周永祥:以新观点和新措施对待高性能混凝土(一)

2015-06-04 11:53:23

高性能混凝土是以建设工程设计、施工和使用对混凝土性能特定要求为总体目标,选用优质常规原材料,合理掺加外加剂和矿物掺合料,采用较低水胶比并优化配合比,通过预拌和绿色生产方式以及严格的施工措施,制成具有优异的拌合物性能、力学性能、耐久性能和长期性能的混凝土。

   高性能混凝土是以建设工程设计、施工和使用对混凝土性能特定要求为总体目标,选用优质常规原材料,合理掺加外加剂和矿物掺合料,采用较低水胶比并优化配合比,通过预拌和绿色生产方式以及严格的施工措施,制成具有优异的拌合物性能、力学性能、耐久性能和长期性能的混凝土。理解这一概念,应该分两个层面上:第一,是理论层面。在这个层面上,高性能混凝土是满足工程需求的“个性化”和“最优化”的混凝土,运用全过程质量控制的理念,是可持续发展思想下的技术方向。第二,是技术层面。在这个层面上,高性能混凝土需要建立结构设计、原材料、配合比、生产、施工、验收等各个环节的技术指标体系。《高性能混凝土应用技术指南》与《高性能混凝土评价标准》(在编)所做的工作之一就是将高性能混凝土概念从理论层面落实到具体的、具有操作性的技术层面。

  1   混凝土的原材料问题

  1.1水泥

  现在的水泥有以下四点特征:(1)早期强度高;(2)为保证水泥的高强与早强,水泥熟料被磨得更细,且其中的C3A、C3S含量偏高,水化热大;(3)由于上述两个原因,导致混凝土抗裂性能差,水泥的长期性能潜力变小、自愈合能力遭到削弱;(4)碱含量偏高,与外加剂的相容性问题突出。

  越来越多的研究和工程实践表明,水泥具有良好的颗粒级配并且保留一定比例的粗颗粒水泥熟料是保证一般结构混凝土(某些特种混凝土除外)质量的重要条件,因此《高性能混凝土应用技术指南》指出:“硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的比表面积不宜大于350m2/kg。”

  除了水泥熟料粉磨过细以外,水泥生产中混合材超掺、混合材成分不明的问题十分突出,这些因素都增加了混凝土质量控制难度和技术风险。因此,《高性能混凝土应用技术指南》鼓励使用较粗的P·I或P·II硅酸盐水泥,外掺优质矿物掺合料的胶凝材料配制高性能混凝土。

  1.2细骨料

  近年来,优质河砂资源逐渐枯竭,海砂、山砂、特细砂、再生骨料等地方资源被逐渐开发利用,机制砂将逐渐成为未来的主流。其中,海砂与机制砂的应用存在着一些不容忽视的问题。

  1.2.1海砂的应用

  在我国东部沿海地区,人口稠密,经济发达,工程建设量大,当河砂资源出现供给不足时,远距离运输河砂又会大大提高工程造价。与国外许多国家走过的路一样,在陆砂资源短缺的情况下,人们开始将注意力转向了当地砂源——海砂。因此,沿海地区开采利用海砂是经济发展的客观需要和历史发展的必然。然而,海砂应用既有成功的经验,也有惨痛的教训。误用或偷用海砂建成的“海砂屋”,短短几年就会出现混凝土开裂、钢筋锈蚀,甚至导致房屋倒塌,触目惊心。

  海砂的合理与安全应用必须考虑到开采与应用两个方面。

  1)开采方面——规划有序

  海砂开采对海洋生态环境和地质环境存在影响。开采海砂,可能会破坏海洋生物群集中的各生物种类的栖息环境,破坏海底的生态环境,影响海水的盐度、pH值、O2含量、营养盐等;可能造成海域输砂量失衡、附近海域流场、波场改变,使得海岸受到侵蚀,国土流失;在近海大规模开采海砂,可能会引起近海地质环境的改变,甚至引起局部陆架的地质灾害。有的海砂矿产中含有大量的稀有金属元素,如可能含有锰、铜、镍、钴等多种元素,还可能铁矿、钛铁石与锆石等珍贵矿产的赋存地。如果此类极具冶金价值的海砂用于建筑用砂,是极大的资源浪费。因此,海砂的开采应由国家国土资源部门详细勘探规划,有计划、有步骤地开采使用。盲目开采使用,后果十分严重。

  2)应用方面——从严控制

  海砂的应用应遵循从严控制原则。《海砂混凝土应用技术规范》JGJ206-2010中,“海砂混凝土”被定义为采用海砂全部或部分代替细骨料的混凝土。体现了从严控制的思想。

  《海砂混凝土应用技术规范》JGJ206-2010中明确规定:用于配制混凝土的海砂应作净化处理,且海砂不得用于预应力混凝土。其中净化处理技术即为淡水冲洗。另外,还规定了配合比设计和生产过程中应检测海砂混凝土拌合物的水溶性氯离子含量。由于氯离子检测方法的不完善,中国建筑科学研究院组织编制了《混凝土中氯离子含量检测技术规程》JGJ/T322-2013。

  有效的净化处理是安全使用海砂的关键前提。《高性能混凝土应用技术指南》中规定进一步规定海砂的水溶性氯离子含量不得大于0.025%,比现行行业标准《海砂混凝土应用技术规范》JGJ206-2010规定的0.03%更严。

  1.2.2机制砂的应用

  机制砂应用中一个突出的问题是“石粉”问题。机制砂的“石粉”含量并非越多越好,也并非越少越好。“石粉”含量的控制要求与MB值相关——MB值小,石粉含量可适当放宽。《高性能混凝土应用技术指南》规定:石粉含量不大于10%,MB值不大于1.2;石粉含量较高时,可将部分石粉计入胶凝材料用量设计配合比。

  1.3粗骨料

  《高性能混凝土应用技术指南》规定,对配制高性能混凝土的粗骨料各项指标要求如下:(1)针片状颗粒含量不大于10%,有利于改善粗骨料粒型和级配,增进高性能混凝土性能;(2)坚固性指标不大于8%,有利于骨料的耐久性能,进而保证高性能混凝土的耐久性能;(3)吸水率不大于2%,有利于控制混凝土拌合物性能,也有利于硬化混凝土性能;(4)松散堆积空隙率不大于45%,有利于粗骨料紧密堆积,对混凝土性能和节约胶凝材料和外加剂具有重要意义。

  未完待续

All can be viewed after purchase
Correlation

推动企业绿能核减政策实施,研究推动水泥行业纳入全国碳排放权交易市场。

2023-08-25 11:19:41

水泥企业如何在生存和发展中找到平衡点?寻找新的机遇和利润增长点?

2023-07-08 14:38:57

娲石集团以独具特色的企业文化底蕴及多元化科技创新成果,被中国建筑材料企业管理协会授予“全国建材企业文化建设优秀成果”、“全国建材企业文化建设优秀案例”、党委书记、董事长魏华山被授予“全国建材企业文化建设突出贡献人物”。

2021-08-06 09:45:58

7月7日,福建省发布“十四五”制造业高质量发展专项规划。

2021-07-07 10:13:42

近日,工信部办公厅印发《建材工业智能制造数字转型行动计划(2021-2023年)》。目标到2023年制修订30项以上建材行业智能制造相关标准,培育5家年产值过亿元的建材行业信息化、智能化供应商,建立5个建材行业智能制造创新平台,形成15套系统解决方案,突破50项建材领域智能制造关键共性技术,培育100个建材工业APP;推选6家智能制造标杆企业,建立50个建材行业智能工厂。

2020-09-19 09:00:42

2018年以来全国陆续出现“砂荒”,部分地区砂石价格涨幅近100%,沿海地区已开始进口河砂。记者调查发现,地方政府对砂石资源认识性不足、新旧动能转换期存在原料供应缺口,加之可替代的机制砂开采加工能力不足等,共同导致了“砂石之殇”问题的出现。

2020-01-07 09:23:30

近年来,在国家生态文明建设方针指引下,砂石骨料行业转型升级和跨越式发展,各地陆续关闭传统小型企业,淘汰落后产能,对石矿资源进行整合,重新规划,科学布局,产业结构得到了快速优化,产业集中度不断提高,砂石企业的规模化、大型化、集团化、绿色化、生态化已成趋势;资源开发水平、产业模式和经营方式持续创新,企业的生产经营范围和产品结构增加,行业产业链不断延伸,新兴产业和服务业得到快速发展。

2019-06-27 17:34:20

工业和信息化部原材料工业司组织起草了《关于推进机制砂石行业高质量发展的若干意见(征求意见稿)》。现公开征求各界意见。若有意见或建议,请于2019年2月28日前反馈至工业和信息化部原材料工业司(建材处)。

2019-02-12 10:53:04

记者近日从中国砂石协会召开的第七届四次理事会议上获悉,2018年上半年,中国砂石协会从7个方面精准施策,全面发力,加快推进了砂石行业的创新发展、绿色发展和科学发展进程。

2018-07-11 11:32:09

当前,砂石骨料已不是家门口的传统作坊。要想驰骋海内外“砂场”,要想站稳脚跟,成为砂石骨料业界的成功者,就要学习和运用先进的经营理念、经营模式,应用最新的技术,不断开拓创新,加强合作,才能实现新的发展。

2016-10-12 15:40:35

记者从近日于重庆召开的中国砂石协会七届三次常务理事会上获悉,中国砂石协会已顺利完成《砂石工业“十三五”发展规划》和《绿色砂石骨料生产与应用行动方案》(草案)的制定工作,近期将发布实施。

2016-07-13 14:32:01

建材工业是支撑我国国民经济发展的重要的基础原材料工业。以科技创新引领和支撑行业发展,落实科技创新在全面创新中的引领作用,是推进行业供给侧结构性改革,加快创新型国家建设步伐的重中之重。中国建筑材料联合会近日公布的《建筑材料工业“十三五”科技发展规划》,为行业科技创新工作在“十三五”期间的发展明确方向。

2016-06-22 13:59:39

作为建筑类产业的中间环节,水泥企业拥有多条转型思路,无论是纵向发展进军商混和水泥制品行业亦或是横向拓展机制砂石等相关产业,均有不错的发展前景。

2016-05-25 10:08:34

在发展中国家,砂石骨料产业在经历了“粗放式”的发展时期后,已然进入快速发展期。由于基础设施相对落后,市场容量大,新建基础设施项目多,砂石骨料用量不断增加,国内外许多专家和业内人士对我国砂石骨料行业的未来十分看好。

2015-12-23 14:41:36

高性能混凝土是以建设工程设计、施工和使用对混凝土性能特定要求为总体目标,选用优质常规原材料,合理掺加外加剂和矿物掺合料,采用较低水胶比并优化配合比,通过预拌和绿色生产方式以及严格的施工措施,制成具有优异的拌合物性能、力学性能、耐久性能和长期性能的混凝土。

2015-06-04 11:53:23

4月11日,经过两个多月的紧张筹备,由中国水泥网、枣庄市金山机械有限公司共同主办的“新工艺、低能耗、高品质先进砂石骨料生产线观摩会”在枣庄举行,会议以探讨中国砂石骨料行业如何向“节能、环保、产业高端”发展为主题,就如何通过在生产技术、管理理念等方面的提升,促进中国砂石骨料行业转型升级展开了深入探讨。

2015-04-11 11:39:57

河砂被称之为软黄金,但是随着建筑行业的发展,天然砂河砂已近枯竭,在这巨大的供给缺口下,机制砂成为被业内普遍认同的河砂替代品。然而,高品质机制砂及混凝土的市场推广和应用困难重重,发展模式的转型创新和技术质量升级成为混凝土和砂石骨料生产企业及市场生存发展的重要条件。

2015-03-26 09:31:16

南方路机追求高质量制砂产品并推动节能环保及副产物利用的做法,在很大意义上不仅仅是改变机制砂石行业面貌的突破,更为重要的是通过砂石品质的提升和资源的优化利用,谋求经济的循环发展、绿色发展。

2015-01-14 14:16:24

不容忽视的是,长期以来,由于对高性能混凝土基础研究滞后,基本概念不统一,国内不少从业者对高性能混凝土的认识和应用仍然存在不少误区。其中,最为突出的就是将高强度与高性能混凝土画上等号或者作为高性能混凝土必不可少的一部分,而事实却并非如此。

2014-09-18 13:04:01