绿色高性能混凝土的发展及工程应用研究

摘要

近年来绿色高性能混凝土(GHPC)的发展，是混凝土发展史上的一个新的里程碑，GHPC的环保效益、社会效益己得到全世界的公认。我国目前预拌混凝土生产方式已经普及，为绿色高性能混凝土的发展奠定了物质基础。我国目前的绿色高性能混凝土研究工作主要集中在实验室研究上，生产领域急需绿色高性能混凝土理论和实用技术的指导，本文在这方面做一些探索。 本文通过回顾混凝土技术的发展历程及现状，讨论了目前水泥混凝土技术的发展趋势。当前一个时期混凝土技术发展的主要趋势为高强化、高性能化、绿色化、高技术化和复合化。 简述了目前高性能混凝土(HPC)的定义、组成、组织结构、技术途径、施工性能、体积变化、徐变、开裂、养护、力学性能、耐久性能、配合比设计及配制技术。同时论述了绿色混凝土的定义、技术路线和在生产中的应用及发展情况。 混凝土高性能化、绿色化综合发展的结果是绿色高性能混凝土的大量应用和快速发展。目前实际应用的绿色高性能混凝土主要是大量利用工业废渣的高性能混凝土。 给出了目前北京地区预拌混凝土搅拌站的主要生产工艺及试验测试项目，探讨了生产工艺对混凝土性能的影响，提出了优化方向。 通过四个预拌混凝土配合比的生产实例，探讨了常用混凝土的工作性、强度、配合比、抗渗性的有关特点及相互关系。 讨论了各种掺和料的应用对混凝土在不同龄期的强度发展的影响，利用有关文献给出的试验结果进行分析，确定了混凝土在不同龄期强度变化的基本范围；同时列举了国内外对混凝土“28后强度发展”是否应当利用的不同观点。 重点研究了应用掺和料使高性能混凝土28天后强度有较大增长时，对结构性能的影响。计算结果表明对小型框架结构，采用C25混凝土材料用量多，经济上并不占优势；采用C40混凝土时，如利用28天后强度经济意义并不大，若不利用，则可大大改善结构的安全性和耐久性。 对目前北京市场混凝土价格进行了统计，并进行了经济性分析，提出建立一个综合指标来考察混凝土经济性的建议。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

序

1 引言

2 水泥混凝土的发展简史及当代发展趋势

2.1水泥及混凝土的发展简史

2.2当代水泥及混凝土的发展趋势

3 高性能混凝土

3.1高性能混凝土定义

3.2高性能混凝土组成

3.2.1水泥

3.2.2水

3.2.3骨料

3.2.4外加剂

3.2.5矿物质超细粉

3.3高性能混凝土的组织结构

3.3.1硬化水泥浆体结构

3.3.2水泥石与骨料界面过渡区的结构

3.4高性能混凝土的技术途径

3.5高性能混凝土的施工性能

3.5.1高性能混凝土的流变特性

3.5.2高性能混凝土稠度评价指标

3.5.3高性能混凝土的可泵性

3.5.4泌水与离析

3.5.5混凝土凝结、硬化与放热

3.6高性能混凝土的体积变化与徐变

3.6.1混凝土体积变化

3.6.2高性能混凝土的徐变

3.7高性能混凝土的开裂及养护

3.7.1高性能混凝土的开裂

3.7.2高性能混凝土的养护

3.8高性能混凝土的力学性能

3.8.1高性能混凝土的破坏特性

3.8.2高性能混凝土的强度

3.8.3高性能混凝土的弹性模量

3.8.4高性能混凝土的应力—应变关系

3.9高性能混凝土的耐久性

3.9.1中性化

3.9.2抗冻融性能

3.9.3盐害

3.9.4硫酸盐腐蚀

3.9.5碱—骨料反应

3.10高性能混凝土配合比设计及配制技术

3.10.1 高性能混凝土耐久性设计的一般技术要求

3.10.2 高性能混凝土配制技术

3.11高性能混凝土结构

3.11.1 高性能混凝土结构材料的力学性能特点

3.11.2 梁柱构件的力学性能

3.11.3 梁、柱结点及框架的性能

3.11.4 剪力墙的性能

3.12高性能混凝土组成成分的发展方向

4 绿色混凝土

4.1绿色混凝土特点

4.2混凝土绿色化的技术路线

4.3几种已经进入生产领域的绿色混凝土

4.4绿色混凝土发展的展望

5 绿色高性能混凝土的综合发展及工程应用研究

5.1混凝土绿色化与高性能化的综合发展

5.1.1绿色高性能混凝土的概念

5.1.2当前国内混凝土强度和用量发展情况

5.2绿色高性能混凝土生产工艺对性能的影响

5.2.1绿色高性能混凝土主要生产工艺

5.2.2混凝土主要试验项目与取样规定

5.2.3生产工艺对混凝土性能的影响

5.3混凝土试验方法、原理及设备

5.3.1原材料性能试验方法

5.3.2混凝土性能试验方法

5.3.3微观分析试验原理及试样制备方法

5.3.4主要试验设备

5.4混凝土的工程试验研究

5.5掺和料的应用对混凝土结构性能的影响

5.5.1龄期对混凝土强度的影响

5.5.2现行规范对混凝土采用龄期的规定

5.5.3掺和料的应用对不同龄期混凝土及其结构的影响

5.6一定条件下绿色高性能混凝土经济性研究

5.6.1高性能混凝土宏观效益分析

5.6.2绿色高性能混凝土经济性定量分析的一种新思路

6 结论

参考文献

作者简历