三、其他品种混凝土
(一)轻混凝土(light-weight concrete)
1.轻骨料混凝土
用轻粗骨料、轻砂(或普通砂)、水泥和水配制而成的混凝土,其干表观密度不大于1950千克/立方米的称为轻骨料混凝土。由于轻骨料混凝土表观密度小,隔热性能改善,可使结构尺寸减小,增加使用面积,降低基础工程费用和材料运输费用,综合效益良好。适用于高层和多层建筑、软土地基、大跨度结构、抗震结构、要求节能的建筑和旧建筑的加层等。
2.多孔混凝土
一种不用集料的轻混凝土,内部充满大量细小封闭的气孔,孔隙率极大,可达混凝土总体积的85%,表观密度一般在300~1200千克/立方米之间,导热率较小,具有良好的保温隔热功能。可制作屋面板、内外墙板、砌块和保温制品,用于工业与民用建筑和管道保温。多孔混凝土可分为加气混凝土和泡沫混凝土。
3.大孔混凝土
大孔混凝土是不用细集料(或只用很少细集料),而是由粗集料、水泥、水拌和配制而成的具有大量孔径较大的孔组成的轻混凝土。它具有导热性低、透水性好等特点,可作绝热材料和滤水材料。水工建筑中常用作排水暗管和井壁滤管等。
(二)纤维增强混凝土(fiber reinforced concrete)
它是不连续的短纤维无规则地均匀分散于水泥砂浆或水泥混凝土基材中而形成的复合材料。可提高混凝土的抗拉、抗弯、冲击韧性、抗裂、抗疲劳等性能,也能改善混凝土的脆性。随着纤维混凝土技术的提高,纤维增强混凝土在工程中的应用越来越广泛,特别是应用在强度要求较高的大体积混凝土工程,抗折、抗拉强度及韧性要求高的楼面混凝土、柱、梁等结构混凝土工程及桩用混凝土,重要设备底座,飞机场跑道等。目前,土木工程中常用的主要有钢纤维增强混凝土、玻璃纤维增强混凝土、碳纤维增强混凝土和聚丙烯纤维增强混凝土等。近年来,又有很多研究者致力于高抗震纤维增强混凝土的研究,并已取得很大进展。
(三)高性能混凝土(HPC-high performance concrete)
高性能混凝土是指多方面均具有较高质量的混凝土,其高质量包括良好的和易性,优良的物理力学性能,可靠的耐久性,在恶劣的使用环境条件下寿命长和匀质性好等。它是在采用优质原材料基础上,采用现代混凝土技术,并在严格的质量管理条件下制成的混凝土材料。其配制过程除了要求技术性能较好的水泥、水、集料外,必须掺加适量优质的活性细矿物混合材料及效率更高的化学外加剂。高性能混凝土的应用范围越来越广泛,虽然目前尚未形成完整的HPC应用技术规范,但广大科研工作者和工程技术人员经过努力已掌握了HPC的配制、施工应用方面的经验,并在很多工程中取得成功,如首都国际机场停车楼工程和亚洲大酒店超高层建筑等。
我国对高性能混凝土的应用才刚开始,随着我国建筑向高层化、大型化、现代化的发展,我们应更加重视对它的研究和应用,它必将成为新世纪的重要土木工程材料。
(四)绿色混凝土(green concrete)
随着社会物质生产的高速发展,认识资源、环境与材料的关系,开展绿色材料及其相关理论的研究,是历史发展的必然,也是材料科学的进步。在这样的背景条件下,具有环境协调性和自适应特性的绿色混凝土应运而生。
绿色混凝土的环境协调性是指对资源和能源消耗少、对环境污染小和循环再生利用率高。绿色混凝土的自适应性是指具有满意的使用性能,能够改善环境,具有感知、调节和修复等智能特性。
1.绿色高性能混凝土(GHPC-green high performanceconcrete)
高性能混凝土的绿色特征主要体现在:更多地节约熟料水泥,减少环境污染;更多地掺加以工业废渣为主的活性细掺料;更大地发挥高性能优势,减少水泥和混凝土用量。因而,称之为绿色混凝土。
2.再生集料混凝土
再生集料混凝土是指用废混凝土、废砖块、废砂浆做集料而制成的混凝土。
3.环保混凝土
环保混凝土是指能够改善、美化环境,对人类和自然的协调发展具有积极作用的混凝土。目前研究和开发的品种主要有透水、排水性混凝土、绿化混凝土和净水混凝土等。
4.智能混凝土
智能混凝土是以水泥混凝土为载体,并复合可产生某种智能效果的材料所形成的水泥基复合材料。它具有感知、调节和修复功能,是为满足土木工程智能化要求而发展起来的新型材料。它包括自感知混凝土,它可以在非破损情况下感知并获得被测结构物全部物理、力学参数,如温度自监控混凝土、损伤自诊断混凝土等;自调节混凝土,它在外力、温度、电场或磁场等变化下具有产生形状、刚度、湿度或其他机械特性相应的能力,如调湿混凝土等;自修复混凝土,对材料损伤破坏具有自行愈合和再生功能,如仿生自愈合混凝土等。
绿色混凝土降低混凝土制造、使用过程的环境负荷,保护生态、美化环境,提高居住环境的舒适和安全性,它将是21世纪大力提倡、发展和应用的混凝土。
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