混凝土材料發(fā)展趨勢的分析與探討

宋偉鵬 中山市聯(lián)盛混凝土攪拌有限公司

混凝土作為現(xiàn)代國家發(fā)展經(jīng)濟社會建造過程中使用量最大同時可使用的建設(shè)范圍最廣的工程材料，具有非常優(yōu)秀的防水性和防火性的同時也具有可塑性非常強的特點，工程建設(shè)、水利交通、軍事國防等等領(lǐng)域都離不開混凝土的使用，可以說混凝土的出現(xiàn)和使用完全可以影響全世界的國家發(fā)展。在如今社會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也開始對混凝土材料進行研究改良。

一、混凝土材料的研究和創(chuàng)新概念

（一）混凝土材料

根據(jù)特定比例的石灰石和粘土進行混合煅燒，就出現(xiàn)了第一代水泥。按照不同比例的搭配，使用水泥作為膠凝作用的材料與沙礫或者碎石進行混合攪拌，形成了現(xiàn)代建設(shè)施工中最常用的普通混凝土[1]。

（二）綠色混凝土的出現(xiàn)

混凝土在各類房屋建筑的建筑和各大交通的建設(shè)施工中占據(jù)了非常重要的地位，每年的使用量也在持續(xù)不斷的增長。由于國家科技的不斷發(fā)展刺激推動了社會經(jīng)濟的開發(fā)，對于建設(shè)施工材料也開始進行研究改良和不斷創(chuàng)新，出現(xiàn)了多種新型的混凝土材料，根據(jù)所具有的不同特性投入到建設(shè)工程施工中。現(xiàn)在建設(shè)施工工程對于混凝土的特性進行升級改良，出現(xiàn)了高性能混凝土和再生混凝土等等多種類型混凝土，在混凝土原有的材料強度和持久耐用的要求基礎(chǔ)上進行改良、創(chuàng)新、研究，開始向綠色環(huán)保科技材料研究方向進行發(fā)展。

二、新型種類的混凝土

在水泥生產(chǎn)中主要推廣對高標(biāo)號熟料的生產(chǎn)，在水泥熟料的生產(chǎn)中提升高標(biāo)號熟料的生產(chǎn)量；對熟料內(nèi)含有的礦物成分進行研究，調(diào)整水泥材料產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，改良以往添加的熟料礦物進行水泥材料改性和改型的生產(chǎn)前景，大量生產(chǎn)能耗低的水泥材料新品種。對高性能的混凝土材料的研究創(chuàng)新，除了滿足綠色環(huán)保條件的基礎(chǔ)上，盡可能做到混凝土中的水泥用量進行減少；對水泥材料的生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)工藝進行開發(fā)研究和技術(shù)改進，將落后的技術(shù)和裝備進行淘汰，利用水泥材料研究的新技術(shù)和新材料創(chuàng)新研發(fā)具有節(jié)省資源、綠色環(huán)保性能的新型混凝土材料。

三、混凝土材料的開發(fā)方向

（一）發(fā)展方向

對混凝土的使用材料進行人造骨料的創(chuàng)新使用，比如對工業(yè)制造產(chǎn)生的粉煤灰和煤矸石等固體廢棄物來回收生產(chǎn)輕骨料；用城市建設(shè)拆除的舊建筑的廢棄物混凝土、磚瓦碎石等來代替砂石料的使用。對傳統(tǒng)混凝土材料的使用進行創(chuàng)新改變、嚴謹施工、增強意識，保證施工質(zhì)量。對使用綠色高性能混凝土材料的建設(shè)施工研究質(zhì)量施工方法和驗收標(biāo)準(zhǔn)，擴大新型混凝土材料的使用范圍。

（二）新型混凝土問題的研究

對于研發(fā)出的綠色高性能混凝土和高性能混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中低水膠的配比，容易引起自收縮和裂紋以及脆性等問題還需要繼續(xù)進行克服研究。吸取經(jīng)驗進行對新型材料混凝土的開發(fā)使用要更具有針對性。對新型高性能混凝土材料的研究推廣和控制檢驗成立專業(yè)機構(gòu)，在政策法律中保護和鼓勵使用新型混凝土。減少高性能創(chuàng)新混凝土材料應(yīng)用推廣的阻力[2]。

四、創(chuàng)新發(fā)展混凝土

吳中偉院士在1998 年初次提出發(fā)展擁有優(yōu)良性能的綠色高性能混凝土材料的理念，是當(dāng)今科技研究最熱門的一項課題，將高性能混凝土材料與生態(tài)環(huán)境的保護相結(jié)合是混凝土材料的發(fā)展方向，因為普通水泥的生產(chǎn)過程中需要高溫煅燒消耗大量的能源，所以研究使用無熟料水泥或免燒水泥進行混凝土的配置，來滿足資源節(jié)能目標(biāo)。目前研發(fā)出的新型混凝土材料有以下幾種：

（一）再生骨料型混凝土

再生骨料型混凝土主要是以廢混凝土和廢磚塊等材料作為骨料的新型混凝土，因為國家的發(fā)展建設(shè)有很多廢舊建筑物需要進行拆除或者修補的工作。如果在建筑廢料中篩選可用的材料用到新的建設(shè)工程中，可以很大程度解決建筑廢料的處理問題。

（二）環(huán)保類型混凝土

混凝土材料對于環(huán)境造成的污染比較大，比如煅燒水泥時排出的二氧化碳等氣體容易造成酸雨的形成導(dǎo)致溫室效應(yīng)。傳統(tǒng)混凝土具有本質(zhì)脆硬色彩暗淡的特征，密封性和防水性強，調(diào)節(jié)溫度的能力比較弱。環(huán)保型混凝土除了對于混凝土的優(yōu)勢進行保留，同時進行綠色環(huán)保材料的替代平衡生態(tài)環(huán)境和資源利用。

（三）低堿性混凝土

pH 值呈堿性的混凝土具有保護鋼筋防止被腐蝕的作用。但這種堿性對水生和陸生動植物都有威脅生存環(huán)境的影響，所以需要進行環(huán)保無害的材料特點開發(fā)，可以不影響動植物的生存環(huán)境的要求是開發(fā)研究新新型混凝土的新方向。目前研發(fā)出的環(huán)保型混凝土有兩類：多孔型混凝土材料也可以稱為無砂類型混凝土，使用水泥對粗骨料進行混合的膠合劑，擁有優(yōu)秀的透水透氣性可以與動植物進行建立共生系統(tǒng)保護環(huán)境[3]。

植被類型混凝土在多孔結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中添加了適合為動植物提供生存營養(yǎng)的有機物和無機物來創(chuàng)造適合生存的有利環(huán)境，同時利用添加的化學(xué)制劑幫助混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改善，起到可以與動植物進行和諧發(fā)展的作用。

（四）透水性混凝土

透水性混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有連通孔隙來提高透氣和排水能力，在建設(shè)道路廣場等路面工程中，可以加強城市的排水能力和透氣面積，降低吸收日常交通生活所造成的噪音。

（五）泡沫型混凝土

因為混凝土材料本身的重量比較大，在很多設(shè)計中對于結(jié)構(gòu)的實際構(gòu)建為了避免浪費，發(fā)明出了添加泡沫水的溶液制劑泡沫型混凝土來減輕混凝土的自身重量，在材料的混合攪拌過程中產(chǎn)生大量的泡沫形成間隔空間進行填充膨脹，將混凝土材料變輕盈。

五、結(jié)束語

混凝土材料的不斷研究改良是在社會經(jīng)濟發(fā)展前景下的必要發(fā)展步驟，通過對傳統(tǒng)混凝土材料的鉆研和改良，結(jié)合資源利用和環(huán)境保護的重要性，研發(fā)出可以適應(yīng)不同使用需求同時擁有協(xié)調(diào)周圍環(huán)境的高科技建設(shè)施工材料，響應(yīng)國家號召進行綠色建設(shè)合理開發(fā)利用資源，可以預(yù)見對混凝土材料的不斷創(chuàng)新研究在未來對國家的發(fā)展建設(shè)將帶來無限的可能。