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免振捣混凝土的经济效益分析


□ 杨力辉;董英辉;刘永亮

沈阳军区建筑设计院 沈阳110005

摘 要:

对混凝土、免振捣混凝土的国内外发展和应用进行了研究综述;采用功效系数法,通过经济效益和社会效益分析揭示了免振捣混凝土在工程结构中的应用前景。

  杨力辉,董英辉,刘永亮

  (沈阳军区建筑设计院,沈阳 110005)

  摘要:对混凝土、免振捣混凝土的国内外发展和应用进行了研究综述;采用功效系数法,通过经济效益和社会效益分析揭示了免振捣混凝土在工程结构中的应用前景。

  关键词:混凝土;高性能混凝土;免振捣混凝土

  中图分类号:TU528 文献标识码:A 文章编号:1008-9500(2014)04-0054-03

  高性能混凝土自20世纪80年代末90年代初出现以来,发展已有20多年的历史。不同国家、不同学者依照各自的认识、实践、应用范围和目的要求的差异,对高性能混凝土有不同的定义和解释,本文首先对其进行综述,概括介绍国内外关于高性能混凝土的基本研究及应用情况,以期为系统地认识高性能混凝土及进一步研究提供帮助。

  1 混凝土的发展

  混凝土是近现代最广泛使用的建筑材料,同时也是当前用量最大的人造材料。混凝土生产耗能低,原料来源广,工艺简便,而生产成本低;它还具有耐久性,防火,适应性强,应用方便等特点。因此,在今后相当长的时间内,混凝土仍将是应用最广、用量最大的建筑材料之一。

  1824年,英国里兹的Aspdin J取得了波特兰水泥的专利。1886年,美国首先用回转窑煅烧熟料,使波特兰水泥进入了大规模工业化生产阶段,混凝土的用量和使用范围也日益扩大。1980年,美国首先提出了水泥基复合材料(cement-based Composite Materials,缩写为CBCM)的名词。突出了复合化的地位,现已被人们所接受,成为以水泥为基材的各种材料(包括各种砂浆和各种混凝土)的总称。目前,混凝土的耐久性一直是技术上难以解决的问题,其耐久性能指标也只被定为30~50年,最多也不过100~200年。因此,传统的单一高强化的主流思想受到了抵制[1-2],高性能混凝土逐渐成为合理、科学的发展路线。

  2 高性能混凝土与免振捣混凝土

  高性能混凝土[3-4]是在20世纪80年代末90年代初才出现的。

  美国国家标准与技术研究所(NIST)与美国混凝土协会(AM)于1990年5月召开的讨论会上提出,高性能混凝土是具有某些性能要求的匀质混凝土,必须采用严格的施工工艺,采用优质材料配制,便于浇捣,不离析,力学性能稳定,早期强度高,具有韧性和体积稳定性等性能的耐久的混凝土,特别适用于高层建筑、桥梁以及暴露在严酷环境中的建筑结构。

  1990年美国的Mehta P K认为,高性能混凝土不仅要求高强度,还应具有高耐久性(抵抗化学腐蚀)等其他重要性能,例如高体积稳定性(高弹性模量、低干缩率、低徐变和低的温度应变)、高抗渗和高工作性。

  1992年法国的Maller Y A认为,高性能混凝土的特点在于有良好的工作性、高的强度和早期强度、工程经济性高和高耐久性,特别适用于桥梁、港口、核反应堆以及高速公路等重要的混凝土建筑结构。

  1992年日本的小泽一雅和冈村甫认为,高性能混凝土应具有高工作性(高的流动性、粘聚性与可浇筑性)、低温升、低干缩率、高抗渗性和足够的强度。

  1992年日本的Sarkar S L提出,高性能混凝土应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,属于水胶比很低的混凝土家族。

  高性能混凝土是新型高技术混凝土,是在提高普通混凝土基本性能的基础上采用现代化混凝土技术制作的混凝土,以高强度、耐久性为主要设计目标。高性能混凝土在配制上的特点是低水胶比,选用优质原材料,除水泥、水、集料外,必须掺入足够数量的矿物细料和高效外加剂。高性能混凝土是由普通混凝土发展而来,普通混凝土所使用的胶凝材料以水泥为主,同时也可根据不同工程要求掺入少量矿物掺和料和外加剂。对于高性能混凝土,不仅对矿物细掺料的品质有了更高的要求,而且把矿物细掺料称为辅助胶凝材料,是高性能混凝土中不可缺少的组分之一。

  免振捣混凝土也是高性能混凝土之一,它不需振捣,完全依靠自重就能密实地充满模板的每个隅角。虽然有很高的流动度,但是粗集料不会离析。免振捣混凝土又称自密实混凝土。强烈振捣不但易导致离析,不利于混凝土的耐久性,而且产生噪音造成环境污染;同时,为了使免振捣混凝土获得较高的流动性和较好的和易性,通常在混凝土中加入矿物细掺料(由工业废渣加工得来),故免振捣混凝土又称绿色混凝土。

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