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高强混凝土的研究
来源:作者:dggadmin 浏览:
   随着城市化的发展,全世界大城市快速增长,而城市面积狭小,地价如金,因而建筑物的高层化不可避免;随着公路网、铁路网等基础设施的大规模建设,跨越大江、大河、深谷、海峡的大跨和超跨桥梁的兴建也与日俱增;随着人类的生产与生活活动向海洋扩展,大量海洋平台亦将在浅海或深海兴建。这种发展趋势将引导现代化建筑向着高层化、大跨化、重载化及结构轻量化方向发展。因此混凝土向高强化发展,国内外对高强混凝土的呼声越来越高,对高强混凝土的需求也会不断增加。高强混凝土要求高强度,拌合物需采用低水胶比和高胶材量;高强混凝土也要求高工作性,配制中除了加入高效减水剂解决工作性不足的问题外,还要加入细粉矿物掺合料,作为高强混凝土的第六组分,以改善和提高混凝土保水性、稠度、密实度、抗渗性、耐久性等性能。此外,对于强度等级在C80及其以上的高强混凝土,骨料的性能对其混凝土拌合物以及硬化的性能影响很大。由于高强混凝土中胶凝材料用量高、水胶比低,导致混凝土水化热升高,开裂风险大。所以,在制备C80高强混凝土时,应该从胶凝材料、骨料、矿物掺合料和化学外加剂等方面入手来实现新拌混凝土的高工作性和硬化混凝土的高强度、高耐久性,同时严格控制裂纹。  
[应用前景]
    C80高强混凝土技术通过改变胶凝材料、骨料、矿物掺合料和化学外加剂的种类和掺量来实现高强混凝土的高强度、高工作性和高耐久性。这项工艺技术的应用,可有效减轻结构自重,增加建筑可使用面积,经济效益显著;可大幅提高混凝土耐久性,抗渗性、抗冻性、抗腐蚀能力均极大提高,增加了工程使用寿命并降低工程维修费用,也可用于严酷环境中的特殊结构建造;可大量减少材料用量和建筑成本,生产、运输和施工各方面能耗大量降低。由于其优异性能,C80高强混凝土技术将会得到极大的应用和推广,具有显著的经济效益、社会效益和环境效益。
[课题内容]
    ①以水泥、矿物掺合料、粗骨料、细骨料、外加剂和水等为原材料制备C80高强混凝土,测试拌合物坍落度、坍落度经时损失、扩展度、倒坍落度排空时间、混凝土强度、收缩率、抗渗性和耐久性等指标;
    ②研究水泥种类和掺量,骨料用量、级配、粒型、粒径、细度模数和压碎值,矿物掺合料的种类和掺量,外加剂种类和掺量对高强混凝土拌合物坍落度、坍落度经时损失、扩展度、倒坍落度排空时间、混凝土强度、收缩率、抗渗性和耐久性等性能的影响。
[技术关键]
    ①高强混凝土的工作性要求高,拌合物要保证其坍落度、坍落度经时损失、扩展度和倒坍落度排空时间等指标符合要求。
    ②高强混凝土测原料控制指标严格,实验中要严格控制材料质量合掺量,遵循对照原则、控制变量原则,优化高强混凝土的工作性、强度和耐久性。
    ③实验中要兼顾高强混凝土的低水胶比和高工作性,力求达到最优的配合比。
    ④从设计和配制过程中严格控制高强混凝土的收缩开裂,保证其质量。
[课题意义]
    高强混凝土具有较高的力学性能(如抗压、抗折、抗拉强度)、高耐久性(如抗冻融循环、抗碳化和抗化学侵蚀)、高抗渗性。应用高强混凝土不仅可以减小混凝土结构尺寸,减轻结构自重和地基荷载,节约用地,减少材料用量,节省资源,降低施工能耗,而且能够提高混凝土结构的耐久性能,延长建筑物的使用寿命,减少结构维护和修补费用,具有明显的技术经济效益,符合节能、减排、环保和可持续发展的战略要求。
[预期成果]
    通过研究不同配合比下高强混凝土的各项性能,对拌合物坍落度、坍落度经时损失、扩展度、倒坍落度排空时间、混凝土强度、收缩率、抗渗性和耐久性等方面进行数据分析,优选出C80高强混凝土的最佳配合比,并加以推广,为类似工程提供参考资料。
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