新型混凝土材料的組成及其發(fā)展前景-職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文

XX 畢業(yè)論文 新型混凝土材料的組成及其發(fā)展前景新型混凝土材料的組成及其發(fā)展前景 2011屆城鄉(xiāng)建設(shè)工程系 專業(yè)建筑工程技術(shù) 學(xué)號90 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 完成日期2010 年 12 月 15 日 畢業(yè)論文評語及成績畢業(yè)論文評語及成績 學(xué)生姓名專業(yè)建工班級 建工 0803 學(xué)號90 畢業(yè) 論文題目 新型混凝土材料的組成及發(fā)展前景 指導(dǎo)教師 姓名 指導(dǎo)教師 職稱 助教 指導(dǎo)教師評語： 答辯小組意見： 答辯小組組長簽字：年月日 成績： 系主任簽字：年月日 畢業(yè)論文任務(wù)書畢業(yè)論文任務(wù)書 題目 新型混凝土材料的組成及發(fā)展前景 專業(yè)建 工班級建工 0803學(xué)生姓名 所在系城鄉(xiāng)建設(shè) 導(dǎo)師 姓名 導(dǎo)師 職稱 助教 一、論文內(nèi)容 根據(jù)環(huán)境和建筑業(yè)對混凝土材料的要求，論述了新型混凝土(高性能混凝土、活 性微粉混凝土、輕質(zhì)混凝土、鋼纖維混凝土、自密實混凝土、智能混凝土等) 及增 強材料(非金屬配筋、新型預(yù)應(yīng)力鋼棒等) 的材料組成，以及新型混凝土近年來在工 程中的應(yīng)用與發(fā)展。 二、基本要求 1、選題得當，形式可多樣 2、內(nèi)容要求：簡潔，主題鮮明，內(nèi)容編排得當合理，能很好的體現(xiàn)主題 3、要求：能很清楚的知道各種新型混凝土材料的性能和應(yīng)用范圍及發(fā)展前景 三、研究方法 1、到材料市場調(diào)研 2、網(wǎng)絡(luò)查找新型混凝土材料組成及發(fā)展相關(guān)的資料 3、請教相關(guān)專業(yè)老師 四、應(yīng)收集的資料及參考文獻 1、 建筑材料科學(xué)出版社作者：張海梅2008 年 12 月 2、 建筑材料北京：機械工業(yè)出版社作者：王秀花2003 年 3、 建筑材料北京： 中央廣播電視大學(xué)出版社作者：王世芳 1997 五、進度計劃 2010 年 10 月 20 日布置任務(wù)，明確負責(zé)人和聯(lián)系方系，講解畢業(yè)設(shè)計的方法 和步驟；自學(xué)相關(guān)的書籍，收集資料，編寫設(shè)計方案 2010 年 10 月 26 日 提交一份開題報告，匯報對畢業(yè)設(shè)計的設(shè)想 2010 年 10 月 30 日 完成并進行總的匯報 2010 年 11 月 01 日 進行畢業(yè)論文的撰寫和修改 2010 年 12 月 15 日 全部完成，將畢業(yè)設(shè)計報告上交指導(dǎo)老師 2010 年 12 月 26 日 答辯 教研室主任簽字時間年 月日 畢業(yè)論文開題報告畢業(yè)論文開題報告 題目 新型混凝土材料的組成及發(fā)展前景 專業(yè) 建筑工程 技術(shù) 班級建工 0803學(xué)生姓名 一、文獻綜述 隨著我國的經(jīng)濟、信息、科技文化的快速發(fā)展，建筑業(yè)和建筑材料業(yè)也得到了快速發(fā) 展?；炷潦侵饕慕ㄖ牧?，廣泛應(yīng)用于工業(yè)與各種工程中。規(guī)模之大，耗資之巨，居 世界前列。為節(jié)約資源，保護能源和環(huán)境，走可持續(xù)發(fā)展之路，既要滿足當代人的要求， 又不危及后代人的需求能力，新型綠色混凝土將成為今后混凝土的發(fā)展方向。并研究新型 混凝土的組成和應(yīng)用范圍方法。 二、研究內(nèi)容與預(yù)期目標 1 研究內(nèi)容 新型混凝土材料的組成及發(fā)展前景，及新型混凝土材料在建筑業(yè)的應(yīng)用 2 預(yù)期目標 （1）掌握各種新型混凝土材料的組成及發(fā)展前景 （2）通過本文掌握不同種類的混凝土材料的應(yīng)用范圍 三、研究方案 1、進行材料市場調(diào)研 2、網(wǎng)絡(luò)或圖書館查找新型混凝土材料組成及發(fā)展相關(guān)的資料 3、請教相關(guān)專業(yè)老師 四、進度計劃 2010 年 10 月 20 日布置任務(wù)，明確負責(zé)人和聯(lián)系方系，講解畢業(yè)設(shè)計的方法和步驟； 自學(xué)相關(guān)的書籍，收集資料，編寫設(shè)計方案 2010 年 10 月 26 日 提交一份開題報告，匯報對畢業(yè)設(shè)計的設(shè)想 2010 年 10 月 30 日 完成并進行總的匯報 2010 年 11 月 01 日 進行畢業(yè)論文的撰寫和修改 2010 年 12 月 15 日 全部完成，將畢業(yè)設(shè)計報告上交指導(dǎo)老師 2010 年 12 月 26 日 答辯 指導(dǎo)教師簽字時間年月日 畢業(yè)論文誠信聲明畢業(yè)論文誠信聲明 我謹在此保證：本人所寫的畢業(yè)論文，凡引用他人的研究成果均已 在參考文獻或注釋中列出。論文主體均由本人獨立完成，沒有抄襲、剽 竊他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的研究成果行為。如出現(xiàn)以上違反知識產(chǎn)權(quán)的 情況，本人愿意承擔相應(yīng)的責(zé)任。 聲明人： 年月日 摘摘要要 根據(jù)環(huán)境和建筑業(yè)對混凝土材料的需求，論述了新型混凝土(高性能混凝土、活 性微粉混凝土、輕質(zhì)混凝土、鋼纖維混凝土、自密實混凝土、智能混凝土等)及混凝 土增強材料(非金屬配筋、新型預(yù)應(yīng)力鋼棒等)的材料組成，以及新型混凝土近年來在 工程中的應(yīng)用與發(fā)展趨勢。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：新型混凝土；新型混凝土增強材料；組成；發(fā)展 目目錄錄 1 概 述1 2 新型混凝土現(xiàn)狀2 2.1 新型混凝土的種類. 2 2.1.1 高性能混凝土2 2.1.2 活性微粉混凝土2 2.1.3 輕骨料混凝土3 2.1.4 纖維混凝土3 2.1.5 自密實混凝土3 2.1.6 防輻射混凝土4 2.1.7 泵送混凝土4 2.2 新型混凝土組成材料 4 2.2.1 纖維筋4 2.2.2 雙鋼筋5 2.2.3 冷軋變形鋼筋5 2.2.4 環(huán)氧樹脂涂敷鋼筋5 2.2.5 纖維布、纖維條、纖維板5 3 新型混凝土的發(fā)展6 3.1 增加輔助膠凝材料的品種和摻量，最大限度節(jié)約水泥 6 3.1.1 優(yōu)質(zhì)粉煤灰6 3.1.2 高爐礦渣微粉6 3.1.3 硅粉及其復(fù)合細摻料6 3.1.4 固體垃圾燃燒后的灰燼7 3.2 變“廢”為寶，開發(fā)混凝土骨料新來源 7 3.2.1 再生骨料混凝土7 3.2.2 玻璃骨料混凝土8 結(jié)束語9 參考文獻10 致謝11 滄職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 1 1 1 概概 述述 混凝土在現(xiàn)代社會隨處可見，也許它是地球上僅次于水的大宗消耗品，給人感覺 沉重、厚實、死板，而且澆注時需調(diào)稠、用鋼材來增加強度、以機械攪拌來確保均勻 度。然而隨著工藝和科技的創(chuàng)新，這種傳統(tǒng)印象正在改變，混凝土的應(yīng)用潛力開始被 喚醒，輕量、高強度、柔軟、色彩隨時變換、糯米紙一般地透明，甚至能讓煙霧穿過 的混凝土建筑將成為可能。由此，建筑師和設(shè)計師可以實現(xiàn)早年不能完成的非凡創(chuàng)作 從跨度達幾百英尺的超細橋梁到輕量混凝土做的家具。 混凝土應(yīng)用重新被重視的主要因素之一是環(huán)境保護運動的開展。 科學(xué)家和建筑師 已經(jīng)重新發(fā)現(xiàn)了混凝土節(jié)能的潛力，其保溫效果能減少人們對空調(diào)和暖氣的依賴。但 是，隨著這次再復(fù)蘇浪潮而來的是設(shè)計師對更輕量化、更耐用和更美觀的混凝土的需 求。 從上個世紀 90 年代開始，包括拉法基、海德堡水泥和西麥克斯在內(nèi)的混凝土生 產(chǎn)商就已經(jīng)在生產(chǎn)原料的配方技術(shù)上取得了顯著的突破。 生產(chǎn)商添加了更多的流體混 合劑使混凝土具備自強功能，使之不再需要鋼筋；添加可塑劑令混凝土更柔軟和更具 可塑性；開發(fā)出新的加速劑和緩凝劑來選擇性地加速和減緩凝固時間，以滿足實現(xiàn)創(chuàng) 新性效果的需要，甚至添加光纖制造出混凝土半透明的效果。 也許最重要的創(chuàng)新是自凝式混凝土。這種混凝土技術(shù)興起于上世紀 80 年代的日 本，澆注時不再需要不斷震動以去除內(nèi)部的氣泡，不僅降低了噪音和能源消耗，還節(jié) 省了機械和人力， 簡化了建筑的過程。 最近的創(chuàng)新包括軍用防彈混凝土和可模仿木材、 大理石和磚石的裝飾混凝土。而一種加熱就能變換顏色的混凝土也正在被開發(fā)。 這些突破正在對混凝土的使用產(chǎn)生革命性的影響。 設(shè)計者和建筑師正在從內(nèi)部和 外部來實現(xiàn)混凝土建筑的潛力。 自上世紀 90 年代以來，對混凝土極其使用方式再次認識的浪潮滾滾而來。近年 來的一些例子更是展示了混凝土復(fù)興的潛力。 2005 年倫敦的普利策獎獲得者扎哈 哈 迪德設(shè)計了歐洲最大的由自凝混凝土建造的建筑， 外型像宇宙飛船樣的德國沃爾夫斯 堡菲諾科學(xué)中心。魯?shù)侠稞R奧蒂獲得了法國國家獎建筑方面的榮譽，他已經(jīng)在最近 的數(shù)個項目上實驗性地使用混凝土，其中包括在漢城 2001 年修建的 427 英尺長的混 凝土橋，其厚度只有 3cm。巴黎的家具設(shè)計師弗朗西斯科帕珊尼提創(chuàng)作了混凝土?xí)?架、浴缸和床。 去年英國皇家建筑師協(xié)會將著名的的斯特靈大獎頒給了德國南部現(xiàn)代 文學(xué)博物館的一個采用混凝土的設(shè)計。 過去的混凝土就像是粗笨的灰色麥片粥，而現(xiàn)在人們正在添加不同配料使其更 “美味” 。 滄職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 2 2 2 新型混凝土現(xiàn)狀新型混凝土現(xiàn)狀 隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，建筑業(yè)也有了前所未有的發(fā)展。而混凝土作為建筑 業(yè)的主要建筑材料，則制約著建筑業(yè)的發(fā)展前景。所以就有必要研究混凝土的種類及 其應(yīng)用，故在此列舉幾種新型混凝土。 2.1 新型混凝土的種類 組成鋼筋混凝土主要材料之一的混凝土的發(fā)展方向是高強、輕質(zhì)、耐久(抗磨損、 抗凍融、抗?jié)B) 、抗災(zāi)(地震、風(fēng)、火) 、抗爆等。 2.1.1 高性能混凝土 高性能混凝土是近一二十年才提出的，它的出現(xiàn)，把混凝土技術(shù)從經(jīng)驗技術(shù)轉(zhuǎn)變 為高科技，代表著當今混凝土發(fā)展的總趨勢。其特點集中表現(xiàn)為具有大流動性、高強 度、高耐久性、低水化熱、高體積穩(wěn)定性等多方面的優(yōu)越性能。從強度而言，抗壓強 度大于 C60 的混凝土即屬于高強混凝土 1 。提高混凝土強度是發(fā)展高層建筑、高聳 結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)的重要措施。采用高強混凝土，可以減小截面尺寸，減輕自重，因 而可獲得較大的經(jīng)濟效益，而且高強度混凝土一般也具有良好的耐久性。 提高混凝土強度可采用的主要措施有： （1）增加水泥中早強和高強礦物成分的含量， 特別是采用以氯鋁酸為主要成分的 水泥，快硬、早強的效果顯著，4d 的抗壓強度可達 20 MPa 以上。 （2）提高水泥的細度。 （3）以礦渣、堿組分及骨料制備堿礦渣高強度混凝土。利用優(yōu)質(zhì)摻合料，如優(yōu)質(zhì) 磨細粉煤灰、硅灰、天然沸石或赤鐵礦石、鈦鐵礦石等，可獲得強度更高、耐久性和 延性更好的高性能混凝土。 （4）合理利用高效減水劑，可降低水灰比，有效提高混凝土強度。此外，在高層 建筑的高強混凝土柱中，也可采用 X 形配筋、勁性鋼筋或鋼管混凝土等結(jié)構(gòu)方面的 措施來改善高強混凝土柱的延性和抗震性能。 2.1.2 活性微粉混凝土 活性微粉混凝土是一種超高強的混凝土，其立方體抗壓強度可達 200 800 MPa ，抗拉強度可達 25 150MPa ， 斷裂能可達 30 kJ / m2， 單位體積質(zhì)量為 2.5 滄職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 3 3.0 t/ m3。 制成這種混凝土的主要措施是： （1）減小顆粒的最大尺寸，改善混凝土的均勻性。 （2）使用微粉、極微粉材料，以達到最優(yōu)堆積密度。 （3）減少混凝土用水量，使用非水化水泥顆粒做填料，以增大堆積密度。 （4）增放鋼纖維以改善其延性。 （5）在硬化過程中加壓及加溫，使其達到很高的強度。 2.1.3 輕骨料混凝土 利用天然輕骨料(如浮石、凝灰?guī)r等) 、工業(yè)廢料輕骨料(如爐渣、粉煤灰陶粒、 自燃煤矸石等) 、人造輕骨料(頁巖陶粒、粘土陶粒、膨脹珍珠巖等) 制成的輕質(zhì)混 凝土具有密度小、相對強度高及保溫、抗凍性能好等優(yōu)點。利用工業(yè)廢渣如廢棄鍋爐 煤渣、煤礦的煤矸石、火力發(fā)電站的粉煤灰等制備輕質(zhì)混凝土，可降低混凝土的生產(chǎn) 成本，并變廢為寶，減少城市或廠區(qū)的污染，減少堆積廢料占用的土地，同時有利于 環(huán)境保護。 2.1.4 纖維混凝土 為改善混凝土的抗拉性能差、延性差等特點，在混凝土中摻加纖維以改善混凝土 性能的研究發(fā)展得相當迅速。目前應(yīng)用較多的有鋼纖維、玻璃纖維、碳纖維、石棉及 合成纖維混凝土等 1 。 在承重結(jié)構(gòu)中，發(fā)展較快、應(yīng)用較廣的是鋼纖維混凝土。鋼纖維主要有用于土木 建筑工程的碳素鋼纖維和用于耐火材料工業(yè)中的不銹鋼纖維。 用于土木建筑工程的鋼 纖維主要有以下幾種生產(chǎn)方法：鋼絲切斷法、薄板剪切法、鋼錠(厚板) 銑削法和熔 鋼抽絲法。 在砂漿中鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)及網(wǎng)與網(wǎng)之間的骨架鋼筋(簡稱鋼絲網(wǎng)水泥) 所做成的薄壁 結(jié)構(gòu)，具有良好的抗裂能力和防變形能力，在國內(nèi)外造船、水利、建筑工程中應(yīng)用較 為廣泛。近年來，在鋼絲網(wǎng)水泥中又摻入鋼纖維來建造飛機跑道、高速公路、橋面、 水壩覆面、軍事工程等要求高耐磨性、高抗沖擊性和抗裂的部位及構(gòu)件，取得了較好 的雙重增韌、增強效果。 2.1.5 自密實混凝土 自密實混凝土不需機械振搗，依靠自重使混凝土密實?；炷恋牧鲃佣入m然高， 滄職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 4 但仍可以防止離析。配制這種混凝土的方法有：粗骨料的體積為固體混凝土體積的 50 %；細骨料的體積為砂漿體積的 40 %；水灰比為 0.91.0 ；進行流動性試驗，確 定超塑化劑用量及最終的水灰比，使材料獲得最優(yōu)的組成。 這種混凝土的優(yōu)點有：在施工現(xiàn)場無振動噪音；可進行夜間施工，不擾民；對工 人健康無害；混凝土質(zhì)量均勻、耐久；鋼筋布置較密或構(gòu)件體型復(fù)雜時易于澆筑；施 工速度快，現(xiàn)場勞動量小。 2.1.6 防輻射混凝土 防輻射混凝土能屏蔽 X 射線或中子輻射，由于材料對射線的吸收能力與其表觀 密度成正比，因此防輻射混凝土采用重骨料配制。常用的重骨料有重晶石、赤鐵礦、 磁鐵礦、鋼鐵碎塊等。常用膠凝材料為硅酸鹽水泥或鋁酸鹽水泥，最好采用硅酸鋇、 硅酸鍶等重水泥。 2.1.7 泵送混凝土 為了使混凝土施工適應(yīng)于狹窄的施工場地以及大體積混凝土結(jié)構(gòu)物和高層建筑， 多采用泵送混凝土。其拌合物的坍落度較大，具有順利通過管道、摩擦阻力小、不離 析、不阻塞和粘聚性良好的性能。通過混凝土輸送泵輸送，能一次連續(xù)完成水平運輸 和垂直運輸，效率高且節(jié)約勞動力。 泵送混凝土對原材料的要求是：水泥應(yīng)選用硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤 灰硅酸鹽水泥，不宜采用火山灰硅酸鹽水泥。粗骨料的最大粒徑與輸送管徑之比不宜 過大，當泵送高度在 50 m 以下時，碎石不宜大于 13 ，卵石不宜大于 12. 5 ； 當泵送高度在 50100 m 時，碎石不宜大于 14 ，卵石不宜大于 13 ；當泵送高 度在 100 m 以上時，碎石不宜大于 15 ，卵石不宜大于 14。細骨料宜采用中沙。 2.2 新型混凝土組成材料 2.2.1 纖維筋 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的配筋材料，主要是鋼筋。最近在國際上研究較多的是樹脂粘結(jié) 的纖維筋作混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的非金屬配筋。 常用的纖維筋有樹脂粘結(jié)的碳 纖維筋、玻璃纖維筋及芳綸纖維筋。國外研究指出，這幾種纖維筋的強度都很高，只 是玻璃纖維筋的抗堿化性能較差。纖維筋的突出優(yōu)點是抗腐蝕、高強度，此外，還具 有良好的抗疲勞性能、大的彈性變形能力、高電阻及低磁導(dǎo)性；其缺點是斷裂應(yīng)變性 滄職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 5 能較差、較脆、徐變(松弛)值較大，熱膨脹系數(shù)較大。 2.2.2 雙鋼筋 為了減小裂縫寬度和構(gòu)件的變形， 國內(nèi)在一些工程中， 采用焊成梯格形的雙鋼筋， 在構(gòu)件內(nèi)平放或豎放。 2.2.3 冷軋變形鋼筋 為了節(jié)約鋼材用量，國內(nèi)引進國外設(shè)備或自制設(shè)備，用光圓鋼筋，經(jīng)過冷軋，軋 成帶肋的直徑小于母材直徑的鋼筋，稱為冷軋帶肋鋼筋。另一種類似的鋼筋，是用 I 級光圓用筋冷軋扭轉(zhuǎn)成型，稱為冷軋變形用筋或冷軋扭鋼筋。這 2 種冷軋鋼筋的抗拉 強度標準值(極限抗拉強度) 及設(shè)計值都比母材大大提高，與混凝土的粘結(jié)強度也得 到提高，但直徑較小。它們主要作為板式構(gòu)件的受力鋼筋或梁、柱構(gòu)件的箍筋或作預(yù) 應(yīng)力筋。由于強度提高，可以節(jié)約材料用量，獲得經(jīng)濟效益這 2 種鋼筋，國內(nèi)已制訂 了規(guī)程。為將這種小直徑鋼筋的用途擴展至梁、柱的受力鋼筋，也可采用雙筋或三筋 的并筋 2 ，但需適當增大其錨固長度。 2.2.4 環(huán)氧樹脂涂敷鋼筋 在海洋環(huán)境或者有腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中(如冬季撒鹽的橋面)， 鋼筋銹蝕是影響結(jié) 構(gòu)耐久性的重要原因。為了防止鋼筋銹蝕，用不銹鋼制造鋼筋是一個途徑，但價格昂 貴。另一個途徑是用環(huán)氧樹脂涂敷鋼筋表面，形成防銹涂層，以防止鋼筋生銹。鋼筋 在工廠中校直、加熱、噴涂樹脂粉末，形成防護薄膜，冷卻后經(jīng)檢驗合格，用于有嚴 格防銹蝕要求的工程，可使結(jié)構(gòu)的耐久性大大提高。 2.2.5 纖維布、纖維條、纖維板 國內(nèi)在對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進行加固時，常用的一種技術(shù)是鋼板粘結(jié)加固技術(shù)，但 鋼板質(zhì)量大、運送不便，剪切成型也比較復(fù)雜。最近發(fā)展并應(yīng)用了以質(zhì)量輕、易于加 工、單向抗拉強度很高的纖維布(條、板) 代替鋼板進行構(gòu)件加固的技術(shù)，取得了良 好的效果。這種碳纖維布的特點是：具有很高的單向抗拉強度(為普通鋼材的 10 倍) ， 彈模與鋼材接近， 適用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固； 質(zhì)量輕， 密度僅為鋼的 1/ 4 ， 加固層厚度一般不大于 1 mm ， 基本不增加結(jié)構(gòu)自重及截面尺寸； 施工方便， 功效高； 耐腐蝕，無須定期維護。 滄職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 6 3 3 新型混凝土的發(fā)展新型混凝土的發(fā)展 3.1 增加輔助膠凝材料的品種和摻量，最大限度節(jié)約水泥 生產(chǎn)水泥熟料需要消耗大量能源，同時又產(chǎn)生大量的二氧化碳及其它有害氣體， 利用這些副產(chǎn)品作為輔助膠凝材料來代替一定量的水泥， 既可以降低能源消耗和減輕 環(huán)境污染，又減少了這些工業(yè)副產(chǎn)品的處理費用，無疑是混凝土可持續(xù)發(fā)展的最有效 途徑之一。 3.1.1 優(yōu)質(zhì)粉煤灰 粉煤灰是一種優(yōu)質(zhì)的膠凝性材料，可將其直接外摻入混凝土中，替代一定量的水 泥或細骨料，配制成粉煤灰混凝土。粉煤灰水化熱低，來源廣，造價低，因而粉煤灰 混凝土比普通混凝土綜合性能更優(yōu)越。 理論上， 粉煤灰可以完全置換水泥， 而事實上， 如果粉煤灰置換水泥置換率超過 80%， 則需要使用一些化學(xué)激發(fā)劑來激發(fā)粉煤灰的活 性，一般認為最優(yōu)置換率為 30%左右。然而，由于粉煤灰混凝土強度增長緩慢，致使 其早期強度偏低，又由于粉煤灰的化學(xué)成分和質(zhì)量波動性大，致使粉煤灰混凝土質(zhì)量 難以控制， 這些問題是造成目前世界各國或地區(qū)粉煤灰使用率相差很大的主要原因之 一。相信隨著粉煤灰質(zhì)量的提高和“雙摻”技術(shù)的成熟，這些問題都能得到很好的解 決，粉煤灰的使用率也將會不斷提高。 3.1.2 高爐礦渣微粉 高爐礦渣也是一種優(yōu)質(zhì)的膠凝性材料，長期以來被人們用作水泥的混合摻料。因 只有當?shù)V渣微粒較細時，其活性才交易激發(fā)，所以目前人們大多采用把高爐礦渣和水 泥熟料分別細磨的工藝，按其不同用途生產(chǎn)各種規(guī)格和性能的礦渣微粉，并將其外摻 入混凝土中作輔助膠凝材料來代替部分水泥孰料。又資料顯示，當配制合理時，礦渣 微粉可占至混凝土膠凝材料總量的 70%80%， 且摻入了 30%60%礦渣微粉的混凝 土的各項性能均明顯優(yōu)于普通硅酸鹽水泥混凝土，提高了混凝土的耐久性，降低了混 凝土的水化熱和收縮量。 3.1.3 硅粉及其復(fù)合細摻料 硅粉是冶煉硅鐵或其它硅工業(yè)的副產(chǎn)品，具有很高的活性，這種硅質(zhì)材料摻入混 凝土中后能從強度和耐久性兩方面改善混凝土的性能。 現(xiàn)代高性能混凝土原則上要求 滄職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 7 摻入硅粉，盡管硅粉顆粒非常精細，以至于難以處理，但它仍不失為一種良好的混凝 土輔助材料。由于受到硅粉的產(chǎn)量和價格的限制。目前硅粉的用量還不是很多，若與 其它礦物細摻料（如優(yōu)質(zhì)粉煤灰）混合使用，形成復(fù)合細摻料，則性能上超疊加，經(jīng) 濟上更有利。 3.1.4 固體垃圾燃燒后的灰燼 事實上，還有一種被人們遺忘或很少有人提及的一種膠凝性材料，它就是城市固 體垃圾燃燒后的灰燼。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人口城市化的進程，城市里每天產(chǎn)生著大量 的固體垃圾，在注重環(huán)境的幾天，處理這些固體垃圾的方法一般是在所謂“廢物能源 化”的工廠里進行燃燒，盡管其灰（包括底灰和飛灰）中可能含有某些有毒物質(zhì)，只 要我們采用合理的方法壓縮這些灰燼里的有毒物質(zhì)，使之不能濾出，它們?nèi)詫且?種很好的輔助膠凝材料。將它們直接外摻入混凝土中可代替一部分水泥，同時可避免 填埋它們對環(huán)境造成的危害，一舉兩得，無疑有利于混凝土的可持續(xù)發(fā)展。 3.2 變“廢”為寶，開發(fā)混凝土骨料新來源 混凝土 70%80%的體積是由砂石骨料構(gòu)成的，若這些骨料全來自與天然開采， 一方面對生態(tài)環(huán)境的破壞十分嚴重，況且這些自然開采并非取之不盡；另一方面，工 業(yè)生產(chǎn)和人們生活又產(chǎn)生著許多固體垃圾或廢棄物，合理處治它們很困難，費用也很 高。若能將它們進行適當?shù)奶幚恚⒂米骰炷凉橇?，將是混凝土可持續(xù)發(fā)展的又一 最有效途徑。 3.2.1 再生骨料混凝土 再生骨料混凝土，也稱再生混凝土，它是將廢棄的混凝土塊經(jīng)過清洗、破碎、分 級并按一定比例配合后得到的“再生骨料”用作部分或全部骨料所配制的混凝土。再 生混凝土就其再生骨料而言，完全符合可持續(xù)發(fā)展法則的要求，是真正意義上的可持 續(xù)發(fā)展的綠色混凝土。再生混凝土在歐洲和日本已有一定的試驗研究，并以開始應(yīng)用 與實際工程，對再生混凝土的使用也有一些規(guī)定和指南。美國在這方面同中國一樣， 也才剛剛起步，都還有一段很長的路要走。由于再生骨料性能波動性大，強度偏低， 孔隙率高， 吸水性強且各組成分界面復(fù)雜。 因而目前主要用作， 低強度混凝土的配制， 使用在道路面層或墊層中。雖然目前再生混凝土的成本高于普通混凝土，但從環(huán)境保 護和可持續(xù)發(fā)展角度看，再生混凝土無疑具有良好的整體效益。可以肯定，隨著再生 混凝土研究的不斷深入和人們對環(huán)境保護的越來越多的關(guān)注， 再生混凝土的使用將會 滄職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 8 越來越廣泛，對可持續(xù)發(fā)展的貢獻越來越大。 3.2.2 玻璃骨料混凝土 玻璃骨料混凝土，也稱玻璃混凝土，它是將回收上來的廢玻璃或就玻璃瓶經(jīng)過清 洗、沖壓破碎、分級并按一定比例配合所得到的“玻璃骨料”作為部分或全部骨料所 配制的混凝土。對于廢舊玻璃，人們往往忽視環(huán)境保護，只考慮眼前經(jīng)濟利益，認為 比起回收利用，直接扔掉它們會更劃算。開發(fā)和應(yīng)用玻璃骨料混凝土，既可以利用廢 舊玻璃的價值，省下它們的處理費用，又可以節(jié)約自然資源，保護我們的環(huán)境，增加 混凝土的綠色度， 無疑是為混凝土的可持續(xù)發(fā)展又開辟了又一新途徑。 基于上述構(gòu)想， 我們早在十年前就已經(jīng)開始了玻璃骨料混凝土的開發(fā)和應(yīng)用研究， 并已取得了重要的 研究成果。還有許多問題有待進一步深入研究，這些問題不僅有技術(shù)方面的，還有經(jīng) 濟方面和管理反面的，所以目前玻璃骨料混凝土還尚未能投入工程中應(yīng)用。玻璃微粉 具有火山灰活性，可作為輔助膠凝材料來代替部分水泥，玻璃骨料混凝土具有水灰比 低，流動性、耐磨性和冷凍性好，抗化學(xué)腐蝕性強等特點，其力學(xué)性能也有別于普通 混凝土。玻璃骨