绿色高性能混凝土与科技创新
高性能混凝土的应用及其发展(全文)
高性能混凝土的应用及其发展(全文)模板一：正文：一：引言高性能混凝土是一种具有优异性能和广泛应用前景的建筑材料。
近年来，随着科技的进步和人们对建筑质量要求的不断提高，高性能混凝土在工程领域中的应用越来越广泛。
本文将详细介绍高性能混凝土的应用及其发展。
二：高性能混凝土的定义和特点高性能混凝土是一种具有极高抗压强度、良好的耐久性和抗渗透性能的混凝土材料。
其主要特点包括:抗压强度高、波动性小、耐久性好、抗渗透性强、抗冻性好等。
这些特点使高性能混凝土在工程领域中表现出了独特的优势。
三：高性能混凝土的应用领域1. 桥梁工程：高性能混凝土在桥梁工程中的应用非常广泛。
由于其优异的抗压强度和抗渗透性能，可以有效提高桥梁的使用寿命和安全性能。
2. 建筑工程：高性能混凝土在高层建筑、地下工程和重要建筑物的抗震加固中具有重要应用价值。
其高强度和耐久性能可以提高建筑物的承载能力和抗灾能力。
3. 水利工程：高性能混凝土在水利工程领域中的应用也非常广泛。
例如水坝、水管和水处理设备等建筑物的建造和维护中都需要使用到高性能混凝土。
四：高性能混凝土的发展趋势1. 新材料的研发：随着科技的进步，人们对高性能混凝土的要求也越来越高。
因此，研发出更加优异的高性能混凝土是未来的发展趋势之一。
2. 绿色环保：未来高性能混凝土的发展将更加注重环境保护和可持续性发展。
例如，利用废旧材料和再生材料制造高性能混凝土将成为发展的一个重要方向。
3. 技术应用的创新：随着科技的进步，高性能混凝土的制备技术也在不断改进和创新。
未来可能会出现更加先进和高效的制备工艺和设备。
附件：本文档涉及附件：无法律名词及注释：1. 抗压强度：混凝土材料在受到压力作用时的抵抗能力。
2. 耐久性：指混凝土材料在长期使用和外界环境作用下不发生损坏和破坏的能力。
3. 抗渗透性：混凝土材料对水、气体和其他外界物质的渗透能力。
模板二：正文：一：引言随着科技的发展和社会的进步，高性能混凝土作为一种新型建筑材料正逐渐受到人们的关注和重视。
浅谈混凝土绿色化发展途径
浅谈混凝土绿色化发展途径作者：王晓龙来源：《科技资讯》 2014年第16期王晓龙（天津金隅混凝土有限公司天津 300300）摘要:绿色高性能混凝土是混凝土作为建筑工程材料走可持续发展路线的必然方向,本文着眼于混凝土的可持续发展方向,浅谈混凝土的绿色环保发展途径,从多领域协作、新型产品技术研发等角度出发,提出自己的见解,意在促进混凝土行业绿色、健康的发展。
关键词:混凝土绿色化发展新技术合作中图分类号:TU528 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)06(a)-0076-01混凝土一直在现代建筑中占有极其重要的地位,发挥着无可取代的作用。
作为应用最广、用量最大且为当今世界材料科学中发展和进步速度最快的人造材料之一,在其生产过程中会产生大量的资源及能源的浪费,而在实际使用中又会带来环境污染等负面影响,对于混凝土产量居于世界前列的我国来说更是影响深远。
当前我国混凝土行业已经进入了一个历史发展的关键时期,随着混凝土工业的飞速发展和现代混凝土工程技术的不断进步,混凝土能否长期作为最主要的建筑结构材料,完全取决于能否取得绿色健康化的发展,从而走上可持续发展的道路,成为了一个热门的话题。
“绿色”近年来已经成为热门话题,涉及各领域,成为环保、节能、健康、效率、技术进步、可持续发展等意义的综合体和代名词。
绿色环保型的混凝土,是混凝土发展的必然方向。
在资源与能源利用上减少消耗,在环保上与生态环境协同发展,在实际使用上做到安全舒适。
新型的混凝土既要满足现代建筑行业的需要,又要综合考虑环境因素,还要保证其性能品质的优良,将资源节约、生态平衡和使用安全完美地结合在一起。
1997年,吴中伟院士首次提出了“绿色高性能混凝土”(Green High Performance Concrete,简称GHPC)的概念。
强调的是混凝土的绿色含量,着眼于混凝土的可持续发展。
绿色高性能混凝土由于其具有良好的性能和环境协调性,已成为混凝土产业未来发展的方向。
绿色高性能混凝土材料及其应用
绿色高性能混凝土材料及其应用1. 引言1.1 绿色高性能混凝土材料及其应用的背景绿色高性能混凝土是一种以环保、节能、高性能为特点的新型建筑材料，相比传统混凝土具有更好的性能和更广泛的应用范围。
随着全球环境保护意识的增强和建筑行业的发展，绿色高性能混凝土逐渐受到人们的关注和青睐。
绿色高性能混凝土的背景主要包括以下几个方面：其一，随着人口增长和城市化进程加快，建筑业的发展对资源和环境的压力越来越大，传统的混凝土在生产和施工过程中耗能高、污染严重，无法满足可持续发展的要求；其二，绿色建筑理念的兴起，要求建筑材料具有更好的环保性能和更高的使用寿命；其三，随着科技的不断进步，绿色高性能混凝土材料的研究和开发也得到了迅猛发展，推动了其在工程中的广泛应用。
在这样的背景下，绿色高性能混凝土材料及其应用成为了建筑行业的一个重要研究领域，对环境保护、资源节约、建筑结构安全等方面都具有重要的意义和作用。
未来，绿色高性能混凝土将会进一步拓展其应用领域，促进建筑行业向更可持续、更环保的方向发展。
1.2 研究目的研究目的：本文旨在通过对绿色高性能混凝土材料及其应用进行系统性分析和总结，深入探讨其在建筑工程领域中的重要性和潜在应用前景。
通过对绿色高性能混凝土的特点、研究与发展状况、工程应用情况、优势与不足以及未来发展方向的详细介绍，旨在为相关领域的研究人员和工程师提供参考和启示，推动绿色高性能混凝土在实际工程中的广泛应用。
希望通过本文的撰写，促进绿色高性能混凝土材料的研究和开发，推动建筑行业向着更加环保、高效的方向发展，为实现生态文明建设和可持续发展目标做出贡献。
2. 正文2.1 绿色高性能混凝土的特点1. 环保：绿色高性能混凝土采用矿物掺合料替代部分水泥，减少对自然资源的消耗，同时降低生产过程中的能耗和二氧化碳排放。
这种混凝土在生产和使用过程中对环境的影响较小，符合可持续发展的理念。
2. 抗裂性能好：绿色高性能混凝土中掺入了微纤维、纳米材料等增强剂，使得混凝土的抗裂性能得到提升。
绿色建材的技术创新
绿色建材的技术创新在当今社会，环保和可持续发展已经成为了全球关注的焦点。
建筑行业作为能源消耗和资源利用的大户，也在不断探索和创新，以实现更加绿色、环保和可持续的发展目标。
其中，绿色建材的技术创新无疑是推动建筑行业绿色转型的关键力量。
绿色建材，顾名思义，是指在生产、使用和废弃处理过程中，对环境影响较小，资源利用率较高，并且具有良好性能的建筑材料。
与传统建材相比，绿色建材具有节能、减排、环保、安全、健康等诸多优点，不仅能够降低建筑能耗，减少环境污染，还能为人们提供更加舒适、健康的居住和工作环境。
近年来，随着科技的不断进步和人们环保意识的日益增强，绿色建材的技术创新取得了显著的成果。
在材料的研发方面，新型的绿色建材层出不穷。
例如，高性能混凝土的出现，通过优化配合比和添加外加剂，大大提高了混凝土的强度和耐久性，同时减少了水泥的用量，降低了生产过程中的碳排放。
保温隔热材料的创新也是一大亮点。
真空绝热板、气凝胶等新型保温材料，具有极佳的保温性能，能够有效减少建筑物的能源消耗。
这些材料的研发和应用，为实现建筑的低能耗运行提供了有力的支持。
在生产技术方面，绿色建材的制造工艺也在不断改进和优化。
许多企业采用了清洁生产技术，减少了废水、废气和废渣的排放。
同时，通过提高生产设备的自动化水平和能源利用效率，降低了生产成本，提高了产品质量。
例如，一些陶瓷企业采用了先进的喷雾干燥技术和辊道窑烧制工艺，不仅减少了能源消耗，还提高了产品的合格率和品质。
另外，一些木材加工企业采用了高效的干燥技术和环保型胶粘剂，减少了木材的浪费和甲醛等有害物质的释放。
绿色建材的技术创新还体现在其功能的多样化上。
除了具备基本的建筑性能外，许多绿色建材还具有智能化、自洁、调湿等功能。
比如，智能玻璃可以根据外界光线的强弱自动调节透明度，既节省了能源，又提高了室内的舒适度。
自洁涂料能够在雨水的冲刷下自动清洁表面的污垢，保持建筑物的外观整洁。
调湿材料则可以根据室内湿度的变化自动调节水分含量，创造一个舒适的室内环境。
混凝土行业趋势与创新技术
混凝土行业趋势与创新技术混凝土是建筑行业中的重要材料，其在各种基础设施建设和建筑工程中发挥着关键作用。
随着社会经济的发展和人们对建筑质量和环境保护要求的不断提高，混凝土行业也在不断发展和创新。
本文将从混凝土行业的发展趋势和创新技术两个方面进行探讨。
一、混凝土行业的发展趋势1.1 市场需求持续增长随着城市化进程的加快和基础设施建设的持续推进，对混凝土的需求不断增加。
特别是在交通基础设施、房地产开发、市政工程等领域，混凝土需求量持续攀升。
1.2 绿色环保成为主流随着人们环保意识的增强，绿色环保混凝土逐渐成为市场主流。
低碳混凝土、自清洁混凝土、高性能混凝土等新型环保材料得到更广泛的应用。
1.3 智能化生产助推行业发展随着信息技术的快速发展，混凝土行业也在向智能化生产转型。
自动化搅拌站、智能控制系统等设备的应用，提高了生产效率和产品质量。
1.4 多元化发展助推行业创新随着市场竞争的加剧，混凝土企业开始从传统的生产销售模式向多元化发展转变，涉足混凝土制品、混凝土研发等领域，推动行业创新。
二、混凝土行业的创新技术2.1 高性能混凝土高性能混凝土是目前最具发展潜力的混凝土产品之一，其强度高、耐久性强、施工性能好等优点，得到了广泛应用。
在大跨度桥梁、高层建筑等工程中，高性能混凝土表现出色。
2.2 自修复混凝土自修复混凝土是近年来兴起的一项重要技术，通过在混凝土中添加微生物、水凝胶等材料，实现对混凝土裂缝的自动修复。
这种技术不仅提高了混凝土的耐久性，也减少了维护成本。
2.3 智能施工设备智能施工设备是混凝土行业的一大创新。
自动搅拌车、无人机施工、智能浇筑机器人等设备的引入，提高了混凝土施工效率，降低了劳动强度，保障了工程质量。
2.4 碱活化混凝土碱活化混凝土是一种新型环保材料，通过利用废弃物料进行碱活化，制备出具有高性能的混凝土。
这种技术既解决了废弃物的处理问题，又减少了混凝土生产过程中的二氧化碳排放。
三、结语随着经济的快速发展和科技的不断进步，混凝土行业正朝着更加智能化、环保化、高性能化的方向发展。
简述混凝土的发展趋势
简述混凝土的发展趋势混凝土作为一种常见的建筑材料，广泛应用于各种工程领域，如建筑、道路、桥梁、隧道等。
随着科技的不断进步和人们对建筑材料性能与质量要求的提高，混凝土也在不断发展和创新。
以下将简述混凝土的发展趋势。
首先，绿色环保是混凝土发展的重要趋势之一。
由于混凝土的生产过程中涉及大量的矿产资源消耗、能源消耗和废气排放等环境问题，因此人们对混凝土的环境影响越来越关注。
为了解决这些问题，绿色混凝土成为了当前的研究热点。
通过采用新的配合比设计、控制混凝土中矿渣掺量、减少水泥用量等方法，可以大幅减少混凝土的环境负荷，达到绿色环保的效果。
其次，高性能混凝土的需求日益增加。
由于需求的不断增长，人们对混凝土的性能要求也越来越高。
高强度、高耐久性、高抗裂性、高耐化学侵蚀性等成为了高性能混凝土的主要特点。
为了达到这些要求，研究人员不断探索新的材料、改进配合比设计和加工方法，并且通过微观结构调控和细观力学模型的建立，提高混凝土的力学性能和耐久性。
再次，纳米技术在混凝土中的应用也成为一项研究热点。
纳米材料具有较大的比表面积和在纳米尺度上特有的物理、化学和力学性质，因此在改善混凝土性能方面具有广阔的应用前景。
例如，通过掺入纳米SiO2、纳米TiO2等纳米材料，可以提高混凝土的强度、耐久性和抗裂性能。
此外，纳米技术还可以用于调控混凝土微观结构和界面行为，提高混凝土的力学性能和耐久性。
此外，自修复混凝土也成为当前的研究热点。
由于各种原因，混凝土在使用过程中常常会出现裂缝和损伤，进而影响混凝土的力学性能和耐久性。
为了解决这个问题，自修复混凝土应运而生。
自修复混凝土通过在混凝土中引入微胶囊或纤维等材料，当混凝土出现损伤时，这些材料会释放出修复剂，填充裂缝或损伤，实现混凝土的自我修复。
最后，智能混凝土也是混凝土发展的趋势之一。
随着传感器技术、无线通信技术和信息技术的不断发展，智能混凝土的研究和应用逐渐兴起。
智能混凝土可以通过嵌入传感器和无线通信设备，实时监测混凝土的力学性能、温度、湿度等参数，并将数据反馈给使用者。
绿色高性能混凝土材料及其应用研究
绿色高性能混凝土材料及其应用研究绿色高性能混凝土材料是近年来建筑材料行业的一项重要研究内容，随着人们对建筑材料环保性和性能要求的不断提高，绿色高性能混凝土材料的研究和应用也越来越受到关注。
本文将从绿色高性能混凝土材料的概念、特点、制备方法、应用研究等方面展开阐述。
一、概念绿色高性能混凝土材料是指在保证混凝土强度、耐久性和耐久性等性能的基础上，尽量减少对自然资源的消耗和对环境的污染，达到资源节约和环境保护的目的。
它是对传统混凝土材料的改良和创新，具有绿色环保、高性能和可持续发展的特点。
二、特点1. 绿色环保：绿色高性能混凝土材料是由可再生、可回收的材料制备而成，不会对环境造成污染，符合现代社会对建筑材料的环保要求。
2. 高性能：绿色高性能混凝土材料具有很高的强度、耐久性和抗渗透性能，能够满足现代建筑结构对材料性能的要求。
3. 可持续发展：绿色高性能混凝土材料是以可持续发展理念为指导，不仅在制备过程中尽量减少对自然资源的消耗，还能够实现在使用和维护阶段的可持续发展。
三、制备方法1. 材料选择：绿色高性能混凝土材料的制备首先要选择环保、高性能的原材料，例如优质水泥、粉煤灰、硅灰、粗骨料、细骨料等。
2. 配合比设计：通过科学合理地设计配合比，控制水灰比、胶凝材料用量、骨料种类及掺量等参数，以确保混凝土的强度、耐久性和抗渗透性能。
3. 掺合料的应用：通过添加一定比例的粉煤灰、硅灰等掺合料，可以有效改善混凝土的性能，降低对水泥的消耗，并且减少CO2的排放。
4. 新型技术的应用：利用超细粉磨技术、化学掺合剂、高性能外加剂等新型技术，可以进一步提高混凝土的强度和耐久性，缩短龄期，并且降低能耗和排放。
四、应用研究1. 道路工程：绿色高性能混凝土材料在道路工程中的应用，可以提高道路的承载能力和耐久性，减少对原材料的消耗，延长道路的使用寿命。
4. 高层建筑：绿色高性能混凝土材料在高层建筑中的应用，可以提高建筑的抗震和抗风能力，增强整体结构的稳定性和安全性。
混凝土材料的高性能化发展趋势是什么
混凝土材料的高性能化发展趋势是什么混凝土作为建筑工程中最常用的材料之一，其性能的不断提升对于工程质量和可持续发展具有重要意义。
随着科技的进步和工程需求的不断提高，混凝土材料正朝着高性能化的方向发展。
高性能混凝土（High Performance Concrete，简称 HPC）是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上，采用现代混凝土技术制作的新型高技术混凝土。
它以耐久性作为设计的主要指标，针对不同用途要求，对下列性能重点予以保证：耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。
在强度方面，高性能混凝土具有更高的抗压、抗拉和抗弯强度。
这使得在相同承载要求下，可以减小构件的尺寸，从而减轻结构自重，增加建筑的使用空间。
例如，在高层建筑和大跨度桥梁中，高强度混凝土的应用能够有效减少柱子和梁的尺寸，增加建筑物的内部空间和美观性。
耐久性是高性能混凝土的一个关键特性。
在恶劣的环境条件下，如海洋环境、化学腐蚀环境和冻融循环环境等，普通混凝土往往容易出现劣化和损坏。
而高性能混凝土通过优化配合比、使用优质原材料和添加外加剂等手段，显著提高了抗渗性、抗化学腐蚀性和抗冻性等耐久性指标。
这大大延长了混凝土结构的使用寿命，减少了维修和重建的成本。
工作性的改善也是高性能混凝土的重要发展趋势之一。
良好的工作性意味着混凝土在搅拌、运输、浇筑和振捣过程中能够更加顺畅，不易出现离析和泌水等问题。
这不仅提高了施工效率，还保证了混凝土的均匀性和密实性，从而提高了混凝土结构的质量。
体积稳定性对于混凝土结构的长期性能至关重要。
高性能混凝土通过控制水泥的水化热、减少收缩和徐变等措施，有效地降低了混凝土在硬化过程中的变形和开裂风险。
这对于大型混凝土结构，如大坝和大型基础，尤为重要，能够确保结构的整体性和安全性。
在原材料的选择上，高性能混凝土更加注重品质和性能。
水泥方面，通常选用高强度、低水化热的水泥品种；骨料则要求具有良好的级配、高强度和低吸水率；矿物掺合料，如粉煤灰、矿渣粉和硅灰等的应用也越来越广泛。
混凝土材料的未来发展方向有哪些
混凝土材料的未来发展方向有哪些11 引言混凝土作为建筑领域中广泛应用的材料，其未来发展方向备受关注。
随着科技的不断进步和社会需求的变化，混凝土材料正朝着高性能、绿色环保、智能化等多个方向发展。
111 高性能化未来的混凝土将更加注重高性能。
这包括更高的强度、更好的耐久性、更低的渗透性以及更优的抗裂性能等。
高强度混凝土的研发将使得建筑结构更加轻巧和稳固，能够承受更大的荷载。
耐久性的提升则可以延长建筑物的使用寿命，减少维修和重建的成本。
112 绿色环保化在环保意识日益增强的背景下，混凝土材料的绿色化发展成为必然趋势。
这意味着减少水泥的用量，以降低二氧化碳的排放。
采用工业废渣、废料等作为替代材料，不仅可以减少废弃物的堆积，还能降低混凝土的生产成本。
同时，研发可循环利用的混凝土，实现资源的最大化利用。
113 智能化智能化的混凝土材料将具备自我监测、自我修复等功能。
通过在混凝土中掺入特殊的传感器和纤维材料，可以实时监测混凝土结构的应力、应变等状态，及时发现潜在的安全隐患。
自我修复功能则可以使混凝土在出现微小裂缝时自动进行修复，提高结构的可靠性和安全性。
114 多功能化除了传统的承载功能，未来的混凝土还将具备更多的功能。
例如，隔热保温性能的提升可以减少建筑物的能耗；吸声降噪功能可以改善室内外的声学环境；防火性能的增强可以提高建筑物在火灾中的安全性。
12 结论综上所述，混凝土材料的未来发展方向呈现出高性能、绿色环保、智能化和多功能化的趋势。
这些发展方向将为建筑行业带来新的机遇和挑战，推动建筑技术的不断创新和进步。
同时，也需要科研人员、建筑企业和相关部门共同努力，加大研发投入，完善标准规范，促进混凝土材料的可持续发展，为人类创造更加美好的生活环境。
混凝土的未来发展方向与前景展望
混凝土的未来发展方向与前景展望一、引言混凝土是一种被广泛应用于建筑、基础设施和工程领域的材料，其具有优异的力学性能和耐久性。
然而，随着社会发展和科技进步，人们对混凝土的要求也日益提高，因此探索混凝土的未来发展方向和展望其前景显得尤为重要。
二、混凝土的未来发展方向1. 绿色环保方向随着人们对环境保护的关注度提高，绿色环保成为混凝土发展的重要方向。
未来，混凝土的生产过程将更加注重减少能源消耗和碳排放。
采用新型的水泥替代材料，如粉煤灰、矿渣等，可以降低混凝土生产对天然资源的依赖，减少环境压力。
2. 高性能方向未来混凝土的发展将更加注重其力学性能和耐久性的提升。
新型的混凝土配方和材料可以实现更高的抗压强度、抗拉强度和耐久性，进而提高建筑物的安全性和使用寿命。
例如，添加纳米材料可以提高混凝土的力学性能和抗裂能力。
3. 智能化方向随着物联网和智能化技术的快速发展，未来的混凝土将趋于智能化。
传感器技术可以嵌入混凝土中，实时监测混凝土的状态和性能，提供准确的数据用于维护和修复。
此外，智能混凝土还可以实现自我修复，通过微生物或化学物质修复裂缝，延长混凝土的使用寿命。
三、混凝土的前景展望1. 基础设施建设混凝土作为一种重要的基础设施建筑材料，将在未来继续发挥重要作用。
随着城市化进程的加快，基础设施建设需求巨大，包括道路、桥梁、港口、机场等。
混凝土的优异性能使其成为这些项目的理想选择，其广泛应用将为基础设施建设提供可靠且高效的解决方案。
2. 可持续建筑未来，可持续建筑将成为建筑行业的主要发展方向，混凝土在此领域具有巨大的潜力。
新型的混凝土材料和技术可以实现能源节约、环境友好和经济效益的统一。
通过采用混凝土建造节能建筑和绿色建筑，可以减少对非可再生资源的消耗，降低碳排放，实现可持续发展。
3. 创新应用混凝土作为一种多功能材料，未来将在更广泛的领域得到应用。
例如，混凝土可以用于太阳能集热器的建造，通过光热转换实现能源供应；混凝土也可以用于制造抗震墙体，提高建筑的抗震性能。
高性能混凝土在现代建筑中的应用
高性能混凝土在现代建筑中的应用
随着建筑科技的不断发展，高性能混凝土在现代建筑中的应用越来越广泛。
本文将探讨高性能混凝土的特点以及其在现代建筑中的重要应用。
特点
高性能混凝土是一种具有优异性能的建筑材料，其特点如下：
强度高：高性能混凝土的抗压、抗拉强度较高，能够承受更大的荷载；
耐久性好：具有较好的耐久性，不易受到外界环境的侵蚀；
抗渗透性强：高性能混凝土的抗渗透性能好，能有效防止水分、气体等物质的渗透；
施工性能好：施工过程中易于浇筑、成型，能够满足复杂建筑结构的要求。
应用领域
高性能混凝土在现代建筑中的应用非常广泛，主要体现在以下几个方面：
大跨度结构：高性能混凝土在大跨度结构中的应用越来越多，如桥梁、大跨度梁等；
高层建筑：在高层建筑中，高性能混凝土能够提供更好的承载能力和抗震性能；
特殊结构：在一些特殊结构中，如核电站、隧道等工程中，高性能混凝土也有重要应用价值；
装饰性建筑：在装饰性建筑中，高性能混凝土的表面光滑度高，能够满足设计师的各种设计要求。
发展趋势
随着建筑结构对性能要求的不断提高，高性能混凝土将在未来得到更广泛的应用。
未来，高性能混凝土可能会在以下方面有更多创新和应用：
绿色环保：发展更环保的高性能混凝土，减少对环境的影响；
智能化：结合智能技术，开发具有自愈合功能的高性能混凝土；
多功能：研究开发具有多功能性能的高性能混凝土，满足不同工程的需求。
高性能混凝土的应用在现代建筑中具有重要意义，其优异的性能特点使其在各类建筑工程中发挥着重要作用。
未来随着科技的不断进步，高性能混凝土将会得到更广泛的应用和发展，为建筑行业带来更多创新和可能性。
工程设计中的创新材料与新技术应用
工程设计中的创新材料与新技术应用随着时代的发展和科技的进步，工程设计领域也不断涌现出各种创新材料与新技术。
这些创新材料与新技术的应用，不仅使得工程设计更加高效、环保，也为工程领域带来了全新的发展机遇。
本文将探讨工程设计中的创新材料与新技术应用，旨在揭示其对工程设计产业的积极影响。
一、创新材料在工程设计中的应用1. 高性能混凝土高性能混凝土是指在常规混凝土配方基础上，通过添加特殊材料、改变配比等方式来提高混凝土的性能。
其具有高强度、高耐久、高抗压、高流动性等特点，广泛应用于桥梁、隧道、水利工程等领域。
通过使用高性能混凝土，不仅可以提高工程结构的承载能力和抗震性能，还能够延长工程的使用寿命，减少养护与维修成本。
2. 高性能钢材高性能钢材是指具有更高强度、更好耐腐蚀性和更高韧性等特点的钢材。
在工程设计中广泛应用于建筑结构、桥梁、汽车制造等领域。
高性能钢材可以减少工程结构自重、提高结构的承载能力，同时还能够降低零部件的重量，提高工程的整体效益。
3. 新型建筑材料随着环保意识的不断增强，越来越多的新型建筑材料被广泛引入工程设计中。
例如，新型隔热材料、新型保温材料、新型环保墙材等，这些材料具有优良的隔热、保温、环保等特性，有效降低了建筑物的能耗，提升了建筑物的舒适性和使用寿命。
二、新技术在工程设计中的应用1. 三维建模技术三维建模技术是将平面图形转换为立体模型的一种技术手段。
通过三维建模技术，设计师可以更加直观地呈现设计方案，方便设计者和业主进行沟通和理解。
此外，三维建模技术还可以进行空间分析、模拟工程施工流程等，大大提高了设计效率和设计质量。
2. 虚拟现实技术虚拟现实技术是将计算机生成的虚拟场景与用户的真实感觉相结合的一种技术手段。
在工程设计中，可以利用虚拟现实技术进行建筑物的可视化呈现、模拟施工过程、安全分析等。
这样，设计师和工程师可以在虚拟环境中进行实时交互，发现和解决问题，提高项目的设计质量和施工效率。
土木工程中的十大创新技术
土木工程中的十大创新技术土木工程是一门综合应用科学，涉及到建筑、道路、桥梁、隧道、水利等领域。
在过去的几十年里，土木工程经历了巨大的发展变革，出现了许多创新的技术。
本文将介绍土木工程中的十大创新技术，并探讨这些技术对行业和社会的影响。
一、高性能混凝土高性能混凝土是一种相对于传统混凝土更为坚固、耐用的材料。
它拥有更高的抗压强度和耐久性，广泛应用于大型建筑、桥梁等重要工程。
高性能混凝土的创新使得土木工程可以设计更加复杂、更具挑战性的工程，为人们提供了更安全、高品质的建筑环境。
二、预应力技术预应力技术是一种通过在混凝土结构中增加应力来提高其强度和稳定性的方法。
通过在混凝土构件内部预先施加拉力，可以有效减少结构受力时的变形和应力。
这项技术使得桥梁、楼房等大型工程能够更好地抵抗自重和外部荷载，在抗震、抗风等方面具备更强的稳定性。
三、钢管混凝土结构钢管混凝土结构是一种将钢管与混凝土相结合的新型建筑技术。
通过在钢管内注入混凝土，形成具备钢结构强度和混凝土抗压性能的结构体系，既减轻了建筑重量，又增加了结构的抗震能力。
这一技术在高层建筑和大跨度建筑中得到广泛应用，为城市的现代化建设提供了重要支持。
四、三维打印技术三维打印技术是一种利用特殊设备将数字模型转化为实体模型的技术。
在土木工程领域，三维打印技术可以用于制造建筑构件、制图等工作。
这项技术使得土木工程的设计和施工过程更加高效和精确，同时降低了人力成本，提高了建筑质量。
五、智能化监测技术智能化监测技术是指利用先进的传感器、数据处理和通信技术对建筑物、桥梁等结构进行实时监测和分析的技术。
通过监测各种参数，如应力、变形、温度等，可以及时发现结构的异常情况，并采取相应的维修和加固措施。
智能化监测技术的发展提高了结构的安全性和可靠性，为工程师提供了有力的工具。
六、地下空间利用技术地下空间利用技术指的是将地下空间开发利用起来，满足城市发展的需要。
通过挖掘地下空间，可以建设地下商场、停车场、地铁等设施，有效缓解城市的交通和资源压力。
建筑结构设计中的创新技术有哪些
建筑结构设计中的创新技术有哪些在当今建筑领域，创新技术的不断涌现为建筑结构设计带来了前所未有的变革。
这些创新技术不仅提升了建筑的安全性、稳定性和耐久性，还为建筑赋予了独特的形态和功能，满足了人们对于高品质建筑的需求。
一、新型建筑材料的应用1、高性能混凝土高性能混凝土具有高强度、高耐久性和良好的工作性能。
它通过优化配合比，使用优质的原材料和外加剂，显著提高了混凝土的抗压、抗拉强度和抗渗性能。
这使得建筑物能够承受更大的荷载，减少构件尺寸，增加使用空间，同时延长建筑物的使用寿命。
2、纤维增强复合材料纤维增强复合材料（FRP）由纤维（如碳纤维、玻璃纤维等）和树脂基体组成，具有高强度、轻质、耐腐蚀等优点。
在建筑结构中，FRP 可用于加固混凝土构件，提高其承载能力和抗震性能；也可用于制作新型的结构构件，如梁、柱等，减轻结构自重，提高结构的跨越能力。
3、形状记忆合金形状记忆合金具有独特的形状记忆效应和超弹性性能。
在建筑结构中，可用于制作阻尼器，在地震等外力作用下吸收能量，减小结构的振动，提高结构的抗震性能。
二、结构体系的创新1、大跨度空间结构大跨度空间结构如网架、网壳、悬索结构等，能够实现较大的覆盖空间，满足体育场馆、会展中心等大型公共建筑的需求。
这些结构体系通过合理的受力分析和优化设计，充分发挥材料的性能，创造出宏伟而独特的建筑形态。
2、可开合结构可开合结构能够根据使用需求改变建筑的形态和空间，如可开合屋顶、可移动墙体等。
这种结构形式增加了建筑的灵活性和适应性，为不同的活动和功能提供了多样化的空间。
3、仿生结构仿生结构借鉴自然界生物的形态和结构原理，如蜂巢结构、叶脉结构等，设计出具有高效力学性能的建筑结构。
仿生结构不仅具有良好的受力性能，还展现了独特的美学价值。
三、数字化设计技术1、建筑信息模型（BIM）BIM 技术是一种基于数字化模型的协同设计方法。
它整合了建筑结构的几何信息、物理性能、施工过程等多方面的数据，实现了设计、施工和运维阶段的信息共享和协同工作。
混凝土发展的六大趋势
混凝土发展的六大趋势
1. 绿色可持续发展：混凝土行业越来越关注环境和可持续性问题。
通过使用环境友好的材料、减少碳排放和废弃材料的使用，混凝土产业努力减少对环境的影响。
2. 创新技术的应用：随着科技的发展，混凝土产业也在不断引入新的技术和工艺。
例如，使用高性能混凝土材料、自修复混凝土和3D打印技术等，可以提高混凝土的强度、耐久性和施工效率。
3. 城市化和基础设施建设：随着城市人口的增加和城市化进程的加快，对基础设施建设的需求也在增加。
混凝土在建筑、桥梁、道路和其他基础设施项目中广泛应用，因此混凝土行业将受益于城市化和基础设施建设的趋势。
4. 数字化和自动化：数字化和自动化技术在混凝土生产和施工中的应用也越来越重要。
使用计算机辅助设计（CAD）、建模（BIM）和机器人技术等，可以提高混凝土生产和施工的效率、精度和安全性。
5. 高性能混凝土的需求增加：随着对建筑品质和耐久性要求的提高，对高性能混凝土的需求也在增加。
高性能混凝土可以提供更高的强度、抗裂能力和耐久性，因此在高层建筑、大跨度结构和特殊工程中得到广泛应用。
6. 智能建筑和智能城市发展：随着智能建筑和智能城市的发展，对混凝土的需
求也在改变。
混凝土可以与传感器、智能化系统和可再生能源等结合，从而实现更高级别的功能，如能源管理、环境监测和智能交通等。
绿色高性能混凝土技术特点及应用
绿色高性能混凝土技术特点及应用绿色高性能混凝土是一种采用先进的现代化混凝土技术，在保证混凝土质量的前提下，尽量少的使用天然资源和能源，而使用大量的工业废弃物制成的具有良好工作性、环保性、经济性的混凝土。
运用该技术制成的混凝土具有减少资源、能源消耗及环境负荷等优点，被广泛应用在房屋建筑工程中。
本文简要对绿色高性能混凝土进行了概述，主要探讨了绿色高性能混凝土的技术特点及应用，望日后为建设者和研究人员提供参考。
标签：绿色;高性能混凝土;应用1.绿色高性能混凝土概述我国混凝土专家、工程院资深院士吴中伟教授于1997年首先提出了绿色高性能混凝土的概念，并指出它是混凝土发展的方向。
从高性能混凝土的含义与组成材料来看，它已具有了不少绿色的要素，比传统混凝土向绿色的方向前进了一大步。
现在提出将绿色高性能混凝土作为发展方向，目的在于强调对绿色的重视，加强环保意识，逐步使混凝土技术成为可持续发展的绿色材料。
这不仅是水泥混凝土和建设工程发展的需要，而且是人类生存和发展所必不可少的。
2.绿色高性能混凝土的技术特点2.1水泥熟料的使用量减少与普通的水泥和高性能混凝土不同的是，在绿色高性能水泥的配制时水泥的使用量进一步减少，而使用的水泥熟料也为混凝土的外加剂，大部分使用的材料为工业残渣和城市垃圾等废料，这也使得在进行混凝土配制时二氧化碳的产生量大幅降低，减少了对大气的污染，同时也节省了自然资源和能源的消耗。
2.2工业废料的采用量增加在绿色高性能混凝土的配制时，为了增强其流动性和耐久性，需要加入大量的活性掺合剂，而这些活性掺合剂主要就包括粉煤灰、磨细矿渣和硅灰等工业废料，这些工业废渣本身就具备很强的耐久性和抗腐蚀性，因此在混凝土的配制时加入工业废料掺合剂，不仅能够节省自然资源，形成废物利用，更能提高混凝土的工作性能。
2.3体积更小、质量更轻在上文中介绍到绿色高性能混凝土的熟水泥使用量并且还会掺入大量的工业废渣掺合剂以提升耐久度、抗腐蚀性等特性，这些掺合剂的密度通常要小于水泥，因此这就减轻了混凝土的体积和重量，这也进一步地增强了其耐久性，使混凝土能在更加复杂的环境下保持较长的使用寿命。
混凝土发展的六大趋势
混凝土发展的六大趋势混凝土是一种重要的建筑材料，广泛应用于建筑、基础设施和工程项目中。
随着科技和社会的不断进步，混凝土发展也在不断演进。
以下是六个混凝土发展的趋势：1. 新型材料的应用：混凝土的发展将越来越侧重于新型材料的应用。
例如，在传统混凝土中添加金属纳米颗粒，可以提高混凝土的力学性能和耐久性。
另外，使用高性能纤维增强混凝土可以提高混凝土的抗裂性能和抗冲击性能。
新型材料的应用不仅可以改善混凝土的性能，还可以减少对传统原材料的需求，降低生产成本和环境影响。
2. 绿色环保的发展：随着环境保护意识的增强，混凝土的绿色环保发展已成为一个重要的趋势。
例如，采用再生骨料替代部分水泥原材料，在减少环境污染的同时还可以减少能源消耗。
另外，使用生态混凝土可以降低建筑物的能耗，并提高建筑物的绿色标准。
绿色环保的混凝土能够满足社会对环境友好建筑的需求，将逐渐取代传统混凝土的应用。
3. 自修复混凝土的应用：自修复混凝土是一种能够在微小损伤发生后自动修复的材料。
混凝土中的微生物和特殊添加剂会在损伤部位和空气接触时开始修复工作。
这项技术可以延长混凝土的使用寿命，提高混凝土的耐久性，并减少常规维修和维护工作的成本和时间。
自修复混凝土的应用将提高建筑结构的可靠性和安全性。
4. 智能化混凝土：随着互联网和物联网的快速发展，混凝土领域也出现了智能化发展的趋势。
通过在混凝土中嵌入传感器和智能设备，可以实时监测混凝土的性能和健康状况。
此外，智能化混凝土还可以与其他智能建筑系统进行集成，实现对建筑物的智能化管理和运维。
智能化混凝土的应用将提高建筑物的安全性、智能性和可持续性。
5. 预制混凝土的推广：预制混凝土是指在工厂预制好的混凝土构件，然后在工地上进行组装。
预制混凝土具有高质量、高效率和可重复利用的特点。
预制混凝土的推广可以减少现场施工的时间和人力，提高施工效率并降低施工成本。
预制混凝土的应用将逐渐成为建筑行业的主流。
6. 数字化设计和施工：数字化设计和施工技术的应用将推动混凝土行业的发展。
绿色混凝土在建筑工程中的应用
绿色混凝土在建筑工程中的应用摘要：近年来，我国建设领域开始广泛使用一种新型的环保混凝土。
这种混凝土是由大量的垃圾作为原材料经过合理的处理而制成，可以极大地减少对环境的影响。
因此，我们应该在建筑行业中推广这一材料，以提高国内建设项目的质量水平。
为了达到这个目的，本文将对绿色混凝土建筑施工材料的应用及其发展前景进行深入探讨，希望能为读者提供有价值的参考和启示。
关键词：绿色混凝土；建筑材料；建筑工程1绿色混凝土发展现状1.1绿色高性能混凝土发展现状在建筑施工过程中，使用高效的环保混凝土材料不仅可以节省施工成本，实现对混凝土材料的科学运用，提升混凝土的整体质量，还可以大幅度降低对环境的破坏。
近年来，我国已经大力推广和使用了环保絮凝剂，并设定了更高的环保标准和混凝技术。
因此，“绿色混凝土”已被我国列为一项重要的战略项目。
我们现在的建筑行业人士必须致力于研究和发展绿色混凝土建筑技术，同时我国也应设立专项研究计划，以提升我们整个建筑行业的技术水平和建设品质。
1.2再生骨料混凝土发展现状在混凝土的配料过程中，我们可以利用废旧砖块、砂石等作为水泥基体的集料。
同时，如果在混凝土中添加一些水泥，就可以制成一种可回收利用的材料。
这种材料可以被用于处理建筑工地上的废弃物，实现其再利用。
经过深入的研究，全球的建筑行业每天都会产生大量的废弃混凝土，这些材料不能被合理利用，进而形成了大量的建筑垃圾，占用了大量的土地和耕地。
而那些废弃的水泥碎片也需要很长时间才能分解。
因此，通过使用絮凝剂来促进废弃物的科学处理成为了可能。
建筑施工单位可以通过特定的工艺，将废弃的建筑材料进行再利用，这样不仅可以减少建筑垃圾，还可以减少施工作业对自然环境的破坏。
1.3环保型混凝土透水混凝土分析透水水泥是一种新型的建筑材料，它的优点是可以提高建筑物的透水性和透气性，从而改善城市气候环境。
使用透水水泥可以使雨水迅速渗透到地下，减少城市内涝的发生，同时也能够调节城市气温湿度。
建筑材料的新技术发展趋势有哪些
建筑材料的新技术发展趋势有哪些在现代社会，建筑行业的快速发展离不开建筑材料的不断创新。
随着科技的进步和人们对建筑质量、环保、节能等方面要求的提高，建筑材料的新技术正呈现出一系列令人瞩目的发展趋势。
一、高性能混凝土的广泛应用混凝土作为建筑中最常用的材料之一，其性能的提升一直是研究的重点。
高性能混凝土具有高强度、高耐久性和良好的工作性能。
它通过优化配合比，采用优质的原材料和先进的生产工艺，减少了水泥用量，降低了混凝土的收缩和开裂风险。
高性能混凝土在高层建筑、大跨度桥梁和重要基础设施中的应用越来越广泛。
例如，一些摩天大楼的建设中，高性能混凝土能够承受巨大的荷载，同时保证结构的稳定性和安全性。
而且，由于其耐久性好，能够减少建筑物在长期使用过程中的维修成本。
二、绿色环保建筑材料的崛起环保意识的增强促使绿色环保建筑材料成为发展的主流。
比如，利用工业废渣、建筑垃圾等废弃物生产的新型墙体材料，不仅减少了对自然资源的开采，还降低了废弃物对环境的污染。
此外，具有保温、隔热、隔音性能的绿色建材也备受青睐。
这些材料能够有效地降低建筑物的能耗，提高室内的舒适度。
例如，真空绝热板、气凝胶等新型保温材料，其保温性能远远优于传统的保温材料，为建筑节能提供了有力的支持。
三、智能建筑材料的崭露头角智能建筑材料是具有感知、自我调节和修复能力的新型材料。
例如，形状记忆合金能够在温度变化时恢复到预定的形状，可用于结构的抗震加固；自修复混凝土中含有特殊的微生物或胶囊，当混凝土出现裂缝时，能够自动分泌物质进行修复，延长建筑物的使用寿命。
另外，智能玻璃能够根据外界光线的强弱自动调节透明度，实现节能和室内采光的优化。
这些智能材料的出现，为建筑的智能化发展提供了新的可能。
四、纤维增强复合材料的发展纤维增强复合材料，如碳纤维、玻璃纤维增强复合材料，具有高强度、轻质、耐腐蚀等优点。
在建筑领域，它们可以用于加固和修复老旧结构，提高结构的承载能力。
同时，在新建建筑中，纤维增强复合材料也可用于制造预制构件，如桥梁的箱梁、建筑的屋面板等，能够减轻结构自重，提高施工效率。
混凝土专利技术
混凝土专利技术一、引言混凝土是一种常见的建筑材料，广泛应用于各种建筑工程中。
随着科技的发展，混凝土技术也在不断创新和改进。
本文将介绍一些混凝土专利技术，包括自愈合混凝土、高性能混凝土和绿色混凝土等。
二、自愈合混凝土自愈合混凝土是一种具有自修复能力的新型混凝土。
在传统混凝土中，裂缝是不可避免的，而这些裂缝可能会导致混凝土的强度和耐久性下降。
自愈合混凝土通过添加微胶囊和微纤维等物质，当混凝土发生裂缝时，这些微胶囊中的修复剂会自动释放出来，填补裂缝，从而实现自我修复的效果。
三、高性能混凝土高性能混凝土是一种具有优异性能的混凝土材料。
它具有较高的强度、较低的渗透性和较好的耐久性等特点。
高性能混凝土的制备方法包括优化配合比、使用高性能水泥和添加剂等。
此外，采用化学矿物掺合料和细粒料填充技术也可以改善高性能混凝土的性能。
四、绿色混凝土绿色混凝土是一种环境友好型的混凝土材料。
它的制备过程中注重资源的节约和环境的保护。
绿色混凝土可以通过减少水泥用量、使用再生混凝土骨料、添加工业废弃物等方式来减少对自然资源的消耗。
此外，绿色混凝土还可以采用低能耗、低碳排放的生产工艺，减少对环境的污染。
五、混凝土防水技术混凝土防水技术是一项重要的混凝土应用技术。
在一些特殊的工程中，如地下室、水池和隧道等，混凝土需要具备防水功能。
传统的混凝土防水方法主要包括使用防水涂料、挡水板和防水卷材等。
然而，这些方法存在一些问题，如施工难度大、施工周期长和防水效果不稳定等。
因此，一些新型的混凝土防水技术得到了广泛研究和应用，如添加防水剂和防水混凝土的制备等。
六、混凝土耐久性评估技术混凝土的耐久性是评价混凝土质量的重要指标之一。
传统的混凝土耐久性评估方法主要包括抗渗性、抗冻融性和耐化学侵蚀性等指标。
然而，这些方法存在一些局限性，如测试周期长、结果不准确等。
因此，研究人员提出了一些新的混凝土耐久性评估技术，如使用无损检测技术、电化学方法和纳米材料等。
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建 筑 材 料 学 报
第1卷
济 、功能等的研究效果不很突出 ,与预期的材料设计相距尚远. 1987 年我在“反思”一文中提出建 议 ,水泥与水泥基材料的科学研究工作近期仍宜以宏观 (粗观) 为主 ,以亚微观微观研究作为验证和 解释以促进深化. 当前应积极扩大已取得宏观效益的成果或苗头 ,例如掺加活性细掺料与高效外加 剂以及细磨 、节能工艺等 (当时还未提出高性能混凝土技术) .
科学思想分为两大派系 :整体论 (综合) 与还原论 (分解) ,过去整体论用得最普遍 ———中医辩证 论治可为一例. 近代科研手段精进 ,还原论用得更为普遍. 即将科研对象还原或分解到可能达到的 最小单位 ,进行具体的量化研究 ,还原论对当代自然科学与技术科学的发展 ,已产生很大作用 ,但缺 点是分得愈细 ,愈易脱离整体和实际 ,因此无法从整体来全面有效地解决问题或认识事物的本质.
第 1 期
吴中伟 :绿色高性能混凝土与科技创新
3
日本内川浩也发表了“高性能环境共存型混凝土用先进胶凝材料”的文章1) . 现在我国水泥产量超过世界总产量的 1/ 3 ,初步计划 2010 年将增至 8～8. 5 亿 t ,接近当时世
界总产量的 1/ 2. 从低估计 ,1995 年我国熟料水泥产量 3. 5 亿 t ,则 CO2 排放量也为 3. 5 亿 t ,到 2010 年的 15 年内 ,累计排放 CO2 将达 75 亿 t . 如世界水泥产量从 1996 年 13 亿 t 到 2010 年增到 18 亿 t ,则水泥工业为地球大气层增加 CO2 的积存量达 150 亿 t 之巨 ,对环境影响之大 ,无法估量 ! 现在各国政府纷纷提出对温室气体排放量的限制计划 ,波特兰水泥与常规混凝土必将受到愈来愈 严格的限制. 1997 年我国国家建材局提出水泥工业“上大改小”与对小水泥“淘汰 、限制 、改造 、提 高”的正确方针 ,同年 5 月在我国水泥工业发展座谈会上 ,我提出到 2010 年我国熟料水泥产量应保 持在年产 3. 5 亿 t 的当前水平 ,以发展绿色高性能混凝土作为主要措施. 2. 3 高性能混凝土是对常规混凝土的重大改进
所以 ,HPC 不仅在性能上比 NC 大大改进 ,在节约能源 、资源 、改善劳动条件 、经济合理等方 面 ,尤其在利用工业废渣 、保护环境方面有着十分重大的意义 ,因此 ,将发展成为一种可持续发展的 绿色材料. 2. 4 绿色高性能混凝土( Green HPC,简为 GHPC)
人类的生存与发展 ,只能在地球这个巨大生态系统的承载力 (环境 、资源 、能源 、物种等) 范围之 内. 人类的繁衍与活动不能超越生态系统有限的调节能力 ,随着近几十年的人口爆炸 ,生产发达 ,地 球承受的负担剧增 ,尤以资源枯竭 、环境破坏 、物种灭绝最为严重 、人类生存与发展受到了极大的威 胁. 因此绿色事业受到普遍关注 ,绿色的涵义 ,随着认识的深化而不断扩大 ,主要可概括为 :
第 1 卷第 1 期 1998 年 3 月
建 筑 材 料 学 报
J OU RNAL OF BU ILDIN G MA TERIAL S
特约专稿
绿色高性能混凝土与科技创新
Vol. 1 No. 1 Mar. 1998
吴中伟
(中国建筑材料研究院)
摘 要 水泥与水泥基材料科研近期宜在宏观 、粗观 、亚微观三个层次上进行. 波特兰水 泥与常规混凝土存在着可持续发展的问题. 生产 1 t 熟料水泥同时排放 1 t 左右的 CO2 . 中国水泥与混凝土需量猛增 ,形势更为严峻. 因此提出发展绿色高性能混凝土 ,并扩大其 应用 范 围. 从 宏 观 、粗 观 、亚 微 观 三 个 层 次 说 明 开 发 GHPC ( green high performance concrete) 对中国和世界的重要意义. 关键词 高性能混凝土 ; 绿色高性能混凝土 ; 超高性能混凝土 ; 环保型水泥基材 ; 熟料 中图法分类号 TU 5
水泥 ( Portland cement ,以下简为 PC) 与常规混凝土 (normal concrete 以下简为 NC) 均大量浪费资源 能源 ,更严重的是破坏环境 ,尤其因用量极大和不断增加 ,更成为引人瞩目的不可持续发展的大宗 建筑材料.
水泥厂一直被看作污染源. 传统上对水泥工业排放的有害物限于 CO ,NOx , SO3 , HCl ,CH 与 Hg ,Pb ,Cd ,As ,Cr ,Ni , Ti ,Zn 等重金属. 所采用的防治手段不外设备密封 ,负压操作与高烟囱排放 , 以保持工厂与车间范围的“清洁”与工人的“安全”. 其实 ,排放的大量 CO2 是环境代价最高的“温室 气体”,直到 1992 年在巴西里约热内卢由联合国召开的世界环境与发展大会后 ,才引起各国政府与 人民的重视.
综合各种观点对 HPC 提出如下定义 ,供大家讨论 “: HPC 是一种新型高技术混凝土 ,是在大幅 度提高常规混凝土性能的基础上 ,采用现代混凝土技术 ,选用优质原材料 ,在妥善的质量管理的条 件下制成的. 除水泥 、水 、集料以外 ,HPC 必须采用低水胶比和掺加足够细掺料与高效外加剂. HPC 应同时保证下列诸性能 :耐久性 、工作性 、各种力学性能 、适用性 、体积稳定性和经济合理性”.
mm) . 水泥与水泥基材料科研 ,目前宜分为宏观 、粗观 、亚微观三个层次. 陶瓷材料科学已进入微观层
次 (如纳米陶瓷等) ,水泥基材料很快也将进入微观层次的研究. 高性能混凝土的微观研究已排上日 程.
2 从宏观层次上提出绿色高性能混凝土
2. 1 波特兰水泥与混凝土的可持续发展问题 地球环境问题已十分严峻 ,一切科技创新 ,必须遵循可持续发展战略. 现在大量使用的波特兰
1990 年 5 月 ,美国国家标准与技术研究院 (N IST) 与美国混凝土协会 (ACI) 召开会议 ,首次提 出高性能混凝土 (high performance concrete ,以下简为 HPC) 这个名词. HPC 是用优质水泥 、集料 、 饮用水和活性细掺料与高效外加剂制成 ,它是同时具有优良耐久性 、工作性 、强度的匀质混凝土. 对 于 HPC ,各国根据不同的工程提出不尽相同的要求和涵义 ,大多数认为 HPC 的强度不应低于 50～ 60 MPa ,但日本更重视工作性与耐久性. 例如 ,新建的明石跨海悬索桥 ,缆索锚基混凝土 52 万 m3 要求高耐久性 、高流动性 、高体积稳定性与低水化热 ,而强度指标则为 91 d 50 MPa (28 d 约 42 MPa) ;其桥墩混凝土约 50 万 m3 ,要求高耐久性 、高抗冲刷与低温升 ,强度只要求 20 MPa. 两者都 是掺加复合细掺料与复合外加剂的 HPC ,其细掺料用量均超过熟料水泥.
钱学森先生一向重视科研思维方式. 他提出应将还原论与整体论两种不同的思维方式结合起 来 ,从宏观上把握事物的整体 ,用还原论对事物的系统 、结构 、功能等进行具体的量化研究. 他主张 : “从定性到定量综合集成”. 他认为 50 年代以来 ,各种新技术的迅速发展与普遍采用 ,为进行创造性 思维与创新工作提供了前所未有的条件 ;人机结合的工作体系 ,对各种复杂事物进行从定性到定量 的分析与综合集成 ,能够准确地把握复杂事物的现象与本质 、微观与宏观 、部分与整体 、固定与发展 的辩证关系 ,有所前进 ,有所创新.
近 30 多年来在材料科学与工程学的建立与高速成长中 ,也提出了“从宏观到微观 ,从定性到定 量”,愈来愈重视还原论的运用 ,以水泥与水泥基材料为例 :水泥水化与水泥石结构的研究这一课 题 ,从 70 年代瑞典科学家开始用 SEM 进行研究以来 ,形貌学研究风行一时 ,提高了亚微观 (细观) 层次上的认识. 随后 ,更多的新技术新工具的应用 ,使水泥水化与水泥石结构的认识深化了一大步 , 但进入 80 年代中叶 ,热潮似有所减退 ,对波特兰水泥与水泥基材料的技术进步 ,如品种 、性能 、经
1 科学思想与科技创新
在世纪交替 、祖国经济面临重大转折的时代 “, 科学技术是第一生产力”、“科教兴国”、“创新是 民族的灵魂”……等很多号召 ,说明科技工作者担当着时代使命和人民的厚望 ,如何在本专业作出 最大的贡献应该时刻铭记在心 ,身体力行. 科研工作是创造性劳动 ,科研工作者应不断创新. 科技创 新必须有正确的科研思想或科研思维方式 ,必须正确选题. 就技术科学而论 ,选题必须重实效与时 效 ,应密切注视当前 ,联系实际 ,力求早收实效大效. 时间就是财富 ,积累要有时间 ,创新来源于继 承 ,在积累的基础上前进.
11 节约资源 、能源 ; 21 不破坏环境 ,更应有利于环境 ; 31 可持续发展 ,既满足当代人的需求 ,又不危及后代人满足其需要的能力. 前两条是第三条的保证. 作为一种材料或产业 ,节约资源能源也是为了本身能够持续存在和发展. 水泥与混凝土作为当 代最大宗的人造材料 ,预计到 2000 年水泥产量将超过 15 亿 t ,混凝土将超过 40～50 亿 m3 (100～ 120 亿 t) ,对资源能源的消耗和对环境的影响均十分巨大 ,混凝土能否长期作为最主要的建筑结构 材料 ,其关键在于能否成为绿色材料. 所以 , GHPC 是混凝土的发展方向 ,更是混凝土的未来 ,提出 GHPC的目的在于加深人们对绿色的重视 ,即加强绿色意识. 要求混凝土工作者更自觉地去提高 HPC 的绿色含量或加大其绿色度 ,节约更多的资源能源 ,将对环境的破坏减到最小. 这不仅为了混 凝土与建筑工程的持续健康发展 ,也是人类的生存与发展所必需 ,是大有可为的.
关于宏观 、微观等研究层次的划分 ,有不同意见 ,最常用的是 : 粗观 (macro , > mm ,按一般称作宏观 ,似不妥) ; 亚微观或细观 (submicro μ, m) ; 微观 (micro ,nm) . 钱学森先生的划分是 : 胀 、宇 、宏 、微 、渺 ,五个层次. 大到宇宙 ,小到比基本粒子更小 ( 10- 33