[循环经济支撑技术]绿色高性能商品混凝土的研究
l 技术简介
现代水泥混凝土技术已进入了高性能混凝土的阶段,混凝土除了应具备高力学强度外,还应具有良好的工作性和优异的耐久性。从环保和节约资源的角度所提出的绿色混凝土的概念,就是如何通过有效的技术手段,最大限度地节约水泥用量,最大程度的充分利用各种工业废渣资源替代水泥,最大幅度地提高混凝土工程的使用效率和寿命。
混凝土的预拌商品化生产,具有明显提高混凝土性能,加快工程施工进度,减少生产过程环境污染(粉尘和噪声等)的突出优点,是现代混凝土技术的重大进步。本项目将绿色、高性能、商品混凝土进行技术综合,通过对其相关理论和技术应用研究,解决该类材料性能与工程应用中的关键难点,推进其发展。
该项目取得的主要成果与技术指标:提出了高掺量、多组分工业废渣、高性能和可商品化混凝土的制备与施工技术方法,其主要技术指标为:选择42.5MP。以上的普通硅酸盐水泥,Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰、磨细矿渣(S=550~60Om2/kg),硅灰(S≈20000 mz/kg),高效缓凝保塑型减水剂(25℃下,坍落度大于22mm,3h坍落度损失小于45 mm),粒径为5~20mm或5~31.5mm连续级配的碎石,压碎值<10%,针片状含量<10%,细度模数为2.6~3.O中砂,控制胶凝材料用量570 kg/m3,水胶比0.3,砂率0.34,混合材掺量20%~50%,可配制C40~C80绿色高性能商品混凝土。
该技术在综合利用高掺量普通工业废渣,提高耐久性,绿色商品混凝土制备与施工技术等方面处于国内先进水平。
2应用效果
2.1 投资与综合效益分析
采用该项技术,可取得良好的直接经济效益和社会效益。利用粉煤灰及高炉矿渣制备绿色高性能商品混凝土,可取代混凝土中30%~40%的水泥,每立方米混凝土可平均降低直接生产成本9.9元(依强度和性能要求范围为7.O~16.8元)。按武汉市年产商品混凝土150万m3计算若70%的应用此技术,全年商品混凝土企业可节约水泥约16.5万t,增收节支约1039·5万元。在工程中采用绿色高性能混凝土,可大幅度减少工程结构混凝土总用量,减轻结构混凝土的自重和体积,增加建筑工程的实用面积,减少地下基础部分建设费用,因此可较大幅度的降低建筑工程的综合成本。采用高性能混凝土,可以提高混凝土的耐久性和抗震性,延长混凝土工程使用寿命,大量减少维修费用。
采用大掺量工业废渣,可减少对环境的污染,有利于环境保护和资源再利用,并能减少水泥用量,节约资源和能源,使混凝土真正成为绿色材料,符合国家可持续发展战略。
该技术方法解决了高掺量混合材混凝土的体积稳定性问题,达到有效控制混凝土裂缝、开裂的效果。项目已成功地进行了多项工程试验应用,有效提高了工程质量,降低了工程造价,缩短了工期,取得了良好的社会和技术经济效益。
2.2 应用实例
该项目研究成果已在武汉市重点工程建设中应用,取得了显著的经济效益和社会效益。这 应用包括:武汉证券大厦工程、武汉长途电信第二枢纽工程、武汉白沙洲长江大桥工程、武汉晴川江汉桥工程、武汉市江汉五桥工程。在商品混凝土生产中利用粉煤灰、矿渣等工业废渣为掺合料,通过大量的试验、试配和调整,配制出了具有良好工作性能、易于泵送、抗压强度等性能指标高、耐久性能优良的高性能混凝土。而且通过采用该成果,提高了各混凝土搅拌站的整体技术水平,降低了混凝土的生产成本,实现了减少原材料损耗、提高结构工程混凝土耐久性、延长工程使用寿命的目的。
3 推广应用
适用于混凝土生产企业。
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