中國(guó)混凝土網(wǎng)
當(dāng)前位置: 首頁(yè) » 技術(shù) » 原材料技術(shù) » 正文

綠色工程材料大摻量粉煤灰高性能水工混凝土

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2007-09-07  來(lái)源:《未知》  作者:夏春 王凌芬 王炳杰
核心提示:綠色工程材料大摻量粉煤灰高性能水工混凝土

 

摘要:闡述了綠色工程材料涵義,并提出大拾盤粉煤灰高性能水工混凝土是突出的綠色工程材料,作為綠工程材料對(duì)環(huán)境保護(hù),節(jié)約資源、能源,對(duì)人類可持續(xù)發(fā)展具有重要意義,而發(fā)展綠色建材附合人類自身發(fā)展的需要,也附合當(dāng)前人類迫切要求改善環(huán)境,保護(hù)生態(tài)平衡的強(qiáng)烈愿望。此外還介紹了大摻量粉煤灰高性能水工混凝土發(fā)展背景和當(dāng)今發(fā)展水平,以及最新發(fā)展動(dòng)態(tài)

關(guān)翻詞:綠色工程材料;混凝土,可持續(xù)發(fā)展,粉煤灰

1 綠色工程材料與生態(tài)、環(huán)境及可持續(xù)發(fā)展

  隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程,環(huán)境日趨惡化的問(wèn)題,己嚴(yán)重阻礙了人類的生存與發(fā)展,目前生態(tài)環(huán)境已成為全人類共同關(guān)心的焦點(diǎn)問(wèn)題1992年,聯(lián)合國(guó)通過(guò)了以實(shí)施“可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略”為核心內(nèi)容的“全球21世紀(jì)議程力,引起了世界各國(guó)的高度重視。我國(guó)于1994年通過(guò)了“中國(guó)21世紀(jì)議程”和“九五”計(jì)劃與201。年的遠(yuǎn)景規(guī)劃,“可持續(xù)發(fā)展”是我國(guó)一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)可持續(xù)發(fā)展是指既能滿足當(dāng)代人的需求,也必須滿足和不損害子孫后代的需求;既使我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、人口、能源、資源、環(huán)境和社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展,達(dá)到發(fā)展經(jīng)濟(jì)的目的,又必須保護(hù)后代子孫賴以生存的資源、能像、環(huán)境和社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展因此.可持續(xù)發(fā)展是我們?nèi)祟惞餐陌l(fā)展戰(zhàn)略。

  1997 年吳中偉工程院士首先提出“綠色高性能混凝土”這一概念。一般認(rèn)為綠色工程材料涵義可概括為:節(jié)約資源、能源,不破壞而有利于環(huán)境,可持續(xù)發(fā)展。而利用粉煤灰生產(chǎn)高性能混凝土,其本身就是綠色混凝土工程材料。當(dāng)今世界混凝土技術(shù)發(fā)展兩大主題:即大摻量粉煤灰混凝土(HFCC)和高性能混凝土(HPC)。大摻量粉煤灰高性能混凝土是綠色混凝土的突出代表。

  當(dāng)前 我 國(guó) 建筑材料工業(yè)能源和資源耗費(fèi)較大,如水泥工業(yè)處于高耗低效水平,其中80 是小水泥廠生產(chǎn);生產(chǎn)It熟料就有1噸CO:排放到大氣中。目前我國(guó)年產(chǎn)水泥5億多t,占世界的1/3,僅生產(chǎn)水泥就有3.7億tCO2的排放到大氣中,同時(shí)還有大量的SO:排放到大氣中。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展,工業(yè)廢渣年排放量增長(zhǎng)較快,僅粉煤年排放量已超過(guò)1億t,歷年堆積的工業(yè)廢渣已超過(guò)70億t,占地10。多萬(wàn)畝,對(duì)環(huán)境污染十分嚴(yán)重。預(yù)計(jì)到2010年,我國(guó)水泥消耗和產(chǎn)量將接近8億t,占世界的1/2,因此 利 用 粉煤灰生產(chǎn)高性能棍凝土,對(duì)節(jié)約資源、改善生態(tài)環(huán)境、保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義,是對(duì)我國(guó)以至全人類的重要貢獻(xiàn)。

2 大摻,粉煤灰高性能水工混凝土發(fā)展背景

  國(guó)外從3 0年代、國(guó)內(nèi)從50年代開(kāi)始在混凝土中應(yīng)用粉煤灰,最初的目的僅出于經(jīng)濟(jì)性的考慮,為節(jié)約一點(diǎn)水泥或彌補(bǔ)細(xì)集料的不足。到70年代,有兩個(gè)最主要的因素大大促進(jìn)了粉煤灰應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展。

  其一是水工大壩大體積混凝土結(jié)構(gòu),由于水化熱溫升與氣溫劇變導(dǎo)致幾乎無(wú)壩不裂的現(xiàn)實(shí),以及巨大的溫控費(fèi)用與相對(duì)長(zhǎng)的工期,促進(jìn)了對(duì)筑壩技術(shù)的改革,使全新的碾壓混凝土筑壩技術(shù)問(wèn)世在碾壓混凝土中水泥用量非常低,所以大幅度降低了混凝土水化熱溫升,同時(shí)為了保證施工質(zhì)量,膠材漿狀物又不可太少.

  于是大量摻用粉煤灰成了物盡其用的最佳選擇,其摻用比例高達(dá)50%0 70%,成了名符其實(shí)的大摻量粉煤灰混凝土(High Fly-ash Content Concrete,簡(jiǎn)稱HFCC)。其二是減水劑尤其是高效減水劑的逐漸普及,使粉煤的潛能得到了極大的發(fā)揮。當(dāng)高效減水劑與粉煤灰聯(lián)合摻用時(shí),由于水膠比明顯降低,粉煤灰對(duì)混凝土的強(qiáng)度發(fā)展從早期就開(kāi)始具有貢獻(xiàn),耐久性得到顯著改善,使粉煤灰的效應(yīng)由于外加劑的作用變得更為突出和重要

  80 年代后期人們對(duì)大摻量粉煤灰混凝土HFCC(非碾壓混凝土)進(jìn)行了一系列的研究,其中粉煤灰用量占總膠凝材料重量550OU上,所使用的粉煤灰品質(zhì)范圍相當(dāng)寬,研究幾乎涉及混凝土性能的各個(gè)方面研究結(jié)果表明,配比優(yōu)化的大摻量粉煤灰混凝土HFCC除了能節(jié)約大量水泥,降低水化熱升溫,后期強(qiáng)度較高等優(yōu)點(diǎn)外,甚至還可作為高性能混凝土。90年代以來(lái)大量的研究成果帶動(dòng)了世界范圍內(nèi)對(duì)大摻量粉煤灰混凝土HFCC的研究與應(yīng)用,而近年將大摻量粉煤灰餛凝土HFCC與高性能混凝土HPC相結(jié)合,研究和開(kāi)發(fā)出大摻量粉煤灰高性能水工混凝土,這一研究趨勢(shì)正在形成一種新的發(fā)展動(dòng)向。

3 我國(guó)大摻盤粉煤灰高性能水工混凝土發(fā)展水平

  我國(guó) 199 7年粉煤灰排放量1.05億t,利用4700多萬(wàn)t,利用率達(dá)45寫,在國(guó)際上屬先進(jìn)水平;近年我國(guó)粉煤灰利用正呈良好的發(fā)展時(shí)期。

  大摻量粉煤灰高性能水工混凝土的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,目前在我國(guó)正處于研究和探索階段;在一些領(lǐng)域已取得了很大的進(jìn)展,如粉煤灰的摻量日趨提高,在碾壓混凝土中粉煤灰摻量已超過(guò)60 %,在常態(tài)混凝土中粉煤灰摻量已達(dá)到45%,由于粉煤灰大量地應(yīng)用于水工混凝土,所以對(duì)粉煤灰活性的研究也不斷深人,因此近段時(shí)期人們對(duì)粉煤灰等火山灰質(zhì)摻合料的活性激發(fā)劑的研究也己開(kāi)始,并已取得了進(jìn)展雖然高 強(qiáng) 、高性能混凝土在工程己廣泛應(yīng)用,但在水利水電工程中迄今尚未得到應(yīng)用,在混凝土壩設(shè)計(jì)中,混凝土強(qiáng)度等級(jí)的選擇受三個(gè)因素的制約:(1)混凝土強(qiáng)度,包括抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度;(2)壩的抗滑穩(wěn)定性;(3)混凝土的耐久性,包括抗凍、抗?jié)B、抗侵蝕等。

  因?yàn)榛炷林亓卧O(shè)計(jì)中,對(duì)混凝土強(qiáng)度要求不高,壩基抗滑穩(wěn)定性主要依賴于壩的重量,受混梁土強(qiáng)度等級(jí)影響不大;混凝土重力壩對(duì)混凝土的要求主要取決于耐久性,對(duì)常規(guī)混凝土重力壩,只要混凝土達(dá)到了耐久性要求,一般也能滿足壩體應(yīng)力和壩體本身抗滑穩(wěn)定性要求。因此,重力壩一般不采用高強(qiáng)、高性能混凝土。

  拱壩情況有所不同,壩內(nèi)應(yīng)力水平較高,多數(shù)情況下,壩體的厚度主要取決于允許壓應(yīng)力和允許拉應(yīng)力;當(dāng)河谷較窄,壩體承受的水荷載主要依靠拱的作用傳遞到兩岸基巖。壩肩的抗滑穩(wěn)定性主要與拱的中心角有關(guān),壩體自重雖有影響,但影響較小。在這種情況下,提高混凝土強(qiáng)度等級(jí),可大大減少壩體混凝土體積,而且由于拱壩混凝土強(qiáng)度較高,一般也很容易滿足耐久性的要求。當(dāng)河谷寬度較大,而基巖內(nèi)又有較軟弱結(jié)構(gòu)面時(shí),壩肩抗滑穩(wěn)定性不但與拱的中心角有關(guān),而且與壩體自重有關(guān),由于減小中心角將增加壩基的抗滑穩(wěn)定性,同時(shí)加大壩體應(yīng)力;因此,在這種情況下,在滿足應(yīng)力、穩(wěn)定和耐久性的同時(shí),提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)可達(dá)到節(jié)省投資的目的高拱 壩 的 壓應(yīng)力和拉應(yīng)力的水平都比較高,提高混凝土強(qiáng)度等級(jí),有可能獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

  在水利工程中作為大體混凝土用量非常大,一般都是幾百萬(wàn)至上千萬(wàn)立方米,工程的重要性也顯得極為突出,所以對(duì)這類工程人們從設(shè)計(jì)到施工都極為慎重,對(duì)于提高混凝土強(qiáng)度等級(jí),一般認(rèn)為要循循漸進(jìn),混凝土強(qiáng)度也不宜提高太快。

  目前在拱壩中應(yīng)用的大體積混凝土強(qiáng)度等級(jí)最高己達(dá)到C35,但在理論上人們可以做到C40-C50.從水工混凝土發(fā)展趨勢(shì)上看,正朝向大摻量粉煤灰高性能混凝土方向發(fā)展。

4 大摻量粉煤灰高性能水工混凝土發(fā)展動(dòng)態(tài)

  大摻量粉煤灰高性能水工混凝土采用了現(xiàn)代高新技術(shù),它集大摻量粉煤灰混凝土與高性能混凝土優(yōu)點(diǎn)于一體,有關(guān)這方面的研究也日趨活躍由于大摻量粉煤灰高性能水工混凝土是綠色生態(tài)型工程材料,它對(duì)改善環(huán)境、節(jié)約資源、節(jié)約能源、對(duì)人類的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義,因此世界許多國(guó)家都非常重視粉煤灰的利用,如日本、美國(guó)、加拿大等許多國(guó)家對(duì)混凝土所用粉煤灰都有相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)對(duì) 混 凝上中摻粉煤灰也有相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);將粉煤灰分為三個(gè)等級(jí),此外,我國(guó)政府在稅收及政策上也鼓力對(duì)粉煤灰等工業(yè)廢渣進(jìn)行綜合利用,這也極大地推動(dòng)了粉煤灰的研究和應(yīng)用。

  粉煤灰的利用上要用于建材業(yè),目前粉煤灰的利用正從一般擴(kuò)大應(yīng)用發(fā)展到提高材料性能,提高技術(shù)含量的道路上來(lái),進(jìn)人了一個(gè)利用水平更高的階段。

  由于發(fā)電廠排放粉煤灰技術(shù)的提高以及粉煤灰磨細(xì)工藝的提高,可以得到質(zhì)量較高的粉煤灰,為人們提供了細(xì)度更高、活性更大的分級(jí)灰;因此人們對(duì)粉煤灰本身潛能的研究投人非常大,所以就粉煤灰本身正朝向質(zhì)量更優(yōu)、活性更大的方向發(fā)展還有 由 于 其它火山灰質(zhì)活性材料的開(kāi)發(fā)利用,并與粉煤灰雙摻配合使用,經(jīng)實(shí)踐證明比分別單摻的活rT更好,有關(guān)這力面的研究上作正不斷的深人如粉煤灰與銼鹽渣雙摻,還有粉煤灰與礦渣、硅粉、沸石粉等材料雙摻也都取得一定的進(jìn)展近十 年來(lái) ,由于外加劑的普及與應(yīng)用,為混凝土的發(fā)展創(chuàng)造了一個(gè)更寬擴(kuò)的空間,因此近十年來(lái)混凝七強(qiáng)度穩(wěn)步提高;摻合料的應(yīng)用也不斷擴(kuò)大,這就為大摻量粉煤灰高性能水工混凝土的研制提供了技術(shù)條件由大摻 量 粉煤灰混凝土在水利水電工程中的使用不斷擴(kuò)大,為使粉煤灰更有效地發(fā)揮作用,近年來(lái),對(duì)粉煤灰活性激發(fā)劑的研究也正在俏然興起總之 , 作 為綠色工程材料一大摻量粉煤灰高性能水工混凝土,是大量使用工業(yè)廢渣,應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大,是當(dāng)今混凝土研究的一個(gè)重課題;它對(duì)保護(hù)環(huán)境。節(jié)約資源、能源,對(duì)人類的可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。

 
 
[ 技術(shù)搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告訴好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 違規(guī)舉報(bào) ]  [ 關(guān)閉窗口 ]

 

 
推薦企業(yè)

?2006-2016 混凝土網(wǎng)版權(quán)所有

地址:上海市楊浦區(qū)國(guó)康路100號(hào)國(guó)際設(shè)計(jì)中心12樓 服務(wù)熱線:021-65983162

備案號(hào): 滬ICP備09002744號(hào)-2 技術(shù)支持:上海砼網(wǎng)信息科技有限公司

滬公網(wǎng)安備 31011002000482號(hào)

主站蜘蛛池模板: 托里县| 伊宁市| 平山县| 登封市| 清镇市| 尚义县| 长子县| 长兴县| 凤台县| 绥中县| 崇明县| 永济市| 云林县| 张掖市| 来宾市| 平阳县| 三河市| 阿拉善左旗| 瑞昌市| 金华市| 南木林县| 宜良县| 鱼台县| 靖安县| 新昌县| 大姚县| 高密市| 石泉县| 井冈山市| 肇州县| 景洪市| 龙游县| 平果县| 方山县| 桂东县| 大同市| 四川省| 北宁市| 宁津县| 昆明市| 镇宁|