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河南交通交通职业技术学院毕业设计（论文）题目：绿色高性能混凝土技术与工程应用系别：道桥工程系专业：高等级公路维护与管理班级：高管09302学号：0901040227学生姓名：范壮指导老师：2012年05月04日河南交通职业技术学院毕业设计（论文）任务书系主任指导教师姓名范壮道桥工程系高等级公路维护与管理专业09302班题目绿色高性能混凝土技术与工程应用设计任务通过实践及参考文献，论证绿色高性能混凝土的特点，着重从水泥、骨料、矿物掺合料、外加剂等方面介绍了绿色高性能混凝土对原材料的要求及绿色高性能混凝土质量控制的要点和施工控制，探讨建筑垃圾再生混凝土技术和绿色高性能混凝土技术发展面临的问题及对策。时间进度2012年2月22日至2012年4月5日进行课题研究、材料搜集阶段、论文拟稿阶段并接受指导老师中期检查；2012年4月5日至2012年6月28日整理论文并成稿，接受指导老师结题验收，交毕业设计论文正稿！原始资料和主要参考文献[1]吴中伟.绿色高性能混凝土与科技创新[J].建筑材料学报，1998（1）.[2]毛新奇，王晓刚，赵铁军.绿色高性能混凝土[J].粉煤灰综合利用，2003（4）.[3]黄大能.高性能混凝土与超高标号水泥[J].福建建材.1995（4）.[4]阎培渝.关于优质水泥的思考[J].水泥，2001（10）.[5]缪昌文.高性能混凝土外加剂[M].北京化工出版社，2008.[6]覃维祖.混凝土微结构的特性与利废技术开发研究的关系[J].中国水泥，2006,10.[7]李玉林，廉慧珍.加强施工质量的控制过程[J].建筑技术，2009,40（5）.河南交通职业技术学院毕业设计（论文）评审表学号0901040227姓名范壮专业高等级公路维护与管理班级09302题目绿色高性能混凝土技术与工程应用指导教师评语成绩（百分制）：指导教师签名：年月日评阅教师评语成绩（百分制）：评阅教师签名：年月日答辩教师评估成绩（百分制）：答辩小组签名：年月日摘要由于绿色高性能混凝土具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性，被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程。本文阐明了绿色高性能混凝土的特征；从水泥、骨料、矿物掺合料、外加剂等方面介绍了绿色高性能混凝土对原材料的要求；介绍了当前绿色高性能混凝土质量控制的要点及施工控制；阐述了绿色高性能混凝土的性能，并列举了绿色高性能混凝土技术在工程实例中的应用实例；同时简单的介绍了建筑垃圾再生混凝土技术，本文最后分析了绿色高性能混凝土技术发展面临的问题及对策。关键词：高性能混凝土，耐久性，绿色，可持续发展目录摘要一、概论……………………………………………………………………………………1（一）高性能混凝土…………………………………………………………………1（二）绿色高性能混凝土……………………………………………………………1二、绿色高性能混凝土的特征……………………………………………………………3三、绿色高性能混凝土用原材料…………………………………………………………5（一）绿色高性能混凝土用水泥……………………………………………………5（二）绿色高性能混凝土用骨料……………………………………………………6（三）绿色高性能混凝土用化学外加剂……………………………………………9（四）矿物细粉掺合料………………………………………………………………9四、绿色高性能混凝土配合比设计控制要点……………………………………………11（一）胶凝材料用量及粉煤灰所占比例……………………………………………11（二）含气量的要求…………………………………………………………………11（三）电通量指标……………………………………………………………………11五、绿色高性能混凝土的典型工程应用…………………………………………………13六、绿色高性能混凝土技术发展的障碍及对策…………………………………………14（一）绿色高性能混凝土技术发展障碍……………………………………………14（二）对策与出路……………………………………………………………………16参考文献……………………………………………………………………………………18致谢…………………………………………………………………………………………191一、概论随着我国改革开放和现代化进程的加快，我国的建设规模正日益增大，如何保证建筑工程质量的同时也能使工程长久的安全使用下去，日益受到各级政府和社会各界的广泛关注。在众多的土木工程建设中，混凝土的应用面之广，使用次数之多是很常见的。尤其是近年来，一种较新的混凝土技术正在快速发展并且运用到许多实际工程项目中，那就是高性能混凝土。（一）高性能混凝土高性能混凝土（HighPerformanceConcrete，HPC）是20世纪80年代末90年代初，一些发达国家基于混凝土结构耐久性设计提出的一种全新概念的混凝土，它以耐久性为首要设计指标。区别于传统混凝土，高性能混凝土由于具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性，被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程中显示出其独特的优越性，在工程安全使用期、经济合理性、环境条件的适应性等方面产生了明显的效益，因此被各国学者所接受，被认为是今后混凝土技术的发展方向。（二）绿色高性能混凝土1997年3月的“高强与高性能混凝土”会议上，吴中伟院士首次提出“绿色高性能混凝土（GreenHighPerformanceConcrete，GHPC）”的概念，吴院士指出：作为一种材料或产业，节约资源能源也是为了本身能够持续存在和发展。水泥与混凝土作为当代最大量的人造材料，2000年水泥产量将超过16亿t，混凝土已超过40亿~50亿m3。对资源能源的消耗和对环境的影响均十分巨大，混凝土能否长期作为最主要的建筑材料，取决于低碳混凝土技术能否得到开发和广泛应用。从目前混凝土技术状况看，发展绿色高性能混凝土（GHPC）是唯一和必然的选择。绿色的含义，随着认识的深化而不断扩大，主要可概括为：（1）节约资源、能源；（2）不破坏环境，更应有利于环境；（3）可持续发展，既满足当代人的需求，又不危害后代人满足其需求的能力。因此，绿色高性能混凝土，是指从生产制造使用到废弃的整个周期中，最大限度地2减少资源和能源的消耗，最有效地保护环境，是可以进行清洁生产和使用的，并且可再回收循环利用的高质量高性能的绿色建筑材料。综上所述：绿色高性能混凝土是指采用先进的现代化混凝土技术，在妥善的质量管理条件下，尽量少占用天然资源和能源，大量使用工业废弃物和城市垃圾制造成的具有优良耐久性、工作性和经济适用性的混凝土。二、绿色高性能混凝土的特征绿色高性能混凝土是混凝土发展的方向，是我国国情的需要，是建筑工程发展的需要，是对子孙后代负责的需要，2005年原建设部发布了《关于进一步做好建筑业十项新技术推广应用的通知》[建质（2005）26号]文件中第二项既是“高性能混凝土技术”。绿色高性能混凝土具有以下特征：1、节约水泥熟料，减少环境污染水泥厂是人所周知的污染源，排出大量粉尘和有害气体，水泥生产伴随着CO2气体的大量排放，对温室效应推波助澜。常估为1t水泥熟料排放1tCO2，据统计2009年我国的水泥产量达16亿t。水泥基材料作为最主要的建筑结构材料，需求与日俱增。因此除改变水泥品种，改进生产工艺，降低能耗之外，发展绿色高性能混凝土是当前最有效的途径。用大量工业废渣作为活性细掺料代替大量熟料，最多可达60%~80%，在GHPC中不是熟料水泥而是磨细谁淬矿渣和优质粉煤灰、硅灰等，或它们的复合，成为胶凝材料的主要成分。生产这种与环境相容的胶凝材料。比水泥生产，既大大减少CO2的排放，也节约资源能源。2、掺加以工业废渣为主的矿物细掺料更多地掺加以工业废渣为主的矿物细掺料对改善环境，节约土地与石灰石资源，节约能源，效果十分明显。我国水淬矿渣年产约8000万t，粉煤灰产量随火电事业发展迅速增加，已达到2亿t，其中优质粉煤灰适用于高性能混凝土，同时，砂石加工也产生大量石灰石屑和石粉经粉磨加工成的超细粉由于具有良好的表面性能，今后可能成为混凝土矿物掺合料的新品种，这对我国发展与推广绿色高性能混凝土时有利条件。3、发挥高性能优势，减少水泥和混凝土的用量利用高性能混凝土的高强来减小截面，降低自重，节约模板与工时，在高层建筑与大跨桥梁中已收到很大效益；减少材料生产与运输能耗，保证和充分延长安全使用期，经济和生态效益更大；减少水泥与混凝土的用量是从根本上减少环境负担。4、比传统混凝土更好的力学与耐久性能3混凝土的力学性质包括强度和变形，具有优异的力学和耐久性的混凝土结构可以做到历久弥坚。混凝土工程因其工程量浩大，耐久性不足会对未来社会造成极为沉重的负担，提高混凝土耐久性显然越来越重要。许多发达国家每年用于建筑维修的费用超过新建的费用。我国目前也开始进入需要大规模修补或更换已建混凝土结构的时期。混凝土结构的提前劣化必然造成大量建筑垃圾和对混凝土原材料的大量需求与浪费。因此必须从可持续发展的高度对混凝土结构的耐久性给予足够的重视。唐明述院士指出：提高基础设施的耐久性就是节能减排与保护生态环境。5、利用再生骨料，节约资源混凝土制备过程需要大量的砂石，但目前面临优质砂石材料的紧缺问题越来越严重，同时我国近几年来由于大规模的城市化建设，拆除的混凝土结构物大大增加。但我国对废弃混凝土的综合利用率很低，大量的建筑垃圾只能堆放与填埋，既占用了土地，造成垃圾围城，又浪费了资源。据报道，全球每年要产生超过10亿t的建造和拆除废弃物。二大多数建筑废弃物作为混凝土部分骨料的替代物是可行的。因此再生骨料的使用对实现混凝土的绿色化具有较大的推动意义。6、具有与自然环境的协调性传统的混凝土材料的密实性使各类混凝土结构缺乏透气性和透水性，调节空气温湿度的能力差。目前城市表面80%以上的面积被建筑物和混凝土路面覆盖，产生所谓的“热岛现象”。雨水长期不能渗入地下，造成城市地下水位下降，影响地表植物的生长。城区绿色面积减少，生态系统失调。因此生态性混凝土、透水混凝土、植被混凝土必将成为绿色混凝土的一个重要方向。三、绿色高性能混凝土用原材料（一）绿色高性能混凝土用水泥以波特兰水泥为主要胶凝材料的混凝土的应用一般认为是以J.Aspdin1824年获得第一个专利起开始的，最早的波特兰水泥混凝土建筑到目前为止已经有近梁百年的历史了。从20世纪50年代人们就开始了对古代混凝土的研究，发现古代混凝土经过数千年仍完好，而用于修复古代建筑的现代混凝土却几年之后就明显破坏。因此对近现代波特兰水泥为胶凝材料的混凝土进行剖析，对未来胶凝材料的发展方向进行思考，是水泥混凝土研究的重要课题。1、绿色高性能混凝土对水泥的选用（1）绿色高性能水泥4目前水泥生产的绿色化和品质的高性能化已是当今的一个世界性潮流。2003年杭州举办的高性能水泥制备与应用研讨会上，为“高性能水泥”做了如下定义：高性能水泥是用于配制高性能混凝土的水泥，它不像普通水泥那样片面追求力学性能，而是强调综合性能即必须具备优良的力学、施工和耐久性能。2006年5月举办的国际Nanocem研讨会上，提出了关于高性能水泥的粗略定义：“高性能水泥是由iding配合比组成的由水泥熟料、石膏和矿物外加剂粉磨获得的水泥，由这种水泥配制的混凝土应具有更好的工作性、力学性能和耐久性能”。（2）绿色高性能水泥的生产几十年发展经验教训表明，水泥工业的发展必须与环境、资源、能源、以及社会文明进步相协调，实现可持续发展。为尽快使我国水泥生产迈上“绿色化”轨道，应从以下几个方面着手：A、控制总量，优化结构，提高产品档次；B、重视以新型干法为主要内容的新技术新工艺的推广应用，提高行业技术含量；C、合理利用资源、节约能源、保护环境；D、加大循环利用其他工业排放的废渣的力度；E、更加严格地限制粉尘的排放；F、大力推广散装水泥；G、合理布局、重组