高性能混凝土发展对水泥性能及生产的要求论文_陈禹

高性能混凝土发展对水泥性能及生产的要求论文_陈禹

引言

混凝土在建筑中发挥着不可替代的作用,如果没有混凝土,当代建筑很有可能仍然停留在砖瓦、木头梁柱的建筑时代,也不会有高层建筑的到来,因此研究混凝土的发展对于实际生活具有重大的意义。水泥在混凝土中占据着重要的组成成分,高性能的混凝土对水泥的性能与生产提出了更高的要求,因此,混凝土想要提高性能就需要在水泥上多下功夫,提高水泥各方面的指标。

1 高性能混凝土的发展趋势

1.1 高性能混凝土的定义

关于高性能的混凝土定义,不同国家对其的解释不尽相同。有些国家认为,高性能混凝土具有对其所要求的性能以及匀质性。所要求的性能只要指的是能够捣实但是不离析、容易浇筑、能够长期保持其力学的性能、韧性好、稳定性强,能够在较为恶劣的环境中保持自身的性能,维持较长的使用寿命。还有一些国家的研究学者认为高性能的混凝土更应注重其耐久性以及工作性,在他们看来,高性能的混凝土具有体积稳定性、耐久性以及免振自密性。我国的相关研究学者认为,耐久性是高性能混凝土的重要设计指标,对其使用的要求不同,因此其需要具有适用性、耐久性、体积稳定性以及经济性等。虽然说学术界对高性能混凝土的定义没有一个统一的标准,但是大家一致认为,对于高性能的混凝土而言,高耐久性是其必须具备的性能之一,这样有利于提高建筑的安全性能以及寿命。

1.2 混凝土高性能化趋势

从众多建筑实例来看,很多钢筋混凝土建筑物的结构早早就受到了破坏,这些都是由混凝土的耐久性不足引起的。例如前苏联的切尔诺贝利核电站,钢筋混凝土缺乏耐久性造成了大面积的放射性污染,对生态造成了严重的破坏,由于钢筋混凝土的劣质化而造成的损失如此之惨重让我们非常吃惊。正当全球为大量混凝土工程耐久性所困扰时,20世纪90年代初,美国首次提出以耐久性为主要设计指标的高性能混凝土,世界各国迅速开始研究和应用,高性能混凝土已成为当前国内外建筑材料界和工程界的研究热点。毫无疑问,高性能混凝上技术为解决混凝土耐久性问题开辟了一条途径,它将主宰21世纪,也是未来混凝土技术的发展方向。

1.3 实现混凝土高性能化的技术途径

掺加矿物外加剂:矿物外加剂填充混凝土内部孔隙,参与水化反应起到胶凝材料的作用,改善混凝土界面的微观结构,提高混凝土的密实度,从而提高混凝土的耐久性。

采用高效减水剂:高效减水剂改善混凝土工作性,降低混凝土的水胶比,增大坍落度和控制坍落度损失,赋予混凝土高密实度和优异的施工性能,提高混凝土的抗渗性。

2 水泥如何应对混凝土高性能化

2.1 水泥无需磨得更细

近几年的工程实践发现,自1999年水泥强度试验方法修订后,国内水泥发生的一个明显变化就是细度普遍变细。这种单纯为了提高强度采取磨细的做法,对高性能混凝土的工作性带来了很大的影响。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆水泥过细加大能耗、钢耗,多使用助磨剂和高效减水剂,对高性能混凝土耐久性不利。提高早期强度可以通过调整水泥颗粒分布达到最佳堆积密度、提高水泥颗粒的球形度、适当加入高效分散剂等措施降低水胶比,同样可以配制出高早强和高密实的高性能混凝土。

2.2 注重水泥工作性

高性能混凝土耐久性主要取决于结构缺陷、自身应力、内部相变、化学性侵蚀、冻融等因素,这些与混凝土密实性有关,影响密实性的关键条件是水胶比。高性能混凝土很重视水胶比、水泥标准稠度用水量、流变性等施工性能。因此,建议将水泥有关工作性也列入质量评价标准中。

2.3 重视水泥颗粒级配

目前发达国家采取熟料与混合材分开粉磨,再按不同配比混合的措施,其中一个目的就是控制合理的颗粒分布,包括水泥各主要组分的颗粒分布。粉磨系统对水泥颗粒级配也有一定影响。一般来说,球磨机磨制的水泥颗粒分布较宽,振动磨磨制的水泥颗粒分布较窄;开路粉磨系统的粉磨产品粒度较宽,闭路粉磨系统的产品粒度分布较窄。国内应重视研究合理颗粒级配的生产工艺、更好的计算方法、检测手段、生产控制的数学模型等,以便作为水泥生产智能化控制的主要手段之一。

2.4 加强有关标准的研究与制订

高性能混凝土由于掺入高效减水剂和大量矿物外加剂,使它的力学性能、耐久性等的检验方法和标准,不同于传统混凝土。如高性能混凝土要求高耐久性,但混凝土质量评定的传统和现行的标准只考虑强度,因此应研究和制定高性能混凝土的国家标准、检验和评价方法及适合高性能混凝土用的水泥标准。

2.5 提高水泥性能

我国目前生产的水泥大部分是低标号水泥,抗压强度大多数为32。5和42.5。高性能混凝土需要的水泥应有足够强度,国内最常使用的是42.5强度等级以上的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。国外研究用于高性能混凝土的特种水泥有球状水泥、调粒水泥、活化水泥和高贝利特水泥等。国内应加强研发高性能水泥,走出一条以质量提高替代数量增长的道路。

结语:高性能混凝土要想获得推广就需要水泥行业提高对自身的要求,因为水泥在高性能混凝土中具有十分显著的影响。耐久性是高性能混凝土质量的首要衡量标准,所以在对水泥的生产中要将各项性能指标考虑在其中,同时,水泥应具有良好的流变性,这样水泥能够与高效的减水剂具有很好的适应性,容易对混凝土塌落度的损失进行有效的控制。因此,生产能够适应高性能混凝土发展的水泥已经是大势所趋,能够有效促进建筑业的进一步发展。

参考文献

[1]刘加平,石亮,于诚,等.高性能混凝土发展对水泥性能及生产的要求[J].江苏建材,2016(3):11-16.

[2]临沂大学建筑学院. 从高性能混凝土的技术需求谈中国水泥产品结构调整[J].居业,2016(5):24-26.

[3]李翔,梁丽敏,田帅,等.集中供料技术在高性能水泥道面混凝土工程中的应用[J].建材发展导向,2017,15(16):64-68.

论文作者:陈禹

论文发表刊物:《红地产》2017年1月

论文发表时间:2018/11/28

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