如何提高建筑材料的综合性能.ppt

1、第十四届混凝土及预应力混凝土学术会议 汇报,大会主题,发展绿色技术 建设节约结构,主要内容,提高材料的综合性能 提高设计水平大力 重视混凝土结构的耐久性 已有结构的利用和改造 提高施工水平 再生利用废料,一、提高结构材料的强度和综合性能,1 主要问题 年消耗量巨大 水泥 2004年8.62亿吨 2005年9.7亿吨 2006年13亿吨 2007年15亿吨 占全世界40% 混凝土约 20 亿立米 钢筋用量大于 8000 万吨 占全球30% 资源消耗，能源消耗，环境破坏,2 高性能混凝土的应用 绿色高性能混凝土的特征 最早提出绿色高性能混凝土（GHPC）概念的是吴中伟教授 节约资源、能源，实现可持

2、续发展。 有利于环境保护，减少CO2、粉尘的排放，减轻大气温室效应。 混凝土耐久性能优越，提高建筑物的使用年限，减少直接或间接的维护费用。 组成混凝土的原材料放射性核素比活度满足要求，游离甲醛、释放氨含量应尽可能的低，满足对公共及民用建筑舒适、健康、安全的需要。 减少烧结熟料用量，大量利用粉煤灰、粒化高炉矿渣粉等工业废料。 3 高强钢筋的应用,高强高性能混凝土定义： 高强高性能混凝土指采用常规施工手段，强度等级在C50以上（公路桥梁）或C60以上（建筑等工程），具有高耐久性、高体积稳定性和高工作性的混凝土。 强度等级定在C50或C60是目前的桥梁设计规范和建筑设计规范所确定的等级。目前比较一致

3、的看法是定位在60MPa左右。 高耐久性和高体积稳定性要针对具体的工程特点和环境特点，由设计提出具体的耐久性指标。 高工作性要针对工程特点，结合施工条件，在设计阶段就要提出要求。,我国高强高性能混凝土主要研究项目,“七五”重点项目“高强混凝土结构性能、设计方法及施工工艺的研究”； “八五”重点项目“高强与高性能混凝土材料的结构与力学性态研究”； 国家“九五”攻关项目“高性能混凝土的综合研究和应用”； 国家“十五”科技攻关项目“新型高性能混凝土及混凝土耐久性的研究与应用”； 国家“863”计划项目“高性能混凝土应用技术的研究与开发”； “十五”科技部项目“绿色高性能混凝土关键技术研究”； 国家“

4、十一五”重点项目“高强高性能混凝土应用技术研究”。 此外，还有大量的针对工程的科研项目。,深圳金润大厦,1、在国内第一次用C80级混凝土直接作梁、板结构； 2、国内第一次不用硅灰，仅用粉煤灰作为掺合料生产供工程使用的C80级高强混凝土； 3、所配制的C80能混凝土在工程中使用时无粘稠感，泵压 正常、流动性好、施工方便。 4、C80级高强混凝土剪力墙做到基本无裂纹。 5、混凝土具有近20 Mpa的强度富余，实际已经达到了C90 或C95的效果，证明这种混凝土的潜力还很大，经受得了现场一般条件变异的影响。 6、C80级混凝土的合同报价仅650元/M3为全国最低。,深圳会展中心,1、单体建筑工程混凝

5、土供应量第一，整个工程共用混凝土42万立方米； 2、单个构件混凝土体积第一；三个基础（每个基础长540mm，宽30m，最大厚度为10 m），鱼腹式预应力大梁的高度和长度，也为同类结构的本市之最。 3、单日混凝土供应量创深圳第一。 4、在深圳市第一次建成搅拌过程中加冰屑的生产线,沈阳福林大厦,建筑面积80000m2 地下2层地上32层 16层设计为C90钢管混凝土叠合柱 现场试件28天抗压强度平均值116MPa 验收评定达到C100,建筑面积24000m2 地下2层地上27层 负2层至地上5层设计为C100级钢管混凝土叠合柱 混凝土强度最大值124.2MPa评定结果已达到C110级,沈阳远吉大厦

6、（正施工）,坝陵河大桥采用双塔单跨钢桁架悬索桥方案。索塔为两道横梁门式混凝土塔。 目前坝陵河大桥为国内最大跨径的钢桁架悬索桥。贵州坝陵河大桥标高100m以上结构采用C50泵送混凝土。混凝土拌和物性能要求：能够满足泵送200米以上的要求。 贵州天然河砂缺乏，目前配制混凝土常常使用机制砂。机制砂用于混凝土，具有特殊性。与河砂配制的混凝土进行收缩对比试验，达到或接近河砂混凝土变形性能。 耐久性基本要求：最大氯离子含量0.06%，最大碱含量控制在1.8kg/m3。,贵州坝陵河大桥,二、提高设计水平,发展预应力混凝土结构 空心结构 预制构件和叠合构件 钢混组合结构,56根格构柱和857根曲线环梁预制拼装

7、,实腹柱重量大，吊装困难，采用格构式方案，重量降为实腹柱的58.2%，便于施工,绵阳孵化中心,央视电视文化中心,央视新址电视文化中心工程位于北京东三环中路30号，地处CBD核心地区。 工程（TVCC）建筑面积103648m2，由酒店主楼和裙房组成。地下2层，裙楼5层，主楼34层，建筑檐高159米。 结构共涉及型钢混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢结构、网架结构四种结构类型。 采用(C60)自密实混凝土替代普通混凝土,预应力平面张弦结构,预应力双向张弦结构,奥运乒乓球馆,92.4m跨度平面双弦结构,奥体中心训练馆,43m跨平面双弦结构,国家体育馆,114m144.5m跨度双向张弦结构，目前是世界上跨

8、度最大的。其两方向跨度比1.27，短向高跨比0.092，长向高跨比0.073,三、重视混凝土结构的耐久性,结构耐久性的重要性 提倡全成本核算 耐久性设计 加强使用维护和管理,在马来西亚槟城二桥工程上的应用研究,1、工程简介 马来西亚槟城第二跨海大桥是中马两国政府间合作的EPC项目，建设规模巨大。投资约100亿元人民币。 主桥采用预应力混凝土连续刚构方案。 采用单箱单室分幅断面，箱梁采用直腹板。采用预应力混凝土。 主墩采用矩形双薄壁墩，采用C55 混凝土；基础为整体式矩形承台，采用C40 混凝土。 本工程设计严格执行英国设计标准体系。 本工程由中国港湾工程有限公司总承包，中交公路规划设计院设计，

9、中国建筑科学研究院负责结构耐久性专题论证。,槟城二桥结构耐久性设计内容,分析结构的设计使用年限、环境类别及其作用等级； 选用有利于减轻环境作用的结构类型、布置和构造； 确定混凝土材料与钢筋的耐久性质量要求； 根据耐久性要求确定混凝土保护层厚度； 混凝土裂缝控制要求； 提出防水、排水等构造措施； 严酷环境作用下合理采取防腐蚀附加措施或多重防护策略； 提出耐久性需要的施工养护与质量验收要求； 提出结构使用阶段的维护与检测要求。,最低水胶比和最小胶凝材料用量,硬化混凝土耐久性指标,混凝土名义保护层厚度,其它耐久性措施,外防护措施根据不同部位，分别采用硅烷浸渍、环氧涂层、喷涂有机成膜养护剂 裂缝控制 防水和排水要求 可检修性和可维护性设计 监测措施,四、已有结构的利用和改造,对超期服役结构的利用 对已有结构的改造 对损伤结构的加固 行业转型的趋势,（HPF高性能复合砂浆钢筋网、钢胶线网、FRP纤维增强符合材料、CFRP碳纤维、BFRP玄武岩纤维、GFRP玻璃纤维等）,晓峰桥实景,晓峰桥加固前梁腹裂缝分布,香港VSL公司预应力CFRP固定端锚具,加固材料是带FRP锚头的CFRP板CarboDur S624由Sika 公司生产，长18.486m。预应力设备由VSL香港公司提供。,香港V