绿色高强高性能再生混凝土试验分析

绿色高强高性能再生混凝土试验分析

广西鱼峰混凝土有限公司广西壮族自治区柳州市545008

摘要:伴随社会经济的快速发展,带动了科技力量的进步,建筑工程中,很多施工原料质量与施工科技水平等均获得很大提升,其中,绿色高强高性能再生混凝土的出现极大满足了资源与环境间的协调发展。

关键词:绿色高强高性能;再生混凝土;试验

引言

基于绿色高强高性能再生混凝土在现代工程建设中的必要性,本文以其基本含义入手,通过配合比特征与成分组成的分析,从试验角度讨论了绿色高强高性能再生混凝土的力学性能,以期为其发展提供技术支撑。

1绿色高强高性能再生混凝土概述

1.1基本含义

简单来说,绿色高强高性能再生混凝土指的是把绿色与高性能、高强度以及再生混凝土关联到一起,依据普遍混凝土材料的科学理论技术成果,经过“绿色”这一方式,令再生混凝土的高性能与高强度得以实现。

1.2国内外发展概况

绿色高强高性能再生混凝土不但是一个新兴的词汇,还是一种高科技产物,属于目前社会中,混凝土技术发展的关键方向。“绿色”走进人们的探究范围是在近十年之间,而且不管是国内还是国外,对绿色的研究均属于探索阶段。尽管近期再生混凝土的探究成了热点,但是因为经济与科技的约束,当前关于再生混凝土的探究多汇集在试验室与理论阶段,研究内容限制在混凝土基本性能与再生骨料方面,几乎没有对绿色高强高性能再生混凝土在建筑工程中运用的研究。很明显,绿色高强高性能混凝土在该种现状下很难在建筑工程应用上实现本质性突破。因为高强高性能是日后再生混凝土的发展态势,笔者觉得再生混凝土若在起初就朝着绿色高强高性能方向发展,将更容易在经济、环境、社会等方面实现效益。

2绿色高强高性能再生混凝土的配合比特征与成分组成

2.1配合比特征

(1)水胶比较小。水胶比作为影响混凝土强度的关键因素之一,在一定范围内,再生混凝土的水胶比越小,其强度越大、渗透性越小。研究表明,当再生混凝土水胶比>0.45时,其耐久性表现较差,故而在实际应用中一般将水胶比控制在0.2~0.4之间。(2)运用高效减水剂。由于高效减水剂可以有效提升混凝土的强度、工作性以及耐久性,因此其为高强高性能再生混凝土必备外加剂,掺量一般为2%左右。(3)掺加粉煤灰与硅灰。再生混凝土中掺入一定剂量的粉煤灰与硅灰,既可提升混凝土的强度、抗渗性及耐久性,而且还会在一定程度上减少水泥用量,更加符合现代节能环保的绿色理念。

2.2成分组成

2.2.1水泥

高强高性能混凝土所用水泥一般为硅酸盐系水泥、矿渣水泥或普通水泥,其中以硅酸盐系水泥最为常用。对于水泥标号的选择,当混凝土强度等级不低于C80时,一般选用62.5及以上的水泥;而当混凝土强度等级在C60~C80时,水泥标号则不宜小于52.5。在配制高强高性能混凝土时,胶凝材料的总量应≤580kg/m3;其中水泥用量应尽量≤500kg/m3。

2.2.2掺合料

(1)硅粉。在高强高性能混凝土配制方面,硅粉(俗称硅灰)的应用技术最为成熟且使用频率最高,其掺量通常在5%~10%之间。硅粉的主要成分为SiO2,其火山灰活性较高且比表面积极大(一般可达15000m3/kg),对水泥颗粒的间隙可以实现很好的填充,从而可大幅提升混凝土的强度与密实度。(2)磨细矿渣。在高强高性能混凝土中,磨细矿渣的掺量通常为5~10%,其对混凝土早期强度的提升与耐久性的改善具有显著的效果。从理论上讲,矿渣粉细度越大,其活性越高,对混凝土强度的提升效果就越明显。(3)粉煤灰。粉煤灰的主要作用是可减小混凝土的水灰比,并且其兼具了火山灰的活性效应与细微粉末的填充效应,故而可有效提升混凝土的和易性与强度。在高强高性能混凝土中,粉煤灰的掺量通常为15%~20%,但应以Ⅰ级灰为首要选择。

2.2.3集料

(1)粗集料。高强高性能混凝土所用粗集料应优先选用级配良好的碎石,其最大粒径应≤25mm,含泥量应≤1.0%,针片状含量宜≤5%。当混凝土强度大于C80时,粗集料最大粒径应≤20mm。(2)细集料。细集料应选用级配良好且细度模数在2.3~3.7的中、粗砂,其含泥量应≤1.5%(当混凝土强度大于C80时,应≤1.0%)。

3绿色高强高性能再生混凝土的试验应用

当前,关于绿色高强高性能再生混凝土应用上的探究,国内多处在摸索时期,一些较为完整的体系化的应用探究还很欠缺,而且,研究内容多汇集在发展全面性不足的实验室试验,不同于真实的生活状况,对于绿色高强高性能再生混凝土的大力推广极为不利。实际上,大批的建筑工程不需太高强度的混凝土,但是需要极高耐久性、体积稳定性等特征的混凝土,这是高性能再生混凝土就是很好的选择。比如,日本50万m3的跨海明石大桥基墩混凝土,就有着高抗冲刷性、高耐久性、低强度的要求,选择的就是带有复合细掺料和复合外加剂的高性能再生混凝土。绿色高强高性能混凝土的生产过程也是绿色化的,符合了环保社会的需求,在社会不断发展下,大家对于绿色高强高性能混凝土将会更加关注与认可,日后,将会有越来越多的绿色混凝土建筑。总的来说,国内当前有着较为可观的绿色高强高性能混凝土试验发展状况,比如,深圳建科大楼,属于国家绿色可再生能源运用城市级示范工程项目,也是南部地区第一个大面积通过绿色节能环保等技术构建的办公建筑示范楼,该项目楼房担负着深圳整个地区的绿色节能环保探究与推广职责。深圳建科大楼在可持续绿色环保理念指引下,经过认真细致地比较与模拟计算,把所有能够运用的新科技、新工艺与新材料等充分融合,成功构建了适合该地发展且推广性强的综合示范平台。

4绿色高强高性能混凝土的研究展望

4.1关注对低强高性能混凝土的研究

当前,高性能混凝土需属于C50以上的高强混凝土,这一定义对于高性能混凝土的运用区间有着极大的约束作用。现实生活中,真正需要高性能且高强度混凝土的建筑并不多,而多数是对耐久性与性能有较高的要求,不需多高的强度,C25--C30上下即可。故日后对绿色高性能再生混凝土的研究应适当关注下低强高性能混凝土。

4.2增强混凝土材料的环保度

当前,最主要的混凝土原料水泥并不属于环保型材料。每制作出1吨的水泥,会释放出1吨左右的CO2气体和巨大的粉尘,故要增强高性能再生混凝土的环保度,实现绿色高性能混凝土的要求,就需降低水泥的运用数量。通过粉煤灰、硅粉等掺合料在绿色高强高性能再生混凝土中的运用,不但可有效提升混凝土的性能,还可降低运用水泥的数量,进而减少对环境的污染,提升环保度。

4.3减少高强高性能混凝土的成本

混凝土科技在发展中,还受到资金不足等方面的限制,使其很难朝着更深层次探究与发展。当前,绿色高强高性能再生混凝土所需成本要高出一般混凝土很多,有些超出了30%,极大限制了绿色高强高性能混凝土的普遍推广与运用。而且,有关试验表明,绿色高强高性能混凝土并不是都需高成本的,通过低成本来生产绿色高性能再生混凝土也是可行的。

结语

基于现代节能环保的要求与工程实际的性能需要,绿色高强高性能再生混凝土对废弃混凝土的出路问题从根本上得到了解决,有效节约了自然资源,为我国混凝土行业的发展趋势所在。在实际应用中,应通过研究与实践不断优化再生混凝土的力学性能,使其在工程建设中发挥更大的效益。

参考文献

[1]赵富荣.绿色高强高性能再生混凝土试验探讨[J].中国标准化,2018(4):60~61.

[2]李小华.绿色高强高性能再生混凝土试验研究[J].建筑工程技术与设计,2015(19):37-37.

[3]孟茁超,杜婷,林怀立,刘中心,周志强.绿色高性能商品再生混凝土的开发研究[J].新型建筑材料,2006,(12):4-6.

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