混凝土工程的新技术
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建设部推广的十项新技术新工艺应用第一小节混凝土技术<1>混凝土裂缝防止技术混凝土结构产生裂缝的原因比较复杂,主要有:1、水泥水化热:水泥在水化过程中要释放出一定的热量,水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。
2、外界气温变化:浇筑温度随着外界气温变化而变化。
特别是气温骤降,会大大增加内外层混凝土温差,这对混凝土是极为不利的。
温度应力是由于温差引起温度变形造成的;温差愈大,温度应力也愈大。
3、混凝土的收缩:混凝土中约20℅的水分是水泥硬化所必须的,而约80℅的水分要蒸发。
多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩等。
并且设计经验不足、施工工艺采取措施不当或执行条件不良也会引起混凝土裂缝,因此我们采取混凝土裂缝综合防治技术措施。
第二小节钢筋及预应力技术<1>HRB400、HRB500级高强钢筋应用技术高强钢筋应用技术主要有设计应用技术、钢筋代换技术、钢筋加工及连接锚固技术等。
本工程主体结构采用HRB400级钢筋(简称新Ⅲ级钢)HRB500级钢筋(简称新Ⅳ级钢),HRB400、HRB500级钢筋是近几年建设部积极推广的钢材新品种,HRB400、HRB500级钢筋的强度高,有可观的经济效益和社会效益。
<2>直螺纹连接技术直螺纹连接技术。
直螺纹连接是近年来开发的一种新的螺纹连接方式。
它先把钢筋端部镦粗,然后再切削直螺纹,最后用套筒实行钢筋对接。
由于镦粗段钢筋切削后的净截面仍大于钢筋原截面,即螺纹不存在扭紧力矩对接头性能的影响,从而提高了连接的可靠性,也加快了施工速度。
直螺纹接头比套筒挤压接头省钢70%,比锥螺纹接头省钢35%,技术经济效果显著。
<3>建筑用成型钢筋制品加工与配送<3.1>主要技术内容建筑用成型钢筋制品加工与配送是指在固定的加工厂,利用盘条或直条钢筋经过一定的加工工艺程序,由专业的机械设备制成钢筋制品供应给项目工程。
钢筋专业化加工与配送技术主要包括:<3.1.1>钢筋制品加工前的优化套裁、任务分解与管理。
混凝土工程新技术研发方案一、背景介绍混凝土是由水泥、砂、碎石和水混合而成的一种建筑材料,它具有耐久性好、强度高、施工方便等优点,因此在建筑工程中得到了广泛的应用。
然而,传统的混凝土工程存在着一些问题,比如容易开裂、强度不够等,这就要求我们不断去探索新的技术和方法,以改进混凝土工程的质量和性能。
二、现状分析目前,混凝土工程的研发方向主要集中在以下几个方面:1. 研发更加环保的混凝土随着全球环境问题的日益严重,研发更加环保的混凝土成为了当务之急。
目前,一些学者已经提出了使用工业废弃物来替代部分水泥的方案,以减少水泥生产的碳排放。
此外,还有利用大量再生混凝土来减少混凝土资源的浪费等方法。
2. 提高混凝土的强度和耐久性在一些特殊的工程中,比如高层建筑、大型桥梁等,混凝土的强度和耐久性有着更高的要求。
因此,研发高强高耐久的混凝土已成为了一个热点问题。
各种添加剂的应用、改进混凝土配合比等都成为了研究的方向。
3. 混凝土工程材料的性能改造除了混凝土本身的性能改进,一些混凝土工程材料也在不断进行改造和创新。
比如,改进橡胶混凝土、玻璃纤维混凝土等,以满足一些特殊工程的需要。
综上所述,混凝土工程技术的创新和改进是当下一个非常重要的课题。
下面,我将提出一些可行的混凝土工程新技术研发方案,以期推动混凝土工程技术的进步。
三、混凝土工程新技术研发方案1. 开发更加环保的混凝土配方首先,我们可以尝试使用工业废弃物来替代部分水泥,比如使用粉煤灰、粉煤矸石等,以减少水泥的使用量和碳排放。
此外,可以尝试使用可再生资源来替代部分混凝土骨料,比如使用再生混凝土骨料等。
通过这些方法,可以减少对自然资源的需求,降低混凝土生产对环境的影响。
2. 强化混凝土的强度和耐久性其次,我们可以研究一些新型的添加剂和掺合料,以提高混凝土的强度和耐久性。
比如,可以尝试使用纳米材料来改进混凝土的微观结构,提高混凝土的强度和耐久性。
此外,还可以研究一些新型的外加剂,比如使用氯化镁、硅酸钠等,以提高混凝土的抗渗性和耐久性。
四新”及“十项新技术”应用本文介绍了“四新”及“十项新技术”在工程建设中的应用。
其中,地基基础和地下空间工程技术方面,采用了灌注桩后注浆技术和复合土钉墙技术。
灌注桩后注浆技术通过注入水泥浆加固桩身泥皮,增大桩侧阻力和桩端阻力,提高单桩承载力,减少桩基沉降。
复合土钉墙支护技术具有轻型、机动灵活、适用范围广、支护能力强、可作超前支护,并兼备支护、截水等效果。
在混凝土技术方面,采用了高强高性能混凝土和轻骨料混凝土。
高强高性能混凝土对砼原材料、砼浇筑和养护均有较高的要求,而轻骨料混凝土具有轻质、高强、保温和耐火等特点,并且变形性能良好。
在本工程中,地面、屋面找坡层采用了陶粒混凝土和泡沫混凝土。
此外,本文还介绍了混凝土裂缝控制技术。
混凝土裂缝是混凝土工程中常见的质量问题,如何防治混凝土裂缝已成为工程技术人员迫切需要解决的技术难题。
防治混凝土裂缝是一个系统工程,需要在设计、材料、施工等各个环节上进行技术措施。
本技术主要介绍防治裂缝的关键技术,以提高混凝土的抗裂性能,从而达到防治混凝土裂缝的目的。
其中包括设计的构造措施、混凝土原材料的选择、混凝土配合比的抗裂性能影响因素、抗裂混凝土配合比的设计和优化方法,以及施工中的技术措施等。
本工程在地下室混凝土中掺入复合纤维抗裂剂,以防止混凝土开裂。
同时,采用超高泵送混凝土技术,使混凝土泵送高度达到190.7m。
超高泵送混凝土技术是一项综合技术,它包含混凝土制备技术、泵送参数计算、泵送机械选定与调试、泵管布设和过程控制等内容。
本工程采用高强钢筋,即屈服强度为400MPa和500MPa级的普通热轧带肋钢筋和细晶粒热轧带肋钢筋。
普通热轧钢筋工艺成熟、产品质量稳定,钢筋综合性能好。
细晶粒热轧钢筋通过控轧和控冷工艺获得超细组织,从而在不增加合金含量的基础上提高钢材的性能。
本工程在配筋时考虑采用三级钢,同时采用大直径钢筋直螺纹连接技术,以便传递钢筋拉力和压力。
本工程采用附着式升降脚手架技术,以方便施工人员的操作。
混凝土中温度控制的新技术一、引言随着社会的不断进步,建筑行业的发展也越来越迅猛。
作为建筑行业中最为基础的材料之一,混凝土的应用也越来越广泛。
在混凝土施工过程中,温度的控制是非常关键的。
若温度控制不当,会对混凝土的性能产生巨大影响,甚至导致混凝土开裂等问题。
因此,研究混凝土中温度控制的新技术具有重要意义。
二、传统的混凝土温度控制方法在传统的混凝土施工中,常用的温度控制方法有以下几种:1. 空气降温法空气降温法是指通过给混凝土表面喷水、放置湿毛巾等方法来降低混凝土表面的温度。
该方法操作简单,但只能控制混凝土表面的温度,而混凝土内部的温度无法控制,因此效果不佳。
2. 冰水混合法冰水混合法是指将冰块或冰水加入混凝土中,来降低混凝土的温度。
该方法能够有效地控制混凝土的温度,但需投入大量的冰块或冰水,成本较高。
3. 预先浇水法预先浇水法是指在混凝土浇筑前,在模板上浇水或在混凝土铺设前,先用水浇湿地面和模板等。
该方法能够缓解混凝土的温度升高,但由于水分蒸发,会使混凝土表面产生裂缝,影响混凝土的强度。
4. 加降温剂法加降温剂法是指在混凝土中加入降温剂,来降低混凝土的温度。
降温剂可以降低混凝土的凝结热,但会影响混凝土的强度和耐久性。
三、新技术介绍1. 高效混凝土降温技术高效混凝土降温技术是指通过在混凝土中加入降温剂,结合喷雾冷却、降温水浴、冷却管道等多种措施,来降低混凝土的温度。
该技术能够有效地降低混凝土的温度,且不影响混凝土的强度和耐久性,成本也较低。
2. 智能混凝土温度控制系统智能混凝土温度控制系统是指利用传感器、计算机、通讯技术等高新技术,对混凝土施工过程中的温度进行实时监测和控制。
该系统能够精确控制混凝土的温度,避免了温度过高或过低对混凝土性能的影响,提高了混凝土施工的质量和效率。
3. 相变储能混凝土技术相变储能混凝土技术是指在混凝土中加入相变材料,通过相变材料的吸热作用,来降低混凝土的温度。
相变储能混凝土技术可以有效地降低混凝土的温度,且不影响混凝土的强度和耐久性,具有较高的经济效益。
使用混凝土的新技术和方法混凝土是建筑、工程领域中最常见的材料之一。
在过去几十年里,混凝土技术的发展一直是建筑行业一项重要的研究领域。
如今,新的混凝土技术和方法已经出现,并且正在被广泛采用,这些新技术和方法对混凝土的性能和特性有着显著的影响,并且为设计师和工程师提供了更多的选择。
一、自卸车辅助混凝土输送技术自卸车辅助混凝土输送技术是一种可以将混凝土输送到较远距离的技术。
这项技术可以大大降低人力和设备的使用成本,并且减少了混凝土在输送过程中的浪费。
使用自卸车辅助混凝土输送技术,可以更加精确地控制混凝土的质量和数量,并且可以保证混凝土的均匀性和一致性。
二、粉末状混凝土技术粉末状混凝土技术是指使用硅酸盐水泥、矿渣粉、灰烬、石灰石、岩石粉末等细粉料来代替传统混凝土中的骨料和砂子。
这种新技术可以减少混凝土中的砂、石等骨料的使用量,从而减小了对自然环境的破坏。
同时,粉末状混凝土技术也具有更好的抗裂性和防水性能。
三、高性能混凝土技术高性能混凝土技术是指具有更高的强度、更高的抗渗透性和更好的耐久性的混凝土。
这种新技术可以使用混凝土添加剂如矿物掺合料、化学掺合料和纤维增强剂等来改变混凝土的性质和特性。
高性能混凝土技术可以大大提高混凝土的使用寿命和使用效果。
四、绿色混凝土技术绿色混凝土技术是指对混凝土材料进行再生利用和资源化利用,以减少对环境的负面影响。
这种新技术包括利用工业废弃物制备混凝土、使用可再生和可循环资源以及对混凝土进行再利用等。
绿色混凝土技术可以从根本上解决混凝土产业对环境的负面影响问题。
总之,使用混凝土的新技术和方法在建筑和工程领域起着越来越重要的作用。
通过采用这些新技术和方法,我们可以大大提高混凝土的性能和特性,从而改善建筑和工程的质量,减少对自然环境的污染,同时也可以为经济发展和社会改善做出贡献。
现代混凝土技术在建筑工程中的创新与应用一、混凝土技术的创新1. 纳米混凝土技术纳米材料是一种粒径在10-9米数量级的材料,具有很高的比表面积和丰富的表面活性。
通过将纳米材料应用于混凝土中,可以显著改善混凝土的力学性能和耐久性。
纳米混凝土技术的应用可以大大提高混凝土的抗渗性、抗裂性和耐久性,从而延长混凝土结构的使用寿命,降低维护成本。
纳米混凝土还可以在一定程度上减少混凝土使用量,降低建筑成本,对于实现建筑工程的可持续发展具有重要意义。
2. 自修复混凝土技术混凝土存在开裂、渗水等问题,影响了混凝土结构的使用寿命和安全性。
自修复混凝土技术是一种新型的混凝土技术,通过在混凝土中掺入微胶囊或者微管,当混凝土出现微裂缝时,这些微胶囊或微管中的自修复材料会被释放出来填充裂缝,从而实现混凝土的自修复。
自修复混凝土技术不仅可以提高混凝土的抗裂性和耐久性,还可以延长混凝土结构的使用寿命,减少维护成本,降低环境污染,对于提高混凝土结构的可靠性和安全性具有重要意义。
3. 高性能混凝土技术高性能混凝土是一种具有极高强度、极高耐久性和极高抗裂性的混凝土,广泛应用于高层建筑、大型桥梁、隧道等工程中。
高性能混凝土技术通过优化配合比、控制材料的搅拌和养护过程、添加适量的掺合料等手段实现混凝土性能的提升。
高性能混凝土不仅可以大大提高混凝土结构的承载能力和抗震性能,还可以减小结构断面和减轻自重,从而减小结构体积和提高建筑空间利用率,对于实现建筑结构的节能环保和经济高效具有重要意义。
1. 预制混凝土结构预制混凝土结构是指在工厂中预先制作好构件,然后运输到现场组装安装的建筑结构,与传统现浇混凝土结构相比,预制混凝土结构具有加工精度高、施工速度快、质量稳定等优点。
在现代建筑工程中,预制混凝土结构得到了广泛的应用,不仅用于住宅建筑、商业建筑、工业厂房等领域,还用于桥梁、隧道、水利工程等领域。
预制混凝土结构的应用不仅可以提高建筑工程的施工效率和质量,还可以减少对现场环境的影响,缩短工程周期,为建筑工程的快速发展和城市建设提供了重要的支持。
沥青混凝土的新工艺、新技术、新材料沥青混凝土是一种常用于道路、停车场、机场跑道等工程中的建筑材料,其具有耐久性强、施工方便、使用寿命长等优点。
随着科技的发展,沥青混凝土的新工艺、新技术和新材料不断涌现,为其性能改进和工程应用提供了更多可能。
一、新工艺:1. 热再生技术:利用专用设备将旧沥青路面回收再利用,经过加热、破碎和筛分等过程,使其成为可再生的沥青混凝土料,降低了资源消耗和环境污染。
2. 冷拌技术:采用低温下进行施工,减少了能源消耗和沥青混凝土材料的质量损失,同时还能有效提高施工效率。
3. 高效施工技术:引入智能化设备,如自动化搅拌站、自动化摊铺机等,提高了施工效率和工程质量,减少了人力成本。
二、新技术:1. 空心纤维技术:将纤维材料添加到沥青混凝土中,使其形成空心纤维结构,提高了抗裂能力和抗疲劳性能,延长了道路的使用寿命。
2. 超声波检测技术:通过超声波检测仪器对沥青混凝土的密实度和质量进行在线监测,及时发现问题并采取措施,提高了施工质量和工程可靠性。
3. 纳米技术:利用纳米材料改善沥青混凝土的性能,如添加纳米氧化铝可以提高路面的耐久性和抗老化能力,添加纳米粉末可以改善路面的抗滑性能。
三、新材料:1. 聚合物改性剂:将聚合物改性剂添加到沥青混凝土中,可以提高其柔性和抗裂性能,使其更适应高温和低温环境的变化。
2. 矿物粉料:将石粉、粉煤灰等矿物粉料添加到沥青混凝土中,可以填充沥青中的空隙,提高路面的密实度和抗水性能,减少路面沉降和龟裂。
3. 橡胶粉料:将废旧轮胎经过处理后制成的橡胶粉料添加到沥青混凝土中,可以提高路面的弹性和耐久性,减少路面噪音和车辆对路面的冲击。
新工艺、新技术和新材料的应用使得沥青混凝土在性能和工程应用方面得到了进一步提升。
然而,我们也要认识到新技术和新材料的应用需要经过科学的评估和实践验证,以确保其可靠性和经济性。
同时,相关部门和企业应加强对新工艺和新材料的研发投入,推动沥青混凝土技术的不断创新和发展,为道路交通和城市建设提供更加可靠和可持续的解决方案。
2混凝土技术2.7超高泵送混凝土技术超高泵送混凝土技术一般是指泵送高度超过200m的现代混凝土泵送技术,近年来,随着经济和社会发展,泵送高度超过300m的建筑工程越来越多,因而超高泵送混凝土技术已成为超高层建筑施工中的关键技术之一。
超高泵送混凝土技术是一项综合技术,包含混凝土制备技术、泵送参数计算、泵送机械选定与调试、泵管布设和过程控制等内容。
1.主要技术内容混凝土制备与性能要求(1)原材料的选择应选择C2S含量高的水泥,对于提高混凝土的流动性和减少塌落度损失有显著的效果;粗骨料宜选用连续级配,应控制针片状含量,而且要考虑最大粒径与泵送管径之比;细骨料选用中砂,细砂会使混凝土变得干涩,而粗砂容易使混凝土离析;采用性能优良的矿物掺合料,如矿粉、硅粉和一级粉煤灰等,可使混凝土获得良好的工作性;外加剂应优先选用减水率高、保塑时间长的聚羧酸型泵送剂,泵送剂应与水泥和掺合料有良好的相容性。
(2)混凝土的制备通过优化设计和工艺措施,使制备的混凝土具有较好的和易性,流动性高,虽黏度较小,但无离析泌水现象,因而有较小的流动阻力,易于泵送。
(3)泵送设备的选择和泵管的布设泵送设备的选定应参照《混凝土泵送施工技术规程》JGJ/T10中规定的技术条件来进行,首先要进行泵送参数的验算,包括混凝土输送泵的型号和泵送能力,水平管压力损失、垂直管压力损失、特殊管的压力损失和泵送效率等。
(4)泵送施工的过程控制混凝土的性能是能否顺利泵送的第一关,应对到场的混凝土进行塌落度、扩展度和含气量的检测,如出现不正常情况,及时采取应对措施;泵送过程中,要实时检查泵车的压力变化、泵管有无漏水、漏浆情况,连接件的状况等,发现问题及时处理。
2.技术指标(1)混凝土拌合物的工作性良好,无离析泌水,塌落度一般在180~200mm,泵送高度超过300m的,塌落度宜>240mm,扩展度>600mm,倒锥法混凝土下落时间<15s。
(2)硬化混凝土物理力学性能符合设计要求。
混凝土结构防水新技术一、前言混凝土结构是建筑工程中常用的材料,但其自身存在着一定的防水问题。
传统的混凝土结构防水方法主要是通过涂刷防水涂料或者加装防水层来实现。
但是这些方法都存在着一定的弊端,比如涂料容易脱落,防水层容易开裂等等。
随着科技的不断进步,现在已经出现了一些新的混凝土结构防水技术。
本文将介绍一些新的混凝土结构防水技术,以帮助大家更好地解决混凝土结构防水问题。
二、新技术介绍1. 超疏水混凝土技术超疏水混凝土技术是一种新型的混凝土结构防水技术。
其主要原理是在混凝土表面涂覆一层疏水材料,使水分无法附着在混凝土表面上。
这种技术的优点在于不需要增加额外的防水层,不会影响混凝土的力学性能。
但缺点是需要使用特殊的疏水材料,成本较高。
2. 纳米防水技术纳米防水技术是一种利用纳米技术制备的纳米材料来实现混凝土结构防水的方法。
这种技术可以将纳米材料加入到混凝土中,使混凝土具有自行防水的能力。
这种技术的优点在于可以提高混凝土的防水性能,并且不会影响混凝土的力学性能。
但缺点是纳米材料的价格比较昂贵。
3. 水泥基防水材料技术水泥基防水材料技术是一种利用水泥基材料来制备防水材料的方法。
这种技术通过改变水泥基材料的物理性能来实现防水效果。
这种技术的优点在于水泥基材料成本低,易于制备,并且可以提高混凝土的抗渗性能。
但缺点是防水效果不够理想,需要加装防水层。
4. 碳纤维混凝土技术碳纤维混凝土技术是一种利用碳纤维增强混凝土的方法。
这种技术可以提高混凝土的抗震和抗裂性能,同时也可以提高混凝土的防水性能。
这种技术的优点在于可以提高混凝土的力学性能和防水性能,但缺点是成本较高。
5. 聚合物修补剂技术聚合物修补剂技术是一种利用聚合物材料来修补混凝土裂缝和孔洞的方法。
这种技术可以提高混凝土的密封性和防水性能。
这种技术的优点在于可以修补混凝土的裂缝和孔洞,提高混凝土的防水性能,但缺点是需要专业的施工技术和设备。
三、新技术应用案例1. 混凝土结构的超疏水涂料某大型建筑工程采用了超疏水涂料来防水。
1高耐久性混凝土高耐久性混凝土是通过对原材料的质量控制和生产工艺的优化,并采用优质矿物微细粉和高效减水剂作为必要组分来生产的具有良好施工性能,满足结构所要求的各项力学性能,耐久性非常优良的混凝土。
1.主要技术内容(1)原材料和配合比的要求1)水胶比(W/B)≤0.38。
2)水泥必须采用符合现行国家标准规定的水泥,如硅酸盐水泥,普硅硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥,不得选用立窑水泥。
3)粗骨料的压碎指标值≤10%,D≤25mm,采用15~25mm和5~15mm二级max配合,饱和吸水率<2.0%,且无碱活性。
4)采用优质矿物微细粉和高效减水剂是高耐久性混凝土的特点。
矿物微细粉宜采用硅粉、粉煤灰、磨细矿渣及天然沸石粉等,所用的矿物微细粉应符合国家有关标准,且宜达到优品级。
矿物微细粉等量取代水泥的最大量一般为,硅粉≤10%,粉煤灰≤30%,矿渣≤50%,天然沸石粉≤10%,复合微细粉≤50%。
5)配合比设计强度应符合以下公式:式中:——混凝土配置强度(MPa);——混凝土强度标准值(MPa);σ——强度标准差,无统计数据时,商品混凝土可取5.5~6.5MPa。
(2)耐久性设计的要求1)处于常规环境的混凝土结构,满足所处的环境条件下服役年限提出的要求。
如抗碳化耐久性要求≤式中:W/B——水胶比;C——钢筋保护层厚度(cm);a——碳化区分系数,室内1.7,室外1.0;t——结构设计使用年限。
2)对于处于严酷环境的混凝土结构的耐久性,应根据工程所处环境条件,应按《混凝土结构耐久性设计规范》GB50467进行耐久性设计,考虑的环境劣化因素有:①抗冻害耐久性要求:a)根据不同冻害地区确定最大水胶比;b)不同冻害地区的耐久性指数k;c)受除冰盐冻融循环作用时,应满足单位剥蚀量的要求;d)处于有冻害环境的,必须掺入引气剂,引气量应达到4%~5%。
②抗盐害的耐久性要求:a)根据不同盐害环境确定最大水胶比;b)抗Cl-的渗透性、扩散性,应以56d龄期,6h总导电量(库仑)确定,一般情况下,氯离子渗透性应属非常低范围(≤800库仑);c)混凝土表面裂缝宽度符合规范要求。
③抗硫酸盐腐蚀的耐久性要求:a)用于硫酸盐侵蚀较为严重的环境,水泥中的C3A<5%;C3S<50%;b)根据不同硫酸盐腐蚀环境,确定最大水胶比;c)胶砂试件的膨胀率<0.34%。
④抑制碱—骨料反应有害膨胀的要求:a)混凝土中碱含量<3.0㎏/m3;b)在含碱环境下,要采用非碱活性骨料。
2.技术指标(1)工作性坍落度≥200mm;扩展度≥550mm;倒筒时间≤15s;无离析泌水现象;黏聚性良好;2h坍落度损失小于30%,具有良好的充填模板和钢筋通过性能。
(2)力学性能抗压强度等级≥C40;体积稳定高,收缩小,弹性模量与同强度等级的普通混凝土基本相同。
(3)耐久性按主要技术内容中的耐久性技术指标控制,结合工程情况也可参照《混凝土耐久性检验评定标准》JGJ/T193中提出的指标进行控制;耐久性试验方法可采用《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082规定的方法,主要有:盐冻试验方法;抗氯离子渗透性试验方法;抗硫酸盐腐蚀试验方法;碱含量计算方法;骨料碱活性检验方法;骨料碱——碳酸盐反应活性检验方法;矿物微细粉抑制碱——硅反应效果检验方法。
也可参考中国工程建设标准化协会标准《高性能混凝土应用技术规程》CECS207。
3.适用范围高性能高耐久性混凝土适用于各种混凝土结构工程,如港口、海港、码头、桥梁及高层、超高层混凝土结构。
4.已应用的典型工程杭州湾大桥、山东东营黄河公路大桥、武汉武昌火车站、广州珠江新城西塔工程、湖南洞庭湖大桥等。
2高强高性能混凝土本节高强高性能混凝土(简称HS-HPC)是强度等级超过C80的HPC,其特点是具有更高的强度和耐久性,用于超高层建筑底层柱和梁,与普通混凝土结构具有相同的配筋率,可以显著地缩小结构断面,增大使用面积和空间,并达到更高的耐久性。
1.主要技术内容HS-HPC的水胶比≤28%,用水量≥200kg/m3,胶凝材料用量650~700kg/m3,其中水泥用量450~500kg/m3,硅粉及矿物微细粉用量150~200kg/m3,粗骨料用量900~950kg/m3,细骨料用量750~800kg/m3,采用聚羧酸高效减水剂或氨基磺酸高效减水剂。
HS-HPC用于钢筋混凝土结构还需要掺入体积含量2.0~2.5%的纤维,如聚丙烯纤维、钢纤维等。
2.技术指标(1)工作性:新拌HS-HPC混凝土的工作性直接影响该混凝土的施工性能。
其最主要的特点是粘度大,流动性慢,不利于超高泵送施工。
混凝土拌合物的技术指标主要是坍落度、扩展度和倒坍落度筒混凝土流下时间(简称倒筒时间),坍落度≥240mm,扩展度≥600mm,倒筒时间≤10s,同时不得有离析泌水现象。
(2)HS-HPC的配比设计强度应符合以下公式:(3)HS-HPC应具有更高的耐久性,因其内部结构密实,孔结构更加合理。
HS-HPC的抗冻性、碳化等方面的耐久性可以免检,如按照《高性能混凝土应用技术规程》CECS207标准检验,导电量应在500库仑以下;为满足抗硫酸盐腐蚀性应选择低C3A含量(<5%)的水泥;如存在潜在碱骨料反应的情况下,应选择非碱活性骨料。
(4)HS-HPC自收缩及其控制1)自收缩与对策当HS-HPC浇筑成型并处于密闭条件下,到初凝之后,由于水泥继续水化,吸取毛细管中的水分,使毛细管失水,产生毛细管张力,如果此张力大于该时的混凝土抗拉强度,混凝土将发生开裂,称之自收缩开裂。
水灰比越低,自收缩会越严重。
一般可以控制粗细骨料的总量不要过低,胶凝材料的总量不要过高;通过掺加钢纤维可以补偿其韧性损失,但在侵蚀环境中,钢纤维不适用;需要掺入有机纤维,如聚丙烯纤维或其他纤维;采用外掺5%饱水超细沸石粉的方法,以及充分地养护等技术措施可以有效的控制HS-HPC的自收缩和自收缩开裂。
2)自收缩的测定方法参照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082和中国工程建设标准化协会标准《高性能混凝土应用技术规程》CECS207进行。
HS-HPC的早期开裂、自收缩开裂及长期开裂的总宽度要低于0.2mm。
普通混凝土的应变达到3‰时,其承载能力仍保持一半以上。
若HS-HPC的应变也处于3‰时,实际承载力已近于0,这就意味着在这种情况下,在HS-HPC中只观察到裂缝形成,然后是迅速的破坏。
3.适用范围适用于对混凝土强度要求较高的结构工程。
4.已应用的典型工程国内广州珠江新城西塔项目工程已大量应用HS-HPC,国外超高层建筑及大跨度桥梁也大量应用了HS-HPC。
3自密实混凝土技术1.主要技术内容自密实混凝土(Self-Compacting Concrete,简称SCC),指混凝土拌合物不需要振捣仅依靠自重即能充满模板、包裹钢筋并能够保持不离析和均匀性,达到充分密实和获得最佳的性能的混凝土,属于高性能混凝土的一种。
自密实混凝土技术主要包括自密实混凝土流动性、填充性、保塑性控制技术;自密实混凝土配合比设计;自密实混凝土早期收缩控制技术。
(1)自密实混凝土流动性、填充性、保塑性控制技术自密实混凝土拌合物应具有良好流动性、填充性和保水性。
通过骨料的级配控制以及高效减水剂来实现混凝土的高流动性、高填充性。
其测试方法主要有U 型槽法、L型槽法、倒坍落度筒法等。
自密实混凝土工作性的控制技术是一个关键。
(2)配合比设计自密实混凝土配合比设计与普通混凝土不同,有全计算法、固定砂石法等。
配合比设计时,应注意以下几点:1)单位体积用水量宜为155~180kg。
2)水胶比根据粉体的种类和掺量有所不同,按体积比宜取0.8~1.15。
3)根据单位体积用水量和水胶比计算得到单位体积粉体量。
单位体积粉体量宜为0.16~0.23。
4)自密实混凝土单位体积浆体量宜为0.32~0.40。
(3)自密实混凝土早期收缩由于自密实混凝土水胶比较低、胶凝材料用量较高,使得混凝土早期的收缩较大,尤其是早期的自收缩。
主要包括自收缩的收缩机理、计算公式及检测技术等方面。
2.技术指标(1)原材料的技术要求1)胶凝材料水泥选用较稳定的普通硅酸盐水泥;掺合料是自密实混凝土不可缺少的组成部分之一,一般常用的有粉煤灰、磨细矿渣、硅粉、矿粉等。
胶凝材料总量不少于500kg/m3。
2)细骨料砂的含泥量和杂质,会使水泥浆与骨料的粘结力下降,需要增加用水量和增加水泥用量,所以砂必须符合规范技术。
砂率在45%以上,最高可到50%。
3)粗骨料粗骨料的最大粒径一般以小于20mm为宜,尽可能选用圆形且不含或少含针、片状颗粒的骨料。
4)外加剂自密实混凝土具备的高流动性、抗离析性、间隙通过性和填充性这四个方面都需要以外加剂的手段来实现。
因此对外加剂的主要要求为:与水泥的相容性好;减水率大;缓凝、保塑。
(2)工作性技术指标坍落度:Slf≥250mm;坍落扩展度:Lsf≥700mm;填充性:△G≤5mm;抗离析性:△h≤7%;流动性:Lf≥700mm;黏聚性:两h内满足以上各项指标要求。
3.适用范围自密实混凝土适用于浇筑量大,浇筑深度、高度大的工程结构;配筋密实、结构复杂、薄壁、钢管混凝土等施工空间受限制的工程结构;工程进度紧、环境噪声受限制、或普通混凝土不能实现的工程结构。
4.已应用的典型工程北京恒基中心过街通道工程、江苏润扬长江大桥、广州珠江新城西塔、苏通大桥承台。
4轻骨料混凝土1.主要技术内容轻骨料混凝土(Lightweight aggregate concrete)是指采用轻骨料的混凝土,其表观密度不大于1900kg/m3。
所谓轻骨料是为了减轻混凝土的质量以及提高热工效果为目的而采用的骨料,其表观密度要比普通骨料低。
人造轻骨料又称为陶粒。
轻骨料混凝土具有轻质、高强、保温和耐火等特点,并且变形性能良好,弹性模量较低,在一般情况下收缩和徐变也较大。
轻骨料混凝土应用于工业与民用建筑及其他工程,可减轻结构自重、节约材料用量、提高构件运输和吊装效率、减少地基荷载及改善建筑物功能等。
轻骨料混凝土按其在建筑工程中的用途不同,分为保温轻骨料混凝土、结构保温轻骨料混凝土和结构轻骨料混凝土。
此外,轻骨料混凝土还可以用作耐热混凝土,代替窑炉内衬。
2.技术指标(1)轻骨料(陶粒)性能:粗骨料的级配和最大粒径:粉煤灰陶粒最大粒径为20mm;天然轻骨料为40mm;其他陶粒为30mm;不同用途的轻骨料混凝土对骨料级配的要求如表2.4。
不大于50%。
(2)制备技术匀质性控制技术是制备泵送轻骨料混凝土的关键,通过控制最大粗骨料粒径,提高水泥浆体黏度,大掺量粉煤灰可有效提高轻骨料混凝土的均质性,可配制出性能优良的大流态轻骨料混凝土。
(3)泵送技术轻骨料混凝土易分层离析,坍落度损失快以及轻骨料在压力作用下会吸收混凝土中的水分而导致堵泵等问题。