结构混凝土的可持续发展以及结构设计的节约

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发布时间：2022-06-23

资料介绍

[提要] 简要介绍了国外在发展混凝土材料方面的新动向,以及城市化给混凝土工业带来的巨大压力。建设
节约型社会,发展“绿色”混凝土工业,需要大幅度提高混凝土的耐久性,应用高性能混凝土,工程设计要做到
科学合理，努力降低结构工程材料的用量。
[关键词] 混凝土可持续发展耐久性高性能混凝土
HPHV
Sustainable Development of Structure Concrete and Economy of Structure Design/Cheng Maokun( Beijing Institute of
Architectural Design，Beijing 100045,China）
Abstract:The new trend of concrete matenal development aboard and the huge pressure on the concrete industry bro
the urbanization are briefly introduced . In order to establishome ecociety and develop the green concrete indus
durability of concrete should be increased greatly,the high performance concrete should be used widely,and the e
design should be scientific and rational to save the usage of materials.
Keywords:concrete；sustainable development；durability；high performance concrete；HPHV
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引言
英国也已成立了几个可持续发展研究中心,其研
结构混凝土是一种对环境无害的材料,构成了世
究题目较多,例如：1)将旧混凝土作为骨料；2)水泥的
界上大量的基础设施——水坝、道路、桥梁以及高层建
代替品和掺和料，如粉煤灰、硅粉、磨细矿渣等；3)碎
筑。在正常情况下,建成后这些建筑几乎不用维护(钢
玻璃作为骨料。
结构则需经常油漆等等）。但是，混凝土的主要材料
联合国在 2001 年公布的资料表明,到了 20世纪
——硅酸盐水泥，却是对环境有害的。每生产1t 水泥
末,全世界人口已达 60亿,呈爆炸性增长,其中人口的
熟料,将释放出 11 二氧化碳。全世界水泥年产量约为
一半居住在城市及其郊区。2001年,全世界有19个人
14亿1,它所产生的二氧化碳约占全球温室气体的
口超过1千万的巨型城市，22个人口为5百万至1千
7%。在制出混凝土时，还需要大量的粗、细骨料和水。
万的城市,370个人口为1百万至5百万的城市,430个
上海市的骨料已经需要用船从远处运来,费用高昂。
人口为50万至1百万的城市。城市的发展必须正视
欧洲有不少国家,砂石骨料也已很缺乏。水资源的缺
大量使用混凝土所带来的问题,如何使混凝土工业更
乏,也是混凝土工业发展的一个问题。鉴于以上所说
加“绿色化”？
种种问题,对于如何使水泥混凝土能更少地影响环境,
1 提高混凝土的耐久性
在设计与施工方面应用可持续发展的混凝土材料,已
如果混凝土结构的使用年限,能从50年提高到
在不少国家引起重视。
250 年，整个混凝土工业的效率将可提高几倍。影响混
美国混凝土学会(ACI)在2000年组成了一个团队
凝土耐久性的一个重要因素是裂缝。由于片面追求建
(Task Gnup),专门研究关于减少环境污染,可持续发
设速度,近年来,水泥中 C,S的含量提高很多,水泥的
展的混凝土材料、设计与施工等各方面的问题。他们
磨细度也大为提高,这使得混凝土获得早强,但它的干
正在进行的工作,包括研究减少水泥用量的替代物,如
缩和温度变形也大为增加。所以,现在的混凝土比以
粉煤灰、稻壳灰,研究重复利用的骨料,高效减水剂(超
前的更易开裂,从而影响耐久性。
级塑化剂）等等。采用这些措施后,将使所谓“绿色混
2 提倡使用高性能高粉煤灰混凝土
凝土"和"绿色建筑物"得以发展和实现。一栋真正的
对高性能高粉煤灰混凝土（High-Perfomance High-
绿色建筑必须是节能的；采用最少量的水泥和大量的
Volume Fly Ash Conerete)介绍如下：1）胶结材料中，粉煤
水泥替代物，以及用粉煤灰生产的轻骨料。最近见到
灰（FA）占 50% - 60%；2）水泥用量 < 200kg/m。混凝
美国2005年资料,不用水泥,全用粉煤灰,混凝土强度
土用量 150kg/m’,比通常混凝土用量300kg/m3以上少
可达到 C25。
很多;3)用水量少,约 130kg/㎡3,适当加人塑化剂,可得
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