高性能混凝土技术论文(3)

2021-09-24 13:47

对现代混凝土的施工及应用技术的一些研讨

② 施工技术及施工工艺方面:

A 面层各层结构应根据该层在使用中要求的性能与作用选择,路面三层均应选用骨架密实结构,不宜选用悬浮结构。

B 混合料最佳出料温度、摊铺温度、压实温度;改性沥青混合料在运输、摊铺、压实过程中的温度损失规律;有效防止在运输、摊铺、碾压过程中的温度损失的措施,最大限度地控制了摊铺、碾压成型过程中的温度差异造成的压实度不均匀性;混合料碾压设备的合适组合和碾压控制。

C 对于改性沥青SMA路面,改变传统的碾压工艺,采用增大压实功,使混合料在高温下成型,压实度高,石料不被压碎,玛蹄脂不上浮,表面构造深度达到标准高限要求。

(2)技术指标

①改性沥青混合料施工过程中工程质量控制标准

对现代混凝土的施工及应用技术的一些研讨

③ 改性沥青施工温度控制对照表

适用于高等级公路、厂矿道路、机场跑道等热拌改性沥青路面单层、双层结构的铺筑施工。

(5) 已应用的典型工程

该技术已在河北石黄高速辛沧路面三合同(SAC 结构表面层),江苏连徐高速AB-24 标、汾灌高速OPQ23 标、汾灌高速OPQ21 标,徐宿高速21 标(改性沥青SMA 结构),浙江杭金高速8标(AK 抗滑结构),山西大运高速7 标,福建宁德高速B1 标(AC 结构),京珠高速湖北二合同(Superpave12.5 结构)等工程成功应用。从2000年起到2003年底,累计修改性沥青路面267.821km。这些工程都已完工,交工时均为优良工程,投入使用后,使用性能得到业主和社会认可,有良好社会信誉。 改性沥青路面施工技术是由中国路桥集团第一公路工程局研究开发的,是中国路桥集团重点资助的科技开发项目。

3.1.可持续发展高性能混凝土概念

(1)高性能混凝土的时代性、相对性

高性能混凝土(HPC),是指对混凝土的性能有着更高的使用要求。关于高性能混凝土研究与应用,是在近几年始于西方发达国家及日本。首次公开报道是在1981年,到了1990年才得到广泛关注,国内最早提到(HPC)是在1992年。由于生产建设的需要,大跨度结构的桥梁、高层钢筋混凝土结构楼房、海洋钻井平台、大型水利工

对现代混凝土的施工及应用技术的一些研讨

程的堤坝、核反应堆及有毒废物处理用结构工程等,与一般的工业与民用建筑对混凝土的要求有所不同,除了在恶劣的工作环境下承受外部作用,耐久性能高外,还要求使用寿命达到几百年。形成高性能混凝土概念初期,不少西方学者认为就是高强度混凝土。因为高强度可以减少构件几何尺寸,减轻结构自重,从而使结构获得较大跨度和建筑高度。而混凝土的耐久性不像强度那样得到重视,一般认为不会有问题。日本学者则认为,混凝土的高性能,应该是包括方便混凝土工程施工在内及混凝土结构使用过程中的高性能。混凝土高空输送的可泵性、浇注成型过程中的免振捣和试用阶段的耐久性能等。

什么是高性能混凝土,赞同的观点如下:

高性能混凝土,首先应该是优良的工作性能。在工程施工中具有合适的流动性、可泵性,正常施工中满足混凝土成型的条件,保证混凝土构件的密实性、均匀性。减少振捣带来的公害及能源消耗。其次应是在获得较高强度的同时,而很少增加水泥的用量,使得在相同使用条件下,混凝土构件的尺寸较小。三是高耐久性,在长期荷载、疲劳荷载及腐蚀的条件下达到较长的预期寿命。再其次是满足特殊使用功能的需要。

事实上,混凝土的高性能,与混凝土技术发展密切相关。由于混凝土技术的发展随着所出经济、历史条件的不同而不同。因此,处于不同的历史时期,对混凝土的高性能要求也不一样。所谓高性能,是指在一定历史阶段与工程实际最相适应的可能实现的性能、是通过工程措施可以达到的某一性能指标。“凡具有人们所希望的但用传统材料或传统设计思想较难达到的性能的混凝土称为高性能混凝土(HPC)”,也就是说高性能具有明显的不同时代的相对性和同时代的相对性。

(2)混凝土材料发展带来的问题

资料表明,从公元前2世纪采用天然火山灰、石灰、碎石拌制天然混凝土开始,用于一般的民用建筑,到1824年,英国人JAspdin发明了波特兰水泥,即烧制硅酸盐水泥、1861年,法国花匠J.Manier发明了制造钢筋混凝土结构的方法,1867年出现钢筋混凝土结构构件,1940年开始采用了预应力混凝土技术,从此混凝土技术有了突飞猛进的发展,为建造高层建筑和大跨度桥梁提供了物质基础。这个时期的混凝土性能,大多以满足强度要求和如何获得较高强度的混凝土,作为科研和生产的主要工作目标。

进一步的研究成果表明,如今,尚且没有能够完全取代混凝土作为结构材料的其它材料,混凝土材料在今后50年内还将是应用最广、用量最大的建筑材料。目前,全世界水泥年产量达15亿吨以上,我国水泥年产量达5.1亿吨,占世界产量的三分之一。

由水泥作为主要胶凝材料的混凝土,其特殊的性能及施工工艺的简单易行,已成为现代工程建设、影响人们生活方式的主要建筑材料。然而,工业技术的发展源于它的发展基础、且由于同时存在着它自身发展过程的缺欠,存在着人们认识能力的原因等,使得混凝土材料在给我们带来现代文明的同时,也造成许多问题。如资源的无节制的消耗和生产带来的环境污染问题。不能不引起各方面的极大关注和重视。 混凝土结构的耐久性能与其工作环境有关,工程实践表明,在长期环境因素作用下,混凝土构件远低于设计寿命,这不仅是原设计理论估计的不足,也反映了环境变化的复杂性。因此,混凝土构建过早的出现裂缝甚至倒塌。混凝土耐久性达不到要

对现代混凝土的施工及应用技术的一些研讨

求,要花费大量财力用于工程维修和重建,如在美国,今后混凝土工程维修和重建费用高达3000亿美元。配制新的混凝土和拆除建筑废弃的混凝土,都将增加能源消耗和环境负担。仅美国每年大约有6000万吨废弃混凝土,日本每年约有1600万吨废弃混凝土,我国的情况也未必乐观。可见废旧建筑材料的数量之大,令人惊叹。 综上所述,发展高性能混凝土,必须综合评价和协调混凝土对原材料、土地、水和劳动力等资源消耗、能源消耗和环境付出的代价与经济社会效益和人类生存的长远利益,走可持续发展道路。

笔者认为,高性能混凝土,其意义不单单是对产品自身的性能要求,还包括了产品对环境功能的影响、生产过程的资源消耗和环境约束,这就是在现代人类文明意义下,高性能混凝土概念的深刻内涵之所在,可持续发展为高性能混凝土赋予了更科学、更丰富的内容。

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