自己住的房屋最煩人、最普遍的質(zhì)量問題是什么?漏水、滲水!專家指出:與過去相比,現(xiàn)在房屋的滲漏率居高不下,甚至不降反升,根本原因是混凝土結(jié)構(gòu)的開裂問題比之前嚴(yán)重了?;炷亮芽p的普遍存在,嚴(yán)重降低了建筑的服役壽命。
有效地、低成本地控制混凝土裂縫,是全世界工程師孜孜以求的目標(biāo)。中勁公司研發(fā)的蒸壓硅酸鹽功能骨料(綠能珠)為這一世界性難題提供新的解決方案,讓建筑壽命延長30年。
混凝土開裂成為房產(chǎn)老化的隱患
房屋幾乎是大多數(shù)老百姓最貴的資產(chǎn),很多人積攢一輩子,才購入一套房,都希望自己的房子不僅能夠安心住上一輩子,還能傳給兒女子孫。
目前我國建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),民用建筑的設(shè)計使用壽命至少是50年。而50年壽命保障與混凝土的特性、自然條件影響、后期使用維護(hù)等密切相關(guān)。如果建筑質(zhì)量不好,不僅在居住時出現(xiàn)墻體和樓板開裂,屋頂或側(cè)墻滲水漏水等問題,嚴(yán)重影響了房屋的使用功能,從長遠(yuǎn)看,還會縮短建筑壽命,導(dǎo)致資產(chǎn)財富顯著縮水??梢哉f,高品質(zhì)的房屋建筑,不僅是人們居住環(huán)境的要求,也是財富保值增值的基礎(chǔ)。國家提出的高質(zhì)量發(fā)展,對于與老百姓切身利益和長遠(yuǎn)利益直接相關(guān)的房屋建筑質(zhì)量問題,更是必須得到貫徹實(shí)行,迫切需要加以改進(jìn)。為什么很多古代的房子能傳承百年,現(xiàn)代的鋼筋混凝土房子卻住得鬧心?根本問題還是混凝土質(zhì)量問題,其中最為突出的還是混凝土開裂問題。
混凝土的開裂難題
專家指出:鋼筋混凝土建筑替代了中國傳統(tǒng)的土木建筑,并且從結(jié)構(gòu)上來講,鋼筋混凝土建筑更堅(jiān)固。但是,由于現(xiàn)代混凝土收縮普遍增大、施工過程難以做到及時和充分的保溫和保濕養(yǎng)護(hù),使得混凝土開裂成為普遍現(xiàn)象。甚至有業(yè)內(nèi)人士說“混凝土裂縫是不可避免的”。雖然大部分的收縮裂縫不影響結(jié)構(gòu)的承載力,但會影響建筑的耐久性??梢哉f,有效的、低成本控制混凝土開裂,是一個世界性難題。
新一代混凝土骨料——綠能珠
傳統(tǒng)的混凝土采用天然砂石作為混凝土的骨架,而水泥漿填充其間。多少年來,混凝土用天然砂石做骨料從未改變。南京理工大學(xué)崔崇教授團(tuán)隊(duì)依托國家863項(xiàng)目,研發(fā)了一種用蒸壓工藝制備的骨料,它用85%以上的固廢作為原料,僅用燒結(jié)工藝能耗的15%,在蒸壓條件下(氣壓約1MPa,溫度180~220℃),通過水熱合成形成了穩(wěn)定的托貝莫來石為主要成分的人造骨料,其抗壓強(qiáng)度可達(dá)20-30MPa,表觀密度為1850~2050kg/m3。
崔崇教授的科研成果,經(jīng)過浙江中勁環(huán)??萍加邢薰镜霓D(zhuǎn)化,打通了從實(shí)驗(yàn)室到工廠化生產(chǎn)的技術(shù)關(guān)隘,實(shí)現(xiàn)了規(guī)?;慨a(chǎn),為粉煤灰、爐渣、鋼渣、赤泥、氣化渣、石材鋸泥等大宗工業(yè)固廢的高價值和規(guī)模利用開辟了一條全新的道路。
【中勁蒸壓工藝制備骨料生產(chǎn)線】
這種骨料曾被命名為“云砼石、云砼砂”。這種水熱合成的人造骨料,能不能替代天然砂石?在混凝土中能否發(fā)揮與天然砂石不一樣的作用?中國建筑學(xué)會建筑材料分會副理事長兼秘書長、北京工業(yè)大學(xué)周永祥教授團(tuán)隊(duì)通過系統(tǒng)的研究發(fā)現(xiàn),如在每立方米混凝土中摻入這種功能骨料150~200kg,同時降低混凝土單方用水量10~20kg,水泥用量可降低30~60kg;利用這種骨料粒形和級配改善效應(yīng),可保證混凝土拌和物良好的工作性能,混凝土的密度、強(qiáng)度、彈性模量可以維持不變,甚至可以在混凝土后期強(qiáng)度上獲得大幅度提升;同時,這種骨料還具有一個巨大的性能優(yōu)勢——內(nèi)養(yǎng)護(hù),內(nèi)養(yǎng)護(hù)的存在可以有效改善混凝土內(nèi)部的水化環(huán)境,同時大幅度降低了混凝土自收縮。周永祥指出,這種骨科具有一般天然砂石不具備的功能,能夠顯著提升混凝土的綜合性能,可以說是混凝土的一種功能性原材料。
基于這種認(rèn)識,崔崇教授和周永祥教授共同為這種骨料給出了學(xué)術(shù)上的命名——蒸壓硅酸鹽功能骨料(“綠能珠”則是它的新的商品名)。周永祥教授則進(jìn)一步提出,功能骨料有望成為普通混凝土原材料構(gòu)成中除水泥、砂、石、水、外加劑和摻和料之外的第七組分,將開辟新一代混凝土材料體系,功能骨料成為改進(jìn)混凝土技術(shù)性能的一條新途徑。
新一代自養(yǎng)護(hù)抗裂混凝土問世
在現(xiàn)代混凝土配合比基礎(chǔ)上,用功能骨料替代混凝土骨料總體積的10%~30%,置換出普通砂石,通過相應(yīng)配合比參數(shù)的調(diào)整,就可以配制出一種自養(yǎng)護(hù)抗裂混凝土。其抗裂作用的實(shí)現(xiàn),主要是基于以下技術(shù)原理:
1. 改善了骨料的級配和粒形,可以進(jìn)一步降低混凝土的漿骨比(混凝土中漿體體積與骨料體積的比,這個比值越低,混凝土收縮越小);
2. 改善了混凝土流動性,可以進(jìn)一步降低混凝土用水量和水膠比,從而可以適當(dāng)降低水泥用量,增加粉煤灰等摻合料用量,這樣就可以降低水化熱,減少溫度裂縫,減少水泥水化帶來的一系列收縮;
3. 功能骨料具有較大的吸水率和巨大的內(nèi)比表面積,具有吸水-蓄水-釋水的機(jī)制,在混凝土中可以發(fā)揮良好的自養(yǎng)護(hù)作用,保證了混凝土中毛細(xì)管的相對濕度保持在較高水平,混凝土自收縮得以顯著降低,同時為水泥和粉煤灰等膠凝材料的長期持續(xù)水化創(chuàng)造了條件。
此外,摻加了功能骨料(綠能珠)的混凝土流動性非常好,這就可以避免傳統(tǒng)混凝土常見的蜂窩、麻面、孔洞等質(zhì)量通病。
因此,添加了功能骨料(綠能珠)的混凝土,收縮顯著降低,混凝土開裂風(fēng)險顯著降低,為建造高品質(zhì)、少開裂、少滲漏、長壽命的建筑提供了理想的綠色低碳建筑材料。
【功能骨料微觀結(jié)構(gòu)】
功能骨料可用于結(jié)構(gòu)混凝土,對于高強(qiáng)混凝土、自密實(shí)混凝土、自養(yǎng)護(hù)混凝土、自防水混凝土、高抗裂混凝土、鋼管混凝土等方面具有廣闊的應(yīng)用前景,相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范正在有序推進(jìn)中。
一條100萬噸產(chǎn)線所生產(chǎn)的綠能珠,用于第五代低碳高性能混凝土中,大致可以消納150萬噸固廢。當(dāng)前預(yù)拌混凝土每年使用量30億立方左右,需要綠能珠4億噸左右,每年可以消納掉6億噸固廢。每噸綠能珠的生產(chǎn)成本大約60元,中勁公司按每噸120元回購,加上運(yùn)輸成本,每噸258元銷售給混凝土公司,第五代低碳高性能混凝土每立方的配合比綜合成本,可以比之前下降5%左右。
【寧波工廠】 【福鼎工廠】
目前功能骨料生產(chǎn)線已經(jīng)在浙江寧波、福建福鼎成功投產(chǎn)。據(jù)中勁環(huán)保公司總經(jīng)理朱國云在第十亞洲粉煤灰大會演講中介紹,目前中勁環(huán)保公司已在陜西神木與陜煤集團(tuán)合作建設(shè)了一條年產(chǎn)60萬噸綠能珠生產(chǎn)線,預(yù)計年底可投入生產(chǎn)。明年將在這一地區(qū)與所有攪拌站合作,推廣第五代混凝土。同時,還將分別在山西朔州、內(nèi)蒙鄂爾多斯、寧夏寧東工業(yè)區(qū)、河北邯鄲、山東臨沂、河南平頂山、貴州六盤水、安徽淮南等區(qū)域,完成八個原材料供應(yīng)基地建設(shè)。
【陜西榆林工廠】
隨著中勁環(huán)保公司推出的綠能珠在全國布局投產(chǎn),將為我國房屋建筑的高質(zhì)量發(fā)展和城市更新工程提供新一代優(yōu)質(zhì)混凝土。我們的愿望是——讓老百姓不再為房屋的開裂滲漏而煩惱,讓我們擁有的房屋成為優(yōu)質(zhì)的財富載體傳承更久,讓我們的世界更加綠色低碳。我們期待這樣一個愿景:①讓中國房屋壽命再提升30年?、谧屩袊寂欧旁俳档?0%?、圩尳ㄖC合成本再降低5%!助力我國綠色建筑、低碳減排、固廢利用向縱深發(fā)展。
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