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混凝土生产告诉你目前混凝土研究的热点是什么

信息来源:www.myxqh.com | 发布时间:2020年02月14日

   2020年2月14日,01、低碳
   在传统工业中(比如机械,土木),工业产品的第一功能属性已经被开发的差不多了,新的具有市场前景的功能往往需要基础科学领域有重大的突破。就混凝土制品来说,最近几十年当中这样的突破是几乎没有的。所以低碳被提到了很高的高度。水泥的生产大概占全世界碳排放的8-10%,对于单个工业产品说,是很大的一块。发达国家越来越重视低碳,相关的科研经费也很多,混凝土生产他们的研究也基本引领全世界。绵阳加工混凝土

但是怎么实现低碳混凝土,就很多说法了。大概可以总结成以下两种方式吧:

1、完全水泥替代品:
   粉煤灰,矿渣代替水泥的研究已经很多了,成熟的工业制品也到处都是,已经算不上科研热点了。但是这些工业废料不能完全替代水泥。最近研究比较多的完全水泥代替品是活性氧化镁(Reactive MgO),在遇水以后变成氢氧化镁(Mg(OH)2),然后被空气中的二氧化碳碳化成有强度的碳酸镁(MgCO3)。因为活性氧化镁的生产大概需要800度的烧结,远远低于水泥的生产,而且在硬化过程中自己能吸收大气中的二氧化碳,所以有很好的减碳效应。除此以外,如果用高碱性的溶液来水化(其实这个词不太准确)粉煤灰矿渣,在50-70度的温度中养护,硬化以后的材料也会有很好的强度。这种材料叫Geopolymer,完全不用水泥。最近,焚烧垃圾也被用来研究看能不能代替水泥,好像进展还挺快的。
2、混凝土结构的耐久性:
  如果能用的久一点,结构维修和重修中的混凝土就能省下不少。但是耐久性是一个相对笼统的词,对不同的建筑结构,导致结构失效的机理各不相同。比如公路,疲劳荷载和温度效应是裂缝扩展的主要原因;比如海堤,氯离子对混凝土内钢筋的腐蚀是主要原因。这些问题都可以通过良好的结构设计来缓解,但是材料本身的性能也很重要。就拿钢筋腐蚀来说吧,混凝土生产过去的研究都集中在怎么降低海水在混凝土基体的迁移速度,但后来发现其实一旦有了裂缝,混凝土基体再密实都没有用,所以现在大家很关心裂缝的控制,其中有一个很大的研究分支就是能自愈合的混凝土。
   其实只要有雨水,水泥制品本来就有自愈合的能力:基体中Ca2+离子被水溶解带到裂缝处,然后被空气中的二氧化碳碳化形成碳酸钙(CaCO3)修补裂缝。但是,普通混凝土中的裂缝都太宽了,其中的PH值不适合生成碳酸钙。所以最近很多人在研究怎么用纤维来控制裂缝宽度。当然,像能生成碳酸钙的细菌,能遇空气硬化的化工制品,也都被放到混凝土里,以增加自愈合的效果。
    混凝土的耐久性是一个很复杂的事。温度,湿度,离子浓度,荷载还有其他很多原因的耦合作用是很难量化的。其中有很多可以研究的点,但不是每一个点都能立竿见影带来减碳效果的。