綠色高性能芯柱混凝土(GHPG)的試驗分析

謝旦

混凝土作為土木工程最主要的材料之一，一個工程建設，所消耗的混凝土量是非常巨大的，探索綠色高性能新型混凝土就成為建筑行業中的重點內容，本文以建筑中芯柱混凝土作為研究對象，對綠色高性能芯柱混凝土（GHPG）進行實驗，確定其具體的性能和特點。

一、引言

綠色環保，節能減排是當前發展的共同目標，而在建筑工程建設中，芯柱混凝土是砌塊建筑原材的三大要素之一，要與砌體一起承受建筑物的垂直荷載和水平荷載，對建筑物體的質量有著很大的影響，而綠色高性能芯柱混凝土也就必須要發揮出芯柱混凝土的作用，保證建筑物的質量。

二、綠色高性能芯柱混凝土

（一）芯柱混凝土

芯柱是砌塊內部空腔中插入豎向鋼筋，并且澆灌混凝土，形成砌體內部的鋼筋混凝土小柱。 ?芯柱需要具有很好的巖性和耗能能力，可以有效的改善鋼筋混凝土柱在高軸比壓情況下的抗震性能。要發揮其作用，這就與芯柱混凝土有著很大的關系。芯柱混凝土具有較強的流動性和塑性，在具體的運用中，一定要具有高流態和低稠度，保證灌注的密實性。

（二）綠色高性能芯柱混凝土

綠色高性能芯柱混凝土：簡稱 GHPG。綠色高性能，在滿足基本芯柱混凝土的質量要求之外，還需要滿足“綠色”“高效”的要求。因此綠色高性能芯柱混凝土，就是利用先進的技術，能夠通過加入外加劑，利用大量的工業廢料作為復合料，取代部分混凝土的材料水泥，配置出高流動性、高粘聚性和保水性、高保塑性、高穩定性，以及高耐久性等特點的綠色高性能芯柱混凝土。

其主要的技術點就在于：一是多功能的化學添加劑，能夠利用化學添加劑，增強芯柱混凝土的粘聚性、保水性，減少對水的利用，增強性能。二是對工業中廢料的利用，降低對自然資源和能源的利用，對工業中一些煤灰、礦粉等作為復合料。通過這些工業廢料加上添加劑在混凝土中運用不，達到節能綠色的效果。

三、綠色高性能芯柱混凝土實驗分析

（一）實驗的原材料和方法

選擇：水泥，工業廢料：粉煤灰、改性礦粉，外加劑以及混凝土所需要的一些基本材料。這些原材料的型號以及相關特性也需要進行明確，本次實驗，所選取的水泥是普通的硅酸鹽水泥和礦渣水泥，礦粉是自行研制的改性礦粉，蓄水量在96%，密度每平方米2850千克，燒失量為0.9%。外加劑采用具有減水增強等多功能的化學外加劑。另外，所用的砂子是采用細度模數2.7的粗河沙，石子是5-10毫米的隨時，采用一般自來水。

具體的實驗，主要是參考《混凝土外加劑勻質性實驗方法》《普通混凝土力學性能的實驗方法》《普通混凝土拌和物性能試驗方法》等等，以及關于耐久性測試的相關實驗標準，作為本次實驗的理論參考。其中還需要考慮芯柱混凝土與普通混凝土的區別，比如養護條件等。

另外對于硬化后混凝土試件的測試，主要是測試重心偏離幾何重心的程度。把配置好的芯柱混凝土拌合物豎向澆注成型（注意是在圓筒型模具中，在澆注過程中，要注意插搗，保證混凝土的密實度），經過一定時間進行拆模測量，這里的時間一般為3天，標準的養護在7天以上。并且根據力矩平衡法測定試件實際中心偏離幾何重心的程度，如果偏離的程度是大于零，那么重心就是偏向成型面，如果小于零，就偏向非成型面，如果是等于零，幾何重心重合。

（二）實驗結果

本次實驗是參考了黃靖，張鴻毓等人發表的“綠色高性能芯柱混凝土（GHPG）的試驗研究”中的實驗。本次實驗，確定了三個方面的問題：

一是化學添加劑，多功能化學外加劑，對于混凝土具有增強減稅的作用，同時也具有減少收縮、增強粘性等作用，需要注意的就是外加劑的用量對比混凝土的質量有著一定的影響，最佳用量會使漿體達到最大流動性，損失最小。另外，外加劑的用量對強度也有一定的影響，不論是使用什么樣的水泥，復合外加劑的增加，強度會有下降的情況。

二是復合輔助膠凝材料，也就是使用的粉煤灰或者是礦粉等廢料，需要有著最佳的配比，同時使用會出現疊加效應，比例不同，表現就不同，要想達到經濟技術環保的效果，如果水泥用量減少，保水性會得到改善;如果復合輔助膠凝材料增加，水泥不變，流動性和強度提高，保水性良好;如果復合輔助膠凝材料增加，取代水泥，使用的粉煤灰要多與礦粉，才能保證經濟性和技術性。最佳為，礦粉取代水泥20%-40%，粉煤灰取代水泥20%-60%，參量為40%-80%。

三是外加劑和復合膠凝材料的使用，可以很好的改善芯柱混凝土的拌合物的和易性，各方性能都有明顯的提高。硬化混凝土的力學性能和耐久性能也得到明顯的改善。

四、結語

我國對于與芯柱混凝土的研究還處于一個起步的階段，很多技術方面相比較國外還不夠成熟，在經驗上也比較缺乏，沒有形成完善的成產設計體系。這就需要加大研究力度，借鑒國外先進的技術經驗，進而提高我國在該領域的研究水平。（作者單位：婁底職業技術學院）