新型混凝土制备及其特点分析

新型混凝土制备及其特点分析

陈焕

广东恒利混凝土制品有限公司528225

摘要：随着经济的高速发展与社会的快速进步，建筑行业迎来了巨大的发展机遇，新型技术层出不穷，其中，泡沫混凝土这一新兴节能保温材料，解决了墙体能耗等问题，及再生混凝土技术的诞生有效地解决了废弃混凝土堆放、运输及处理等问题，创造了巨大的经济效益及社会效益。笔者结合工作经验与相关理论知识，在本文中分析了泡沫混凝土及再生骨料免振捣混凝土的制备及应用技术，供读者参考借鉴。

关键词：泡沫混凝土；再生混凝土；制备

混凝土作为当今工程中应用最广、用量最大的建筑材料，具有非常多的优点。自19世纪英国Asptin发明了水泥这种新材料以后，被迅速应用于实际生产当中，随后混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土等相继问世，被广泛应用于建筑行业的各个领域当中。这些技术的广泛应用也促进了混凝土行业的蓬勃发展，建筑、交通、水利、海工、国防等各项工程均受益于混凝土。混凝土的大放异彩，也快速的暴露出来很多其本身固有不能克服的缺陷与不足，尤其是在耐久性和长期性方面。

1新型混凝土的制备及特点

1.1自密实混凝土

自密实混凝土（Self-CompactingConcrete，SCC）最早由日本学者提出，最初设计用于解决混凝土缺乏振捣而带来的混凝土建筑物的结构问题和耐久性问题。因为在施工过程中无需振捣，仅依靠自身重力就可以均匀地填充到整个模具当中，具有很强的流动性和变形性，因而被称为自密实混凝土。根据流变力学的观点，自密实混凝土属于典型的宾汉姆流体，应满足如下的流变方程：

其中，τ为剪切应力；τ0为屈服剪切应力；η为塑性粘度；γ为剪切速度。普通混凝土是通过振捣方式来减小τ0使混凝土发生流动，而自密实混凝土则是通过将水灰比控制在较低水平，同时，添加高强外加剂和掺合料来使τ0减小到足够小的范围内来实现混凝土的高流动性。与传统高流态混凝土的不同之处在于，自密实混凝土不仅具有高流动性，而且完全不需振捣，还同时具备抗分离性，填充性和间隙通过性等优良性能。在很多情况下，由于体内配筋的要求和模具的限制，施工时很难对混凝土进行有效的振捣，并且振捣过程中产生的大量噪声远不能满足绿色施工的要求。自密实混凝土可以在很大程度上改善以上的问题，在浇筑过程中无需振捣，无需专门的人工和振捣设备，既不会产生噪声，也节省了费用。

而且还能加快施工速度，提高工程质量。现阶段，自密实混凝土主要应用于水利，桥梁，隧道等重大工程中，在构件的修补加固和预制构件的制作中也有部分应用，我国的《自密实混凝土应用技术规程》也对自密实混凝土的施工做了相应的规范。但由于成本较高，施工技术人员未完全掌握施工方法等原因，自密实混凝土在我国应用并不广泛。

1.2活性微粉混凝土

活性微粉混凝土（ReactivePowderConcrete，RPC）最早是由法国Bouygues研制成功的一种高强度混凝土。自问世以来即被广泛关注和应用。活性微粉混凝土效仿“高致密水泥基均匀体系”模型，根据最密堆积原理，用直径0.4mm～0.6mm的细骨料代替原有的粗骨料。通过掺加钢纤维和硅灰等活性矿物来提高混凝土的韧性和延性。实验表明，活性微粉混凝土的抗折性能有显著提升，强度可达50MPa～60MPa，远大于普通混凝土。同时，韧性和断裂能也有所上升，断裂能提高至3×104J/m2，而且，硅灰具有很强的活性，可与Ca（OH）2发生化学反应，使Ca（OH）2含量减少，并生成密实的凝胶性水化产物，改善孔隙状况，抑制碱骨料反应。活性微粉混凝土大致可分为两类，RPC200和RPC800、RPC200的制备条件没有特殊要求，抗压强度可达200MPa。RPC800则需要在高温环境下生产，其抗压强度可达800MPa。活性微粉混凝土强度高且综合性能好，因而广泛应用在桥梁工程中。制作桥梁构件时，无需配置钢筋即可满足构件的功能要求。由于密度小，可以降低自重，使构件向薄壁，大跨，细长等形态发展，构件更加灵活，施工过程更方便。此外，活性微粉混凝土在高层建筑，石油工程及军工等方面多有应用，且取得了较好的效果。

2新型光催化泡沫混凝土的制备

（1）试验采用气泵加气，将按比例称量的水及发泡剂加入发泡机中，由气泵加压至0.8MPa左右，再由发泡机制备细小、均匀、豁度好并且稳定的泡沫。

（2）按比例称量好水泥、粉煤灰和水，并称量胶凝材料质量5%。的减水剂、胶凝材料质量1%。的聚丙烯纤维和胶凝材料质量1%。的稳泡剂。

（3）将各种原料按顺序加入搅拌锅中，搅拌60s左右然后开动发泡机的阀门将拌制好的泡沫缓慢倒入己经拌制好的浆体内，再在砂浆搅拌机快速搅拌30s左右，制成均匀流态浆。

（4）室内成型试件，试模灌满浆后静置30s后抹平，静置1d后拆模，之后将试件置入标准养护室内撒水养护至试验龄期。并成型60mmx100mmx200mm的板型试件。

（5）拆模后，标准养护板型试件7d后，把制备好的纳米二氧化钦溶液喷涂到板型试件表面，溶液二氧化钦浓度分别是3g/L，5g/L，7g/L，9g/L，11g/L。喷涂溶液的体积为100mL。然后进行甲基橙光催化降解实验，确定二氧化钦喷涂的最佳浓度。

（6）标准养护板型试件ld}3d}7d后，把制备好的纳米二氧化钦溶液喷涂到板型试件表面，溶液二氧化钦浓度是9g/L。喷涂溶液的体积为100mL。然后进行甲基橙光催化降解试验。确定最佳喷涂时间。

对成型好的泡沫混凝土试块在养护到7d，28d时，分别进行抗压强度试验，养护到28d，对试块做吸水率试验，导热系数测试。光催化性能测试：先把泡沫混凝土板切割成30mmx50mmx100mm小试样，采用20W的紫外灯做催化光源，以甲基橙作为催化降解对象，采用分光光度计，在波长为443nm处测吸光度，并根据标准曲线换算甲基橙溶液浓度，从而得出甲基橙的降解率，评价光催化的效果优劣。

3再生混凝土

再生混凝土，又称再生骨料混凝土，是将废弃的混凝土材料经过加工处理后，生产出再生粗骨料和再生细骨料，全部或部分代替天然骨料，制成的一种新型环保混凝土。现代工程中，混凝土作为使用最广泛的建筑材料，随之产生了很多的建筑垃圾，为了解决这一问题，研制出了再生混凝土。废弃混凝土一般通过多次破碎并筛选的方法制成再生骨料，再生骨料存在一定缺陷，通常需经过强化处理来改善生骨料的性能。强化处理的方法有物理强化，化学强化。化学强化是用强化材料，如水泥外掺Kim粉、硅灰和粉煤灰等，对制得的骨料浸泡和冲洗，对内部的空隙进行填充，对裂缝进行修补，从而达到强化目的。化学强化法浸泡后，混凝土抗压强度有明显提升，其他性能则改变很小。物理强化是通过摩擦切削的方法，除去表面杂质，磨平棱角，减少骨料的缺陷，从而达到强化目的。与原生骨料相比，再生骨料强度较低、吸水性强、孔隙率大，导致再生混凝土抗压强度比普通混凝土要低。国内外实验表明，全部由再生骨料组成的混凝土抗压强度较普通混凝土降低30%以上，再生混凝土受压时的破坏主要发生在新老界面交界处，并沿着新老界面发展。由于再生骨料材料分布不均匀，也会发生再生骨料破坏的现象。目前，提高再生混凝土强度的方法主要是调整水灰比和颗粒级配，添加外加剂和掺合料等。现阶段生产出的再生混凝土的性能已有部分可达到甚至超过普通混凝土。再生混凝土在国外应用广泛，欧美、苏联、日本等对再生混凝土的研究较多，也取得了很大进展。日本的再生混凝土技术发展迅速，走在世界前列，对废弃混凝土的利用率超过98%，几乎完全实现了建筑垃圾的完全再利用。我国的再生混凝土技术起步较晚，又因为成本较高，难以实现商业化，再生混凝土在我国的使用并不广泛，仍需进行进一步的研究和探索。

4结语

新型混凝土种类繁多，本文所述只是其中一部分。新型混凝土因为优良的性能被广泛使用，在各种建筑结构中也会更加常见。为此，广大混凝土生产及施工人员应当积极地学习先进的科学知识、善于总结借鉴优秀的技术经验，在实际的工作中秉承着认真严谨、开拓创新的精神，从而保障新型混凝土的制备及应用质量，最大程度地促进建筑行业的长足发展。

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