[循環(huán)經(jīng)濟(jì)支撐技術(shù)]高性能輕質(zhì)混凝土的研究及應(yīng)用
1 技術(shù)簡(jiǎn)介
該技術(shù)通過優(yōu)化材料的組成與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，運(yùn)用多種適用復(fù)合技術(shù)，制備出cl40～cl70的高性能輕集料混凝土；顯著改善了輕集料混凝土的工作性能、荷重穩(wěn)定性和長(zhǎng)期耐久性；解決了目前制約該類材料投入工程應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)難題。
高性能輕集料混凝土具有工作性好、可泵性好、不離析、不泌水的顯著特點(diǎn)。混凝土拌和物的初始坍落度≥20cm，混凝土拌和物90 min后坍落度≥16m；7d平均抗壓強(qiáng)度達(dá)42MPa以上，28d平均抗壓強(qiáng)度達(dá)到47MPa以上，抗折強(qiáng)度達(dá)到6.0 MPa以上混凝土干縮率為(2～3)×10-4；抗凍性抗?jié)B性能達(dá)到P12級(jí)；抗凍融性能達(dá)到F300。
與普通混凝土相比，輕集料混凝土的自重可以降低20％左右，這對(duì)于高層建筑、大跨度結(jié)構(gòu)和海洋工程這類結(jié)構(gòu)恒載占較大比例的工程具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)與經(jīng)濟(jì)效益，并對(duì)其他各類建筑具有普遍意義。據(jù)林同炎中國(guó)公司對(duì)我國(guó)建筑市場(chǎng)的調(diào)查結(jié)果，僅在以普通混凝土為主要結(jié)構(gòu)材料的高層、大跨度的土木建筑工程中推廣高強(qiáng)輕集料混凝土和結(jié)構(gòu)輕集料混凝土兩項(xiàng)新技術(shù)，即可使工程造價(jià)降低10％～20％。即使采用進(jìn)口的輕集料時(shí)，還可使工程造價(jià)降低5％～10％以上。
當(dāng)前，輕集料混凝土在美國(guó)、丹麥、挪威、英國(guó)、德國(guó)和日本等國(guó)得到了迅速發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域已逐漸擴(kuò)展至大跨度結(jié)構(gòu)、高層建筑和海洋工程等重大工程。至今世界上已有相當(dāng)數(shù)量的輕集料混凝土標(biāo)志性建筑，如跨度分別達(dá)到298 m的Raftaund大橋和301m的Stoma大橋等大跨度橋梁，高度達(dá)50層的倫敦Canary wary塔樓以及Troll Oil和Hibernia等多座浮體石油平臺(tái)。近兩年來(lái)，高強(qiáng)輕集料混凝土在我國(guó)也逐步開始應(yīng)用，取得了顯著的與經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
2應(yīng)用效果
該技術(shù)已為240m高的武漢市證券大廈鋼結(jié)構(gòu)混凝土樓板、鋼箱梁橋面鋪裝施工提供了符合要求的輕集料混凝土。
在高層建筑中應(yīng)用高性能輕集料混凝土，可以減輕上部結(jié)構(gòu)自重，降低基礎(chǔ)處理費(fèi)用?；蛘咴诓辉黾踊A(chǔ)處理費(fèi)用的前提下，加高建筑高度，增加使用面積。西方發(fā)達(dá)國(guó)家如今在高層建筑中應(yīng)用輕集料混凝土已經(jīng)成為趨勢(shì)。在鋼筋混凝土橋梁中，混凝土自重在橋梁結(jié)構(gòu)荷載中占有較大比例，且跨度越大，所占比例越高。采用高性能輕質(zhì)混凝土替代普通混凝土，可以顯著降低橋梁靜載，且降低程度隨橋梁跨徑增大而增加；對(duì)于地處軟土地基、高抗震設(shè)防地區(qū)、缺乏天然集料或天然集料有堿集料反應(yīng)危險(xiǎn)的地區(qū)，以及環(huán)境介質(zhì)惡劣存在嚴(yán)重腐蝕地區(qū)的混凝土工程，使用高性能輕集料混凝土將具有十分重要的意義。在這些地區(qū)，它能夠發(fā)揮其輕質(zhì)、抗震、耐久性高的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，起到高性能普通密度混凝土無(wú)法替代的作用。
該項(xiàng)目研制開發(fā)的可泵送、高性能輕集料混凝土實(shí)現(xiàn)了纖維增強(qiáng)技術(shù)和泵送施工技術(shù)的集成，為高達(dá)240m的武漢市證券大廈鋼結(jié)構(gòu)混凝土樓板、鋼箱梁橋面鋪裝施工提供了符合要求的輕集料混凝土。為今后在高層建筑工程、橋梁和大跨度結(jié)構(gòu)工程中推廣輕集料混凝土奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3 推廣應(yīng)用
適用于高層建筑工程、橋梁和大跨度結(jié)構(gòu)工程。
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