者限制不超过骨料总量的15 二 骨料 3 骨料 基体粘结强度一般认为 表面凹凸粗糙 棱角状颗粒的骨料与水泥石的结合 较之表面光滑的骨料更为牢固 4 骨料的最大粒径 骨料的最大粒径影响坍落度 粒径越小 骨料表面积越大 润滑作用的水泥砂浆越多 坍落度就越小 粒径越大 缺陷存在的几率就越大 粒径越大 降低强度和匀质性 5 骨料的级配骨料级配对混凝土性能影响较大 良好的级配可用较少的浆体制得流动性好 泌水少 不离析的混凝土拌合物 6 骨料的弹性模量粗骨料的弹性模量直接影响混凝土的强度和弹性模量 弹性模量极高和极低的粗骨料 所配制的混凝土强度都不是太高 骨料和基体两相的弹性模量之间存在一个相互协调性的问题 7 骨料的强度对于高强混凝土 骨料的性能对混凝土的抗压强度和弹性模量有决定性的作用 骨料强度不足很难通过其他方面弥补 8 大量使用尾矿资源和建筑垃圾尾矿资源和建筑垃圾的利用 关系着矿产资源的保护和开发 逐渐将尾矿和建筑垃圾的利用作为一项产业开发和利用能极大的改善环境 三 外加剂 1 粉煤灰能够提高密实度 从而提高混凝土的强度和抗渗透性 替代部分水泥从而降低水化热2 矿渣粉提高早期强度 增加密实度 增强抗渗透能力 从而增加的耐久性 3 石灰粉磨细 形态效应 与 填充效应 减少坍落度损失 对水泥 絮凝结构 有解絮作用4 硅粉能够补偿早期强度 具有良好的微填充效应 这两个特性导致混凝土的强度和耐久性的显著提高 5 高效减水剂降低水泥颗粒间的内摩阻力 从而提高水泥浆体的流动性 降低水灰比 提高混凝土的强度与耐久性能 注意 1 任何产品有利必有弊 2 没有好与不好 只有合适与不合适 3 外加剂不是灵丹妙药 03 PARTTHREE 发展的障碍及展望 一 障碍 原材料行业不能提供优质原材料