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高性能混凝土的应用

编辑:中德新亚 时间:2014-10-22 关键词:高性能混凝土  自密实混凝土  无收缩混凝土  高强自密实混凝土  

喜闻乐见网(macbo.cn)最新资讯与你共分享!本期话题:高性能混凝土的应用。

自上世纪90年代初,中国开始对HPC高性能自密实混凝土拉开了研发和应用的序幕之后,高性能混凝土开始在全国各地发挥出其多面手的优秀作用。

其中,最为著名的案例,源自中国“西部大开发”的重点项目之一——青藏铁路的铺设。当年,在为青藏铁路的铺设作筹划的时候,“多年冻土、高寒缺氧、生态脆弱”三大难题就摆在技术人员面前,这给施工带来一系列的技术困扰。在这之前,没有现成的案例可供参考。经过不懈努力,技术人员在高原寒冷、风沙强烈等较为恶劣的自然条件下,通过提高高性能混凝土的耐久性指标和配制方式,使高性能混凝土在多种恶劣环境下顺利施工并应用,完成了青藏铁路的铺设任务。HPC承受住了各种极端考验,与当地气候、资源、动植物生长等自然环境和谐交融,经受住了一次伟大的考验。

而事实上,青藏铁路仅仅是高性能混凝土在中国得以应用的案例之一,在此之前,高强自密实混凝土早已经在中国展现了风采,其中,尤以桥梁的修建最为辉煌。


中国第一座海上建设的特大桥梁——东海大桥,就是采用高性能混凝土来抵御海水的侵蚀。正是因为高强无收缩自密实混凝土的密实度和高稳定性,基本杜绝了混凝土裂缝的产生,同时,因为掺入高效减水剂,减少了混凝土固化后的水孔隙,进一步加强了HPC的体积稳定性。

位于江苏连云港区的苗岭1号高架桥,地处连云港集装箱码头前,与黄海毗邻,常年刮着海风,风力非常大,容易引起普通混凝土干缩裂缝。技术人员利用当地产的两种石子——片麻岩、玄武石和少量的水泥等原料配制的高性能混凝土,浇筑后不但满足了桥梁强度的设计要求,也彻底杜绝了干缩裂缝的可能性。

作为世界最大跨径的斜拉桥——江苏大桥,同时拥有着世界最高的桥塔,也是由优质粉煤灰(工业废料)和高效减水剂等配制出的高性能混凝土浇筑而成,其浩大的建筑工程和优良的HPC研发和应用,为世界瞩目。更为可喜的是,HPC在中国的应用,已经做到高险环境和城市建筑两条腿走路。

在一些著名的城市建筑上,如上海金茂大厦、北京静安中心大厦、辽宁物产大厦、南京希尔顿国际大酒店、长春国际商贸城等,也都有优质的HPC发挥着举足轻重的作用。


“让所有的绿色建筑轻松活到100岁,甚至更长,这是高性能混凝土的发展方向。”一位混凝土行业的专家道出HPC是绿色建筑“高寿命”的有力保障。

70年,是中国老百姓对中国居住建筑寿命难跃的一道坎。可以提高建筑寿命的HPC,倘若广泛应用到普通家居建筑上,或许未来70年的建筑,应该还充满着壮年气概,再也不是普通住宅建筑的梦魇。

要想达到百年建筑,在今天这个时代,最需要耐久性强的建筑材料,因为和古建筑不同,现代建筑以高层建筑为主,要使高层建筑能在百年的岁月沧桑中屹立不倒,用HPC构筑建筑的坚毅骨骼,绝非妄言。但毕竟,中国在研发和应用高性能混凝土的历程,不过十几年。

而高性能混凝土对配比设计的要求,要按照不同建筑和不同环境进行适合的配比,程序复杂,需要的是技术和设计能力强,且人数庞大的技术团队支撑,因此,短时间内,高性能混凝土很难形成相对独立的产业化规模。此外,对其性能的进一步加强并扩大其多性能特征,同时扩充HPC的社会应用范畴,尤其是着力对绿色高性能混凝土的研究与应用,使之符合甚至超前于中国对绿色建筑的生态标准和要求,都是未来高性能混凝土的待解之题。


产能过剩和高污染,至今都是横在中国水泥行业面前的两道坎。高性能混凝土倘若能形成一个生机勃勃的产业化规模,或许也会为遏制水泥产能过剩和实现水泥工业绿色化进程带来曙光。近些年,越来越多有实力的水泥企业,已经开始向普通商用混凝土领域延伸产业链,使得企业自身的水泥过剩,得到了一定程度的缓解。那么,在此基础上继续探索高性能混凝土,或许会带来更大的转机。正是因为HPC在原材料配比中,强调的就是低水泥量的应用。这不仅仅是出于对节资降耗的环保考虑,更因为在HPC中掺加过量的水泥,会降低HPC的耐久性和稳定性,更会减小混凝土本应有的强度。如果水泥企业大量发展高性能混凝土产业,水泥产量自然而然得到抑制。


高性能混凝土是在普通混凝土的基础上研制而成,但是,HPC与商品混凝土之间的特性指标并不相同。普通商品混凝土到目前为止,其配比设计和生产的唯一特征指标是对抗压强度的考量,高强度的商品混凝土曾被认为是最好的混凝土。

如今,普通商品混凝土产业也逐渐庞大,但更多的行业专家也看到了普通商品混凝土在性能上的劣势,比如其耐久性偏低,导致很多建筑、桥梁或道路,用不了几年,就要重新返修,甚至可能出现突然断裂崩塌的现象,无形中造成自然资源和生产成本的极大浪费,常年破土翻修,也会让生活环境接二连三遭受污染,最可怕的是,一旦崩塌和断裂,会造成严重的伤亡事件。


以往,人们认为出现这些问题是因为混凝土的强度不够所致,当高性能混凝土被研制和应用起来后才了解到,真正延长建筑物寿命的混凝土特征,并非强度,而是耐久度。如果将普通商品混凝土和HPC放在一起对比,HPC基本是针对普通商品混凝土的弱势进行弥补和增强,更像是普通商品混凝土的升级产品。比如,HPC最强的3个特点:耐久性、工作性和高体积稳定性,也正是普通商品混凝土缺失的3方面。而对于普通商品混凝土高强度的特征和优势,HPC在其基础上将之兼顾并加以完善。因此,从普通商品混凝土向高性能混凝土产业的过渡,是21世纪混凝土产业的大势所趋。但是,刚刚发展不过20年的高性能混凝土,也存在着自身弱点,比如,HPC虽然耐久性高,但是脆性也相对较高,在应用过程中,早期的稳定度和工作性不如后期强劲。也就是说,很有可能刚刚用于建筑上的HPC会产生突然开裂,要想确保百年建筑梦想成真,就要给HPC和建筑物留有一段“试用期”。北京中德新亚建筑技术有限公司


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