混凝土材料發(fā)展趨勢(shì)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(guó)家發(fā)展經(jīng)濟(jì)社會(huì)建造過(guò)程中使用量最大同時(shí)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(shí)也具有可塑性非常強(qiáng)的特點(diǎn)，工程建設(shè)、水利交通、軍事國(guó)防等等領(lǐng)域都離不開(kāi)混凝土的使用，可以說(shuō)混凝土的出現(xiàn)和使用完全可以影響全世界的國(guó)家發(fā)展。在如今社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也開(kāi)始對(duì)混凝土材料進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(zhǎng)。由于國(guó)家科技的不斷發(fā)展刺激推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的開(kāi)發(fā)，對(duì)于建設(shè)施工材料也開(kāi)始進(jìn)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(duì)于混凝土的特性進(jìn)行升級(jí)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(qiáng)度和持久耐用的要求基礎(chǔ)上進(jìn)行改良、創(chuàng)新、研究，開(kāi)始向綠色環(huán)保科技材料研究方向進(jìn)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(duì)高標(biāo)號(hào)熟料的生產(chǎn)，在水泥熟料的生產(chǎn)中提升高標(biāo)號(hào)熟料的生產(chǎn)量；對(duì)熟料內(nèi)含有的礦物成分進(jìn)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(jìn)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(duì)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(jìn)行減少；對(duì)水泥材料的生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)工藝進(jìn)行開(kāi)發(fā)研究和技術(shù)改進(jìn)，將落后的技術(shù)和裝備進(jìn)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(kāi)發(fā)方向

（一）發(fā)展方向

對(duì)混凝土的使用材料進(jìn)行人造骨料的創(chuàng)新使用，比如對(duì)工業(yè)制造產(chǎn)生的粉煤灰和煤矸石等固體廢棄物來(lái)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(lái)代替砂石料的使用。對(duì)傳統(tǒng)混凝土材料的使用進(jìn)行創(chuàng)新改變、嚴(yán)謹(jǐn)施工、增強(qiáng)意識(shí)，保證施工質(zhì)量。對(duì)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(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，擴(kuò)大新型混凝土材料的使用范圍。

（二）新型混凝土問(wèn)題的研究

對(duì)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(wèn)題還需要繼續(xù)進(jìn)行克服研究。吸取經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)新型材料混凝土的開(kāi)發(fā)使用要更具有針對(duì)性。對(duì)新型高性能混凝土材料的研究推廣和控制檢驗(yàn)成立專業(yè)機(jī)構(gòu)，在政策法律中保護(hù)和鼓勵(lì)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(mén)的一項(xiàng)課題，將高性能混凝土材料與生態(tài)環(huán)境的保護(hù)相結(jié)合是混凝土材料的發(fā)展方向，因?yàn)槠胀ㄋ嗟纳a(chǎn)過(guò)程中需要高溫煅燒消耗大量的能源，所以研究使用無(wú)熟料水泥或免燒水泥進(jìn)行混凝土的配置，來(lái)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?yàn)閲?guó)家的發(fā)展建設(shè)有很多廢舊建筑物需要進(jìn)行拆除或者修補(bǔ)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(wèn)題。

（二）環(huán)保類型混凝土

混凝土材料對(duì)于環(huán)境造成的污染比較大，比如煅燒水泥時(shí)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(qiáng)，調(diào)節(jié)溫度的能力比較弱。環(huán)保型混凝土除了對(duì)于混凝土的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行保留，同時(shí)進(jìn)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(hù)鋼筋防止被腐蝕的作用。但這種堿性對(duì)水生和陸生動(dòng)植物都有威脅生存環(huán)境的影響，所以需要進(jìn)行環(huán)保無(wú)害的材料特點(diǎn)開(kāi)發(fā)，可以不影響動(dòng)植物的生存環(huán)境的要求是開(kāi)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(wú)砂類型混凝土，使用水泥對(duì)粗骨料進(jìn)行混合的膠合劑，擁有優(yōu)秀的透水透氣性可以與動(dòng)植物進(jìn)行建立共生系統(tǒng)保護(hù)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(dòng)植物提供生存營(yíng)養(yǎng)的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物來(lái)創(chuàng)造適合生存的有利環(huán)境，同時(shí)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(dòng)植物進(jìn)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(lái)提高透氣和排水能力，在建設(shè)道路廣場(chǎng)等路面工程中，可以加強(qiáng)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?yàn)榛炷敛牧媳旧淼闹亓勘容^大，在很多設(shè)計(jì)中對(duì)于結(jié)構(gòu)的實(shí)際構(gòu)建為了避免浪費(fèi)，發(fā)明出了添加泡沫水的溶液制劑泡沫型混凝土來(lái)減輕混凝土的自身重量，在材料的混合攪拌過(guò)程中產(chǎn)生大量的泡沫形成間隔空間進(jìn)行填充膨脹，將混凝土材料變輕盈。

五、結(jié)束語(yǔ)

混凝土材料的不斷研究改良是在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展前景下的必要發(fā)展步驟，通過(guò)對(duì)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(hù)的重要性，研發(fā)出可以適應(yīng)不同使用需求同時(shí)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(guó)家號(hào)召進(jìn)行綠色建設(shè)合理開(kāi)發(fā)利用資源，可以預(yù)見(jiàn)對(duì)混凝土材料的不斷創(chuàng)新研究在未來(lái)對(duì)國(guó)家的發(fā)展建設(shè)將帶來(lái)無(wú)限的可能。