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(hào)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(píng)語(yǔ)及成績(jī)畢業(yè)論文評(píng)語(yǔ)及成績(jī) 學(xué)生姓名專業(yè)建工班級(jí) 建工 0803 學(xué)號(hào)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(píng)語(yǔ)： 答辯小組意見(jiàn)： 答辯小組組長(zhǎng)簽字：年月日 成績(jī)： 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(jí)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(duì)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(shí)混凝土、智能混凝土等) 及增 強(qiáng)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(lái)在工 程中的應(yīng)用與發(fā)展。 二、基本要求 1、選題得當(dāng)，形式可多樣 2、內(nèi)容要求：簡(jiǎn)潔，主題鮮明，內(nèi)容編排得當(dāng)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(chǎng)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(qǐng)教相關(guān)專業(yè)老師 四、應(yīng)收集的資料及參考文獻(xiàn) 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(jī)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(jìn)度計(jì)劃 2010 年 10 月 20 日布置任務(wù)，明確負(fù)責(zé)人和聯(lián)系方系，講解畢業(yè)設(shè)計(jì)的方法 和步驟；自學(xué)相關(guān)的書籍，收集資料，編寫設(shè)計(jì)方案 2010 年 10 月 26 日 提交一份開(kāi)題報(bào)告，匯報(bào)對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)想 2010 年 10 月 30 日 完成并進(jìn)行總的匯報(bào) 2010 年 11 月 01 日 進(jìn)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(jì)報(bào)告上交指導(dǎo)老師 2010 年 12 月 26 日 答辯 教研室主任簽字時(shí)間年 月日 畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)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(jí)建工 0803學(xué)生姓名 一、文獻(xiàn)綜述 隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)、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(hù)能源和環(huán)境，走可持續(xù)發(fā)展之路，既要滿足當(dāng)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?jī)?nèi)容與預(yù)期目標(biāo) 1 研究?jī)?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(biāo) （1）掌握各種新型混凝土材料的組成及發(fā)展前景 （2）通過(guò)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(jìn)行材料市場(chǎng)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(qǐng)教相關(guān)專業(yè)老師 四、進(jìn)度計(jì)劃 2010 年 10 月 20 日布置任務(wù)，明確負(fù)責(zé)人和聯(lián)系方系，講解畢業(yè)設(shè)計(jì)的方法和步驟； 自學(xué)相關(guān)的書籍，收集資料，編寫設(shè)計(jì)方案 2010 年 10 月 26 日 提交一份開(kāi)題報(bào)告，匯報(bào)對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)想 2010 年 10 月 30 日 完成并進(jìn)行總的匯報(bào) 2010 年 11 月 01 日 進(jìn)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(jì)報(bào)告上交指導(dǎo)老師 2010 年 12 月 26 日 答辯 指導(dǎo)教師簽字時(shí)間年月日 畢業(yè)論文誠(chéng)信聲明畢業(yè)論文誠(chéng)信聲明 我謹(jǐn)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(xiàn)或注釋中列出。論文主體均由本人獨(dú)立完成，沒(méi)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(shí)產(chǎn)權(quán)的 情況，本人愿意承擔(dān)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(duì)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(shí)混凝土、智能混凝土等)及混凝 土增強(qiáng)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(lái)在 工程中的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：新型混凝土；新型混凝土增強(qiáng)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(shí)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(shù)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(xì)摻料6 3.1.4 固體垃圾燃燒后的灰燼7 3.2 變“廢”為寶，開(kāi)發(fā)混凝土骨料新來(lái)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(yǔ)9 參考文獻(xiàn)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(huì)隨處可見(jiàn)，也許它是地球上僅次于水的大宗消耗品，給人感覺(jué) 沉重、厚實(shí)、死板，而且澆注時(shí)需調(diào)稠、用鋼材來(lái)增加強(qiáng)度、以機(jī)械攪拌來(lái)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(kāi)始被 喚醒，輕量、高強(qiáng)度、柔軟、色彩隨時(shí)變換、糯米紙一般地透明，甚至能讓煙霧穿過(guò) 的混凝土建筑將成為可能。由此，建筑師和設(shè)計(jì)師可以實(shí)現(xiàn)早年不能完成的非凡創(chuàng)作 從跨度達(dá)幾百英尺的超細(xì)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(hù)運(yùn)動(dòng)的開(kāi)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(duì)空調(diào)和暖氣的依賴。但 是，隨著這次再?gòu)?fù)蘇浪潮而來(lái)的是設(shè)計(jì)師對(duì)更輕量化、更耐用和更美觀的混凝土的需 求。 從上個(gè)世紀(jì) 90 年代開(kāi)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(qiáng)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(kāi)發(fā)出新的加速劑和緩凝劑來(lái)選擇性地加速和減緩凝固時(shí)間，以滿足實(shí)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(jì) 80 年代的日 本，澆注時(shí)不再需要不斷震動(dòng)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(jī)械和人力， 簡(jiǎn)化了建筑的過(guò)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(kāi)發(fā)。 這些突破正在對(duì)混凝土的使用產(chǎn)生革命性的影響。 設(shè)計(jì)者和建筑師正在從內(nèi)部和 外部來(lái)實(shí)現(xiàn)混凝土建筑的潛力。 自上世紀(jì) 90 年代以來(lái)，對(duì)混凝土極其使用方式再次認(rèn)識(shí)的浪潮滾滾而來(lái)。近年 來(lái)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(jiǎng)獲得者扎哈 哈 迪德設(shè)計(jì)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(guó)沃爾夫斯 堡菲諾科學(xué)中心。魯?shù)侠稞R奧蒂獲得了法國(guó)國(guó)家獎(jiǎng)建筑方面的榮譽(yù)，他已經(jīng)在最近 的數(shù)個(gè)項(xiàng)目上實(shí)驗(yàn)性地使用混凝土，其中包括在漢城 2001 年修建的 427 英尺長(zhǎng)的混 凝土橋，其厚度只有 3cm。巴黎的家具設(shè)計(jì)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(guó)皇家建筑師協(xié)會(huì)將著名的的斯特靈大獎(jiǎng)?lì)C給了德國(guó)南部現(xiàn)代 文學(xué)博物館的一個(gè)采用混凝土的設(shè)計(jì)。 過(guò)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(guó)經(jīng)濟(jì)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(qiáng)、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(yàn)技術(shù)轉(zhuǎn)變 為高科技，代表著當(dāng)今混凝土發(fā)展的總趨勢(shì)。其特點(diǎn)集中表現(xiàn)為具有大流動(dòng)性、高強(qiáng) 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(qiáng)度而言，抗壓強(qiáng) 度大于 C60 的混凝土即屬于高強(qiáng)混凝土 1 。提高混凝土強(qiáng)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(qiáng)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(jì)效益，而且高強(qiáng)度混凝土一般也具有良好的耐久性。 提高混凝土強(qiáng)度可采用的主要措施有： （1）增加水泥中早強(qiáng)和高強(qiáng)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(qiáng)的效果顯著，4d 的抗壓強(qiáng)度可達(dá) 20 MPa 以上。 （2）提高水泥的細(xì)度。 （3）以礦渣、堿組分及骨料制備堿礦渣高強(qiáng)度混凝土。利用優(yōu)質(zhì)摻合料，如優(yōu)質(zhì) 磨細(xì)粉煤灰、硅灰、天然沸石或赤鐵礦石、鈦鐵礦石等，可獲得強(qiáng)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(qiáng)度。此外，在高層 建筑的高強(qiáng)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(lái)改善高強(qiáng)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(qiáng)的混凝土，其立方體抗壓強(qiáng)度可達(dá) 200 800 MPa ，抗拉強(qiáng)度可達(dá) 25 150MPa ， 斷裂能可達(dá) 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(dá)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(guò)程中加壓及加溫，使其達(dá)到很高的強(qiáng)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(yè)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(duì)強(qiáng)度高及保溫、抗凍性能好等優(yōu)點(diǎn)。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(shí)有利于 環(huán)境保護(hù)。 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(diǎn)，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(dāng)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(jiǎn)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(guó)內(nèi)外造船、水利、建筑工程中應(yīng)用較 為廣泛。近年來(lái)，在鋼絲網(wǎng)水泥中又摻入鋼纖維來(lái)建造飛機(jī)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(qiáng)效果。 2.1.5 自密實(shí)混凝土 自密實(shí)混凝土不需機(jī)械振搗，依靠自重使混凝土密實(shí)?；炷恋牧鲃?dòng)度雖然高， 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(xì)骨料的體積為砂漿體積的 40 %；水灰比為 0.91.0 ；進(jìn)行流動(dòng)性試驗(yàn)，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(diǎn)有：在施工現(xiàn)場(chǎng)無(wú)振動(dòng)噪音；可進(jìn)行夜間施工，不擾民；對(duì)工 人健康無(wú)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(shí)易于澆筑；施 工速度快，現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)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(duì)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(chǎng)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(guò)管道、摩擦阻力小、不離 析、不阻塞和粘聚性良好的性能。通過(guò)混凝土輸送泵輸送，能一次連續(xù)完成水平運(yùn)輸 和垂直運(yùn)輸，效率高且節(jié)約勞動(dòng)力。 泵送混凝土對(duì)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(guò)大，當(dāng)泵送高度在 50 m 以下時(shí)，碎石不宜大于 13 ，卵石不宜大于 12. 5 ； 當(dāng)泵送高度在 50100 m 時(shí)，碎石不宜大于 14 ，卵石不宜大于 13 ；當(dāng)泵送高 度在 100 m 以上時(shí)，碎石不宜大于 15 ，卵石不宜大于 14。細(xì)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(guó)際上研究較多的是樹(shù)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(shù)脂粘結(jié)的碳 纖維筋、玻璃纖維筋及芳綸纖維筋。國(guó)外研究指出，這幾種纖維筋的強(qiáng)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(diǎn)是抗腐蝕、高強(qiáng)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(diǎn)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(guó)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(guó)內(nèi)引進(jìn)國(guó)外設(shè)備或自制設(shè)備，用光圓鋼筋，經(jīng)過(guò)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(jí)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(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(極限抗拉強(qiáng)度) 及設(shè)計(jì)值都比母材大大提高，與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)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(qiáng)度提高，可以節(jié)約材料用量，獲得經(jīng)濟(jì)效益這 2 種鋼筋，國(guó)內(nèi)已制訂 了規(guī)程。為將這種小直徑鋼筋的用途擴(kuò)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(dāng)增大其錨固長(zhǎng)度。 2.2.4 環(huán)氧樹(shù)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(gè)途徑，但價(jià)格昂 貴。另一個(gè)途徑是用環(huán)氧樹(shù)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(shù)脂粉末，形成防護(hù)薄膜，冷卻后經(jīng)檢驗(yàn)合格，用于有嚴(yán) 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(guó)內(nèi)在對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時(shí)，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(yùn)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(qiáng)度很高的纖維布(條、板) 代替鋼板進(jìn)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(diǎn)是：具有很高的單向抗拉強(qiáng)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(wú)須定期維護(hù)。 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(shí)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(lái)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(fèi)用，無(wú)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(xì)骨料，配制成粉煤灰混凝土。粉煤灰水化熱低，來(lái)源廣，造價(jià)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(shí)上， 如果粉煤灰置換水泥置換率超過(guò) 80%， 則需要使用一些化學(xué)激發(fā)劑來(lái)激發(fā)粉煤灰的活 性，一般認(rèn)為最優(yōu)置換率為 30%左右。然而，由于粉煤灰混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢，致使 其早期強(qiáng)度偏低，又由于粉煤灰的化學(xué)成分和質(zhì)量波動(dòng)性大，致使粉煤灰混凝土質(zhì)量 難以控制， 這些問(wèn)題是造成目前世界各國(guó)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(wèn)題都能得到很好的解 決，粉煤灰的使用率也將會(huì)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(zhǎng)期以來(lái)被人們用作水泥的混合摻料。因 只有當(dāng)?shù)V渣微粒較細(xì)時(shí)，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(xì)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(lái)代替部分水泥孰料。又資料顯示，當(dāng)配制合理時(shí)，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(xiàng)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(xì)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(qiáng)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(xì)，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(jià)格的限制。目前硅粉的用量還不是很多，若與 其它礦物細(xì)摻料（如優(yōu)質(zhì)粉煤灰）混合使用，形成復(fù)合細(xì)摻料，則性能上超疊加，經(jīng) 濟(jì)上更有利。 3.1.4 固體垃圾燃燒后的灰燼 事實(shí)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(jì)的發(fā)展和人口城市化的進(jìn)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(jìn)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?huì)是一 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(shí)可避免 填埋它們對(duì)環(huán)境造成的危害，一舉兩得，無(wú)疑有利于混凝土的可持續(xù)發(fā)展。 3.2 變“廢”為寶，開(kāi)發(fā)混凝土骨料新來(lái)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(lái)自與天然開(kāi)采， 一方面對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞十分嚴(yán)重，況且這些自然開(kāi)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(fèi)用也很 高。若能將它們進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，并用作混凝土骨料，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(guò)清洗、破碎、分 級(jí)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(yàn)研究，并以開(kāi)始應(yīng)用 與實(shí)際工程，對(duì)再生混凝土的使用也有一些規(guī)定和指南。美國(guó)在這方面同中國(guó)一樣， 也才剛剛起步，都還有一段很長(zhǎng)的路要走。由于再生骨料性能波動(dòng)性大，強(qiáng)度偏低， 孔隙率高， 吸水性強(qiáng)且各組成分界面復(fù)雜。 因而目前主要用作， 低強(qiáng)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(hù)和可持續(xù)發(fā)展角度看，再生混凝土無(wú)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(duì)環(huán)境保護(hù)的越來(lái)越多的關(guān)注， 再生混凝土的使用將會(huì) 滄職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 8 越來(lái)越廣泛，對(duì)可持續(xù)發(fā)展的貢獻(xiàn)越來(lái)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(lái)的廢玻璃或就玻璃瓶經(jīng)過(guò)清 洗、沖壓破碎、分級(jí)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(duì)于廢舊玻璃，人們往往忽視環(huán)境保護(hù)，只考慮眼前經(jīng)濟(jì)利益，認(rèn)為 比起回收利用，直接扔掉它們會(huì)更劃算。開(kāi)發(fā)和應(yīng)用玻璃骨料混凝土，既可以利用廢 舊玻璃的價(jià)值，省下它們的處理費(fèi)用，又可以節(jié)約自然資源，保護(hù)我們的環(huán)境，增加 混凝土的綠色度， 無(wú)疑是為混凝土的可持續(xù)發(fā)展又開(kāi)辟了又一新途徑。 基于上述構(gòu)想， 我們?cè)缭谑昵熬鸵呀?jīng)開(kāi)始了玻璃骨料混凝土的開(kāi)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(wèn)題有待進(jìn)一步深入研究，這些問(wèn)題不僅有技術(shù)方面的，還有經(jīng) 濟(jì)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(lái)代替部分水泥，玻璃骨料混凝土具有水灰比 低，流動(dòng)性、耐磨性和冷凍性好，抗化學(xué)腐蝕性強(qiáng)等特點(diǎn)，其力學(xué)性能也有別于普通 混凝土。玻璃骨