绿色高强高性能再生混凝土试验研究

李小花

摘要：在现代的建筑工程中，随着科学技术的发展，各种施工技术和施工材料都得到了长足发展，从而使得其质量和水平都得到了大幅度提升，从而为现代的建筑工程施工创造了有利条件。通常，我们将强度等级在C60以上的混凝土称之为高强混凝土，其主要原材料有高强水泥和砂、石原材料等混合加工而成。而为了进一步提高高强高性能混凝土的水平，就必须要加大对高强高性能混凝土技术的分析研究力度。

关键词：高强高性能混凝土 水泥 技术

随着社会的发展，人们的生活生产水平不断提高，因此人们对建筑的质量和性能也提出了更高的要求，为了满足人们对建筑的新要求，就必须要建筑工程中施工技术的研究力度，从而使建筑的质量和新能得到进一步提高。而随着科学技术的发展，建筑行业的发展速度也随之加快，在当前的建筑领域中，各种施工技术和施工材料以及施工设备都得到了长足发展，并且还涌现出了大批先进的施工技术和施工材料以及施工设备。随着这技术和材料以及设备在现代建筑工程中的应用，为现代建筑质量水平的提高和促进建筑行业的快速发展起到了不可估量的作用。而在现代的一些高层重载和大跨度的建筑工程中，通常会应用到高强高性能混凝土技术，随着高强高性能混凝土技术在这些高层重载和大跨度建筑工程中的应用，使得高层重载和大跨度建筑工程的质量和性能都有了实质性的提升，因此使得高强高性能混凝土在当前的高层重载和大跨度建筑工程中倍受青睐。

1、绿色高性能混凝土的定义

在国内，吴中伟院士最早对其概念作了阐述，他认为：传统混凝土未来应该是向着绿色高性能混凝土发展。大量学者研究认为绿色高性能混凝土应符合以下几个方面：

1.1选用符合国家标准的绿色水泥，尽量减少砂、石开采过程中对环境的破坏，减水剂尽可能以工业废液改性制造或在此基础上研制其他复合外加剂。

1.2尽量少用水泥熟料，减少环境污染，同时也能大量地降低能耗，并掺加更多以工业废渣为主的活性掺合料，可改善混凝土的耐久性。

1.3对废弃混凝土进行重新循环利用，发展再生混凝土。

2、绿色高强高性能混凝土组成

2.1水泥

配置高强高性能混凝土选用最多的是硅酸盐系水泥，其次也采用普通水泥或矿渣水泥，强度等级的选择一般是：C50～C80混凝土宜采用强度等级为52.5号水泥，C80以上的混凝土应选择强度等级为63.5号以上的水泥。1m3混凝土中的水泥含量应尽量控制在500kg以内，水泥和其他掺合料的总量不应超过580kg/m3。

2.2掺合料

硅粉：一种升差硅铁时产生的烟灰，俗称“硅灰”，是高强高性能混凝土配制中应用时间最早、应用次数最多、应用技术最成熟的一种掺合料。硅粉中含有大量活性SiO2，通常比表面积可以达到15000m3/kg，其火山灰活性较高，可以填充水泥的空隙，从而大大提高了混凝土的密实度和强度。其掺入量一般为5%～10%。

磨细矿渣：可以提高混凝土的早期强度和耐久性，矿渣的细度越大，其活性就越高，对混凝土强度的提高越有帮助。其掺入量一般为5%～10%。

粉煤灰：配置高强高性能混凝土应优选使用I级灰，它的主要是有效降低混凝土的水灰比，使细微粉末的填充效应和火山灰的活性效应相结合，已达到提高混凝土的强度、和易性的作用。其掺入量一般为15%～20%。

2.3粗、细集料（碎石、砂）

高强高性能混凝土一半采用级配良好的中砂或粗砂，细度模数应超过2.6。其含泥量不超过1.5%，当配制C80及以上的混凝土，其含泥量应控制在1.0%以内。石子应选用碎石，最大骨料粒径不得超过25mm。对强度等级大于C80以上的混凝土，最大骨料粒径不得超过20mm。其中针片状碎石含量不宜超过5%，含泥量不超过1.0%。

3、绿色高性能再生混凝土的测试应用

目前国内在绿色高性能混凝土的应用方面大多处于尝试阶段，缺乏较完整系统的基础应用研究，且研究仅限于不全面的实验室试验研究，与实际工况的情况相差较大，不利于绿色高性能混凝土的推广应用，在相关的技术规范方面亟待完善。事实上，许多工程如大体积水工建筑、基础等对强度要求不高，但对耐久性、工作性、体积稳定性、低水化热等有很高要求，都应采用HPC。例如日本跨海明石大桥基墩混凝土（50万m3）要求高耐久性、高抗冲刷性与低升温，而强度只要求20MPa，使用的就是掺加了复合外加剂与复合细掺料的HPC。

正因为绿色混凝土的生产绿色化，才能促进环境的可持续发展。随着生产水平的提高和社会的逐渐进步，绿色混凝土会越来越得到人们的重视，更多的混凝土建筑物会使用绿色混凝土，人们的生活也会逐渐依赖绿色混凝土而不是普通混凝土，这样就能更好地走可持续发展道路。而目前我国绿色高性能混凝土的发展是很可观的，例如深圳建科大楼是国家绿色可再生能源利用城市级示范工程项目。是华南地区首个大规模综合运用绿色、节能技术设计建造的办公建筑示范楼。作为深圳市建筑科学研究院新办公大楼，该项目肩负着深圳地区节能绿色示范技术的研究开发和推广展示的重要功能。项目通过综合对比分析和模拟运算，在整体绿色生态理念的指导下，将各种新技术、新材料、新工艺充分整合，建设成一个适宜南方地区、具有可推广、示范意义开放式综合示范平台。

4、绿色高性能混凝土的研究展望

4.1注意研究低强高性能混凝土

目前，高性能混凝土必须是高强混凝土（大于C50）的观点大大限制了高性能混凝土的应用范围。事实上，大量使用的钢筋混凝土建筑物。如大体积水下建筑物和基础工程，对强度要求并不高（C25--C30左右），但对耐久性、工作性、均匀性、体积稳定性、低温升等有一定甚至很高的要求，必须采用高性能混凝土。

4.2加强对绿色高性能混凝土配套技术的研究开发

着重解决高性能混凝土和绿色高性能混凝土由于低水胶比引起的自收缩问题，进一步水化造成的裂纹问题，由于高强度带来的脆性问题等。

4.3提高混凝土材料的绿色度

混凝土的主要原料水泥是一种资源代价、能源代价和环境代价巨大的材料。每生产l t水泥除放出大量的粉尘外，还排放出约l t的温室气体CO2，因此，要提高混凝土的绿色度，必须采用有效措施.减少水泥的使用量。在高性能混凝土中科学地大量使用粉煤灰等矿物掺合料，既是提高混凝土性能的需要，又可减少对水泥产量的需求；既可减少煅烧熟料时CO2的排放，又因大量利用粉煤灰、矿渣及其他工业废料而有利于保护环境。

4.4降低高性能混凝土的成本

经济问题长期困扰着混凝土工作者，并成为混凝土技术进步的障碍。目前，大部分高性能混凝土的成本比常规混凝土高30%以上，制约了高性能混凝土的推广应用。与此同时，大量的试验研究证实。高性能混凝土不一定要高成本，低成本生產高性能混凝土是完全可能的。

5、结束语

绿色高性能混凝土是混凝土产业的发展方向，是我国建设节约型、环保型社会发展道路方针的具体体现。加大对绿色高性能混凝土的研究，使绿色高性能混凝土创造出更多的经济效益和社会效益，在加快研究与开发的同时也要重视绿色高性能混凝土的宣传推广工作，尽快普及应用到建设工程中，充分发挥其经济、社会和环境效益。

参考文献

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[2]艾红梅.环境协调型绿色混凝土的发展[J]混凝土2010，12

[3]陶学康.发展绿色混凝土促进可持续发展[J]施工技术2008（37）