現(xiàn)代混凝土理論與技術(shù)

內(nèi)容概要

　　《現(xiàn)代混凝土理論與技術(shù)》基于國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“高性能水泥基建筑材料的性能及失效機(jī)理研究”的成果，系統(tǒng)介紹了現(xiàn)代混凝土各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)性能及在多場因素耦合作用下不同強(qiáng)度等級混凝土損傷劣化時變特征，初步建立了服役壽命預(yù)測模型，揭示了混凝土耐久性評價和服役壽命預(yù)測的科學(xué)性、可靠性與安全性。采用現(xiàn)代測試技術(shù)與方法，描述了高性能混凝土與超高性能纖維增強(qiáng)水泥基材料結(jié)構(gòu)形成與損傷劣化過程中微結(jié)構(gòu)演變的時變特征及其與宏觀行為的本構(gòu)關(guān)系。通過理論和試驗(yàn)研究、制備技術(shù)、結(jié)構(gòu)形成與損傷劣化機(jī)理分析及工程應(yīng)用，建立了相應(yīng)的理論模型和模擬方法，為工程應(yīng)用提供了新理論、新方法與新技術(shù)，便于科學(xué)高效應(yīng)用礦物摻合料和化學(xué)外加劑，充分發(fā)揮其優(yōu)勢，促進(jìn)工業(yè)廢渣資源化和節(jié)能減排的實(shí)施?！　　冬F(xiàn)代混凝土理論與技術(shù)》內(nèi)容豐富，重點(diǎn)問題突出，具有很好的指導(dǎo)應(yīng)用價值，并體現(xiàn)了材料與結(jié)構(gòu)必須耦合的互動力，可供混凝土及相關(guān)專業(yè)的技術(shù)人員和大學(xué)師生參考。

書籍目錄

第1章 概述1.1 現(xiàn)代混凝土材料的定義1.2 混凝土材料的發(fā)展簡史1.3 現(xiàn)代混凝土材料的高性能化參考文獻(xiàn)第2章 現(xiàn)代混凝土材料的制備2.1 大摻量礦物摻合料現(xiàn)代高性能混凝土材料的制備技術(shù)與性能2.1.1 高性能膠凝材料組分的優(yōu)選與優(yōu)配2.1.2 高性能混凝土的配制及其性能2.1.3 大摻量復(fù)合礦物摻合料水泥基材料硬化漿體顯微結(jié)構(gòu)與增強(qiáng)機(jī)理2.1.4 礦物摻合料對水泥基材料微觀力學(xué)性能的影響2.2 生態(tài)型活性粉末混凝土2.2.1 生態(tài)型活性粉末混凝土材料組成的優(yōu)選與優(yōu)化2.2.2 生態(tài)型活性粉末混凝土的靜載力學(xué)行為2.2.3 ECO-RPC的動態(tài)力學(xué)性能2.2.4 ECO-RPC的耐久性能2.2.5RPC200與ECO-RPC200性能對比2.3 超高性能纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料的微結(jié)構(gòu)分析2.3.1 微觀試樣的配合比及制備方法2.3.2 微結(jié)構(gòu)分析及超高性能形成機(jī)理參考文獻(xiàn)第3章 高性能現(xiàn)代混凝土材料的防火性能3.1 高性能混凝土高溫后宏觀力學(xué)性能的劣化3.1.1 高溫后混凝土的現(xiàn)象觀察3.1.2 高溫后主要力學(xué)性能劣化規(guī)律3.1.3 高溫下高性能混凝土爆裂機(jī)理的研究3.1.4 高溫后高性能混凝土的潛在危險3.2 高性能混凝土高溫后微觀、細(xì)觀組成和結(jié)構(gòu)的變化3.2.1 高溫下混凝土基本的物理、化學(xué)性能變化3.2.2 高溫下混凝土的熱效應(yīng)3.2.3 高溫后高性能混凝土內(nèi)部微、細(xì)觀形貌與組成分析3.2.4 高溫后高性能混凝土孔結(jié)構(gòu)的變化3.2.5高性能混凝土微、細(xì)觀組成結(jié)構(gòu)的變化與宏觀性能變化3.3 高溫下混凝土內(nèi)部傳熱、傳質(zhì)過程及其耦合作用3.3.1 高溫下混凝土的熱爆裂性能3.3.2 高溫下混凝土內(nèi)的傳質(zhì)與傳熱參考文獻(xiàn)第4章 高性能現(xiàn)代混凝土材料收縮的變形、徐變4.1 水泥基材料幾種收縮變形的定義及測量方法4.1.1 水泥基材料的收縮變形分類及術(shù)語4.1.2 收縮的測量4.2 礦物外摻料對高性能水泥基材料收縮變形行為的影響研究4.2.1 磨細(xì)礦渣4.2.2 粉煤灰4.2.3 外加劑對收縮的影響4.2.4 摻合料品種及摻量對水泥凈漿1d以前自收縮的影響4.2.5摻合料品種及摻量對水泥凈漿1d以后自收縮的影響4.2.6礦物摻合料種類及摻量對凈漿干燥收縮的影響4.2.7二次干燥對凈漿干燥收縮的影響4.2.8混凝土的物理性能4.2.91d以前混凝土自收縮發(fā)展規(guī)律4.2.1 0硬化混凝土收縮發(fā)展規(guī)律4.2.1 1硬化混凝土收縮表達(dá)式4.3 大摻量礦物摻合料高性能水泥基材料收縮模型的建立4.3.1 基于水泥水化過程和熱力學(xué)基本理論自收縮模型的建立4.3.2 干燥收縮4.3.3 從水泥石到混凝土收縮模型的建立4.3.4 自干燥收縮和干燥收縮的影響因素及關(guān)系--基于模型的討論4.4 高性能混凝土各種收縮產(chǎn)生的細(xì)觀與微觀機(jī)理及礦物摻合料類型和摻量對各種收縮的正負(fù)效應(yīng)4.4.1 在密封條件及干燥條件下水泥漿水分的消耗、遷移4.4.2 硬化水泥漿毛細(xì)管孔隙結(jié)構(gòu)的演變4.4.3 水化程度與化學(xué)減縮4.4.4 摻合料品種及摻量對彈性模量的影響4.5大摻量礦物摻合料高性能水泥基材料收縮的抑制4.5.1 膨脹劑與減縮劑對收縮的影響4.5.2 養(yǎng)護(hù)對收縮的影響4.6大摻量活性摻合料高性能混凝土徐變特性及機(jī)理4.6.1 磨細(xì)礦渣摻量對混凝土徐變的影響規(guī)律4.6.2 粉煤灰摻量對高性能混凝土徐變規(guī)律的影響4.6.3 磨細(xì)礦渣與粉煤灰雙摻對高性能混凝土徐變的影響規(guī)律4.6.4 活性摻合料對高性能混凝土徐變的影響機(jī)理參考文獻(xiàn)第5章 現(xiàn)代混凝土材料的耐久性與服役壽命5.1 多場因素耦合作用下現(xiàn)代混凝土損傷劣化試驗(yàn)體系的建立5.1.1 考慮多場因素耦合作用下混凝土損傷失效過程的試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)5.1.2 混凝土在多重破壞因素作用下?lián)p傷失效過程的試驗(yàn)加載系統(tǒng)5.1.3 混凝土在多重破壞因素作用下?lián)p傷失效過程的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)5.2 高性能水泥基材料在單一破壞因素作用下?lián)p傷失效過程的規(guī)律和特點(diǎn)5.2.1 高性能混凝土在單一凍融因素作用下的損傷失效過程、特點(diǎn)與規(guī)律5.2.2 高性能混凝土在單一硫酸鹽腐蝕因素作用下的損傷失效過程、特點(diǎn)與規(guī)律5.2.3 高性能混凝土在單一鹽湖鹵水腐蝕因素作用下的損傷失效過程、特點(diǎn)與規(guī)律5.3 高性能水泥基材料在雙重破壞因素作用下?lián)p傷失效過程的規(guī)律和特點(diǎn)5.3.1 高性能混凝土在凍融循環(huán)與應(yīng)力雙重因素作用下的損傷失效過程、特點(diǎn)與規(guī)律5.3.2 高性能混凝土在凍融循環(huán)與除冰鹽雙重因素作用下的損傷失效過程、特點(diǎn)與規(guī)律5.3.3 高性能混凝土在凍融循環(huán)與硫酸鹽雙重因素作用下的損傷失效過程、特點(diǎn)與規(guī)律5.4 高性能水泥基材料在多重破壞因素作用下?lián)p傷失效過程的規(guī)律和特點(diǎn)5.4.1 高性能混凝土在彎曲荷載-凍融-除冰鹽腐蝕三因素作用下的損傷5.4.2 引氣高性能混凝土在彎曲荷載-凍融-除冰鹽腐蝕三因素作用下的損傷5.4.3 鋼纖維增強(qiáng)高性能混凝土在彎曲荷載-凍融-除冰鹽腐蝕三因素作用下的損傷5.4.4 鋼纖維增強(qiáng)引氣高性能混凝土在彎曲荷載-凍融-除冰鹽腐蝕三因素作用下的損傷5.5單一、雙重和多重破壞因素作用下混凝土壽命預(yù)測5.5.1 基于損傷理論和韋布爾分布的混凝土壽命預(yù)測理論和模型5.5.2 考慮多種因素作用下的氯離子擴(kuò)散理論和壽命預(yù)測模型5.5.3 基于損傷演化方程的混凝土壽命預(yù)測理論和方法5.5.4 基于水分遷移重分布的混凝土凍融循環(huán)劣化理論、凍融壽命定量分析與評估模型參考文獻(xiàn)第6章 高性能水泥基材料結(jié)構(gòu)形成全過程與損傷失效全過程6.1 高性能水泥基材料早期結(jié)構(gòu)形成的特點(diǎn)與機(jī)理6.1.1 高性能水泥基材料早期結(jié)構(gòu)形成的連續(xù)觀察與分析6.1.2 Ca（OH）2晶體在水泥水化早期形成的影響因素及其對硬化漿體性能的影響6.1.3 粉煤灰對高性能水泥基材料增強(qiáng)效應(yīng)的機(jī)理分析6.1.4 粉煤灰火山灰反應(yīng)殘?jiān)男蚊埠统煞痔卣?.2 水泥基復(fù)合材料界面過渡區(qū)微結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬及其形成機(jī)理6.2.1 截面分析法對任意凸形集料粒子周圍界面過渡區(qū)厚度放大倍數(shù)的通解6.2.2 水泥基復(fù)合材料鄰近集料表面最近間距分布的通解6.2.3 水化前集料與漿體界面過渡區(qū)微觀結(jié)構(gòu)的模擬6.2.4 硬化混凝土中界面過渡區(qū)微觀結(jié)構(gòu)的模擬6.2.5混凝土中界面過渡區(qū)的體積6.3 活性摻合料對水泥基材料產(chǎn)生高性能的細(xì)觀與微觀機(jī)理6.3.1 試驗(yàn)材料及試驗(yàn)漿體組成6.3.2 礦渣對水泥基材料結(jié)構(gòu)形成的貢獻(xiàn)及影響6.3.3 粉煤灰對水泥基材料結(jié)構(gòu)形成的貢獻(xiàn)及影響6.4 普通混凝土、引氣混凝土和高強(qiáng)混凝土在鹽湖環(huán)境單一、雙重和多重因素作用下的損傷失效機(jī)理6.4.1 普通混凝土、引氣混凝土和高強(qiáng)混凝土在單一凍融因素作用下的凍融破壞機(jī)理6.4.2 普通混凝土和引氣混凝土在凍融+鹽湖鹵水腐蝕雙重因素作用下的凍蝕破壞機(jī)理6.4.3 普通混凝土、引氣混凝土和高強(qiáng)混凝土在干濕循環(huán)+鹽湖鹵水腐蝕雙重因素作用下的腐蝕產(chǎn)物、微觀結(jié)構(gòu)和腐蝕破壞機(jī)理6.4.4 普通混凝土在彎曲荷載+凍融+鹽湖鹵水腐蝕三重因素作用下的失效機(jī)理6.5高性能混凝土在鹽湖環(huán)境單一、雙重和多重因素耦合作用下?lián)p傷劣化機(jī)理分析6.5.1 高性能混凝土在新疆鹽湖的單一腐蝕因素作用下的腐蝕破壞機(jī)理6.5.2 高性能混凝土在干濕循環(huán)+鹽湖鹵水腐蝕雙重因素作用下的抗鹵水腐蝕機(jī)理--結(jié)構(gòu)的腐蝕優(yōu)化機(jī)理6.5.3 高強(qiáng)混凝土和高性能混凝土在凍融+鹽湖鹵水腐蝕雙重因素作用下的高抗凍融機(jī)理參考文獻(xiàn)第7章 高性能地聚合物材料7.1 高性能地聚合物材料的制備和性能7.1.1 原材料7.1.2 地聚合物配合比設(shè)計(jì)原則的建立7.1.3 合成工藝與養(yǎng)護(hù)7.2 地聚合物混凝土的力學(xué)性能7.2.1 抗壓強(qiáng)度7.2.2 劈拉強(qiáng)度7.2.3 雙面直接剪切強(qiáng)度7.2.4 彎曲強(qiáng)度7.3 地聚合物混凝土的耐久性7.3.1 抗氯離子滲透性能7.3.2 抗凍融性能7.3.3 地聚合物的收縮7.3.4 地聚合物漿體的早期開裂7.3.5抗化學(xué)侵蝕7.3.6抗碳化性能7.3.7堿集料反應(yīng)7.4 地聚合物材料形成過程的分子模擬、反應(yīng)機(jī)理及其結(jié)構(gòu)本質(zhì)7.4.1 地聚合物材料形成過程的分子模擬、反應(yīng)機(jī)理7.4.2 地聚合物材料的分子結(jié)構(gòu)本質(zhì)7.4.3 地聚合物形成過程原位定量追蹤參考文獻(xiàn)結(jié)語

章節(jié)摘錄

　　第1章概述　　1.1現(xiàn)代混凝土材料的定義　　早在1959年，我國混凝土科學(xué)的奠基人吳中偉在其發(fā)表的“中心質(zhì)效應(yīng)假說”中，就對水泥基復(fù)合材料進(jìn)行了分析。吳中偉認(rèn)為，水泥基復(fù)合材料的每一層次包容了下一個層次，各級中心質(zhì)是分散相，分散在介質(zhì)（連續(xù)相）中，形成上一級的介質(zhì)，各層次之間通過界面聯(lián)系成整體。各層次的行為是相互影響的，例如，混凝土的行為受水泥行為影響，但水泥的行為是在混凝土中產(chǎn)生的，因此應(yīng)當(dāng)把水泥放在混凝土中進(jìn)行研究，把混凝土放在鋼筋混凝土構(gòu)件中研究，鋼筋混凝土構(gòu)件應(yīng)當(dāng)放在工程中研究。　　水泥是混凝土的膠凝材料，盡管隨著混凝土技術(shù)的發(fā)展，水泥已不是當(dāng)今社會唯一可使用的膠凝材料，但無論如何，使用量最大的膠凝材料仍是水泥。為了滿足混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，為了提高混凝土的抗裂能力和耐久性，在混凝土中摻加一些混合材料，改善混凝土性能，是很必要的。這些混合材料，有的是在水泥生產(chǎn)過程中就加進(jìn)去了，有的則是在混凝土生產(chǎn)過程中加進(jìn)去的。因此，除粗集料、細(xì)集料、水泥和水之外，凡含有礦物摻合料和化學(xué)外加劑的混凝土材料均稱為現(xiàn)代混凝土材料?！　?.2混凝土材料的發(fā)展簡史　　混凝土材料的發(fā)展可以追溯到水硬性石灰的誕生。希臘和羅馬人用煅燒含有泥土夾雜物（黏土質(zhì)）的石灰石生產(chǎn)出了水硬性石灰。經(jīng)過中世紀(jì)，煅燒石灰的技術(shù)幾乎失傳。到14世紀(jì)又恢復(fù)了火山灰的使用。直到18世紀(jì)，才有了波特蘭水泥。英國學(xué)者派克（Parker）在1796年提出一項(xiàng)關(guān)于天然水硬性膠凝材料（誤稱為羅馬水泥）的專利，該水泥用含有黏土的不純石灰石巖球煅燒制成。1824年，英國利茲的一個施工人員亞斯普?。ˋspdin）提出“波特蘭”水泥的一個專利，盡管按照這一專利技術(shù)未必能制造出真正的波特蘭水泥，但后來人們還是沿用了“波特蘭”水泥這一術(shù)語至今。　　波特蘭水泥的應(yīng)用，很快在世界迅速傳播，尤其是在歐洲和北美。與此同時，一項(xiàng)項(xiàng)新的改進(jìn)技術(shù)誕生了。對于波特蘭水泥的研究，可以說自它問世后就沒有停止過。　　波特蘭水泥的應(yīng)用，為人類進(jìn)步作出了巨大貢獻(xiàn)，因其具有凝結(jié)較快、強(qiáng)度高等特點(diǎn)，而被工程界廣泛采用。當(dāng)今建筑，無論是高聳云天的摩天大樓，還是令人驚嘆不已的標(biāo)志性建筑，無論是核電工程還是水利大壩，無論是地上建筑還是地下工程，無處不顯波特蘭水泥的優(yōu)勢和重要性。　　水泥產(chǎn)生的水化產(chǎn)物均是自然界中沒有的礦物組分，因此它存在耐蝕性差、水化熱大等缺陷。水泥的強(qiáng)度主要來自于水泥水化后的水化產(chǎn)物，同時水泥水化又會放出大量的熱量。由此引起混凝土內(nèi)部產(chǎn)生大量的微裂縫，給水泥混凝土帶來天生的缺陷?！　榱私档退嘣缙诘乃療?，提高混凝土的抗裂性能，人們總是試圖通過在混凝土中摻礦物細(xì)摻料的辦法來減少水泥熟料的用量，改善水泥的水化熱性能。例如，在混凝土的制備過程中，摻磨細(xì)礦渣、粉煤灰、硅灰等，使混凝土的耐蝕性提高，水化熱性能也有了明顯改善，但隨之而來的早期強(qiáng)度發(fā)展緩慢、易碳化、混凝土抗凍時表面易剝落等缺陷也給人們帶來憂慮?！　榱颂岣呋炷恋膹?qiáng)度，高強(qiáng)度等級的水泥也應(yīng)運(yùn)而生了，它滿足了建筑施工中縮短工期、加快模板周轉(zhuǎn)、早期強(qiáng)度發(fā)展快的要求，但仍存在耐蝕性差、水化熱更大的缺陷。　　20世紀(jì)90年代，以耐久性為主要設(shè)計(jì)指標(biāo)的高性能混凝土問世了?；炷烈獙?shí)現(xiàn)高性能化，發(fā)展高性能水泥基膠凝材料首當(dāng)其沖。由東南大學(xué)、江蘇省建筑科學(xué)研究院、南京大學(xué)等單位承擔(dān)的國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“高性能水泥基建筑材料的性能及失效機(jī)理研究”，對高性能水泥基建筑材料的配制，關(guān)鍵技術(shù)性能及在使用過程中的損傷劣化失效機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，取得了許多令人矚目的可喜成果，為現(xiàn)代混凝土材料理論與技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ)?！　?.3現(xiàn)代混凝土材料的高性能化　　一般混凝土建筑物的服役壽命都要求大于50年。一些重點(diǎn)工程（如橋梁、水利大壩等）則要求100年或100年以上的服役壽命。但在近半個世紀(jì)內(nèi)，混凝土結(jié)構(gòu)因材質(zhì)劣化造成過早失效或提前退出服役的事故常有發(fā)生。據(jù)英國1979年調(diào)查，全國混凝土結(jié)構(gòu)有36%需重建或改建；美國公路總局1969年用于公路橋梁路面修補(bǔ)的經(jīng)費(fèi)達(dá)26億美元，1979年達(dá)63億美元。美國1991年在提交國會的報告《國家公路和橋梁現(xiàn)狀》中指出，美國現(xiàn)存的全部混凝土工程價值約6萬億美元，而每年用于維修的費(fèi)用達(dá)300億美元。英國1980年的建筑維修費(fèi)用占建筑總費(fèi)用的2／3。在我國，由于正處于建設(shè)高峰期，工程維修的問題未引起人們重視。事實(shí)上，工程維修的壓力相當(dāng)巨大，有些工程使用不到10年就出現(xiàn)了各種各樣的病害?！　⊙娱L混凝土的服役壽命是最有效的節(jié)能、節(jié)材、減少環(huán)境污染的途徑。近年來，我國水泥產(chǎn)量增長非常迅速。統(tǒng)計(jì)資料顯示，20世紀(jì)80年代我國水泥產(chǎn)量的年平均增長率為10.2%，90年代則已上升到17.5%。2000年我國共生產(chǎn)水泥5.97億t，2003年水泥產(chǎn)量高達(dá)8.63億t，2010年我國水泥產(chǎn)量已超過18億t，居世界首位，占世界總產(chǎn)量的50%。有人曾經(jīng)計(jì)算過，像現(xiàn)在這樣無限制地生產(chǎn)水泥，我國的水泥資源也只能滿足幾十年。眾所周知，水泥廠歷來就是污染源，現(xiàn)代水泥廠雖然采取了密閉和負(fù)壓等措施以減少粉塵的排放量，但有害氣體，如CO2、NOx和SO2，以及部分粉塵仍是通過高煙囪排放到大氣中。有關(guān)資料表明，每生產(chǎn)1t熟料將排放約1t的CO2。2003年我國生產(chǎn)的8.63億t水泥中，從低估計(jì)熟料約6億t，也就是說，2003年我國僅水泥生產(chǎn)就為大氣增加了超過6億t的CO2。另外，水泥生產(chǎn)中還要排放出大量的NOx、SO2等有害氣體，以及大量粉塵，也將嚴(yán)重污染我們的生存環(huán)境，破壞全球生態(tài)平衡，使人類的生存受到威脅。執(zhí)行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略是21世紀(jì)世界各國的重要任務(wù)，我國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展“九五”計(jì)劃，以及2010年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要在將建筑業(yè)和建材行業(yè)列為支柱產(chǎn)業(yè)的同時指出，“建材工業(yè)應(yīng)以調(diào)整結(jié)構(gòu)、節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、減少污染為重點(diǎn)，大力增加優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，發(fā)展商品混凝土，積極利用工業(yè)廢渣，走可持續(xù)發(fā)展的道路”。顯然，如果我國的水泥按照現(xiàn)在的速度生產(chǎn)和發(fā)展下去，不僅會消耗大量的資源和能源，而且將給整個地球的環(huán)境增加不可想象的負(fù)擔(dān)，這與走可持續(xù)發(fā)展的道路是嚴(yán)重相悖的。因此，發(fā)展現(xiàn)代環(huán)保節(jié)能型混凝土材料勢在必行，迫在眉睫?！　〈罅Πl(fā)展環(huán)保節(jié)能型高性能水泥基建筑材料，充分利用活性摻合料（工業(yè)廢渣），一方面可以減少水泥熟料的需求量，減少資源和能源的消耗，減少CO2等有害物質(zhì)的排放；另一方面，如果我們能夠充分利用活性摻合料優(yōu)化混凝土的膠結(jié)料化學(xué)組分，將混凝土的服役壽命從現(xiàn)在的50～60年延長至100～150年，乃至更長時間，不僅能化廢為寶，從根本上大幅度地減少水泥熟料的需求量，起到保護(hù)環(huán)境的作用，而且能夠因建筑物耐久性的提高、壽命的延長而帶來巨大的社會和經(jīng)濟(jì)效益?！　H上，一些發(fā)達(dá)國家，如美國、日本、加拿大等對開發(fā)環(huán)保節(jié)能混凝土高度重視，主要采用以下技術(shù)：①采用環(huán)保型膠凝材料，在水泥中摻入的一種或幾種活性摻合料，替代水泥，節(jié)約熟料；②研發(fā)與使用各種化學(xué)外加劑?！　∮糜谂渲骗h(huán)保型膠凝材料的礦物細(xì)摻料包括磨細(xì)礦渣、硅灰、石英砂粉、粉煤灰和石灰石粉等，目前用得比較多的是硅灰、磨細(xì)礦渣和粉煤灰。英國教授Swany用細(xì)度為453m2／kg、786m2／kg和1160m2／kg的礦渣取代水泥熟料，分別制得強(qiáng)度為60～100MPa的環(huán)保節(jié)能混凝土。俄羅斯水泥科學(xué)研究院用磨細(xì)礦渣、粉煤灰、石英砂粉等復(fù)合取代50%～70%的熟料制得環(huán)保型膠凝材料，用這種膠凝材料制成的混凝土具有良好的耐久性、優(yōu)異的工作性、水化熱低等優(yōu)點(diǎn)。日本配制環(huán)保節(jié)能混凝土?xí)r一般從礦渣、硅粉、石英砂粉、粉煤灰、石灰石粉等礦物細(xì)摻料中選擇1～3種，并加入高效減水劑，有時還加入增稠劑、膨脹劑等有機(jī)或無機(jī)添加劑，由于外加組分多，使用這種方法要求施工部門同時采購多種原材料，在施工現(xiàn)場或混凝土攪拌站多次計(jì)量和加料，工藝復(fù)雜，成本也較高。另外，為了避免計(jì)量和加料的差錯，對施工人員的要求也較高。　　我國清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、重慶大學(xué)等也對開發(fā)利用活性摻合料進(jìn)行了一些有益的工作。清華大學(xué)用摻比表面積400m2／kg的磨細(xì)礦渣配制的混凝土，3d、7d強(qiáng)度低于摻比混凝土，用比表面積800m2／kg的礦渣配制的混凝土早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度均高于摻比混凝土，但碳化深度比同水膠比的摻比混凝土略大，抗氯離子滲透性，以及對堿-集料反應(yīng)的抑制能力較普通硅酸鹽水泥強(qiáng)。同濟(jì)大學(xué)用48%的P.O42.5硅酸鹽水泥熟料摻4%的石膏，與48%礦渣分別磨細(xì)后，混合配制成環(huán)保型膠凝材料，與同標(biāo)號硅酸鹽水泥相比，這種膠凝材料不僅水化熱低，而且抗化學(xué)侵蝕能力大大提高。天津市建筑材料科學(xué)研究所通過磨細(xì)技術(shù)與復(fù)合技術(shù)，生產(chǎn)出超細(xì)礦物摻合料，等量取代20%～50%的水泥，可提高混凝土強(qiáng)度10%～30%，用它可以配制出流動性好、水化熱低的C50～C80的高強(qiáng)、環(huán)保節(jié)能混凝土，但其早期收縮及自收縮較純水泥大。東南大學(xué)孫偉和江蘇省建筑科學(xué)研究院繆昌文等采用二元激發(fā)和多元復(fù)合技術(shù)，僅用15%～30%的水泥熟料，采用75%左右的工業(yè)廢渣，通過功能性改性劑配制出了性能指標(biāo)達(dá)到或超過目前常用的P.O32.5、P.O42.5、P.O52.5級水泥的低熟料、低能耗、低收縮、高耐久的現(xiàn)代混凝土材料，并解決了大摻量活性摻合料水泥基材料長期存在的早期強(qiáng)度低、泌水大、收縮大、易碳化和凍害時表面易剝落的技術(shù)難題，使我國現(xiàn)代高性能混凝土材料的研究與應(yīng)用向前邁進(jìn)了一大步?！　　?/pre>








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