國外高性能混凝土的開發(fā)與應(yīng)用

   

    地下工程防水處理一般采用傳統(tǒng)的防水材料，它存在著施工困難等許多弊端。國外開發(fā)采用硅粉、超塑化劑加入混凝土中制成優(yōu)質(zhì)的防水混凝土．節(jié)約了建設(shè)費(fèi)用，簡化了施工工期，縮短了工期。新加坡NgAnn城中心工程首次采用這種防水混凝土，混凝土防水效果優(yōu)良。這種采用防水混凝土的方法在東南亞已得到廣泛應(yīng)用，實踐證明．該防水混凝土比普通防水材料更加可靠，且制備方便。

 

   

    普通混凝土受海水侵蝕和暴露在有腐濁介質(zhì)的環(huán)境中，腐蝕非常嚴(yán)重。采用外表面涂覆防腐材料的方法一般也只能維持8～10年。采用高性能混凝土可以無需表面涂覆或減少涂覆防腐材料，節(jié)約了資金。澳大利亞悉尼已采用該高耐久性混凝土制成預(yù)制板，用于第3條機(jī)場跑道的擋墻。

 

   

    高性能的噴射混凝土具有高粘結(jié)性和高穩(wěn)固性能．最初只是在游泳池工程中使用，澳大利亞現(xiàn)巳在地下工程、曲面裝飾墻和貯水池中應(yīng)用，加快了施工進(jìn)度。有助于噴射混凝土推廣應(yīng)用的另一項發(fā)明是，研制成功了控制水化的外加劑。該外加劑假如到噴射混凝土拌臺物中，可延遲水泥水化進(jìn)程達(dá)3日，該混凝土的拌和與常規(guī)混凝土相同，但可以放置直到施工時不硬化，當(dāng)泵送時在噴嘴處加上活化劑．噴出孔混撬上中的水泥即開始水化，采用此方法可避免因間歇時間長而導(dǎo)致的浪費(fèi)和延誤。另外，鋼纖維加入噴射混凝土中也可制成高性能的噴射混凝土，澳大利亞將這種噴射混凝土廣泛應(yīng)用在建設(shè)中的游泳池、隧道等工程中。

 

 

    為提高混凝土的抗拉性能和延性，進(jìn)行了在混凝土中摻加纖維的研究，且發(fā)展得相當(dāng)迅速：目前研究較多的有摻鋼纖維、耐堿玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、聚丙烯纖維或尼龍合成纖維等的混凝土。

 

 

    其做法是將抑制滲透的內(nèi)襯沿模板內(nèi)表面鋪開，混凝土入模后得以封閉。該襯的作用是用來抵抗來自混凝土的壓力，如同過濾布，使砂漿不被濾出，但允許多余的水份和氣泡濾過、排出該襯，以提高混凝土的磨耗、抗氯鹽侵蝕、抗化學(xué)腐蝕、抗凍融破壞性能以及阻止碳化，并可節(jié)約資金。透水模板內(nèi)襯在混凝土傾斜澆注、混凝土需要涂層、高耐久性混凝土、采用價格較貴的硅粉的混凝土、采用粉煤灰或礦渣的混凝土、要求泌水量大的混凝土、需要養(yǎng)護(hù)但又不使用養(yǎng)護(hù)劑的混凝土等情況下應(yīng)用較合適。這種混凝土已在德國成功應(yīng)用。

 

   

    這是近10多年來由日本首先研究開發(fā)并付諸工程應(yīng)用的混凝土技術(shù)，使混凝土的填充性、密實性、均勻性得到顯著的提高。免振自密實混凝土是在澆筑時僅靠混凝土自身的重力、不需要任何外力搗實而達(dá)到自密實、自流平的一種混凝土，具有流動性好、有良好的穩(wěn)定性（不離析）在鋼筋和模板中有良好通過能力等優(yōu)點。

 

    高強(qiáng)混凝土在硬化早期階段具有明顯的自主收縮、孔隙率較高、易于開裂等缺點。解決這些問題的方法是用摻量為25%的預(yù)濕輕骨料來替換骨料，從而在混凝土內(nèi)部形成一個“蓄水器”，使混凝土得到持續(xù)的潮濕養(yǎng)護(hù)。這種加入“預(yù)濕骨料”的方法，可使混凝土的自身收縮大為降低，從而減少了微細(xì)裂縫。

 

 

 

    利用天然輕骨料(如浮石、凝灰?guī)r等)、工業(yè)廢料輕骨料(如爐渣、粉煤灰陶粒、自燃煤矸石等)、人造輕骨料(頁巖陶粒、粘土陶粒、膨脹珍珠巖等)制成的輕質(zhì)混凝土，具有密實度較小、相對強(qiáng)度高、保溫和抗凍性能好等優(yōu)點，還可降低生產(chǎn)成本、減少環(huán)境污染及堆積廢料所占用的土地。

 

 

    抗壓強(qiáng)度為8MPa或更低的低強(qiáng)混凝土可用于基礎(chǔ)、樁基的填墊、隔離及作路基或填充孔洞之用，也可用于地下構(gòu)造。在一些特定情況下，可根據(jù)要求調(diào)整混凝土的相對密度、工作度、抗壓強(qiáng)度、彈性模量等性能指標(biāo)。荷蘭在某座隧洞工程中曾采用低強(qiáng)度混凝土(LSM)制成隧洞封閉塊，可比常規(guī)的土壤穩(wěn)定法節(jié)約造價50%，故這種混凝土可望在軟土工程中得到發(fā)展、應(yīng)用。

 

 

    碾壓混凝土的層間抗剪性能良好，可用于大體積混凝土結(jié)構(gòu)(如水工大壩、大型基礎(chǔ))、工業(yè)廠房地面、公路路面及機(jī)場道面等。用于大體積混凝土的碾壓混凝土的澆筑機(jī)具與普通混凝土不同，其平整使用推土機(jī)、振實用碾壓機(jī)、層間處理用刷毛機(jī)、切縫用切縫機(jī)，整個施工過程的機(jī)械化程度高、施工效率高、勞動條件好，此外還可大量摻用粉煤灰。與普通混凝土相比，澆筑工期可縮短

l / 3~l / 2、用水量減少20%、水泥用量可減少30%~60%。在公路、工業(yè)廠房地面等大面積混凝土工程中, 若再加入鋼纖維，則力學(xué)性能及耐久性可進(jìn)一步得到改善。