摘要:近些年來,混凝土的應(yīng)用越來越廣泛,混凝土的強(qiáng)度不斷提高,某些工程根據(jù)自身特點需要,在提出高強(qiáng)度的同時,也提出耐久性和施工和易性的要求。
關(guān)鍵詞:高性能混凝土;耐久性;應(yīng)用
高性能混凝土是指采用普通原材料、常規(guī)施工工藝,通過摻加外加劑和摻合料配制而成的具有高工作性、高強(qiáng)度、高耐久性的綜合性能優(yōu)良的混凝土。具體是:1)拌合料呈高塑或流態(tài)、可泵送、不離析,便于澆筑密實;2)在凝結(jié)硬化過程中和硬化后的體積穩(wěn)定,水化熱低,不產(chǎn)生微細(xì)裂縫,徐變小;3)有很高的抗?jié)B性。其中高工作性是高性能混凝土必須具備的首要條件,即高流動性、高抗分離性、高間隙通過性、高填充性、高密實性、高穩(wěn)定性;并同時具備低成本的技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性。高性能混凝土具有很豐富的技術(shù)內(nèi)容,其核心是保證耐久性。
1、混凝土工程耐久性不足的后果
混凝土工程因其工程量浩大,將會因耐久性不足對δ來社會造成極為沉重的負(fù)擔(dān)。據(jù)美國一項調(diào)查顯示,美國的混凝土基礎(chǔ)設(shè)施工程總價值約為6萬億美元,ÿ年所需維修費或重建費約為3千億美元。美國50萬座公·橋梁中20萬座已有損壞,平均ÿ年有150-200座橋梁部分或完全坍塌,壽命不足20年;美國共建有混凝土水壩3,000座,平均壽命30年,其中32%的水壩年久失修。
美國對二戰(zhàn)前后興建的混凝土工程,在使用30-50年后進(jìn)行加固維修所投入的費用,約占建設(shè)總投資的40%-50%以上。中國50-60年代所建設(shè)的混凝土工程已使用40余年,如果我國混凝土工程的平均壽命按30-50年計,在今后的10-30年內(nèi),為了維修建國以來所建基礎(chǔ)設(shè)施的費用,將是極其巨大的。
目前,我國的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程規(guī)模宏大,ÿ年高達(dá)2萬億元人民幣以上,約30-50年后,這些工程也將進(jìn)入維修期,所需的維修費或重建費將更為巨大。作為21世紀(jì)的高性能混凝土,更要從提高混凝土耐久性入手,以降低巨額的維修和重建費用。
2、影響混凝土耐久性的主要因素
一般混凝土工程的使用年限約為50-100年,不少工程在使用10-20年后,有的甚至使用9年以后,即需要維修。用普通水泥混凝土所完成的工程不能滿足耐久性(超耐久)要求的根本原因,在于混凝土本身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
首先,為滿足混凝土施工工作性要求,即用水量大、水灰比高,因而導(dǎo)致混凝土的孔隙率很高,約占水泥石總體積的25%-40%,特別是其中ë細(xì)孔占相當(dāng)大部分,ë細(xì)孔是水分、各種侵蝕介質(zhì)、氧氣、二氧化碳及其它有害物質(zhì)進(jìn)入混凝土內(nèi)部的通道,引起混凝土耐久性的不足。
其次,水泥石中的水化物穩(wěn)定性不足。水泥水化后的主要化合物是堿度較高的高堿性水化矽酸鈣、水化鋁酸鈣、水化硫鋁酸鈣。此外,在水化物中還有數(shù)量很大的游離石灰,它的強(qiáng) |
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