[循環(huán)經濟支撐技術]高性能輕質混凝土的研究及應用
《重點行業(yè)循環(huán)經濟支撐技術》
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2007-10-19 00:00
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1 技術簡介
該技術通過優(yōu)化材料的組成與結構設計,運用多種適用復合技術,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)定性和長期耐久性;解決了目前制約該類材料投入工程應用的關鍵技術難題。
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。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平均抗壓強度達42MPa以上,28d平均抗壓強度達到47MPa以上,抗折強度達到6.0 MPa以上混凝土干縮率為(2~3)×10-4;抗凍性抗?jié)B性能達到P12級;抗凍融性能達到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,這對于高層建筑、大跨度結構和海洋工程這類結構恒載占較大比例的工程具有顯著的技術優(yōu)勢與經濟效益,并對其他各類建筑具有普遍意義。據林同炎中國公司對我國建筑市場的調查結果,僅在以普通混凝土為主要結構材料的高層、大跨度的土木建筑工程中推廣高強輕集料混凝土和結構輕集料混凝土兩項新技術,即可使工程造價降低10%~20%。即使采用進口的輕集料時,還可使工程造價降低5%~10%以上。
當前,輕集料混凝土在美國、丹麥、挪威、英國、德國和日本等國得到了迅速發(fā)展,其應用領域已逐漸擴展至大跨度結構、高層建筑和海洋工程等重大工程。至今世界上已有相當數量的輕集料混凝土標志性建筑,如跨度分別達到298 m的Raftaund大橋和301m的Stoma大橋等大跨度橋梁,高度達50層的倫敦Canary wary塔樓以及Troll Oil和Hibernia等多座浮體石油平臺。近兩年來,高強輕集料混凝土在我國也逐步開始應用,取得了顯著的與經濟效益和社會效益。
2應用效果
該技術已為240m高的武漢市證券大廈鋼結構混凝土樓板、鋼箱梁橋面鋪裝施工提供了符合要求的輕集料混凝土。
在高層建筑中應用高性能輕集料混凝土,可以減輕上部結構自重,降低基礎處理費用。或者在不增加基礎處理費用的前提下,加高建筑高度,增加使用面積。西方發(fā)達國家如今在高層建筑中應用輕集料混凝土已經成為趨勢。在鋼筋混凝土橋梁中,混凝土自重在橋梁結構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;對于地處軟土地基、高抗震設防地區(qū)、缺乏天然集料或天然集料有堿集料反應危險的地區(qū),以及環(huán)境介質惡劣存在嚴重腐蝕地區(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、抗震、耐久性高的技術優(yōu)勢,起到高性能普通密度混凝土無法替代的作用。
該項目研制開發(fā)的可泵送、高性能輕集料混凝土實現了纖維增強技術和泵送施工技術的集成,為高達240m的武漢市證券大廈鋼結構混凝土樓板、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、橋梁和大跨度結構工程中推廣輕集料混凝土奠定了堅實的基礎。
3 推廣應用
適用于高層建筑工程、橋梁和大跨度結構工程。
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