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2.2高性能混凝土
我国正处于工业化和城镇化快速发展的时期,各种建筑和基础设施建设工程量巨大。现代混凝土结构也向着高层、大跨、超深、特种结构等方向发展。国内许多标志性建筑物都采用了高性能混凝土,如上海环球金融中心、广州国际金融中心、天津117大厦等。同时,市政工程建筑对混凝土性能提出了更高的要求,如须具有更大的承载力以及能够抵御严寒、炎热、雨雪等较严酷的使用环境。高性能混凝土以其优越的性能广泛应用于道路桥梁等公共设施,已在市政工程领域获得了业界的广泛关注。此外,高性能混凝土也在其它建设行业实现了相当规模的成功应用,其中典型应用工程实例包括三峡工程、青藏铁路、南水北调工程、田湾核电站等。
在已经发布的行业标准《高性能混凝土评价标准》(JGJ/T385-2015)中首次提出了高性能混凝土的标准定义,即“以建设工程设计、施工和使用对混凝土性能特定要求为总体目标,选用优质常规原材料,合理掺加外加剂和矿物掺合料,采用较低水胶比并优化配合比,通过预拌和绿色生产方式以及严格的施工措施,制成具有优异的拌合物性能、力学性能、耐久性能和长期性能的混凝土。”从中不难看出,高性能混凝土是从原材料,到制备,最后再到施工应用,整个全过程都体现绿色化的新型建材。今后,高性能混凝土将作为传统混凝土朝着绿色建材方向发展形成的必然产物,在更广阔的行业范围内获得应用,特别是对于工程质量、应用环境和使用性能有更高、更具体要求的建设工程。
2.2.1海洋工程
中国有18000公里海岸线,沿海城市一直是中国改革开放的重点和经济最发达地区。在《“十二五”海洋科学技术发展规划》中明确支持地区沿海经济发展,这为高耐久性的海工混凝土材料和结构的规模化应用提供了契机。
在海洋工程中,高性能混凝土用于大跨桥梁的建造,有利于延长桥梁的使用年限和获得更好的经济效益。在海港工程中,采用高性能混凝土建造码头、防波堤、护岸、海上钻井平台等,对保证结构安全性和耐久性可发挥重要作用。为了我国海港工程建设发展需要,交通运输部组织制定了《海港工程高性能混凝土质量控制标准》(JTS257-2-2012),为进一步在海洋工程中推广高性能混凝土应用提供了必要的技术支撑;
2.2.2交通工程
预计到2020年,我国要投入20000亿人民币用于铁路建设,其中建设12000公里的高铁客运专线,为了满足高铁工程对混凝土耐久性的特殊要求,将大量适用高性能混凝土。同时,我国道路桥涵工程的耐久性也格外受到重视,高性能混凝土非常适合这类工程采用。这些实际需求为高性能混凝土在交通行业领域的进一步应用创造了有利条件;
2.2.3水电工程
国家政府大力发展可再生能源,水电工程建设持续保持高速发展,继三峡大坝之后,类似规模的水电工程都在相继规划、设计或已开工建设。水工混凝土的耐久性和安全性长期以来一直受到高度重视,高性能混凝土有良好的应用基础;
2.2.4核电工程
由于核电工程自身的特殊性,对混凝土结构设施的安全性具有更加具体、更加严苛的要求,高性能混凝土因其自身优异的性能在核电工程中也有应用需求,如用于屏蔽结构的防辐射重混凝土以及用于对安全性和耐久性要求高的安全壳等重要结构。
2.3节能玻璃
当前,节能已经成为建材产品首要考虑的要素之一,玻璃作为大宗建材产品之一,如何减少透过玻璃的能量损失已经成为玻璃产品升级换代的关键。据统计,在建筑中门窗玻璃的能耗约占建筑总能耗的35%左右,因此节能玻璃的应用在建筑节能中具有重要意义。节能玻璃区别于传统玻璃最突出的特点在于,更加优异的保温性和隔热性。门窗用玻璃既要通风换气,又要采光透视,还要密封、保温隔热、节能,借鉴国外发达国家的先进经验,我国近年来研究开发出一批节能玻璃,并实现了成功的工程应用,其中主要产品形式包括中空玻璃、吸热玻璃、低辐射膜玻璃等。
2.3.1中空玻璃
由美国人于1865年发明,是一种良好的隔热、隔音、美观适用、并可降低建筑物自重的新型建筑材料,它是用两片(或三片)玻璃之间(称之为玻璃基片)进行有效支撑,四周采用胶接法进行密封保证始终充满干燥气体,使用高强度高气密性复合粘结剂,将玻璃片与内含干燥剂的铝合金框架粘结,制成的高效节能建筑玻璃,使其具有节能、隔热、防结露等三大基本功能的制品。中空玻璃主要用于需要采暖、空调、防止噪音或结露以及需要无直射阳光和特殊光的建筑物上。广泛应用于住宅、饭店、宾馆、办公楼、学校、医院、商店等需要室内空调的场合
2.3.2吸热玻璃
是指能吸收大量红外线辐射能而又保持良好的可见光透过率的玻璃。它是在普通钠钙玻璃中引入起着色作用的氧化物,使玻璃着色而具有较高的吸热性能。吸热玻璃与普通平板玻璃相比具有如下特点:一是吸收太阳辐射热;二是吸收太阳可见光;三是具有一定的透明度,能吸收一定的紫外线;四是具有一定的透明度,能清晰地观察室外景物;五是色泽经久不变。鉴于上述特点,吸热玻璃已广泛用于建筑物的门窗。
2.3.3低辐射玻璃
又称“Low-E玻璃”,是通过在玻璃表面涂敷低辐射涂层使表面的辐射率低于普通玻璃从而减少热量的损失来达到降低采暖费用实现节能目的。Low-E玻璃又可以分为高透型Low-E玻璃,遮阳型Low-E玻璃和双银Low-E玻璃等。
高透型Low-E玻璃有较高的可见光透射率,采光自然,效果通透,适用于外观设计透明、通透、采光自然的建筑物,有效避免“光污染”危害,制作成中空玻璃使用节能效果更加优良。遮阳型Low-E玻璃适宜的可见光透过率,对室外的强光具有一定的遮蔽性。从节能效果看,遮阳型不低于高透型,其丰富的装饰性能起到一定的室外实现的遮蔽作用,适用于各类型建筑物;制作成中空玻璃节能效果更加明显。双银Low-E玻璃因其膜层中有双层银层面而得名,其属于Low-E玻璃膜系结构中较复杂的一种,是高级Low-E玻璃。它突出了玻璃对太阳热辐射的遮蔽效果,将玻璃的高透光性与太阳热辐射的低透过性巧妙地结合在一起。因此与普通Low-E玻璃比较,在可见光透射率相同的情况下具有更低太阳能透过率。不受地区限制,适合于不同气候特点的广大地区。
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