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【科普】陶粒混凝土

文章来源:混凝土与水泥制品杂志 人气:日期:2019-06-04 16:24

在现代建筑行业中,混凝土是基础性材料,是现代建筑、基础设施与土木工程施工中必不可少的材料,也是用途最为广泛和用量最大的材料之一。混凝土材料来源广泛,价格相对低廉,且具有良好的强度、性能及耐久度特点,在当前乃至一段时间内都是土木工程、铁路、基础设施和水利工程的首选材料。

自19世纪30年代以来,混凝土应用范围不断扩大,用量持续增长;至19世纪50年代,钢筋混凝土出现后,混凝土应用范围进一步扩大;自20世纪30年预应力混凝土问世以来,预应力混凝土具有自重轻、用量少、抗裂性能和刚度性能优异等特点,逐步取代了钢结构和钢筋混凝土结构。

随着社会现代化发展,我国建筑行业、桥梁工程、铁路工程和水利工程快速发展,高层建筑、超高层建筑等结构形式快速发展,这些结构形式具有自重和跨度等问题,预应力混凝土施工技术要求高,现代工程建设面临新的挑战。在此背景下,陶粒混凝土具有轻质、高强、耐久性能优异、抗震性能良好等特点,逐渐成为混凝土领域应用与发展的主要趋势。

1、陶粒混凝土国内外研究现状

相较于国内,国外在陶粒混凝土研究与应用方面起步较早。自上世纪初期,西方发达国家就开始了陶粒混凝土方面的研究,其目的是改善传统混凝土存在的不足,并取得了良好的研究成果。陶粒混凝土最早于1913年在美国研制成功,受限于相关规范与自身性能限制,陶粒混凝土研制后仅限于用于非承重结构。例如,以陶粒混凝土为原材料建造的美国休斯敦贝壳广场大厦,取得了良好的社会效益与经济效益。上世纪90年代,陶粒混凝土在海上平台和浮桥工程建设方面取得了良好的应用效果。但同时,受限于陶粒混凝土自身性能及造价等因素制约,在工程建设方面发展较为缓慢。至1995年,轻质骨料研究取得了突破性成果,高强陶粒混凝土研制成果,陶粒混凝土发展进入高速发展阶段。

国内在陶粒混凝土方面研究起步较晚,自上世纪50年代以来,轻质骨料混凝土研究和开发主要集中在人造轻质骨料方面,如粉煤灰颗粒、页岩陶粒等,经过较长时间的研究,至50年代后期,我国北京建设成功第一栋以页岩陶粒混凝土建设的装配式建筑,上世纪60年代初,河南平顶山建设完成洛河大桥是国内首座以轻集料混凝土建设的桥梁,自此开始,陶粒混凝土的应用范围由陆地向桥梁建设延伸。直至1995年,随着轻集料的研究成功,轻集料质量、施工技术得到显著改善,高强陶粒混凝土在国内的研究与应用进入快速发展的阶段。进入二十一世纪以来,国内关于混凝土的研究主要集中于陶粒混凝土性能改善及产品应用范围拓展方面。

通过研究国内外文献资料,发现陶粒混凝土研究具有较长的发展历史,但是受限于轻集料的性能及研究,只有系统研究、开发、应用的国家和地区,陶粒混凝土才有广阔的发展空间,同时,在陶粒混凝土的应用推动了国内外对陶粒混凝土性能的研究。