淺析混凝土的現狀與發展

郭俊巍

混凝土是現今工程中最主要的建筑材料之一,混凝土具有原料豐富,價格低廉,生產工藝簡單的特點,因而使其用量越來越大;同時混凝土還具有抗壓強度高,耐久性好,強度等級范圍寬,使其使用范圍十分廣泛,不僅在各種土木工程中使用,就是造船業,機械工業,海洋的開發,地熱工程等,混凝土也是重要的材料。

混凝土的種類很多,按膠凝材料不同,分水泥混凝土、瀝青混凝土、石膏混凝土及聚合物混凝土等;按表觀密度不同,分重混凝土、普通混凝土、輕混凝土;按使用功能不同,分結構用混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐熱混凝土、耐酸混凝土及防輻射混凝土等;按施工工藝不同,又分噴射混凝土、泵送混凝土、振動灌漿混凝土等。

為了克服混凝土抗拉強度低的缺陷,人們還將水泥混凝土與其他材料復合,出現了鋼筋混凝土,預應力混凝土,各種纖維增強混凝土及聚合物浸漬混凝土等。

此外,隨著混凝土的發展和工程的需要,還出現了膨脹混凝土,加氣混凝土,纖維混凝土等各種特殊功能的混凝土。泵送混凝土,商品混凝土以及新的施工工藝給混凝土施工帶來方便。

目前,混凝土仍向著輕質、高強、多功能、高效能的方向發展,發展復合材料,不斷擴大資源,發展預拌混凝土和使用高性能混凝土也是今后發展的重要方向。

1 預拌混凝土的現狀與發展

混凝土的集中攪拌是建筑工程生產管理方面一項意義重大的改革。預拌混凝土應用的多少,標志著一個國家混凝土生產工業化程度的高低。實踐證明,采用預拌混凝土之后,一般可提高勞動率200%～250%,節約水泥10%～15%,降低生產成本5%左右,還具有保證質量、節約施工用地、實現文明施工等方面的優越性。世界上第一座預拌混凝土工廠出現在德國,建造于1903年,以后受到各國的重視,得到迅速發展。

在我國,混凝土攪拌站始建于20世紀80年代初的上海、常州兩個城市。近30年來,由于建設規模逐步擴大,尤其是北京和東南沿海地區一些城市建設的高速發展,各級建設行政主管部門采取了一些扶植政策和措施,使城市的預拌混凝土產量每年以12%～15%的幅度遞增。上海、北京、廣州、大連、常州等城市應用預拌混凝土量已達到該城市混凝土總用量的80%以上,接近經濟發達國家的水平。但是,預拌混凝土的發展是不平衡的,就全國而言,預拌混凝土占現澆混凝土量的比重還不到30%,有的地方甚至還沒有預拌混凝土站,與經濟發達國家相比,我國預拌混凝土尚屬起步階段,已建成的預拌混凝土站,多屬建筑企業或企業集團管理。隨著建筑行業的發展,近年來,我國的預拌混凝土站已經成為獨立的新興行業,有許多專業公司專門生產和供應預拌混凝土。

預拌混凝土行業迅速發展的同時,也暴露出不少需要重視的問題。如:混凝土定價不合理以及混凝土供需雙方配合不密切,出現供大于求的現象從而導致售出價格降低,因而無法保證預拌混凝土的質量。這種惡性循環不利于預拌混凝土的長遠發展。

為了保證預拌混凝土的健康發展,必須注意以下幾點:

1)加強預拌混凝土廠的合理規劃和布置,預拌混凝土的生產規模應與當地的建筑和市場需求相匹配,避免盲目發展、過度集中。2)有計劃地組織在職人員培訓,提高人員素質及企業的技術和管理水平,加強有關標準的宣傳貫徹力度。3)規范市場,加強有關部門的監督,使供需雙方必須遵守合同,增強合同的法律效力;并制定合理的預拌混凝土價格體系,從而使預拌混凝土能在正常的競爭條件下得以發展。

2 高性能混凝土的現狀和發展

為了弄清當前混凝土在不同用途中存在的缺點和薄弱環節,經調查,對混凝土的要求除了眾所關注的抗壓強度以外,亟待改進提高的混凝土性能,依次為體積穩定性、抗滲性、流動性、抗折(拉)強度、護筋性、線膨脹系數等,當然還需降低成本。上述各種性能歸納起來就是強度、工作性和耐久性三大類,這正符合現在好多國家正在研究開發中的高性能混凝土(HPC)的性能。

高性能混凝土(HPC)的誕生與發展是近代工程發展的需要。高性能混凝土是一種新型高技術混凝土,是在大幅度提高普通混凝土性能的基礎上采用現代混凝土技術制作的混凝土。它以耐久性作為設計的主要指標,針對不同用途要求,對下列性能重點予以保證:耐久性、工作性、適用性、強度、體積穩定性和經濟性。為此,高性能混凝土在配制上的特點是采用低水膠比,選用優質原材料,且必須摻加足夠數量的礦物細摻料和高效外加劑。

與普通混凝土相比,高性能混凝土具有如下獨特的性能:

1)高性能混凝土具有一定的強度和高抗滲能力,但不一定具有高強度,中、低強度亦可。2)高性能混凝土具有良好的工作性,混凝土拌合物應具有較高的流動性,混凝土在成型過程中不分層、不離析,易充滿模型;泵送混凝土、自密實混凝土還具有良好的可泵性、自密實性能。3)高性能混凝土的使用壽命長,對于一些特護工程的特殊部位,控制結構設計的不是混凝土的強度,而是耐久性。能夠使混凝土結構安全可靠地工作50年～100年以上,是高性能混凝土應用的主要目的。4)高性能混凝土具有較高的體積穩定性,即混凝土在硬化早期應具有較低的水化熱,硬化后期具有較小的收縮變形。

概括起來說,高性能混凝土就是能更好地滿足結構功能要求和施工工藝要求的混凝土,能最大限度地延長混凝土結構的使用年限,降低工程造價。

3 結語

我國混凝土行業現在正處在一個快速發展的軌道上,這一方面得益于政府的政策導向的強大作用,一方面也歸結于我國正處在一個經濟騰飛、建筑業蓬勃的良好形勢下。各大工程項目相繼開工,都在為我國混凝土行業做出杰出的貢獻。

[1]趙建波,崔 海.淺談綠色高性能混凝土的發展[J].山西建筑,2009,35(15):139-140.