建筑新材料及應(yīng)用課件

1、建建 筑筑 新新 材材 料料1 建筑新材料內(nèi)涵建筑新材料內(nèi)涵建筑新材料建筑新材料(NewBuilding Materials)：是指除傳統(tǒng)的磚、瓦、灰、砂、石之外的、在是指除傳統(tǒng)的磚、瓦、灰、砂、石之外的、在建筑工程實踐中已有成功應(yīng)用，并且代表建筑材料建筑工程實踐中已有成功應(yīng)用，并且代表建筑材料發(fā)展方向的具有增加、更新、完善、環(huán)保等屬性的發(fā)展方向的具有增加、更新、完善、環(huán)保等屬性的建筑材料，既包括新出現(xiàn)的原料和制品，也包括原建筑材料，既包括新出現(xiàn)的原料和制品，也包括原有材料的新制品。有材料的新制品。2 建筑新材料特性建筑新材料特性建筑新材料具有以下一種或幾種特性：建筑新材料具有以下一種或幾種特

2、性：?節(jié)節(jié) 源源 特特 性性(能源、土地資源、水資源等能源、土地資源、水資源等)?環(huán)環(huán) 保保 特特 性性(生產(chǎn)環(huán)保、使用環(huán)保生產(chǎn)環(huán)保、使用環(huán)保,便于回收利用便于回收利用,廢品資源化等廢品資源化等)?美美 觀觀 特特 性性(更好的審美特性、裝飾特性更好的審美特性、裝飾特性)?新功能新功能特性特性(保溫、防護、耐火、吸聲、耐腐、智能等保溫、防護、耐火、吸聲、耐腐、智能等)?高性能高性能特性特性(更優(yōu)的強度、比強度、韌性，更少的缺陷更優(yōu)的強度、比強度、韌性，更少的缺陷)?耐耐 久久 特特 性性(耐老化、耐侯、耐腐蝕等耐老化、耐侯、耐腐蝕等)?低成本低成本特性特性(低制作、低運輸、低施工、低維護成本等

3、低制作、低運輸、低施工、低維護成本等)?施工優(yōu)化施工優(yōu)化特性特性(施工條件、時間、強度、難度得到優(yōu)化施工條件、時間、強度、難度得到優(yōu)化)秸稈鎂質(zhì)條板秸稈鎂質(zhì)條板(簡稱簡稱SMC墻板墻板)秸稈鎂質(zhì)條板生產(chǎn)現(xiàn)場秸稈鎂質(zhì)條板生產(chǎn)現(xiàn)場秸秸稈稈鎂鎂質(zhì)質(zhì)條條板板生生產(chǎn)產(chǎn)現(xiàn)現(xiàn)場場以以角角秸稈鎂質(zhì)條板產(chǎn)品秸稈鎂質(zhì)條板產(chǎn)品秸稈鎂質(zhì)條板使用現(xiàn)場秸稈鎂質(zhì)條板使用現(xiàn)場兩層堅固泥兩層堅固泥薄板，中間填薄板，中間填充聚苯乙烯泡充聚苯乙烯泡沫顆粒，可根沫顆粒，可根據(jù)要求安裝成據(jù)要求安裝成整棟房屋。保整棟房屋。保溫效果強，適溫效果強，適用于寒冷或炎用于寒冷或炎熱的地區(qū)室內(nèi)熱的地區(qū)室內(nèi)外保溫隔熱墻外保溫隔熱墻體、天花。安體、天

4、花。安裝方便適用于裝方便適用于各種臨時建筑各種臨時建筑，簡易房、災(zāi)，簡易房、災(zāi)區(qū)住所，無須區(qū)住所，無須砌磚抹灰，技砌磚抹灰，技術(shù)要求低，接術(shù)要求低，接點、拐角構(gòu)件點、拐角構(gòu)件堅固泥是一種無機膠結(jié)材料堅固泥是一種無機膠結(jié)材料，主要成分是天然礦物，主要成分是天然礦物齊全。齊全。?和合成礦物，這些礦物與水混合后能產(chǎn)生類似于普通硅和合成礦物，這些礦物與水混合后能產(chǎn)生類似于普通硅酸鹽水泥的水化反應(yīng)，形成具有膠凝特性的水化物。酸鹽水泥的水化反應(yīng)，形成具有膠凝特性的水化物?？招钠鰤K空心砌塊空空心心磚磚?我國開發(fā)了電廠粉煤灰、煤矸石、工業(yè)爐渣、工業(yè)尾礦、頁巖我國開發(fā)了電廠粉煤灰、煤矸石、工業(yè)爐渣、工業(yè)尾礦、頁

5、巖土和河道淤泥為主要原材料的燒結(jié)空芯磚。土和河道淤泥為主要原材料的燒結(jié)空芯磚。美國開發(fā)成泡沫磚：泡沫磚隔熱性能好，而且重量減輕美國開發(fā)成泡沫磚：泡沫磚隔熱性能好，而且重量減輕40%。瑞士、香港等地利用城市垃圾制取磚，使垃圾資源化。瑞士、香港等地利用城市垃圾制取磚，使垃圾資源化。紙面石膏板紙面石膏板3 建筑新材料分類建筑新材料分類建筑新材料分類建筑新材料分類(1)按用途分按用途分(2)按使用部位分按使用部位分(3)按材質(zhì)分按材質(zhì)分墻體材料墻體材料屋面及樓板構(gòu)件屋面及樓板構(gòu)件地面裝飾材料地面裝飾材料衛(wèi)生潔具衛(wèi)生潔具門窗、玻璃及配件門窗、玻璃及配件給排水管道給排水管道混凝土外加劑混凝土外加劑建筑防水

6、材料建筑防水材料按用途分按用途分建筑密封材料建筑密封材料絕熱、吸聲材料絕熱、吸聲材料墻面裝飾材料墻面裝飾材料頂棚裝飾材料頂棚裝飾材料工業(yè)管道及配件工業(yè)管道及配件膠粘劑膠粘劑燈飾燈具燈飾燈具其他其他墻體材料墻體材料屋面材料屋面材料保溫絕熱材料保溫絕熱材料外裝飾材料外裝飾材料室內(nèi)裝飾材料室內(nèi)裝飾材料內(nèi)墻隔斷內(nèi)墻隔斷按使用部位分按使用部位分建筑防水材料建筑防水材料內(nèi)門柜內(nèi)門柜衛(wèi)生設(shè)備衛(wèi)生設(shè)備其其他他外門窗外門窗五金燈具五金燈具新型水泥制品新型水泥制品新型玻璃制品新型玻璃制品新型混凝土新型混凝土陶瓷制品陶瓷制品鋁合金及其制品鋁合金及其制品新型木材新型木材按材質(zhì)分按材質(zhì)分各種砌塊各種砌塊新型石材新型石材

7、化學(xué)建材化學(xué)建材其其他他玻璃鋼制品玻璃鋼制品玻璃纖維制品玻璃纖維制品輕質(zhì)間墻板輕質(zhì)間墻板采用泡沫塑料板材、玻璃纖維布、粘合劑，通過新工采用泡沫塑料板材、玻璃纖維布、粘合劑，通過新工藝制作而成。無毒無味。具有表面堅硬、強度高、形狀規(guī)范美觀藝制作而成。無毒無味。具有表面堅硬、強度高、形狀規(guī)范美觀，能隔熱、隔音、防火、防水。，能隔熱、隔音、防火、防水。5 新型建筑材料發(fā)展趨勢新型建筑材料發(fā)展趨勢?低能耗、低資源消耗產(chǎn)品將不斷取代高能耗、高資源產(chǎn)品低能耗、低資源消耗產(chǎn)品將不斷取代高能耗、高資源產(chǎn)品?高比強度產(chǎn)品將得到更廣泛的應(yīng)用高比強度產(chǎn)品將得到更廣泛的應(yīng)用?全程污染負(fù)荷低的產(chǎn)品將取代全程污染負(fù)荷高的

8、產(chǎn)品全程污染負(fù)荷低的產(chǎn)品將取代全程污染負(fù)荷高的產(chǎn)品?功能化產(chǎn)品將會得到快速發(fā)展功能化產(chǎn)品將會得到快速發(fā)展?可再生和廢品資源化將在新材料設(shè)計中受到更多關(guān)注可再生和廢品資源化將在新材料設(shè)計中受到更多關(guān)注?生態(tài)建材將會成為建筑新材料設(shè)計的主要目標(biāo)之一生態(tài)建材將會成為建筑新材料設(shè)計的主要目標(biāo)之一?施工效率高、污染小的標(biāo)準(zhǔn)化組合型建材會成為趨勢之一施工效率高、污染小的標(biāo)準(zhǔn)化組合型建材會成為趨勢之一?智能化產(chǎn)品將會越來越多智能化產(chǎn)品將會越來越多綠色建筑材料綠色建筑材料綠色建材的涵義綠色建材的涵義?1992年,國際學(xué)術(shù)界將綠色材料定義為:綠色材料是指在原料采取、產(chǎn)品制造、使用或者再循環(huán)以及廢料處理等環(huán)節(jié)中,

9、對地球環(huán)境負(fù)荷為最小和有利于人類健康的材料,也稱之為“環(huán)境調(diào)和材料”。綠色建材又稱生態(tài)建材、環(huán)保建材和健康建材等。它是指采用清潔生產(chǎn)技術(shù)、少用天然資源和能源、大量使用工業(yè)或城市固態(tài)廢棄物生產(chǎn)的無毒害、無污染、無放射性、有利于環(huán)境保護和人體健康的建筑材料。硅藻星涂料硅藻星涂料空氣凈化玻纖蓬松過濾氈空氣凈化玻纖蓬松過濾氈綠色建材產(chǎn)品綠色建材產(chǎn)品凈化室內(nèi)空氣瓷磚凈化室內(nèi)空氣瓷磚發(fā)展綠色建材的必要性發(fā)展綠色建材的必要性有些建筑材料對人體健康和環(huán)境保護非常不利 ,這些“有害建材”主要源于 5種有害物質(zhì):氡、甲醛、苯、酯、三氯乙烯。?（1）氡?主要是由混凝土、碳化磚、磚頭、水泥、石膏板、花崗巖及供水系統(tǒng)所

10、含有的放射性元素鈾衰變后釋放出來的,通過呼吸道進入肺部,釋放出一定的能量,會逐步破壞肺部組織 ,引起肺癌及各種怪病。?（2）甲醛主要來自保溫材料、地板膠、涂料、塑料貼面板等,是一種致癌物質(zhì)。苯來自于合成纖維、塑料、橡膠等,它可以抑制人體的造血功能。?（3）酯和三氯乙烯均來自于油漆、干洗劑、粘結(jié)劑等,它們刺激人體的某一黏膜,可引起結(jié)膜炎、咽喉炎等疾病。因此,要想創(chuàng)造綠色環(huán)境,應(yīng)使用綠色建材、綠色裝飾材料,以利于保護自然環(huán)境和人體健康。?我國于20世紀(jì)90年代起開始對綠色建材進行了較為廣泛的研究,并開始進行材料的綠色環(huán)保認(rèn)證,取得了一定的效果。但由于生產(chǎn)力水平、科研水平等方面的原因,無論是在綠色產(chǎn)

11、品的品質(zhì)或綠色建材的嚴(yán)格認(rèn)證和管理等方面,都相對落后于世界先進水平。土木工程綠色建筑材料種類土木工程綠色建筑材料種類?1 現(xiàn)代綠色混凝土材料高性能混凝土材料。利用廢棄混凝土生產(chǎn)的綠色混凝土加氣混凝土。合成纖維混凝土。多孔預(yù)制塊植栽混凝土。2 木材彩色木材水泥基復(fù)核材料為改善水泥混凝土抗拉強度低、收縮變形大、為改善水泥混凝土抗拉強度低、收縮變形大、韌性差的缺點，上世紀(jì)韌性差的缺點，上世紀(jì)80年代以來，研究人員年代以來，研究人員著眼于通過改變組成、成型工藝著眼于通過改變組成、成型工藝,控制微觀結(jié)構(gòu)控制微觀結(jié)構(gòu)等措施，以開發(fā)力學(xué)性能優(yōu)、耐久性好的高技等措施，以開發(fā)力學(xué)性能優(yōu)、耐久性好的高技術(shù)術(shù) 水水

12、 泥泥 基基 復(fù)復(fù) 合合 材材 料料(High-techcement basedcomposite)。鋼纖維增強水泥基材料就是其中之鋼纖維增強水泥基材料就是其中之一一(Steelfiberreinforced concrete,SFRC)。一、鋼纖維改性水泥基材料特點一、鋼纖維改性水泥基材料特點SFRC首先在首先在20世紀(jì)世紀(jì)60年代的美國開發(fā)成功。年代的美國開發(fā)成功。因鋼纖維強度大、韌性好，與軟質(zhì)的橡膠、塑料因鋼纖維強度大、韌性好，與軟質(zhì)的橡膠、塑料發(fā)生摩擦?xí)r表現(xiàn)出優(yōu)異的耐磨性。因此，由鋼纖發(fā)生摩擦?xí)r表現(xiàn)出優(yōu)異的耐磨性。因此，由鋼纖維改性的水泥基復(fù)合材料具有良好的：維改性的水泥基復(fù)合材料具有

13、良好的：?抗抗 裂裂 性性?彎曲韌性彎曲韌性?抗沖擊性抗沖擊性?抗抗 凍凍 性性?抗疲勞性抗疲勞性?抗抗 磨磨 性性SFRC是目前應(yīng)用最廣泛的纖維改性水泥基復(fù)合材料是目前應(yīng)用最廣泛的纖維改性水泥基復(fù)合材料二、用于水泥基材料改性的鋼纖維二、用于水泥基材料改性的鋼纖維弓形鋼纖維弓形鋼纖維弓型鋼纖維弓型鋼纖維300.5mm端鉤鋼纖維端鉤鋼纖維壓痕鋼纖維壓痕鋼纖維波浪鋼纖維波浪鋼纖維300.6mm從以上鋼纖維的外形可以看出，它們都從以上鋼纖維的外形可以看出，它們都不是線形，而是異形的。因為在纖維混凝土不是線形，而是異形的。因為在纖維混凝土中，異形鋼纖維可以提高纖維與混凝土的界中，異形鋼纖維可以提高纖維

14、與混凝土的界面結(jié)合強度。面結(jié)合強度。 另外，同普通線形鋼纖維相比另外，同普通線形鋼纖維相比，異型纖維除了在界面上可以獲得粘結(jié)和摩，異型纖維除了在界面上可以獲得粘結(jié)和摩擦作用外，還由于體形的改變，可以提供額擦作用外，還由于體形的改變，可以提供額外的機械咬合及錨固作用。外的機械咬合及錨固作用。施工中的技術(shù)要求施工中的技術(shù)要求1.水泥標(biāo)號一般不得低于水泥標(biāo)號一般不得低于425#。水灰比不得大于。水灰比不得大于0.5;2.粗骨料粒徑長度應(yīng)不超過鋼纖維長度的粗骨料粒徑長度應(yīng)不超過鋼纖維長度的2/3 (鋼纖維有沿粗鋼纖維有沿粗骨料表面取向的趨勢骨料表面取向的趨勢,當(dāng)骨料粒徑大于鋼纖維長度時鋼纖維增強效果變

15、差當(dāng)骨料粒徑大于鋼纖維長度時鋼纖維增強效果變差);3.拌制鋼纖維混凝土不得采用海水拌制鋼纖維混凝土不得采用海水,海砂海砂,嚴(yán)禁摻加氯鹽嚴(yán)禁摻加氯鹽;4.除上述規(guī)定外，鋼纖維混凝土所用其他材料，應(yīng)符合除上述規(guī)定外，鋼纖維混凝土所用其他材料，應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范中關(guān)于鋼筋混凝土所用原料的規(guī)定現(xiàn)行規(guī)范中關(guān)于鋼筋混凝土所用原料的規(guī)定;5.鋼纖維混凝土的稠度可參考同類工程對普通混凝土所鋼纖維混凝土的稠度可參考同類工程對普通混凝土所要求的稠度來確定。其坍落度可比相應(yīng)普通混凝土要求值要求的稠度來確定。其坍落度可比相應(yīng)普通混凝土要求值小小200mm，其維勃稠度值與相應(yīng)普通混凝土要求值相同。，其維勃稠度值與相應(yīng)普通混

16、凝土要求值相同。投料要求投料要求(先干后濕先干后濕)鋼纖維鋼纖維攪拌攪拌30s砂及水泥砂及水泥混合物混合物粗骨料粗骨料使鋼纖維分散使鋼纖維分散拌合物拌合物1攪拌攪拌30 s拌合物拌合物2注: 拌制鋼纖維混凝土?xí)r,禁用海水、海砂和摻氯鹽.鋼纖維鋼纖維混凝土混凝土拌合物拌合物攪拌情況下加水?dāng)嚢枨闆r下加水?dāng)嚢钄嚢? min，時間不宜過長，時間不宜過長壓實壓實1.鋼纖維混凝土澆筑時，隨拌隨用，連續(xù)澆搗，不到鋼纖維混凝土澆筑時，隨拌隨用，連續(xù)澆搗，不到分格縫不得留施工縫。澆搗時應(yīng)振密實。分格縫不得留施工縫。澆搗時應(yīng)振密實。2.抹面抹面,壓紋壓紋:鋼纖維混凝土具有集料細(xì)鋼纖維混凝土具有集料細(xì) ,砂率大砂率

17、大,纖維亂纖維亂向分布的特點向分布的特點 ,為防止纖維外露為防止纖維外露 ,應(yīng)采用機械抹平應(yīng)采用機械抹平 ,壓紋器壓紋器壓紋壓紋,禁用拉毛工藝壓紋禁用拉毛工藝壓紋.養(yǎng)護養(yǎng)護(常規(guī)養(yǎng)護常規(guī)養(yǎng)護)成本分析成本分析1.在同等強度下可減少混凝土量在同等強度下可減少混凝土量30%-50%；2.可取代或部分取代鋼筋或者降低鋼筋直徑可取代或部分取代鋼筋或者降低鋼筋直徑1-2mm；3.可縮短施工周期可縮短施工周期25%以上以上,特別適用于要求連續(xù)、快特別適用于要求連續(xù)、快速澆灌混凝土的較大工程；速澆灌混凝土的較大工程；4.與普通的混凝土同樣攪拌施工，不需增添設(shè)備。與普通的混凝土同樣攪拌施工，不需增添設(shè)備。與普

18、通混凝土相比與普通混凝土相比,鋼纖維混凝土增加成本約鋼纖維混凝土增加成本約15。鋼纖維改性水泥基材料在工程中的應(yīng)用鋼纖維改性水泥基材料在工程中的應(yīng)用1. 作為路面、橋面工程材料作為路面、橋面工程材料 (可提高路面質(zhì)量，減可提高路面質(zhì)量，減少路面鋪設(shè)厚度，加大縮縫間距，延長使用壽命等少路面鋪設(shè)厚度，加大縮縫間距，延長使用壽命等);2. 作為道路等工程的修補材料作為道路等工程的修補材料 (鋼纖維混凝土在新鋼纖維混凝土在新舊混凝土交界面可形成更小的收縮裂縫舊混凝土交界面可形成更小的收縮裂縫);3. 建筑物工程的補強加固材料建筑物工程的補強加固材料 (可用于制作噴射混可用于制作噴射混凝土凝土);4.

19、作為鋼纖維混凝土制品材料作為鋼纖維混凝土制品材料 (如用于制作井蓋、如用于制作井蓋、音箱箱體等音箱箱體等)。鋼纖維井蓋鋼纖維井蓋鋼纖維混凝土典型應(yīng)用案例鋼纖維混凝土典型應(yīng)用案例 橋面路面工程橋面路面工程1提高路面質(zhì)量提高路面質(zhì)量由于由于SFRC具有抗裂性好、韌性大、抗拉、抗彎、抗剪強度高等優(yōu)具有抗裂性好、韌性大、抗拉、抗彎、抗剪強度高等優(yōu)點，完全符合路面材料的使用要求，并可提高路面質(zhì)量。點，完全符合路面材料的使用要求，并可提高路面質(zhì)量。2減少路面鋪設(shè)厚度減少路面鋪設(shè)厚度SFRC抗彎強度特別高，耐疲勞性能及耐磨性能也比較好。在同等抗彎強度特別高，耐疲勞性能及耐磨性能也比較好。在同等載荷下若采用載

20、荷下若采用SFRC，其鋪設(shè)厚度一般可減少，其鋪設(shè)厚度一般可減少3050。設(shè)計抗彎強。設(shè)計抗彎強度為度為8MPa時，時，SFRC鋪設(shè)厚度只要鋪設(shè)厚度只要15cm就能滿足使用要求了。就能滿足使用要求了。3加大縮縫間距加大縮縫間距普通混凝土路面縮縫間距為普通混凝土路面縮縫間距為510m。SFRC縮縫間距可達(dá)到縮縫間距可達(dá)到50m。這樣既可節(jié)約切縫與維修費用這樣既可節(jié)約切縫與維修費用,也可提高路面連續(xù)性和行車平穩(wěn)性。也可提高路面連續(xù)性和行車平穩(wěn)性。4延長使用壽命延長使用壽命在車輛荷載作用下，在車輛荷載作用下，SFRC路面底面的裂縫發(fā)展非常緩慢，因此直路面底面的裂縫發(fā)展非常緩慢，因此直至裂縫發(fā)展到路面表

21、面，其承受荷載作用的次數(shù)要比普通混凝土路至裂縫發(fā)展到路面表面，其承受荷載作用的次數(shù)要比普通混凝土路面高出許多，其使用壽命大大延長。面高出許多，其使用壽命大大延長。?生態(tài)種植水泥基材料生態(tài)種植水泥基材料生態(tài)種植水泥基材料的好處是可以消除傳統(tǒng)混凝土色生態(tài)種植水泥基材料的好處是可以消除傳統(tǒng)混凝土色彩單一灰暗，給人以生硬、粗糙、灰冷的視覺沖擊，還表彩單一灰暗，給人以生硬、粗糙、灰冷的視覺沖擊，還表面于自然。面于自然。生態(tài)種植水泥基材料結(jié)構(gòu)為一兩層，一層為生態(tài)種植水泥基材料結(jié)構(gòu)為一兩層，一層為3-6cm厚厚的表土層，另一層為的表土層，另一層為30cm厚的多孔混凝土。厚的多孔混凝土。用單一粒徑骨用單一粒徑

22、骨料、河砂、石膏等作混凝土原料，并把保水材料和肥料填料、河砂、石膏等作混凝土原料，并把保水材料和肥料填充入多孔混凝土的空隙中。用泥煤作保水材料，把肥料、充入多孔混凝土的空隙中。用泥煤作保水材料，把肥料、水、增粘劑一起做成泥水液，使其流入空隙；用鋸末、活水、增粘劑一起做成泥水液，使其流入空隙；用鋸末、活性炭及水的混合物填充物載體。性炭及水的混合物填充物載體。生態(tài)種植混凝土結(jié)構(gòu)要求：生態(tài)種植混凝土結(jié)構(gòu)要求：首先要有連續(xù)空隙，空隙首先要有連續(xù)空隙，空隙率為率為20%-30%，孔徑為，孔徑為8-10mm,便于植物生長；其次，含便于植物生長；其次，含植物生長所須的水分、肥料等；第三，結(jié)構(gòu)植物生長所須的水

23、分、肥料等；第三，結(jié)構(gòu)PH值或酸堿度值或酸堿度適宜植物生長。適宜植物生長。混凝土中泥煤做保水材料，肥料、水、增粘劑混凝土中泥煤做保水材料，肥料、水、增粘劑做成泥漿，浸沒在孔隙中。做成泥漿，浸沒在孔隙中。3cm30cm泥土層泥土層多孔混凝土層多孔混凝土層生態(tài)種植水泥基材料的結(jié)構(gòu)圖生態(tài)種植水泥基材料的結(jié)構(gòu)圖第六篇第六篇水利工程施工新技術(shù)水利工程施工新技術(shù)工程護坡與生態(tài)護坡工程護坡與生態(tài)護坡高性能混凝土高性能混凝土1 高性能混凝土高性能混凝土到了到了20世紀(jì)世紀(jì)90年代，一些有遠(yuǎn)見卓識的專家考年代，一些有遠(yuǎn)見卓識的專家考慮到某些工程的需要，在提出混凝土強度指標(biāo)的慮到某些工程的需要，在提出混凝土強度指

24、標(biāo)的同時，更為注重混凝土的耐久性、安全性與安全同時，更為注重混凝土的耐久性、安全性與安全使用期。因此，以耐久性為目標(biāo)，兼顧高強度和使用期。因此，以耐久性為目標(biāo)，兼顧高強度和高工作性能的高性能混凝土高工作性能的高性能混凝土(High PerformanceConcrete,HPC )便應(yīng)運而生了。便應(yīng)運而生了。1.1 HPC概述概述HPC的工作特性的工作特性10年來，不同國家、不同學(xué)者，依照各自的認(rèn)識、實年來，不同國家、不同學(xué)者，依照各自的認(rèn)識、實踐及應(yīng)用目的與范圍，對踐及應(yīng)用目的與范圍，對HPC有不同的解釋、不同的定義有不同的解釋、不同的定義，但還是達(dá)成了以下幾點共識：，但還是達(dá)成了以下幾點共

25、識：?要有一定的強度和高抗?jié)B能力，但不一定是高強度、要有一定的強度和高抗?jié)B能力，但不一定是高強度、高性能，亦可能是中、低強度，高性能。高性能，亦可能是中、低強度，高性能。?有良好的工作性能。混凝土拌和物應(yīng)具有良好的流動有良好的工作性能?；炷涟韬臀飸?yīng)具有良好的流動性，不分層離析，易充滿模型。泵送混凝土和自密實混性，不分層離析，易充滿模型。泵送混凝土和自密實混凝土有良好的可泵性、自密實性。凝土有良好的可泵性、自密實性。?混凝土的使用壽命要長。在一些工程的具體部位，控混凝土的使用壽命要長。在一些工程的具體部位，控制結(jié)構(gòu)設(shè)計的并不是混凝土強度本身，而是耐久性，這制結(jié)構(gòu)設(shè)計的并不是混凝土強度本身，而是

26、耐久性，這是是HPC應(yīng)用的主要目的。應(yīng)用的主要目的。HPC的優(yōu)點的優(yōu)點與普通混凝土比，與普通混凝土比，HPC具有以下優(yōu)點：具有以下優(yōu)點：?由于強度更高，因而結(jié)構(gòu)尺寸可以更小，這由于強度更高，因而結(jié)構(gòu)尺寸可以更小，這使得結(jié)構(gòu)自重減輕、建筑使用面積增加、材料使得結(jié)構(gòu)自重減輕、建筑使用面積增加、材料用量減少。用量減少。?彈性模量更高，因而結(jié)構(gòu)變形更小、剛度更彈性模量更高，因而結(jié)構(gòu)變形更小、剛度更大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性更好。大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性更好。?耐久性好，抗?jié)B性好，因而結(jié)構(gòu)的維修和重耐久性好，抗?jié)B性好，因而結(jié)構(gòu)的維修和重建費用少，工作壽命大大延長。建費用少，工作壽命大大延長。HPC的研究應(yīng)用案例的研究應(yīng)用案例

27、?在德國：在德國：目前德國現(xiàn)行的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范已達(dá)目前德國現(xiàn)行的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范已達(dá)到到C110，強度等級為當(dāng)今世界之最。，強度等級為當(dāng)今世界之最。?在挪威：在挪威：挪威設(shè)計規(guī)范雖然是挪威設(shè)計規(guī)范雖然是C105，但挪威是世界，但挪威是世界上唯一采用高強度混凝土修筑公路的國家。挪威已將上唯一采用高強度混凝土修筑公路的國家。挪威已將HPC(8590MPa)廣泛用于道路工程，明顯提高了混凝土廣泛用于道路工程，明顯提高了混凝土路面的耐磨性。路面的耐磨性。?在法國：在法國：修建的修建的3座高性能混凝土斜拉橋座高性能混凝土斜拉橋佩爾蒂大佩爾蒂大橋、埃洛恩、諾曼底大橋處于結(jié)構(gòu)性能和耐久性考慮使橋、埃洛

28、恩、諾曼底大橋處于結(jié)構(gòu)性能和耐久性考慮使用了用了HPC。HPC的研究應(yīng)用案例的研究應(yīng)用案例?在日本：在日本：在高層住宅和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中使用了在高層住宅和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中使用了HPC，日本尤其重視混凝土的施工性能，特別是高流動，日本尤其重視混凝土的施工性能，特別是高流動性，要求澆注混凝土后不振或微振。日本免振自密實混性，要求澆注混凝土后不振或微振。日本免振自密實混凝土超過了凝土超過了80萬立方。日本已研制出使用壽命在萬立方。日本已研制出使用壽命在500年年以上的超高耐久混凝土。以上的超高耐久混凝土。?在中國：在中國：我國我國HPC研究應(yīng)用發(fā)展較快，在北京靜安大研究應(yīng)用發(fā)展較快，在北京靜安大

29、廈廈(C80)、遼寧物產(chǎn)大廈、遼寧物產(chǎn)大廈(C80)、北京西客站、北京西客站(C60)、上海金茂大廈上海金茂大廈(C60)、萬縣長江大橋、萬縣長江大橋(C60)等工程中應(yīng)等工程中應(yīng)用了用了HPC。但我國由于缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，并且由于經(jīng)費投。但我國由于缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，并且由于經(jīng)費投入不足，導(dǎo)致對入不足，導(dǎo)致對HPC進行系統(tǒng)研究，很多研究也只是低進行系統(tǒng)研究，很多研究也只是低水平的重復(fù)追求混凝土的高強度。水平的重復(fù)追求混凝土的高強度。HPC的研究應(yīng)用案例的研究應(yīng)用案例?在美國：在美國：美國建有多幢超高強性能混凝土建筑。紐美國建有多幢超高強性能混凝土建筑。紐約州就建成了約州就建成了100多座具有高性能混凝

30、土橋面的橋梁，多座具有高性能混凝土橋面的橋梁，此種橋面使用壽命預(yù)計將達(dá)到現(xiàn)在普通混凝土橋面的兩此種橋面使用壽命預(yù)計將達(dá)到現(xiàn)在普通混凝土橋面的兩倍，預(yù)計使用倍，預(yù)計使用65年后才需要修復(fù)，設(shè)計壽命可達(dá)年后才需要修復(fù)，設(shè)計壽命可達(dá)100年年。西雅圖市聯(lián)邦廣場大廈部分結(jié)構(gòu)則使用了。西雅圖市聯(lián)邦廣場大廈部分結(jié)構(gòu)則使用了120MPa的超的超高強混凝土。不僅美國政府及專家熱衷于高強混凝土。不僅美國政府及專家熱衷于HPC，承包商，承包商對使用對使用HPC也有很高的熱情。他們不要政府補貼，主動也有很高的熱情。他們不要政府補貼，主動在工程中應(yīng)用在工程中應(yīng)用HPC，這樣做，盡管會增加材料成本，但，這樣做，盡管會增

31、加材料成本，但因改進了混凝土和易性和具有較高的早期強度，可加快因改進了混凝土和易性和具有較高的早期強度，可加快施工進度。施工進度。HPC性能性能一、力學(xué)性能一、力學(xué)性能?力學(xué)性能：力學(xué)性能：對對HPC的強度要求目前看法不一，有人認(rèn)為其強的強度要求目前看法不一，有人認(rèn)為其強度達(dá)到高強度混凝土的強度指標(biāo)，即度達(dá)到高強度混凝土的強度指標(biāo)，即 fcu.2850MPa。也有人認(rèn)為，只要有好的工作性能，且混凝土也有人認(rèn)為，只要有好的工作性能，且混凝土fcu.2830MPa ，也可稱之為，也可稱之為 HPC。一些工程實例表明，。一些工程實例表明，HPC在在90 天的抗天的抗 壓壓強度比強度比 28 天抗壓天

32、抗壓 強強度還可度還可 提提高高20%30%。?抗折強度：抗折強度：HPC的抗折強度為其抗壓強度的的抗折強度為其抗壓強度的 1/71/10 ，與普，與普通混凝土的強度折壓比類似。應(yīng)注意的是在其他條件相通混凝土的強度折壓比類似。應(yīng)注意的是在其他條件相同的情況下，摻硅灰的同的情況下，摻硅灰的HPC比摻其他活性超細(xì)粉的比摻其他活性超細(xì)粉的HPC的強度折壓比高。的強度折壓比高。?彈性模量：彈性模量：HPC 的的 彈彈 性性 模模 量量 比比 普普 通通 混混 凝凝 土土 高高 ， 一一 般般 為為4104MPa，且隨著抗壓強度的提高而略有提高。，且隨著抗壓強度的提高而略有提高。二、耐久性二、耐久性HP

33、C的耐久性主要表現(xiàn)為以下幾方面的耐久性主要表現(xiàn)為以下幾方面?抗?jié)B性：抗?jié)B性：HPC的空隙率低，一般僅為普通混凝土的的空隙率低，一般僅為普通混凝土的 40%60%；且有害的大孔和開口少，所以其抗?jié)B性和抗凍性比普通；且有害的大孔和開口少，所以其抗?jié)B性和抗凍性比普通混凝土優(yōu)?；炷羶?yōu)。?抗凍性：抗凍性：由于由于HPC結(jié)構(gòu)致密，大孔少、開口孔也少，水向內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密，大孔少、開口孔也少，水向內(nèi)部滲透速率低，孔中的水處于非飽和狀態(tài)，減少了混凝土內(nèi)滲透速率低，孔中的水處于非飽和狀態(tài)，減少了混凝土內(nèi)部可凍水水的數(shù)量；另外，部可凍水水的數(shù)量；另外， HPC的強度高能承受水結(jié)冰膨的強度高能承受水結(jié)冰膨脹時產(chǎn)生的破

34、壞力。以上分析表明，脹時產(chǎn)生的破壞力。以上分析表明， HPC有較高的抗凍性有較高的抗凍性。?抗腐蝕性能：抗腐蝕性能：因因HPC的高致密性，從而表現(xiàn)出很強的抗腐蝕性的高致密性，從而表現(xiàn)出很強的抗腐蝕性能。另外，能。另外， HPC中的活性超細(xì)粉與水泥水化產(chǎn)生的中的活性超細(xì)粉與水泥水化產(chǎn)生的Ca(OH)2發(fā)生反應(yīng)，形成低堿性的水化硅酸鈣，從而提發(fā)生反應(yīng)，形成低堿性的水化硅酸鈣，從而提高高HPC抗硫酸鹽、氯化物侵蝕的能力。這對海工混凝抗硫酸鹽、氯化物侵蝕的能力。這對海工混凝土意義重大。土意義重大。?抗碳化性能：抗碳化性能：因因HPC結(jié)構(gòu)致密，使碳酸離子向內(nèi)部擴散的速度變結(jié)構(gòu)致密，使碳酸離子向內(nèi)部擴散的

35、速度變慢。慢。C60以上強度等級的混凝土其致密性有可能足以抵以上強度等級的混凝土其致密性有可能足以抵抗碳化作用，因此，有些學(xué)者認(rèn)為，抗碳化作用，因此，有些學(xué)者認(rèn)為，C60以上強度等級以上強度等級的混凝土可以不考慮碳化的問題。的混凝土可以不考慮碳化的問題。新型墻體材料新型墻體材料隨著可開發(fā)利用的土地資源日趨減少及隨著可開發(fā)利用的土地資源日趨減少及節(jié)能降耗意識的增強，實心粘土磚逐漸在節(jié)能降耗意識的增強，實心粘土磚逐漸在全國各地被禁止使用，非粘土類新型輕質(zhì)全國各地被禁止使用，非粘土類新型輕質(zhì)墻體材料成了較為理想的替代產(chǎn)品。墻體材料成了較為理想的替代產(chǎn)品。新型墻體材料的種類新型墻體材料的種類新型墻體材

36、料包括：新型墻體材料包括：?空芯磚；空芯磚；?礦渣磚；礦渣磚；?灰砂磚；灰砂磚；?煤矸石磚及各種材料的砌塊；煤矸石磚及各種材料的砌塊；?加氣混凝土；加氣混凝土；?各類墻板；各類墻板；?復(fù)合墻體等。復(fù)合墻體等。1 空空 芯芯 磚磚?我國開發(fā)了電廠粉煤灰、煤矸石、工業(yè)爐渣我國開發(fā)了電廠粉煤灰、煤矸石、工業(yè)爐渣、工業(yè)尾礦、頁巖土和河道淤泥為主要原材、工業(yè)尾礦、頁巖土和河道淤泥為主要原材料的燒結(jié)空芯磚。料的燒結(jié)空芯磚。?美國開發(fā)成泡沫磚：泡沫磚隔熱性能好，而美國開發(fā)成泡沫磚：泡沫磚隔熱性能好，而且重量減輕且重量減輕40%。?瑞士、香港等地利用城市垃圾制取磚，使垃瑞士、香港等地利用城市垃圾制取磚，使垃圾

37、資源化?；Y源化。2 砌砌塊塊混凝土砌塊包括承重砌塊、裝飾砌塊、保混凝土砌塊包括承重砌塊、裝飾砌塊、保溫砌塊、粉煤灰砌塊等。溫砌塊、粉煤灰砌塊等。砌塊在建筑墻體上所占比例較大，如美國砌塊在建筑墻體上所占比例較大，如美國主要使用混凝土空芯砌塊和石膏板為墻體材料主要使用混凝土空芯砌塊和石膏板為墻體材料，空芯磚僅占，空芯磚僅占15%。目前我國也正在積極發(fā)展。目前我國也正在積極發(fā)展空芯砌塊、石膏砌塊。空芯砌塊、石膏砌塊。各種砌塊各種砌塊各種砌塊各種砌塊空心砌塊空心砌塊 規(guī)格主要包括：規(guī)格主要包括：240mm、190mm、120mm、90mm系列；產(chǎn)品強度從系列；產(chǎn)品強度從3.5MP到到15MP不不等；

38、外觀尺寸及質(zhì)量、密度等級、吸水率及含等；外觀尺寸及質(zhì)量、密度等級、吸水率及含水率等各項指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)檢驗要求水率等各項指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)檢驗要求。空心砌塊生產(chǎn)現(xiàn)場空心砌塊生產(chǎn)現(xiàn)場加氣混凝土砌塊加氣混凝土砌塊加氣混凝土有生產(chǎn)效率高，能耗少，不以粘土為原材加氣混凝土有生產(chǎn)效率高，能耗少，不以粘土為原材料，施工方便，重量輕，保溫性能好等很多特點。料，施工方便，重量輕，保溫性能好等很多特點。工工程程實實例例長虹商貿(mào)中心由永安建司于長虹商貿(mào)中心由永安建司于1997年修建年修建內(nèi)墻用內(nèi)墻用400m3用用600200180mmB05級加氣混凝土砌塊級加氣混凝土砌塊3 路路 面面 磚磚路面磚產(chǎn)品主要包括路面磚產(chǎn)品主要

39、包括60mm、80mm厚兩種厚兩種，產(chǎn)品類型有荷蘭磚、方磚、直角波浪磚、缺，產(chǎn)品類型有荷蘭磚、方磚、直角波浪磚、缺角磚、菱形磚等。產(chǎn)品外觀尺寸及質(zhì)量、吸水角磚、菱形磚等。產(chǎn)品外觀尺寸及質(zhì)量、吸水率、耐磨性、各項力學(xué)性能均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)率、耐磨性、各項力學(xué)性能均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求。用新型路面磚鋪設(shè)路面，施工快捷、定要求。用新型路面磚鋪設(shè)路面，施工快捷、維護簡便、用途更為廣泛且綜合成本低、性價維護簡便、用途更為廣泛且綜合成本低、性價比高。比高。用路面磚成型的路面具有：用路面磚成型的路面具有：（1）強度高、承重性能好、抗融凍、耐磨耐久；）強度高、承重性能好、抗融凍、耐磨耐久；（2）滲水、防滑、隔音

40、降噪、透氣吸熱；）滲水、防滑、隔音降噪、透氣吸熱；（3）色彩自然艷麗、質(zhì)感豐富飽滿、可拼性和裝）色彩自然艷麗、質(zhì)感豐富飽滿、可拼性和裝飾性極強。飾性極強。各種路面磚各種路面磚各種路面磚各種路面磚4 墻板和復(fù)合墻板墻板和復(fù)合墻板墻板包括混凝土墻板、纖維板、石膏板等墻板包括混凝土墻板、纖維板、石膏板等。復(fù)合墻板近年發(fā)展很快，在工業(yè)建筑、高層。復(fù)合墻板近年發(fā)展很快，在工業(yè)建筑、高層建筑中，目前大多采用強度高民、多功能的復(fù)建筑中，目前大多采用強度高民、多功能的復(fù)合墻板，例如鍍鋅鋼板、鋁合金與發(fā)泡聚苯復(fù)合墻板，例如鍍鋅鋼板、鋁合金與發(fā)泡聚苯復(fù)合外墻板。合外墻板。用輕質(zhì)間墻板制作的簡易房屋用輕質(zhì)間墻板制作的簡易房屋橋梁工程新型材料的發(fā)展橋梁工程新型材料的發(fā)展輕質(zhì)、高強的碳纖維加勁塑料的開發(fā)與應(yīng)用輕質(zhì)、高強的碳纖維加勁塑料的開發(fā)與應(yīng)用纖維加勁塑料纖維加勁塑料(FRP)是由包裹在樹脂母體中的是由包裹在樹脂