[循环经济支撑技术]高性能轻质混凝土的研究及应用
《重点行业循环经济支撑技术》
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2007-10-19 00:00
1 技术简介
该技术通过优化材料的组成与结构设计，运用多种适用复合技术，制备出cl40～cl70的高性能轻集料混凝土；显著改善了轻集料混凝土的工作性能、荷重稳定性和长期耐久性；解决了目前制约该类材料投入工程应用的关键技术难题。
高性能轻集料混凝土具有工作性好、可泵性好、不离析、不泌水的显著特点。混凝土拌和物的初始坍落度≥20cm，混凝土拌和物90 min后坍落度≥16m；7d平均抗压强度达42MPa以上，28d平均抗压强度达到47MPa以上，抗折强度达到6.0 MPa以上混凝土干缩率为(2～3)×10-4；抗冻性抗渗性能达到P12级；抗冻融性能达到F300。
与普通混凝土相比，轻集料混凝土的自重可以降低20％左右，这对于高层建筑、大跨度结构和海洋工程这类结构恒载占较大比例的工程具有显著的技术优势与经济效益，并对其他各类建筑具有普遍意义。据林同炎中国公司对我国建筑市场的调查结果，仅在以普通混凝土为主要结构材料的高层、大跨度的土木建筑工程中推广高强轻集料混凝土和结构轻集料混凝土两项新技术，即可使工程造价降低10％～20％。即使采用进口的轻集料时，还可使工程造价降低5％～10％以上。
当前，轻集料混凝土在美国、丹麦、挪威、英国、德国和日本等国得到了迅速发展，其应用领域已逐渐扩展至大跨度结构、高层建筑和海洋工程等重大工程。至今世界上已有相当数量的轻集料混凝土标志性建筑，如跨度分别达到298 m的Raftaund大桥和301m的Stoma大桥等大跨度桥梁，高度达50层的伦敦Canary wary塔楼以及Troll Oil和Hibernia等多座浮体石油平台。近两年来，高强轻集料混凝土在我国也逐步开始应用，取得了显著的与经济效益和社会效益。
2应用效果
该技术已为240m高的武汉市证券大厦钢结构混凝土楼板、钢箱梁桥面铺装施工提供了符合要求的轻集料混凝土。
在高层建筑中应用高性能轻集料混凝土，可以减轻上部结构自重，降低基础处理费用。或者在不增加基础处理费用的前提下，加高建筑高度，增加使用面积。西方发达国家如今在高层建筑中应用轻集料混凝土已经成为趋势。在钢筋混凝土桥梁中，混凝土自重在桥梁结构荷载中占有较大比例，且跨度越大，所占比例越高。采用高性能轻质混凝土替代普通混凝土，可以显著降低桥梁静载，且降低程度随桥梁跨径增大而增加；对于地处软土地基、高抗震设防地区、缺乏天然集料或天然集料有碱集料反应危险的地区，以及环境介质恶劣存在严重腐蚀地区的混凝土工程，使用高性能轻集料混凝土将具有十分重要的意义。在这些地区，它能够发挥其轻质、抗震、耐久性高的技术优势，起到高性能普通密度混凝土无法替代的作用。
该项目研制开发的可泵送、高性能轻集料混凝土实现了纤维增强技术和泵送施工技术的集成，为高达240m的武汉市证券大厦钢结构混凝土楼板、钢箱梁桥面铺装施工提供了符合要求的轻集料混凝土。为今后在高层建筑工程、桥梁和大跨度结构工程中推广轻集料混凝土奠定了坚实的基础。
3 推广应用
适用于高层建筑工程、桥梁和大跨度结构工程。
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