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[摘 要]近年来, 国内外都非常重视高强混凝土的研究与开发,因其显著的社会经济效益、高强的施工技术优势得到了广泛的使用。我国是以混凝土作为主要建筑材料的国家,因此高强混凝土是我国混凝土技术发展的一个主要方向。可以预见,随着我国经济建设的发展,大跨及超高的工程建设将越来越多 ,对高强混凝土的探讨与实践必将有助于我国建设事业的发展。
[关键词]高强混凝土;特点;范围;发展前景
中图分类号:TU528.31 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)34-0083-01
1、高强混凝土的定义
通常把强度等级为C50及其以上的混凝土称为高强混凝土。它是用水泥、砂、石原材料外加减水剂或同时外加粉煤灰、F矿粉、矿渣、硅粉等混合料,经常规工艺生产而获得高强度的混凝土。高强混凝土作为一种新的建筑材料,以其抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低的优越性,在高层建筑结构、大跨度桥梁结构以及某些特种结构中得到广泛的应用。
2、高强度混凝土优缺点
2.1 高强度混凝土的优点
1)抗压强度高
高强混凝土顾名思义,其最大的特点是极高的抗压强度,是普通强度混疑土的 4~6 倍,因此高强混凝土不仅可以减小截面尺寸,减轻自重,更重要的是可以获得较大的经济效益。即使高强混凝土较之普通混凝土成本上要稍微高一些,但由于其减少了截面,结构自重随之减轻,这对自重占荷载主要部分的建筑物必然具有特别重要的意义。
2)耐久性好
高强混凝土的耐久性能极好,是普通混凝土耐久性的3到10倍,一般可达到几十年至上百年。混凝土耐久性的分析检验主要从两个方面:自然老化和人为劣化。自然老化是指自然环境中随时间发生的,非人为原因引起的性能破坏,在自然环境下随着时间增长而产生的性能破坏,如剥落、碳化等现象,导致结构安全度降低;人为劣化是在日常使用过程中,由于人为因素引起的混凝土的使用性能降低的现象。由于高强混凝土与其他普通混凝土比起来更致密、坚硬,所以它的的耐久性好,抗渗性更好。
3)密度大
选材和制作工艺上的严格要求使得高强混凝土具有密度大的特点,因此高强度混凝土可用作建造承受冲击和爆炸荷载的构造物,如原子能反应堆基础等。
2.2 高强度混凝土的缺点
1)结硬快
结硬快在某种程度上属于高强度混凝土的优点,因为这样可以极大的缩短工期,提高工程效率,但是另一方面这也给施工带来一些不便,尤其是从搅拌到浇筑的时间很可能过于仓促,从而引发质量问题。
2)延性差
高强度混凝土属于脆性材料,其脆性会随着强度的增加而不断增强,这就使得构件的延性变差。在地壳活跃的地方,尤其是地震频繁发生的地方,这难免给人们的生命安全和财产带来了严重损害。虽然人们采用了钢--高强混凝土组合结构的办法来提高高强度混凝土构件的延性,但这同时给施工帶来了困难,并且增加了用钢量,增加了成本。
3、高强混凝土的应用范围
基于高强混凝土的自身特点,其应用范围非常广泛,目前主要在以下工程领域应用:
3.1桥梁工程
大跨桥梁的自重往往占去荷载中的大部分,桥梁结构采用高强混凝土后可通过减少自重和降低截面高度获得许多好处。
3.2 高层建筑
高强混凝土是高层建筑物底部柱子和剪力墙的理想材料,高强混凝土应用不仅在结构造价上取得了明显的节约效果,更重要的是由于柱子尺寸减少,使建筑物有效使用面积增加,并满足建筑美观的要求。近年来,有将高强混凝土用于高层建筑中的钢--混凝土组合柱的倾向,在这些柱子中应用高强混凝土的目的并不是出于强度的考虑,而是为了增加柱子的刚度、减少结构的压缩量和横向变形。
3.3 混凝土制品
工厂成批的预制混凝土制品和预应力混凝土制品是高强混凝土应用的一个主要领域。除应用于桥梁预制构件,还有预制管桩、电杆、管道、轨枕、路面板、护壁、栏杆等。高强混凝土用于制品的重大效益还在于既能加快模板周转而提高生产率,又能在产品的搬动和运输中大幅度降低损耗率。
3.4 水利水电工程
高强混凝土的早强、抗冲耐磨特性在水利水电工程中能更好地得到发挥。目前在水利水电工程的泄洪建筑物、导流洞、发电引水管、尾水管及机组管形座等结构部位中应用,此外,也在抢险加固工程中应用。
3.5 港口和海洋工程
高强混凝土能耐海水侵蚀和海浪冲刷,维修费用低廉,所以很适合建造码头、船坞、防洪堤、近岸隧道等港口和海洋工程。
3.6 其它领域
高强混凝土在高架结构、大跨层盖、军事防护工程、矿井、隧道地下工程及高速公路路面工程等领域也有广泛的应用。
4、高强混凝土技术在建筑行业的发展前景
高强混凝土的研制,突破了普通混凝土的技术性能缺陷,同时也对节能、工程质量、环境维护等方面产生了积极的影响,是我国现阶段建设部正在大力推广的“十项建筑业新技术”的重点对象之一,也是未来很长一段时间混凝土技术发展的趋势。因此,高强混凝土研制成功是混凝土发展历程中的重要里程碑,也是混凝土技术性能进步的标志,其在工程上的应用范畴将越来越广泛,取得更好的技术经济效应。
参考文献
[1] 吕香枝、杨刚.谈建筑工程施工中高强混凝土的应用.城市建设理论研究.2013(13)
[2] 贺坤、喻建.浅析高强混凝土在建筑施工中的应用. 建材发展导向. 2012(09)
[3] 董文洁、马士玉、王学刚、王雨来. C100 高性能混凝土的研究[J]. 混凝土.2011(10)
[4] 谭巍.高强混凝土在建筑施工中的应用[J].科技与企业,2013(13)
作者简介
梁志加,男,1969年出生,2007年毕业于大庆石油学院石油工程专业,施工管理技术员,现从事油田土建施工管理工作。
[关键词]高强混凝土;特点;范围;发展前景
中图分类号:TU528.31 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)34-0083-01
1、高强混凝土的定义
通常把强度等级为C50及其以上的混凝土称为高强混凝土。它是用水泥、砂、石原材料外加减水剂或同时外加粉煤灰、F矿粉、矿渣、硅粉等混合料,经常规工艺生产而获得高强度的混凝土。高强混凝土作为一种新的建筑材料,以其抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低的优越性,在高层建筑结构、大跨度桥梁结构以及某些特种结构中得到广泛的应用。
2、高强度混凝土优缺点
2.1 高强度混凝土的优点
1)抗压强度高
高强混凝土顾名思义,其最大的特点是极高的抗压强度,是普通强度混疑土的 4~6 倍,因此高强混凝土不仅可以减小截面尺寸,减轻自重,更重要的是可以获得较大的经济效益。即使高强混凝土较之普通混凝土成本上要稍微高一些,但由于其减少了截面,结构自重随之减轻,这对自重占荷载主要部分的建筑物必然具有特别重要的意义。
2)耐久性好
高强混凝土的耐久性能极好,是普通混凝土耐久性的3到10倍,一般可达到几十年至上百年。混凝土耐久性的分析检验主要从两个方面:自然老化和人为劣化。自然老化是指自然环境中随时间发生的,非人为原因引起的性能破坏,在自然环境下随着时间增长而产生的性能破坏,如剥落、碳化等现象,导致结构安全度降低;人为劣化是在日常使用过程中,由于人为因素引起的混凝土的使用性能降低的现象。由于高强混凝土与其他普通混凝土比起来更致密、坚硬,所以它的的耐久性好,抗渗性更好。
3)密度大
选材和制作工艺上的严格要求使得高强混凝土具有密度大的特点,因此高强度混凝土可用作建造承受冲击和爆炸荷载的构造物,如原子能反应堆基础等。
2.2 高强度混凝土的缺点
1)结硬快
结硬快在某种程度上属于高强度混凝土的优点,因为这样可以极大的缩短工期,提高工程效率,但是另一方面这也给施工带来一些不便,尤其是从搅拌到浇筑的时间很可能过于仓促,从而引发质量问题。
2)延性差
高强度混凝土属于脆性材料,其脆性会随着强度的增加而不断增强,这就使得构件的延性变差。在地壳活跃的地方,尤其是地震频繁发生的地方,这难免给人们的生命安全和财产带来了严重损害。虽然人们采用了钢--高强混凝土组合结构的办法来提高高强度混凝土构件的延性,但这同时给施工帶来了困难,并且增加了用钢量,增加了成本。
3、高强混凝土的应用范围
基于高强混凝土的自身特点,其应用范围非常广泛,目前主要在以下工程领域应用:
3.1桥梁工程
大跨桥梁的自重往往占去荷载中的大部分,桥梁结构采用高强混凝土后可通过减少自重和降低截面高度获得许多好处。
3.2 高层建筑
高强混凝土是高层建筑物底部柱子和剪力墙的理想材料,高强混凝土应用不仅在结构造价上取得了明显的节约效果,更重要的是由于柱子尺寸减少,使建筑物有效使用面积增加,并满足建筑美观的要求。近年来,有将高强混凝土用于高层建筑中的钢--混凝土组合柱的倾向,在这些柱子中应用高强混凝土的目的并不是出于强度的考虑,而是为了增加柱子的刚度、减少结构的压缩量和横向变形。
3.3 混凝土制品
工厂成批的预制混凝土制品和预应力混凝土制品是高强混凝土应用的一个主要领域。除应用于桥梁预制构件,还有预制管桩、电杆、管道、轨枕、路面板、护壁、栏杆等。高强混凝土用于制品的重大效益还在于既能加快模板周转而提高生产率,又能在产品的搬动和运输中大幅度降低损耗率。
3.4 水利水电工程
高强混凝土的早强、抗冲耐磨特性在水利水电工程中能更好地得到发挥。目前在水利水电工程的泄洪建筑物、导流洞、发电引水管、尾水管及机组管形座等结构部位中应用,此外,也在抢险加固工程中应用。
3.5 港口和海洋工程
高强混凝土能耐海水侵蚀和海浪冲刷,维修费用低廉,所以很适合建造码头、船坞、防洪堤、近岸隧道等港口和海洋工程。
3.6 其它领域
高强混凝土在高架结构、大跨层盖、军事防护工程、矿井、隧道地下工程及高速公路路面工程等领域也有广泛的应用。
4、高强混凝土技术在建筑行业的发展前景
高强混凝土的研制,突破了普通混凝土的技术性能缺陷,同时也对节能、工程质量、环境维护等方面产生了积极的影响,是我国现阶段建设部正在大力推广的“十项建筑业新技术”的重点对象之一,也是未来很长一段时间混凝土技术发展的趋势。因此,高强混凝土研制成功是混凝土发展历程中的重要里程碑,也是混凝土技术性能进步的标志,其在工程上的应用范畴将越来越广泛,取得更好的技术经济效应。
参考文献
[1] 吕香枝、杨刚.谈建筑工程施工中高强混凝土的应用.城市建设理论研究.2013(13)
[2] 贺坤、喻建.浅析高强混凝土在建筑施工中的应用. 建材发展导向. 2012(09)
[3] 董文洁、马士玉、王学刚、王雨来. C100 高性能混凝土的研究[J]. 混凝土.2011(10)
[4] 谭巍.高强混凝土在建筑施工中的应用[J].科技与企业,2013(13)
作者简介
梁志加,男,1969年出生,2007年毕业于大庆石油学院石油工程专业,施工管理技术员,现从事油田土建施工管理工作。