绿色高性能混凝土技术与工程应用毕业论文(编辑修改稿)

绿色高性能混凝土技术与工程应用毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

的性能 综合近十几年来国内高性能水泥的研究成果，绿色高性能水泥应具有以下特点： ① 较低的需水量 ② 很好的外加剂相容性 ③ 细度应控制在 350m2/kg 以下 ④ 碱含量应控制在 %以下 ⑤ 出厂水泥温度应控制在 65℃以下 同时应根据水泥中 C3A 含量、碱含量和细度调整最佳的石膏掺入量。 （ 4） 水泥发展 的 方向 由于可持续 发展战略和混凝土结构耐久性的要求，矿物掺合料在混凝土中的掺量已日益普遍。 人们对矿物掺合料的认识和使用技术水平正在提高。 而在满足性能要求的前提下，大城市商品混凝土已普遍掺用较大掺量的矿物掺合料。 5 ① 生产硅酸盐水泥、取消普通硅酸盐水泥 在我国使用较多的是普通硅酸盐水泥，而硅酸盐水泥用的很少。 在国外无“普通硅酸盐水泥”，统称为波特兰水泥，而波特兰水泥是不掺掺合料的。 为了与国际接轨，在我国 取消普通硅酸盐水泥 ，生产硅酸盐水泥，这是我国水泥发展的一个方向。 ② 生产绿色胶凝材料 水泥工业耗用了大量的能源、资源，排放了 CO SO NOx，这对可持续发展和环保十分不利。 在水泥生产中处理工业废物，不仅保护环境，还能改善能源，也是今后长期发展奋斗的目标。 在绿色胶凝材料制备方面主要是提高水泥熟料的胶凝性以及活化各种工业废渣，使之成为绿色胶凝材料的性能调节性成分，最终制成具有稳定致密的水泥石结构、高的强度、优异的耐久性和早、中、后期强度协调发展的低钙、低环境负荷的绿色胶凝材料。 （二） 绿色高性能混凝土用骨料 骨料是混凝土的重要组成部分，在混凝土的整个体积中，骨料至少要占 3/4，所以骨料在混凝土中占有很重要的地位。 骨料的许多特性 决定了混凝土拌合物的流变性能、硬化混凝土的力学性能以及耐久性能等。 骨料性能出强度外还有骨料的体积率、骨料级配、骨料粒径、弹性模量、粒形以及表面结构等，这对混凝土的性能有很大的影响。 绿色高性能混凝土对骨料的选择应考虑一下几个方面： 骨料体积率 混凝土拌合物坍落度 随骨料体积率的增加而降低，骨料很少时，以悬浮状处于基体中混凝土 流变性与水泥浆基体相似，所以混凝土 坍落度较大，随着骨料量增加，起润滑作用的浆体基体数量减少，骨料相互搭接， 流变阻力增大，拌合物坍落度减小。 混凝土容重随骨料体积率上升而增大，骨料含量 达到一定程度后容重又开始下降，即混凝土中存在一个最佳骨料含量。 在这个骨料范围内混凝土密实度最高，混凝土的强度达到最高。 在高强基体中，骨料体积率应适当减小，而传统普通等级混凝土则刚好相反。 原因是高强基体的相对胶凝材料较多，水胶比较小，界面粘结得到强化；普通基体相对较凝材料不足，在水胶比较高条件下骨料的增加反而造成界面薄弱环节的增多，所以骨料体积率低的混凝土强度高与体积率高的混凝土。 6 骨料粒形 粗骨料颗粒的几何形状和表面粗糙程度对新拌混凝土的和易性和硬化后混凝土的力学性质均有很大影响：比较理想的粗骨料颗粒 形状是接近于球体或正多面体。 天然骨料在很长的地质年代里受磨蚀作用接近或部分接近球体颗粒。 由于岩石的品种和破碎过程的原因会产生形状很不规则的颗粒，针片状含量高、形状不规则的骨料，空隙率和比表面积较大，骨料表面吸水量增加，摩阻力增大，混凝土和易性降低，所以骨料粒形差，会直接导致混凝土 骨料体积率减少，浆量增加，影响混凝土体积稳定性和经济性，会造成混凝土强度和耐久性下降。 细长或者刀形颗粒应该尽量避免或者限制不超过骨料总质量的 15%。 这不仅对粗骨料重要，而且对机制砂也同要重要。 骨料 — 基体粘结强度 骨料表面与基体 间粘结程度与很多因素有关，其中主要有：骨料的品种和表面特性、水泥品种 和细度、混凝土拌和料的工作性、密实性、养护制度等。 一般认为：表面粗糙、棱角状颗粒的骨料与水泥石的结合，较之表面光滑的骨料更为牢固。 骨料会使混凝土 内部形成大量较弱的界面接触区，骨料 — 集体粘结里微弱的原因可能在于：骨料表面上含泥量较高及有害物质存在等。 另外，水泥水化后产生大量的 Ca（ OH） 2，在骨料与水泥石的界面区将产生的 Ca（ OH） 2富集， 形成定向排列的现象。 骨料的表面特征将影响 Ca（ OH） 2 的厚度。 骨料表面越光滑，则 Ca（ OH） 2 越厚 ，这也是光滑卵石混凝土强度低于碎石混凝土强度的原因之一。 骨料的最大粒径 骨料的最大粒径 对混凝土强度的影响规律是个复杂问题，对混凝土强度有影响的诸多因素中，骨料的最大粒径使其主要作用的。 骨料最大粒径对混凝土拌和物坍落度影响较大，粒径越小，骨料表面积越大，润滑所用水泥浆就越多，坍落度就越小。 我国高强混凝土骨料最大粒径一般控制在 20mm 以下。 骨料的级配 骨料的级配应该比较好，只有这样，细颗粒才能填充颗粒之间的空隙，这样有利于减少骨料骨架中的空隙率。 这些空隙率又被胶凝材料浆体填充。 骨料的级配对混凝土工作性影响较大，良好的骨料级配可用较少的浆体制得流动性好、泌水少、不离析的混凝土拌和物，硬化后得到均匀密实的混凝土；采用间断级配能产生更经济的混凝土，但是也会导致混凝土严重离析和泌水，泌出的水更已于在大颗粒骨料下面聚集成水膜，从而 7 造成混凝土均匀性和耐久性变差，特别是 大流动性混凝土等。 骨料级配良好的重要考察指标是空隙率和混凝土的和易性。 因为有时虽然骨料空隙率较低， 由于其颗粒粒径相差较大，混凝土拌和物容易产生离析现象，导致施工困难。 为了保证骨料级配的良好，降低空隙率，目前越来越多的重要工程和商品混凝土搅拌站采用 5~10mm 和 10~20mm 分别计量上料。 原因是即使采石场做到了级配，运输现场也没有了级配，因此要求一律采用单粒级进料分级封闭储存，并采取分级配上料。 骨料的强度 高强度混凝土的骨料应选用密实坚硬的岩石，采用优质石灰石和辉绿岩比花岗石本身更有利于混凝土强度。 总体上看现代混凝土的强度与骨料的相关性已明显减小，不应当过分强调骨料的强度，轻骨料也可以配制 C60 以上的混凝土。 强度能够满足要求即可，过高的骨料强度，会造成粒形差一级弹性模量不协调的问题。 大量使用尾矿资源和建筑垃圾 由于砂、石资源短缺，价格上涨，非法采砂石的现象屡禁不止，河道挖砂影响了堤岸安全、河势稳定、防汛排洪、水路交通与有关设施。 天然砂石生产、贮存、和运输过程中还造成对空气和环境的污染。 同时，也造成了矿产资源的大量流失和浪费。 尾矿资源和建筑垃圾的利用，关系矿产资源的保护及合理开发，关系我国经济发展，也关系环境保护这一当今备受关注的全球性问题，因此，尾矿和建筑垃圾的利用移到了刻不容缓的地步。 逐渐将尾矿和建筑垃圾的利用作为一项产业加以开发，能极大地改善环境问题，是我国的“混凝土产业”走上健康协调发展道路。 目前，建筑垃圾和尾矿资源用于混凝土存在的问题不在技术与管理，主要问题是在于政府建设管理部门以及相关行业，行政主管部门的决心与行动，有所作为，刻不容缓。 （三） 绿色高性能混凝土用化学外加剂 高效减水剂是制备 高性能混凝土必不可少的技术措施之一，是在混凝土坍落度基本相同的条件下，能大幅度减少拌和用水量的外加剂。 它能使高性能混凝土在水胶比很低时，混凝土拌和物还具有良好的工作性和均质性。 虽然高效 减水剂 比普通减水剂、分散、增强等效果，但兼具减水及其他功能的复合型多功能高效减水剂，如早强高效减水剂 、缓凝高效减水剂、引气高效减水剂等比单一组分的合成型高效减水剂更具优势，能更好地满足新拌混凝土及硬化混凝土性能的多种 8 需求。 清华大学廉慧珍教授关于对绿色高性能混凝土外加剂的选择和使用提出如下观点：。