高性能混凝土的產(chǎn)生背景

1、1.1高性能混凝土產(chǎn)生的背景傳統(tǒng)的混凝土雖然已有將近_200年的歷史，也經(jīng)歷了幾次大的飛躍,但今天卻面臨著前所 未有的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的發(fā)展，各種超長(zhǎng)、超高、超大型混凝土構(gòu)筑物，以及在嚴(yán) 酷環(huán)境下使用重大混凝土結(jié)構(gòu)，如高層建筑、跨海大橋、海底隧道、海上采油平臺(tái)、核反應(yīng)堆、有毒有害廢物處置工程等的建造需要在不斷增加。這些混凝土工程施工難度大，使用環(huán)境惡劣、維修困難，因此要求混凝土不但施工性能要好，盡量在澆筑時(shí)不產(chǎn)生缺陷，更要耐久性好，使用壽命長(zhǎng)。2、進(jìn)入20世紀(jì)70年代以來，不少工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家正面臨一些鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，特別是早年修建的橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施老化問題，需要投入巨資進(jìn)行維修

2、或更新。1987年美國(guó)國(guó)家材料咨詢局的一份政府報(bào)告指出：在美國(guó)當(dāng)時(shí)的57.5萬座橋梁中，大約 25.3萬座處于不同程度的破壞狀態(tài)，有的使用期不到20年，而且受損的橋梁每年還增加3.5萬座。1991年在美國(guó)提交美國(guó)國(guó)會(huì)的報(bào)告“國(guó)家公路和橋梁現(xiàn)狀”中指出，為修復(fù)或更換現(xiàn)存有缺陷橋梁的費(fèi)用 需投資910億美元；如拖延修復(fù)進(jìn)程，費(fèi)用將增至 1310億美元。美國(guó)現(xiàn)存的全部混凝土工 程的價(jià)值約6萬億美元，每年用于維修的費(fèi)用高達(dá)300億美元。在加拿大，為修復(fù)劣化損壞的全部基礎(chǔ)設(shè)施工程估計(jì)要耗費(fèi)5000億美元。在英國(guó)，調(diào)查統(tǒng)計(jì)了 271個(gè)工程劣化破壞實(shí)例，其中碳化銹蝕17%，環(huán)境氯鹽銹蝕 33%，內(nèi)部氯鹽銹蝕

3、5%,混凝土凍蝕10%，混凝土磨蝕10%，混凝土堿一骨料反應(yīng)破壞9%，硫酸鹽化學(xué)腐蝕 4%,其他工作不常發(fā)生的腐蝕破壞7%。For pers onal use only in study and research; not for commercial use我國(guó)結(jié)構(gòu)工程中混凝土耐久性問題也非常嚴(yán)重。建設(shè)部于20世紀(jì)90年代組織了對(duì)國(guó)內(nèi)混凝土結(jié)構(gòu)的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)工業(yè)建筑及露天構(gòu)筑物在使用2530年后即需大修，處于有害介質(zhì)中的建筑物使用壽命僅1520年，民用建筑及公共建筑使用及維護(hù)條件較好，一般可維持50年。相對(duì)于房屋建筑來說，處于露天環(huán)境下的橋梁耐久性與病害狀況更為嚴(yán)重。據(jù)2000全國(guó)公路普

4、查，到2000年底我國(guó)已有各式公路橋梁 278809座，公路危橋9597座，每年實(shí)際需 要維修費(fèi)用38億元，而實(shí)際到位僅 8億元。港口、碼頭、閘門等工程因處于海洋環(huán)境，氯離子侵蝕引發(fā)鋼筋銹蝕，導(dǎo)致構(gòu)建開裂、腐 蝕情況最為嚴(yán)重。1980年交通部四航局等單位對(duì)華南地區(qū)18座碼頭調(diào)查的結(jié)果，有 80%以上均發(fā)生嚴(yán)重或較嚴(yán)重的鋼筋銹蝕破壞，出現(xiàn)破壞的時(shí)間有的距建成僅510年。For pers onal use only in study and research; not for commercial use3、混凝土作為最大的人造材料，不能不考慮它的使用對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。傳統(tǒng)混凝土的 原材料都來自天

5、然資源。 每用1t水泥，大概需要0.6t以上的潔凈水，2t砂、3t以上的石子； 每生產(chǎn)1t硅酸鹽水泥約需1.5t石灰石和大量燃煤與電能，并排放1tC02，而大氣中CQ濃度增加是造成地球溫室效應(yīng)的原因之一。盡管與鋼材、鋁材、塑料等其他建筑材料相比，生產(chǎn)混凝土所消耗的能源和造成的污染相對(duì)較小或小得多，混凝土本身也是一種潔凈材料，但由于它的用量龐大，過度開采礦石和砂、石骨料已在不少地方造成資源破壞并嚴(yán)重影響環(huán)境和 大天然景觀。有些大城市現(xiàn)已難以獲得質(zhì)量合格的砂石。另一方面，由于混凝土過早劣化， 如何處置廢舊工程拆除后的混凝土垃圾也給環(huán)境帶來威脅。因此，須從根本上減少水泥用量必須更多地利用各種工業(yè)廢渣

6、作為其原材料；必須充分考慮廢棄混凝土的再生利用，未來的混凝土必須是高性能的，尤其是耐久的。耐久和高強(qiáng)都意味著節(jié)約資源?！案咝阅芑炷痢闭窃谶@種背景下產(chǎn)生的。僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l ' e tude et la recherche un

7、iquementa des fins personnelles; pasa des fins commerciales.to員bko gA.nrogeHKO TOpMenob3ygoiccH6yHeHuac egoB u HHuefigoHMucno 員 B30BaTbCEb KOMMepqeckuxqe 員 ex.For personal use only in study and research; not for commercial use以下無正文僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwndet werden.Pour l ' e tude et la recherche uniquementa des fins personnelles; pasa des fin