混凝土發(fā)展前景

第第#頁混凝土發(fā)展前景2010-5-2215:59:19混凝土是土木工程中用途最廣、用量最大的一種建筑材料。按預定性能設計與制作混凝土，研制輕質(zhì)，高強度，多功能的混凝土新品種。利用現(xiàn)代新技術(shù)、大力發(fā)展新工藝、新設備；廣泛利用工業(yè)廢渣作原材料等，都是今后需要不斷解決的課題?，F(xiàn)代混凝土的發(fā)展方向——商品混凝土摘要］商品混凝土是以集中予拌、遠距離運輸?shù)姆绞较蚴┕すさ靥峁┈F(xiàn)澆混凝土。商品混凝土是現(xiàn)代混凝土與現(xiàn)代化施工工藝的結(jié)合的高科技建材產(chǎn)品，它應包括：大流動性混凝土、流態(tài)混凝土、泵送混凝土、自密實混凝土、防滲抗裂大體積混凝土、高強混凝土與高性能混凝土等。為了使商品混凝土性能穩(wěn)定、經(jīng)濟、性價比高，必須嚴格選擇所需的原材料與優(yōu)化混凝土的配合比。實踐證明，現(xiàn)代混凝土配合比全計算法設計為此提供了簡單快捷與可靠的技術(shù)途徑。商品混凝土是指以集中攪拌、遠距離運輸?shù)姆绞较蚪ㄖさ毓欢ㄒ蟮幕炷痢Ｋɑ旌衔飻嚢?、運輸、泵送與澆筑等工藝過程。嚴格地講商品混凝土是指混凝土的工藝與產(chǎn)品，而不是混凝土的品種，它應包括大流動性混凝土、流態(tài)混凝土、泵送混凝土、高強混凝土、大體積混凝土、防滲抗裂混凝土或高性能混凝土等。因此、商品混凝土是現(xiàn)代混凝土與現(xiàn)代化施工工藝的結(jié)合，它的普及程度能代表一個國家或地區(qū)的混凝土施工水平與現(xiàn)代化程度。集中攪拌的商品混凝土主要用于現(xiàn)澆混凝土工程，混凝土從攪拌、運輸?shù)綕补嘈??2h,有時超過2h。因此商品混凝土攪拌站合理的供應半徑應在10km之內(nèi)。隨著商品混凝土的普及與發(fā)展，現(xiàn)澆混凝土成為今后發(fā)展方向。在我國許多大城市，如北京、上海、天津、廣州、深圳等，商品混凝土攪拌站都在一百個以上，其規(guī)模與工藝水平不亞于發(fā)達國家。許多中小城市也在推廣應用商品混凝土。概述流態(tài)混凝土用作商品混凝土時，對新拌混凝土的流動性與流動性損失的控制要更嚴格。因為運距較長，交通堵塞等因素，要求坍落度損失小，2h（有時超過2h）內(nèi)混凝土應保持流動性，澆灌時要求泵送。用后摻法雖然能解決坍落度損失與泵送等問題，但是增加了攪拌時間或次數(shù)，這樣影響商品混凝土的產(chǎn)量,并且使攪拌操作復雜。即使這樣在泵送前摻超塑化劑，在攪拌運輸車中快速攪拌3min,也不能充分發(fā)揮超塑化劑的分散作用，拌合物均勻性差。因此，至少在我國，后摻法不易推廣，還是采用同摻法好。這就要求研究新的超塑化劑，保證新拌混凝土的流動性保持在2h或2h以上，而不影響硬化混凝土的強度，特別是早期強度。我國商品混凝土中，約7。％是標號C25?C40,C50?C60在一些重要工程中應用，個別特殊情況采用C70?080。為了減少水泥用量、改善新拌混凝土的工作性，以及提高硬化混凝土性能，特別是耐久性，應當摻用粉煤灰。這樣在摻1。％?25%粉煤灰的情況下，可以減少單位水泥用量10%?20%。計算表明，基準混凝土中摻20%粉煤灰（減少水泥用量10%情況下）可節(jié)省能源10%。基準混凝土摻超塑化劑（減少水泥用量15%時）配制流態(tài)混凝土可節(jié)省能源15%。當粉煤灰與超塑化劑同時摻用時可節(jié)省能源25.5%。因此，將粉煤灰與超塑化劑同時摻用配制流態(tài)混凝土是最節(jié)能的，并且在性能與節(jié)能兩方面都可得到滿意的效果。流態(tài)混凝土由于摻超塑化劑使拌合物流變性得到改善，即屈服值減小、塑性粘度降低與滯后圈變小，因而幾乎接近牛頓型流體。這樣就增加了流態(tài)混凝土的可泵性?；鶞驶炷林袚?.4%?0.8%（最好是0.75%）超塑化劑所得到的流態(tài)混凝土，其泵送壓力降低25%一35%。泵送混凝土在泵壓的作用之下，會產(chǎn)生坍落度損失、離析與堵泵現(xiàn)象。關(guān)鍵是通過混凝土配合比與超塑化劑的成分來調(diào)整拌合物的均勻性與穩(wěn)定性、流動性與枯聚性。在泵送混凝土中，細粉料（＜0.25**）的用量應在350?400kg/m3之間，水泥用量不得低于250kg/m3,粗集料最大粒徑為25**或31.5**。另夕卜，最好摻用粉煤灰，因為粉煤灰在較大降低屈服值的同時，塑性粘度降低小—些，這樣使拌合物保持一定的粘聚性，提高了穩(wěn)定性，從而防止離析與堵泵現(xiàn)象。流態(tài)混凝土主要用于高層建筑的基礎、梁、柱、框架、橋梁等現(xiàn)澆混凝土，以及T型接頭的整體澆灌。特別是配筋密集、不易振搗或不需振搗(“自坍”或“自流平”)的情況下。商品混凝土的特點與原材料的選擇商品混凝土是以集中攪拌的方式向建筑工地供應一定要求的混凝土。它包括混合物攪拌、運輸、泵送與澆筑等工藝過程。商品混凝土在市場競爭中的唯一要求是保證工作性、強度與耐久性的前提下其成本與售價最低。降低成本的技術(shù)途徑是正確選擇原材料與配合比。.商品混凝土的特點由于是集中攪拌，因此能嚴格在線控制原材料質(zhì)量與配合比，能保證混凝土的質(zhì)量要求；要求拌合物具有好的工作性，即高流動性、坍落度損失小，不泌水不離析、可泵性好；經(jīng)濟性,要求成本低，性能價格比高。.原材料的選擇與要求.水泥的選擇通常采用硅酸鹽水泥、普硅水泥或礦渣水泥，對水泥的基本要求是：.相同標號時,選擇富裕系數(shù)大的水泥，因為水泥是使混凝土獲得強度的“基礎”；相同強度時選擇需水量小的水泥。水泥的標準稠度需水量在21%?27%,在配制混凝土時采用需水量小的水泥可降低水泥用量；.選擇C3S高、C3A低(<8%)、堿含量低(<1%),比表面適中(3400cm2/g?3600cm2/g)、顆粒級配好的水泥；(4)合理使用不同標號的水泥。配制C40以下的流態(tài)混凝土時應用32.5Mpa普硅水泥；配制C40以上的高性能混凝土應用42.5Mpa硅酸鹽水泥或普硅水泥；(5)針對不同用途的混凝土正確選擇水泥品種，如要求早強或冬季施工盡量采用R型硅酸鹽水泥，大體積混凝土采用礦渣水泥或普硅水泥。2)．礦物細摻料的選擇常用的礦物細摻料有粉煤灰、磨細礦渣、沸石粉、硅粉等。配制商品混凝土時對礦物細摻料的基本要求是：售價低、具有一定的水化活性，能替代部分水泥，在保證強度與其它性能的情況下，應多摻礦物細摻料，使混凝土的成本降低；需水量比小(<100%)，顆粒級配合理能提高拌合物的流動性；(3)合理使用不同品種的細摻料，配制C60以下的流態(tài)混凝土時采用II級粉煤灰，C60?C80采用I級粉煤灰或磨細礦渣，100Mpa以上的高性能混凝土摻硅粉。.集料的選擇粗細集料都應符合有關(guān)標準的要求。正確選擇集料能確?；炷凉ぷ餍浴姸扰c經(jīng)濟性。細集料：砂子的顆粒級配合理、含泥量低有利于強度與工作性的提高。人工砂與風化山砂的需水量大、顆粒形狀與級配不合理使拌合物流動性下降。河砂是理想的細集料，使用時應正確選擇細度模數(shù)。配制高強混凝土時應用粗砂，普通流態(tài)混凝土用中砂。砂子的細度模數(shù)影響混凝土的砂率與用水量，砂率高用水量大，坍落度損失快。砂率偏低容易產(chǎn)生泌水與離析。粗集料：石子的最大粒徑與級配影響混凝土的用水量，砂率與工作性。配制高強混凝土與高性能混凝土時應采用高強度的碎石，其最大粒徑應為19**或25**，因為高強混凝土的強度幾近為石子強度的二分之一。普通流態(tài)混凝土采用最大粒徑25**或31.5**碎石，采用泵送工藝時石子最大粒徑應小于泵出口管徑的三分之一，否則產(chǎn)生堵泵現(xiàn)象。目前市場連續(xù)級配的碎石較少，多數(shù)為單一粒級、這時應采用二級配石子。若采用單一粒級的石子應提高砂率?；炷恋纳奥逝c石子的最大粒徑有關(guān)，大石子砂率小、小石子砂率大。其中就有合理配合的問題。在配制流態(tài)混凝土時，若采用較大粒徑(如31.5**)碎石與中細砂(Mx=2.50)配合可以降低砂率與用水量，因而降低混凝土的成本。外加劑的選擇商品混凝土所用的外加劑應包括：引氣減水劑、高效緩凝引氣減水劑、緩凝減水劑、高效緩凝減水劑、泵送劑、高效泵送劑等。選擇外加劑的原則：根據(jù)所配制的混凝土類型選擇相應的外加劑品種;根據(jù)混凝土的原材料、配合比與標號確定對外加劑的減水率與摻量的要求;根據(jù)工程類型、氣候條件、運輸距離，泵送高度等因素，確定對坍落度損失程度、凝結(jié)時間與早期強度的要求;(4)其它特殊要求(如抗?jié)B性、抗凍性、抗浸蝕性、耐磨性等)。最后、通過混凝土試配，經(jīng)濟性評估后才能應用外加劑。三.混凝土配合比設計與優(yōu)化商品混凝土的工藝不同于現(xiàn)場攪拌的混凝土，運輸距離與時間的存在必須控制坍落度損失。因此在設計混凝土配合比時應考慮如下因素：(1)根據(jù)運距與運輸時間確定初始坍落度：近距離(<10km)或1h時，初始坍落度為18cm?20cm;遠距距離(>10km)或2h時，為20cm?22cm。⑵控制坍落度損失，即控制入泵前的坍落度應大于15cm。因為坍落度<15cm時可泵性差。而坍落度>20cm時，澆筑后混凝土長時間保持大流動性狀態(tài)、其穩(wěn)定性差容易產(chǎn)生離析，凝結(jié)慢。(3)初凝時間的控制：梁板柱澆筑時初凝時間8h?12h、大體積混凝土為12h?15h。商品混凝土作為一種建材產(chǎn)品參與市場競爭必須考慮經(jīng)濟性，在保證技術(shù)性能的前提下售價最低。對商品混凝土總的要求是：穩(wěn)定、可靠、適用與經(jīng)濟。傳統(tǒng)的混凝土配合比設計方法(即假定容重法與絕對體積法)是以強