高性能混凝土發(fā)展現(xiàn)狀及展望

1、高性能混凝土發(fā)展現(xiàn)狀及展望 水泥混凝土是近現(xiàn)代最廣泛使用的建筑材料，也是當(dāng)前最大宗的人造材料。進(jìn)入20世紀(jì)以來，以混凝土為建筑材料的工程結(jié)構(gòu)物得到飛速發(fā)展，與其他建筑材料相比，混凝土以其良好的綜合性能已成為樓宇、橋梁、大壩、公路和城市運(yùn)輸系統(tǒng)等現(xiàn)代化標(biāo)志的首選材料。 據(jù)不完全統(tǒng)計，當(dāng)今世界每年消耗的混凝土量不少于45億立方米，而且在21世紀(jì)將連續(xù)穩(wěn)定增長。?  水泥混凝土從問世以來，經(jīng)歷了低強(qiáng)度、中等強(qiáng)度、高強(qiáng)度乃至超高強(qiáng)度的發(fā)展歷程，好像人們總是樂于追求強(qiáng)度的不斷提高。但是近四五十年以來，混凝土結(jié)構(gòu)物因材質(zhì)劣化造成過早失效以至破壞崩塌的事故在國內(nèi)外都屢見不鮮，并有愈演愈烈之勢。這些

2、混凝土工程的過早破壞，其原因不是由于強(qiáng)度不足，而是由于混凝土耐久性不良。例如，在日本海沿岸，很多港灣建筑、橋梁等，建成后不到10年的時間，混凝土表面即出現(xiàn)開裂、剝落，鋼筋銹蝕外露。美國國家材料顧問委員會1987年提交的報告報道，約有253萬座混凝土橋面板出現(xiàn)不同程度的破壞(其中部分僅使用不到20年)，而且每年還將增加35萬座；同年litvan和bickley發(fā)表了對加拿大停車場的檢測報告，他們發(fā)覺大量停車場在遠(yuǎn)比估計的服務(wù)壽命要早得多就出現(xiàn)破壞。美國1991年在提交國會的報告國家公路和橋梁現(xiàn)狀中指出，美國當(dāng)時的全部混凝土工程價值約6萬億美元，而每年用于修理的費(fèi)用高達(dá)300億美元；南非1981年

3、用于拆換橋梁、擋土墻、墩柱、路面、路緣、蓄水壩、系樁柱、防波堤、電桿基礎(chǔ)等的經(jīng)費(fèi)就超過2700萬英鎊，這些結(jié)構(gòu)物多是在建成后310年內(nèi)就發(fā)覺開裂破壞。英格蘭島中部環(huán)形線的21km快車道，11座混凝土高架橋的建筑費(fèi)是2800萬英鎊(1972年)，因冬季撒鹽化冰雪，兩年后就發(fā)覺鋼筋銹蝕將混凝土順筋脹裂，到1989年的15年間，修補(bǔ)費(fèi)高達(dá)4500萬英鎊(即為造價的16倍)，估計以后15年(到20xx年)還要耗費(fèi)12億英鎊(累計接近造價的6倍)!日本目前每年僅用于房屋結(jié)構(gòu)修理的費(fèi)用即達(dá)400億日元以上，日本引以自豪的“新干線”使用不到10年就出現(xiàn)大面積混凝土開裂、剝蝕現(xiàn)象。 我國基本建設(shè)比發(fā)達(dá)國家遲三

4、十多年，但已建的一些工程也有類似令人堪憂的狀況，有不少混凝土工程使用壽命遠(yuǎn)低于設(shè)計要求。據(jù)統(tǒng)計，我國現(xiàn)有建筑面積50億平方米，其中約23億平方米需分期分批進(jìn)行鑒定加固，近10億平方米急需修理加固。1989年，建設(shè)部科技發(fā)展司組織調(diào)查組對x市、西寧、貴陽等地的一些建筑物進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果表明，建國初期的建筑均已達(dá)到必需大修的狀態(tài)，現(xiàn)有大多數(shù)工業(yè)建筑不能滿意安全使用50年的要求，一般使用2530年就需大修和加固。我國在50年月興建的大壩有很多已經(jīng)成為陷入危境的“病壩”：截至1997年年底，馳名中外的x省佛子嶺、梅山、響洪甸三座老壩共虧損1億多元，僅佛子嶺1997年一年就虧損1700萬元，而在修補(bǔ)佛子

5、嶺的設(shè)計預(yù)算中，只修兩個拱就需要1400萬元。1985年水電部調(diào)查報告表明：我國水工混凝土的凍融破壞在“三北”地區(qū)的工程中占100%，這些大型混凝土工程一般運(yùn)行也就30年左右，有的甚至不到20年，如云峰寬縫重力壩，運(yùn)行19年后下游面受破損顯著，表面剝蝕露出骨料，總面積約8500平方米；而豐滿重力壩自從運(yùn)行后就年年修理，運(yùn)行33年后，上、下游面及尾水閘墩破損明顯，表面露出鋼筋，凍害嚴(yán)重，致使壩頂抬高10余厘米。港口碼頭工程，特殊是接觸海水工程，其受凍破壞的現(xiàn)象更為嚴(yán)重，破壞的結(jié)構(gòu)主要是防波堤、胸墻、碼頭、棧橋等，如x市新港的防波堤，采用平凡混凝土的部分，經(jīng)十幾年左右的運(yùn)行，就被凍融破壞以致不能發(fā)揮作用了。地處寒冷地區(qū)的水電站、工業(yè)廠房、鐵道橋涵、交通部門的混凝土路面、橋梁及市政工程等的混凝土，接觸雨水、蒸汽的部分