绿色高性能芯柱混凝土(GHPG)的试验分析

谢旦

混凝土作为土木工程最主要的材料之一，一个工程建设，所消耗的混凝土量是非常巨大的，探索绿色高性能新型混凝土就成为建筑行业中的重点内容，本文以建筑中芯柱混凝土作为研究对象，对绿色高性能芯柱混凝土（GHPG）进行实验，确定其具体的性能和特点。

一、引言

绿色环保，节能减排是当前发展的共同目标，而在建筑工程建设中，芯柱混凝土是砌块建筑原材的三大要素之一，要与砌体一起承受建筑物的垂直荷载和水平荷载，对建筑物体的质量有着很大的影响，而绿色高性能芯柱混凝土也就必须要发挥出芯柱混凝土的作用，保证建筑物的质量。

二、绿色高性能芯柱混凝土

（一）芯柱混凝土

芯柱是砌塊内部空腔中插入竖向钢筋，并且浇灌混凝土，形成砌体内部的钢筋混凝土小柱。  芯柱需要具有很好的岩性和耗能能力，可以有效的改善钢筋混凝土柱在高轴比压情况下的抗震性能。要发挥其作用，这就与芯柱混凝土有着很大的关系。芯柱混凝土具有较强的流动性和塑性，在具体的运用中，一定要具有高流态和低稠度，保证灌注的密实性。

（二）绿色高性能芯柱混凝土

绿色高性能芯柱混凝土：简称 GHPG。绿色高性能，在满足基本芯柱混凝土的质量要求之外，还需要满足“绿色”“高效”的要求。因此绿色高性能芯柱混凝土，就是利用先进的技术，能够通过加入外加剂，利用大量的工业废料作为复合料，取代部分混凝土的材料水泥，配置出高流动性、高粘聚性和保水性、高保塑性、高稳定性，以及高耐久性等特点的绿色高性能芯柱混凝土。

其主要的技术点就在于：一是多功能的化学添加剂，能够利用化学添加剂，增强芯柱混凝土的粘聚性、保水性，减少对水的利用，增强性能。二是对工业中废料的利用，降低对自然资源和能源的利用，对工业中一些煤灰、矿粉等作为复合料。通过这些工业废料加上添加剂在混凝土中运用不，达到节能绿色的效果。

三、绿色高性能芯柱混凝土实验分析

（一）实验的原材料和方法

选择：水泥，工业废料：粉煤灰、改性矿粉，外加剂以及混凝土所需要的一些基本材料。这些原材料的型号以及相关特性也需要进行明确，本次实验，所选取的水泥是普通的硅酸盐水泥和矿渣水泥，矿粉是自行研制的改性矿粉，蓄水量在96%，密度每平方米2850千克，烧失量为0.9%。外加剂采用具有减水增强等多功能的化学外加剂。另外，所用的砂子是采用细度模数2.7的粗河沙，石子是5-10毫米的随时，采用一般自来水。

具体的实验，主要是参考《混凝土外加剂匀质性实验方法》《普通混凝土力学性能的实验方法》《普通混凝土拌和物性能试验方法》等等，以及关于耐久性测试的相关实验标准，作为本次实验的理论参考。其中还需要考虑芯柱混凝土与普通混凝土的区别，比如养护条件等。

另外对于硬化后混凝土试件的测试，主要是测试重心偏离几何重心的程度。把配置好的芯柱混凝土拌合物竖向浇注成型（注意是在圆筒型模具中，在浇注过程中，要注意插捣，保证混凝土的密实度），经过一定时间进行拆模测量，这里的时间一般为3天，标准的养护在7天以上。并且根据力矩平衡法测定试件实际中心偏离几何重心的程度，如果偏离的程度是大于零，那么重心就是偏向成型面，如果小于零，就偏向非成型面，如果是等于零，几何重心重合。

（二）实验结果

本次实验是参考了黄靖，张鸿毓等人发表的“绿色高性能芯柱混凝土（GHPG）的试验研究”中的实验。本次实验，确定了三个方面的问题：

一是化学添加剂，多功能化学外加剂，对于混凝土具有增强减税的作用，同时也具有减少收缩、增强粘性等作用，需要注意的就是外加剂的用量对比混凝土的质量有着一定的影响，最佳用量会使浆体达到最大流动性，损失最小。另外，外加剂的用量对强度也有一定的影响，不论是使用什么样的水泥，复合外加剂的增加，强度会有下降的情况。

二是复合辅助胶凝材料，也就是使用的粉煤灰或者是矿粉等废料，需要有着最佳的配比，同时使用会出现叠加效应，比例不同，表现就不同，要想达到经济技术环保的效果，如果水泥用量减少，保水性会得到改善;如果复合辅助胶凝材料增加，水泥不变，流动性和强度提高，保水性良好;如果复合辅助胶凝材料增加，取代水泥，使用的粉煤灰要多与矿粉，才能保证经济性和技术性。最佳为，矿粉取代水泥20%-40%，粉煤灰取代水泥20%-60%，参量为40%-80%。

三是外加剂和复合胶凝材料的使用，可以很好的改善芯柱混凝土的拌合物的和易性，各方性能都有明显的提高。硬化混凝土的力学性能和耐久性能也得到明显的改善。

四、结语

我国对于与芯柱混凝土的研究还处于一个起步的阶段，很多技术方面相比较国外还不够成熟，在经验上也比较缺乏，没有形成完善的成产设计体系。这就需要加大研究力度，借鉴国外先进的技术经验，进而提高我国在该领域的研究水平。（作者单位：娄底职业技术学院）