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1、 继续教育学院毕业设计（论文）题 目浅析高性能混凝土的发展状况专 业土木工程姓 名学 号指导教师 起讫日期20172.12017.4.10 2017 年 4 月 10 日浅析高性能混凝土的发展状况摘 要现如今，我国市场经济和科学技术都在飞快的发展，我国的建筑行业也在不断地进行扩大规模。为了提高建筑工程的质量和安全，混凝土作为建筑行业中最基础的建筑材料之一已经在建筑施工项目中得到了最为广泛的应用。然而传统的混凝土具有抗拉性能差、易脆、容易产生裂缝等的缺陷，现在出现了一种新型的混凝土技术高性能混凝土。与传统的混凝土相比，新型的混凝土具有使用寿命长、工作周期长、强度高和体积稳定性强的优势，因此已经被
2、应用到了建筑行业的各个施工范围中。目前高性能混凝土被认为是世界上性能最好的混凝土，受到了各级政府和社会各界的广泛关注。本文针对高性能混凝土在建筑行业施工过程中出现的问题进行了研究探讨。关键词：新型混凝土；混凝土裂缝；高性能混凝土特点；施工范围广；IAnalysis on the development of high performance concreteAbstractNowadays, the market economy and Chinas science and technology are in rapid development, Chinas construction ind
3、ustry is also in constant scale. In order to improve the quality and safety of construction projects, concrete is one of the most basic building materials in the construction industry has been in the construction project has been the most widely used. However, the traditional concrete has poor tensi
4、le properties, brittle, cracks and other defects, there is now a new type of concrete technology - high performance concrete.Compared with the traditional concrete and new concrete has the advantages of long service life, long period, high strength and volume stability and strong advantages, it has
5、been applied to various construction scope of construction industry. The high performance concrete concrete is considered to be the worlds best performance, has attracted wide attention from government and society the study of this paper. For the high performance concrete in the construction industr
6、y in the construction process.Key words: new concrete;Concrete crack; Characteristics of high performance concrete;wide construction area;I目 录摘 要ABSTRACT第一章 高性能混凝土的发展背景1第二章 高性能混凝土的概念22.1高性能混凝土的涵义及特性22.1.1高性能混凝土的涵义22.1.2高性能混凝土的特性2第三章 高性能混凝土在冬季的施工33.1工程概述33.1.1混凝土拌合物出机温度计算43.1.2混凝土拌合物温度计算43.1.3混凝土拌合物中
7、水的加热温度计算43.2高性能混凝土在冬季施工的措施43.2.1冬季施工对混凝土组成材料的要求53.2.2冬季施工对混凝土搅拌及运输的要求53.2.3冬季施工对混凝土浇筑及养护的要求5第四章 高性能混凝土的应用54.1 高性能混凝土的绿色化途径64.1.1绿色高性能混凝土的应用64.1.2绿色高性能混凝土的优点74.1.3 绿色高性能混凝土的缺点84.2 高性能混凝土的发展展望9第五章 高性能混凝土在发展中面临的问题105.1高性能混凝土的开裂问题105.1.1混凝土的裂缝分类105.1.2预防混凝土产生裂缝的措施115.2混凝土裂缝的解决措施125.2.2灌浆、嵌缝封堵法125.2.3结构加
8、固法125.2.4电化学护法12第六章 土木工程中的安全保障措施126.1建立安全施工管理体系126.2培养建筑从业人员的安全施工意识136.2.1建立健全安全教育培训责任制136.2.2完善相关制度13结语14参考文献15致谢15引言：土木工程是一项复杂的系统工程，它所涉及的施工范围有道路桥梁、高层建筑、海港建筑等工程项目。二十世纪八九十年代，国外的发达国家利用混凝土结构使用寿命长的优点设计出了一种全新概念的混凝土-高性能混凝土。新型混凝土与传统的混凝土相比，可以为土木工程的基础设施工程提供百年以上的使用寿命。伴随土木工程行业竞争的日益加剧，高性能混凝土已经受到了整个建筑行业的高度重视。第一
9、章 高性能混凝土的发展背景随着我国科学技术的不断发展，我国建筑行业的工程质量问题受到了政府及社会各界的广泛关注。在土木工程施工中最基础的建筑材料是混凝土，同时也是被应用最为广泛的建筑材料。混凝土是按照一定的比例由石子、砂子、水泥调配而成的，与其他的建筑材料相比较其具有造价成本低的优点。但是随着我国建筑行业正在向高层化、大型化、现代化的方向发展，传统的混凝土已经无法满足现代建筑行业的需求，高性能混凝土必将成为新世纪建筑行业发展的重要建筑工程材料。混凝土应用至今已有100多年的发展历史。从20世纪70年代以来，混凝土已经成为房屋建筑、桥梁建设、水利工程、公路等现代工程项目的首选材料。但是随着近年来
10、我国城市化进程的不断加快，在土木工程施工过程中均出现了钢筋混凝土结构基础设施老化的问题，因此需要施工单位投入巨大资金来进行对工程项目的维修或更新。来自美国国家材料咨询局的政府报告中指出：一九八七年美国大约有25.3万座使用周期不到20年的桥梁均出现了不同程度的破坏现象，而且每年还会呈现出3.5万座的增长趋势。美国在1991年提交的“国家公路和桥梁现状”的国会报告中指出，需要投资910亿美元的费用对出现缺陷的桥梁进行维修或更换；在桥梁的修复过程中如果出现了拖延现象，那么资金将会增加至1310亿美元。美国用于混凝土工程建设的资金约6万亿美元，但是用于对桥梁维修的费用每年将平均高达300亿美元。加拿
11、大耗费5000亿美元对劣化损坏的基础设施工程进行修复。 我国土木工程中混凝土结构的耐久性也出现了相当严重的问题。在20世纪90年代，我国建设部进行了对国内混凝土结构的调查，经调查结果表明，大多数的工程项目在使用2530年后都需要进行大修，建筑物中存在有害介质的其使用寿命仅有1520年，民用建筑及公共建筑一般可以使用50年。传统的混凝土在建筑行业施工过程中工作难度比较大、使用环境相当恶劣，维修也比较困难，因此为了满足现代建筑行业的需求，要求混凝土必须具有施工性能好，使用周期长等优点，从而出现了一种新的混凝土高性能混凝土，高性能混凝土是现代混凝土技术发展的必然结果。第二章 高性能混凝土的概念2.1
12、高性能混凝土的概念及特性2.1.1高性能混凝土的概念目前，世界各国对于高性能混凝土还没有统一的定义。一般认为，高性能混凝土是指经过优质骨料和强度不低于42.5级的水泥与较低水灰配合比调配形成并且在强烈振捣密实作用下制取，指标号不低于C60(混凝土轴心抗压设计强度fc=27.5MPa)的混凝土。2.1.2高性能混凝土的特性高性能混凝土是利用新型的高效减水剂和矿物掺和料使混凝土具有高性能的作用，在现代高强度混凝土的基础上快速发展起来的。使用高效减水剂的作用是可以降低混凝土的水胶比，增大坍落度，控制坍落度损失，提高混凝土的密实性和工作性；使用矿物掺和料可以填充胶凝材料的孔隙，参与胶凝材料的水化，除了
13、可以提高混凝土的密实度外，还可以改善混凝土的界面结构，从而提高混凝土的强度和耐久性。粉煤灰高性能混凝土将粉煤灰作为矿物掺和料，既改善了混凝土的技术性能，同时又充分利用了工业废料，有效地节约了资源和能源，减少了环境污染。新型混凝土与普通混凝土相比具有以下优点： 具有较好的自密性。高性能混凝土在保证正常工作的条件下可以减少用水量少，因此具有较强的流动性、抗离析性以及较优异的填充性。 高性能混凝土具有强度高和体积稳定的特点。高性能混凝土由于高弹性模量、低收缩与徐变、低温度变形的优点，可以满足设计承载力所提出的强度要求，并且具有足够的后期强度增长能力，保证在正常使用情况下的强度要求。因此具有稳定的体积
14、和很好的抗裂能力。 长期的耐久性是高性能混凝土最重要的性能指标。高性能混凝土的使用寿命比较长，高性能混凝土由于抗冻性和抗渗性高于传统的混凝土，其化学抗腐蚀性也优异于传统强度的混凝土，因此在特殊要求的使用条件下可以使混凝土满足抗侵蚀、抗冻融、结构更安全可靠的特殊要求，其工作寿命可以达到50-100年以上。 具有良好的耐火性。由于混凝土具有高度密实性，因此自由水很难从毛细孔中快速的排出，在高温的作用下会使其内部形成蒸汽压力几乎达到饱和的状态。高性能混凝土的耐高温性能是在建筑行业中值得高度重视的关键问题。为了改善高性能混凝土的耐高温性能，可以在混凝土中掺入有机纤维，释放由高温作用产生的蒸汽压力。 高
15、性能混凝土可以满足环境保护和可持续发展的要求。第三章 高性能混凝土在冬季的施工我国冬季比较寒冷，周期也相对较长。为了可以在规定的时间内来完成项目工程的建设任务，所以选择在冬季进行项目施工是不可避免的。由于混凝土受到寒冷季节的影响会使混凝土硬化后其结构遭到破坏，从而导致新浇筑的混凝土早期受冻现象的发生，所以项目施工人员就必须要采用适当的方法进行项目施工，防止新浇混凝土发生早期受冻的现象，使混凝土与冬季外界气温产生较小的温差。3.1工程概述某项工程为建筑一级工程，建筑的基础占地面积为997m2，所采用的是西班牙建筑风格。建筑造型采用的是瓦屋面，使用周期为50年，建筑结构的形式是框架结构，它的抗震设
16、防烈度为7，所设计的建筑防水等级为3级，地下室防水等级2级。由于混凝土的表面系数比较大，所以建筑结构散热比较快。但是由于当时是寒冷季节，为了确保可以如期完工，因此在保证工程质量的情况下必须加快项目施工的步伐。然而为了减小室外温度对混凝土产生的影响，施工人员就必须把握好施工现场浇筑混凝土时的温度，采用钻孔灌注桩的方法时温度不低于5时进行浇筑。3.1.1混凝土拌合物出机温度计算T2=T1-(t1 0.032n)(T1-Ta)式中：T2:混凝土拌合物运输到浇筑时温度，取5；T1:混凝土拌合物出机温度（）；t1:混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间，取0.75h；n:混凝土拌和物运转次数，取2；Ta:混凝
17、土拌合物运输时环境温度（）；:温度损失系数（h-1），取0.253.1.2混凝土拌合物温度计算混凝土拌和物的温度按下式计算：T1T0-0.16*(T0-Ti) 式中：T0为混凝土拌合物温度（）；T1为混凝土拌合物的出机温度（），取10；Ti为搅拌机棚内温度（）；即:10TO-0.16*(T0-Ti)；解得：T0=(100.16Ti)/0.84。3.1.3混凝土拌合物中水的加热温度计算T00.92(mceTcemfTf msaTsa mgTg) 4.2Tw(mw-wsamsa-wgmg) c1(wsamsaTsa wgmgTg)-c2(wsamsa wgmg)4.2mw 0.92(mce mf
18、msa mg)式中：T0为混凝土拌合物温度（）；mw、mce、mf、msa、mg 分别为水、水泥、粉煤灰、砂、石的用量(Kg）；其值分别为：152Kg、291Kg、107Kg、782Kg、1028Kg；Tw、Tce、Tf、Tsa、Tg分别为水、水泥、粉煤灰、砂、石的温度（）；wsa、wg为砂石的含水率（）；c1、c2为水的比热容（KJ/Kg*K）和冰的溶解热（KJ/Kg）；当骨料温度大于0时：c1=4.2，c2=0；当骨料温度小于或等于0时：c1=2.1，c2=335，即：Tw=(10-0.16Ti)/0.84)*(4.2mw 0.92(mce mf msa mg)-(0.92(mce mfT
19、f msaTsa mgTg) c1(wsamsaTsa wgmgTg)-c2(wsamsa wgmg)/ 4.2(mw-wsamsa-wgmg)。3.2高性能混凝土在冬季施工的措施混凝土在冬季的施工过程中要考虑多种影响因素，如天气情况、工程项目的特点、施工的环境等等。为了可以如期完工，要在保证工程质量、工程进度、能源的节约以及降低成本的前提下进行施工。3.2.1冬季施工对混凝土组成材料的要求骨料：骨料中不得有冰块、雪团和有机物，应清洁、级配良好、质地坚硬；水：采用可饮用的自来水；外加剂：防冻剂的选用要符合质量的标准，并且要掌握好防冻剂的性能，它的作用是使混凝土在寒冷温度下不结冰，保证水泥的水化
20、作用,在一定的时间内获得预期的强度。水泥：应该选择活性高、水化热大的普通硅酸盐水泥，水泥的标号不得低于32.5Mpa，混凝土中水泥的使用量每立方都不得少于300kg，水灰比不得大于0.6。3.2.2冬季施工对混凝土搅拌及运输的要求混凝土搅拌时应该选用加热水的方法，80以上的热水不得与水泥直接接触，要先将热水与骨料拌和而后再掺入水泥搅拌混凝土，以避免水泥假凝，搅拌混凝土的时间不得少于3分钟。另外,必要时要对搅拌机周围的环境温度进行防护并通暖保温。 混凝土运输时应该采用混凝土罐车，同时选择最短的路径进行对混凝土的运输，要对混凝土罐车进行保温，来延缓混凝土热量的损失。3.2.3冬季施工对混凝土浇筑及
21、养护的要求混凝土浇筑时由于会受到天气情况的影响，因此浇筑混凝土前施工人员要做好各项准备工作，如施工人员是否齐备、材料是否充足、机具运转是否良好，施工现场道路、场地是否安全畅通、电源是否完备、保温材料是否量足质好等工作，浇筑混凝土要采用机械振捣，振捣时不但要细致而且还要速度快。为了避免混凝土的结构受到破坏，因此混凝土浇筑完成后就必须要马上用塑料布覆盖保持水份，同时在塑料布外侧覆盖保温被进行保温，保温被的覆盖应整齐、严密，使混凝土的温度不至下降过快。混凝土养护的时间要适当，并且应不少于15天。加做两组混凝土同条件试块放在现场环境中，以便随时得到相同条件下混凝土的抗压强度。第四章 高性能混凝土的应用
22、我国C60高性能混凝土已经在工程项目中得到了广泛应用，我国C80混凝土也在工程项目中试点应用。目前，高性能混凝土又分为绿色高性能混凝土、超高性能混凝土和智能混凝土。在土木工程中使用最多的是水泥混凝土，但是水泥混凝土的使用会造成资源和能源的消耗，不利于生态环境的可持续发展，因此水泥混凝土便被绿色高性能混凝土所取代。绿色高性能混凝土可以减少水泥的使用和能源的消耗，在工程项目中可以大幅度提高工作性能；超高性能混凝土具有强度高和密实性强的特点，已经在军事、核电站等众多特殊工程中广泛应用；智能混凝土具有自动感知、自动适应合自动修复的特点，机敏混凝土的出现为智能混凝土应用奠定了基础。混凝土是否可以长期作为
23、建筑工程项目的基础材料，关键在于其是否可以成为绿色建筑材料，成为绿色高性能混凝土必须要具备的优势：（1）可以节约大量的熟料水泥；（2）减少混凝土对环境的污染；（3）可以把工业废渣作为混凝土的主要细掺料；（4）更大地发挥混凝土高性能的优势；（5）减少水泥与混凝土用量。混凝土的绿色含量，着眼于混凝土的可持续发展，绿色高性能混凝土由于具有良好的性能与环境协调性，已成为混凝土产业未来发展方向。4.1 高性能混凝土的绿色化途径高性能混凝土绿色化的一般生产途径是在常规混凝土材料和生产设备以及生产工艺的基础上，优化骨料级配，减小孔隙率。采用新型高效减水剂减少混凝土的单方用水量，合理利用水胶比和水灰比；采用适
24、当掺量的超细矿物粉料或超细复合矿物粉掺和料，增大坍落度和控制坍落度的经时损失。4.1.1绿色高性能混凝土的应用植被绿化混凝土材料由于具有作为固沙、固土、固堤的作用，因此可以应用于城市的道路两侧及中央隔离带、护坡、停车厂、人行路面以及建筑物的局配部，如楼顶、阳台、院墙顶部等不与土壤相连的部位。植被绿化混凝土的应用适合于大面积的绿化工程，特别是大型土木工程建设之后的景观修复工程等。植被绿化混凝土的应用可以增加城市绿色空间，调节人们的生活情绪，同时能够吸收噪音和粉尘，对城市的生态平衡可以起到积极的促进作用。城市道路、广场、护提、护岸工程等主要应用的是透水型混凝土材料。透水型混凝土能够使雨水迅速地渗入
25、到地表，使雨水还原成地下水，可以使地下水资源得到及时补充，保持土壤的湿度，从而改善城市地表植物和土壤微生物的生存条件，扩大城市的透水、透气面积。当降雨时透水型混凝土能够减轻排水设施的负担，避免路面积水和夜间反光，增加行人、行车的舒适性和安全性，减小交通噪音，对调节城市空间的气温和湿度，缓解城市的“热岛效应”，维持地下水位和生态平衡具有重要作用。水生物保护型混凝土可以应用于江河湖泊和海滨等水域及沿岸。水生物保护型混凝土可以做成人工礁石放置在海洋中，使附着在表面的海藻类数量提高23倍，且海藻生长茂盛，形成的食物链可以为海洋生物生长提供良好的生存环境。此外，水生物保护型混凝土还可以应用于淡水域的河床
26、、护岸等的混凝土构件，构件的表面做成凹凸不平的形状，使之尽量接近自然状态的河床、河岸的状态；为水中的藻类、植物提供根部附着的场所，为鱼类提供生息和避难的场所，可以起到净化水质、保护生物多样性以及生态环境的作用。4.1.2 绿色高性能混凝土的优点绿色高性能混凝土是指既能减少对环境的破坏又能与自然生态共生存,可以为人类构造舒适环境的混凝土材料。其具有以下优点：(1)可以节约资源和能源；(2)可以保护环境，有利于环境的发展；(3)符合可持续发展的要求，可以保证人类后代能够健康幸福地生存下去。 结合混凝土绿色和高性能的特点，可以得出绿色高性能混凝土是指采用先进的混凝土技术，节约天然资源和能源的使用量，
27、把大量的工业废弃物和城市垃圾作为混凝土材料，制成具有优良耐久性、工作性和经济适用性的混凝土。一些专家的研究认为，绿色高性能混凝土一般应具有以下特征：（1）所使用的水泥必须为“绿色型”水泥工业生产的。绿色型水泥工业是指可以充分利用资源和二次能源回收并能够循环利用其它工业的废渣和废料，企业领导者不仅要实行质量管理体系，而且还要全面的实行环境保护体系。使粉层、废渣和废气等的排放量几乎接近于零，真正做到不仅自身实现零污染、无公害，又因循环利用其它工业的废料、废渣，而帮助其它工业进行三废消化，最大限度地改善环境。另外还要最大限度地节约水泥的使用量。（2）必须使用经过加工处理的大量工业废渣，如磨细矿渣、优
28、质粉煤灰等作为活性掺合料，可以节约水泥的使用量、保护生态环境、提高混凝土的耐久性。大量应用以工业废液为原料改性制造的减水剂以及在此基础上研制的其它复合外加剂。(3)大力发展预拌商品混凝土，消除现场搅拌混凝土所产生的废料、粉层和废水并加强对废料和废水的循环使用。(4)对大量建筑垃圾进行资源化处理，使之成为可以利用的再生混凝土材料，减少对天然砂石的开采，节约自然资源的使用。 绿色高性能混凝土是指应该具有以下特点的混凝土：可以满足混凝土的可持续发展要求，可以减少环境污染和能源的消耗，又可以与自然生态系统和谐发展；绿色高性能混凝土与传统混凝土相比，具有更高的强度和耐久性；可选择资源丰富，能耗小的原材料
29、；能大量利用工业废弃资源，实现非再生性资源的可循环使用和有害物质的从低排放；适合人居，对人体无害。 植被绿化型混凝土是指能够适应植物生长、可进行植被作业的混凝土及其制品，具有保护环境、改善生态条件、基本保持原有结构材料性能。 透水型混凝土由于无细骨料，在硬化后的混凝土中存在着较大的孔洞、孔隙率大，有较强的透水性能。 水生物保护型混凝土是指能够营造出适合生物生长和生息的空间或孔隙，能够为水藻类生物提供合适的附着表面，并能在混凝土表面增殖，通过相互作用或共生作用形成食物链，使混凝土周围的水质对生物生长没有不良影响，为海洋生物和淡水生物生长提供良好条件，保护生态环境。4.1.3 绿色高性能混凝土的缺
30、点绿色高性能混凝土原材料的选择和使用要求相当严格。绿色高性能混凝土必须使用优质水泥、合格的骨料和掺和料、饮用水以及优质添加剂。与常规混凝土相比，各方面要求都比较高，试验工作必须随时根据工程项目的实际情况进行必要的调整。其施工和养护与普通混凝土相比有很大差别，特别是养护工作，对环境温度和湿度的变化很敏感，为减少混凝土自身收缩，必须从混凝土人模就开始加水养护，并采取喷雾、注水、薄膜覆盖等措施。另外必须加大对绿色高性能混凝土品种的研究和开发工作，大力提高绿色高性能混凝土的高科技含量。比如开发超高强混凝土、轻质混凝土、自密实混凝土等。加大再生混凝土的应用研究工作。在建筑垃圾中有大部分是废混凝土块。要花
31、费用把它们运到郊外，又要从数十公里以外运来骨料，用于新建筑物上，大大增加了混凝土的成本。如果将这些废混凝土回收利用，加工成混凝土骨料，重新应用，既能降低混凝土成本，又能节约资源，保护环境。4.2 高性能混凝土的发展展望 随着我国经济和社会的快速发展，人民生活水平的不断提高，环境污染成为影响经济和社会发展的重要因素，保护环境刻不容缓。地球生态环境由于人类的活动而遭到巨大破坏，为实现经济和社会可持续发展，现在必须重视环境问题，坚持科学发展观建立人与自然和谐发展的新模式，建设节约型社会，要全面协调社会经济和自然环境的关系。我国政府高度重视环境问题，适时制定了中长期节能规划。在规划中建筑业被列为节能与
32、环保的重点行业。 有资料表明：建筑业在我国资源、能源消耗中所占比例分别为50，40，成为主要的环境污染源。建筑业中混凝土是用量最大、用途最广泛的建筑材料。普混凝土是以砂石为骨料的水泥基复合材料，水泥是其中主要的胶凝材料。普通混土质量大、抗拉强度低、生产过程劳动强度大、环境污染严重、可持续发展性。2004年我国水泥产量是97亿吨，如果全部用来生产混凝土，按每立方米混凝土用水泥300kg，砂子05m3，石子08m3计算，可以生产139亿m3混凝土，需要砂大约7亿m3，石子大约ll亿m3，这样就要消耗巨大自然资源和能源，排放出大量二氧化碳气体。我国已探明可用于生产水泥的石灰石总储存量约45亿t，形势
33、不容乐观。面对自然资源不断减少，环境污染日益严重的问题，普通混凝土已经不能很好地适应社会经济发展需要，人们对混凝土性能提出了更高要求，研究和发展新型绿色混凝土已成为当务之急。 绿色混凝土由于具有良好的性能与环境协调性，已成为混凝土产业未来发展的方向。加快发展绿色混凝土，满足工程建设需要是建筑业贯彻实施可持续发展战略的重要途径。在加快研究与开发的同时也要重视绿色混凝土的宣传推广工作，尽快普及应用到建设工程中，充分发挥其经济社会环境效益。 HPC的发展，不过十几年的时间，习惯了普通混凝土的人们对它的认识还不够，阻碍了HPC广泛应用。高强高性能混凝土已基本被接受，而中低强度高性能混凝土还没得到工程人
34、员的普遍认可，这就为中低强调高性能混凝土的普及带来很大障碍。主要原因是对造价和性能的认识不到位在文献指出中低强度混凝土有很好的经济效益，同时也会有很好的社会效益。同时，人们应该认识到“优质工程必须要高性能”。混凝土在整个工程费用中占的比重本来很小，考虑到工程质量，施工方便，耐久性等，HPC即便略增加一些成本，还是值得的，要算大帐，要综合考虑HPC带来的经济、社会效益。为适应我国“节能和绿色建筑”的发展，国家应完善规范，制定相应强制性的法规来大力推广HPC的应用。 在绿色环保日益深入人心的今天，混凝土能否长期作为最主要的工程结构材料，关键在于能否成为绿色建筑材料，于是GHPC便将承担历史的责任。
35、GHPC能更多的节约水泥熟料，更有效地减少环境污染，同时也能大量降低料耗与能耗；能更多的掺加以工业废渣为主的细掺料，节代熟料，改善环境，减少二次污染；能更大地发挥高性能混凝土的优势，尽量减少水泥与混凝土的用量，达到节省资源、能源与改善环境的目的。粉煤灰是火电厂的燃烧废渣，我国每年的排放量在14亿吨以上。粉煤灰具有火山灰活性，它掺到混凝土中，能降低初期水化热，减少干缩，改善新拌混凝土的和易性，增加混凝土的后期强度，显著提高混凝土的耐久性。充分利用粉煤灰作为掺和料发展高性能混凝土，可节约资源和能源，减少二次污染，取得良好的经济和社会效益，是对实现我国可持续发展战略的巨大贡献。第五章 高性能混凝土发
36、展中所面临的问题5.1高性能混凝土的开裂问题高性能混凝土是由高胶凝材料、低水胶和大量活性掺合料等建筑材料组成的，但是目前建筑行业施工过程中出现了结构开裂的现象，致使高性能混凝土与传统的混凝土相比具有很大的差异。在温度和湿度同时变化的条件下，混凝土很容易受到温度和湿度的影响。混凝土会产生硬化并且发生体积变形，由于组成混凝土的建筑材料其变形程度不一样，混凝土的内部会产生相互约束的初始应力，从而造成混凝土的内补会出现微细裂缝的现象。目前，建筑行业对混凝土的耐久性的更加地更重视了，粉煤灰、矿渣等掺合料的使用和预拌混凝土也普遍增多了。高性能混凝土在国内外建筑工程应用中的实践表明，早期开裂问题已成为制约高
37、性能混凝土在工程应用中的重要因素。因此，改善高性能混凝土的抗裂性是高性能混凝土研究中急需解决的问题。5.1.1混凝土的裂缝分类混凝土由于自身特性产生的裂缝： 混凝土收缩裂缝是指混凝土硬化后由于水分蒸发而导致的体积收缩的现象，混凝土在收缩过程中会受到拉应力的影响，当拉应力大于混凝土的抗拉强度时就会产生收缩裂缝。混凝土的收缩裂缝又分为干燥收缩、水化收缩、混凝土的自身收缩等。温度裂缝是指混凝土受到温度变化的影响，通过混凝土的热胀冷缩效应而导致混凝土开裂。混凝土温度裂缝一般分为：混凝土受内部温度差的影响,内部产生温度效应力而导致混凝土的开裂；混凝土结构受环境温度变化的影响，通过热胀冷缩效应对混凝土构件
38、产生拉应力而导致的混凝土开裂。塑性收缩裂缝是指混凝土在凝结之前，表面因失水过多而产生的收缩。造成塑性收缩裂缝的原因有3种情况：一是由于地质结构不均、松软；二是由于回填土不实或沁水而造成不均匀沉降所致；三是因为魔板厚度不足模板支撑间距过大或支撑底部松动所致。由于化学反应产生的裂缝：混凝土拌合后会产生一些碱性离子，这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水分而使体积增大，从而造成混凝土酥松、膨胀开裂。施工不当造成的裂缝： 在施工过程中由于过早的拆除梁板底模和支撑等，会造成施工荷载过大从而导致裂缝的产生； 振捣时间过短或振捣不到位会使混凝土无法达到密实状态，振捣时间过长会使石子下沉上面砂
39、浆偏多导致收缩不均匀产生裂缝； 模板、垫层在浇筑混凝土时过于干燥会引起混凝土的塑性收缩，从而导致混凝土板表面裂缝；5.1.2预防混凝土产生裂缝的措施 严格控制混凝土在施工过程中的配合比。选用低水化热水泥，掺粉煤灰或磨细矿粉外掺料，减少水泥的使用量，降低水化热，在生产及浇筑时对配料、运送、泵送以及其他设备的遮阳或冷却。 温度裂缝产生的根本原因是温度应力，因此要严格控制混凝土的温度应力，最好选择气温较低时进行对混凝土浇筑，使内外温差控制在2025范围内，采取冷却骨料，在浇筑的混凝土工作面搭建遮阳棚等，使混凝土浇筑的温度降低，这样就不会产生裂缝。在混凝土浇捣前应先将基层和模板浇水湿透避免过多的吸收水
40、分，浇捣过程中应尽量做到既充分又避免过度，同时应根据设计提供的承载力限制合理的进行材料堆放。5.2混凝土裂缝的解决措施5.2.1表面修补法表面修补法是处理混凝土裂缝方法中最常见的一种方法，也是最简单的方法。通常是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料。为了防止混凝土因受到各种作用的影响继续开裂，也可以在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等材料。5.2.2灌浆、嵌缝封堵法灌浆法主要是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，对有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的结构整体进行修补，胶结材料硬化后与混凝土形成整体，从而会起到对混凝土封堵加固的作用。5.2.3结构加固法结构加固中常用
41、的方法主要有在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固，当裂缝影响到混凝土结构的性能时就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。5.2.4电化学护法电化学护法中最常用的就是阴极防腐法、氯盐提取法、碱性复原法3种方法。电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。第六章 土木工程的安全保障措施6.1建立安全施工管理体系加强对项目部的安全管理体系的建设，项目经理作为工程项目安全生产的第一负责人要对项目的施工安全、交通安全、防滑、防火等工作认真负责；建立健全安全组织，要对安全机构进行强化，完
42、善安全工作制度的法律法规；贯彻“安全第一，预防为主，综合整理”的思想方针，要求施工作业人员严格遵守国家工程施工安全技术规程的相关规定，制定完善的安全制度和相应的安全措施，根据现场检查的实际情况进行实施；施工现场要配备足够的消防设备，施工现场要严禁明火，确保消防安全；6.2培养建筑从业人员的安全施工意识6.2.1建立健全安全教育培训责任制项目管理人员要明确施工现场的教育培训责任，确立安全教育培训的责任人，项目施工人员要认清教育培训对自身综合素质提升的重要性；项目管理人员还要不断加强对项目施工人员的监督和考核，对考核不合格的施工人员要进行换岗或清退；项目管理人员还要注意对施工人员的职业素养和责任感
43、的培养。6.2.2完善相关制度根据建筑业企业职工安全培训教育暂行规定中的相关要求，要求每个项目管理人员都做好对施工作业人员的安全培训和安全技术交底工作。建立安全教育培训资料表，实行一人一表制度。主要内容包括培训的项目、教育学时、培训对象、培训时间、培训地点以及考核成绩等。对于考核不合格的施工人员，不得让其上岗作业，要重视施工人员的自我保护意识及安全生产意识。 结语高性能混凝土的应用是建筑行业发展的重要基石和前进方向，因此高性能混凝土在建筑工程施工过程中具有重要的作用，为了确保建筑工程的质量和安全，建筑从业者就需要对混凝土进行不断的探索改进和完善，在施工过程中要对各项工序进行仔细的检查，确保使用
44、的是合格的混凝土原料，而且工程监理部门要发挥出应有的监督作用，加强工程项目的管理监督，提高建筑工程项目的质量。参考文献1 缪昌文，高性能混凝土外加剂，2008 2 吴中伟，廉慧珍，高性能混凝土北京：中国铁道工业出版，19993 俞瑞堂.高性能混凝凝土的发展与展望.水利水电工程设计，1997. 4 吴中伟，绿色高性能混凝土混凝土的发展方向C.江西庐山：土木工程学会高强高性能委员会高强与高性能研讨会，1997. 5 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）：36 姚燕，王玲，田培.高性能混凝土.化学工业出版社.2006.2 7 张川，白绍良.美国房屋建筑混凝土结构规范及条文说明.重庆大学出版社.2007.6. 8 程文瀼、康谷贻、颜德姮，混凝土结构原理（上册）第二版，北京：中国建筑工业出版社，2002.9.9 沈浦生主编，混凝土结构设计原理，北京：高等教育出版社，2002.10.10 宋玉普.新型预应力混凝土结构.机械工业出版社,2005.7. 11 陶建平，