砼高性能化应用影响

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1、混凝土高性能化应用技术对经济社会影响研究1．混凝土发展历程及概念1.1普通混凝土混凝土技术的发展经历了漫长的时间，从远古时代开始就随着人类文明的发展而发展，同人类文明一起进步，或者说它本身就是一种人类的文明，不同时期的混凝土技术代表了人类发展不同的历史阶段。公元前3000年，古埃及人用植物秸杆和泥浆的混合物砌筑石块，并将这种技术用于建造金字塔，这是混凝土技术的雏形。1796年英国人詹姆斯•帕克烧制出世界上第一炉水泥，称为帕克水泥或罗马水泥，并申请专利。这项技术极大地推动了混凝土技术的应用和发展。直到1824年，英国人约瑟夫•阿斯普丁发明波

2、特兰水泥，它取代了罗马水泥，并在世界范围内广泛应用。1850年法国人取得了钢筋混凝土专利权；1896年法国Feret提出以孔隙率为主要因素的强度公式；1919年美国AbramsD提出著名的水灰比定则，成为混凝土材料性能研究的一个里程碑。混凝土配合比设计方法和施工工艺像雨后春笋般涌现出来。1928年法国人FreyssinetE发明了预应力锚具和预应力钢筋混凝土技术，这是混凝土技术的一次革命，极大地推动了混凝土在建筑技术中的应用。随着建筑技术的进步，对混凝土强度要求也越来越高，20世纪50年代，混凝土的抗压强度已经能够达到34Mpa。从强度意

3、义上说，普通混凝土的概念也具有时代性和区域性特征。不同区域，不同时代混凝土技术发展水平不一样，普通混凝土与高强混凝土的分界点也不一样。目前，大多数国家延用美国混凝土学会（ACI116r-00）对二者的分界点的界定，即强度约为41Mpa（6000psi）。2.高强混凝土1935年美国MasterBuilder的E.W.Scxiptrt研究制造成功以纸浆废液中木质磺酸盐为主要成分的“普浊里”减水剂(Pozzolitn)，并于1937年获得世界上第一个减水剂专利。减水剂的工业生产使混凝土即使在较小的水胶比情况下，工作性也能满足施工要求。因此混凝

4、土强度提高很快，20世纪50年代，混凝土最高强度能达到34Mpa左右，60年代41~52Mpa的混凝土开始广泛应用，70年代可以生产出高达62Mpa的混凝土，到90年代138Mpa的混凝土可以实现现场浇注。美国混凝土学会（ACI）于1979年成立ACI363高强混凝土委员会，高强混凝土委员会从强度角度将混凝土分为普通强度混凝土（NSC）和高强混凝土（HSC），并确定分界点是42Mpa（6000psi），相当于我国现行强度评价标准C50~C55强度等级。请加入我国高强混凝土的发展历史，大约自70年代开始发展，到《高强混凝土结构设计规范》相关

5、内容，并指出目前供应混凝土（商品）中大致的强度范围，高强的大致比例（参考徐文）这部分内容宜进入第3部分，作为3.1耐久性问题的凸现：高性能砼发展的历史背景，将目前的第部分作为3.2进入20世纪70年代，发达国家开始关注钢筋混凝土结构特别是早年修建的桥梁等基础设施老化问题。1987年美国国家材料咨询局的一份政府报告指出：在美国当时的57.5万座桥梁中，大约有25.3万座处于不同程度的破坏状态，有的使用期不到20年，而且受损的桥梁每年还增加3.5万座。1991年在提交美国国会的报告“国家公路和桥梁现状”中指出，为修复或更换现存有缺陷桥梁的费用

6、需投资910亿美元；如拖延修复进程，费用将增至1310亿美元。美国现存的全部混凝土工程的价值约6万亿美元，每年用于维修的费用高达300亿美元。在加拿大，为修复劣化损坏的全部基础设施工程估计要耗费5000亿美元。在英国，调查统计了271个工程劣化破坏实例，其中碳化锈蚀占17％，环境氯盐锈蚀占33％，内部氯盐锈蚀占5％，混凝土冻蚀10％，混凝土磨蚀10％，混凝土碱—骨料反应破坏9％，硫酸盐化学腐蚀4％，其他各种不常发生的腐蚀破坏7％。20世纪80年代，混凝土结构耐久性问题更加突出。1980年北海Stavanger近海钻井平台Alexandex

7、Kjell号实然破坏，导致123人死亡；1986年苏联切诺贝尔核电站泄漏造成大面积的放射性污染，生态环境遭受严重破坏。我国的问题也日趋严重，1987年山西大同的钢筋混凝土大水塔实然毁坏，造成很大的伤亡。北京西直门立交桥建成不到10年就得拆除重建。建设部于20世纪90年代组织对国内混凝土结构的调查，发现大多数工业建筑及露天构筑物在使用25～30年后即需大修，处于有害介质中的建筑物使用寿命仅15～20年，民用建筑及公共建筑使用及维护条件较好，一般可维持50年。相对于房屋建筑来说，处于露天环境下的桥梁耐久性与病害状况更为严重。据2000年全国公

8、路普查，到2000年底我国已有各式公路桥梁27.8809万座，公路危桥9597座，每年实际需要维修费用38亿元。港口、码头、闸门等工程因处于海洋环境，氯离子侵蚀引发钢筋锈蚀，导致构件开裂、腐蚀