现代混凝土技术的新发展

现代混凝土技术的新发展

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摘要:如今,建筑工程施工技术正在不断提升,工程架构也在不断优化,对于施工材料质量的要求也在不断提升。作为施工材料中最重要的混凝土,其耐久性、抗压性等方面越来越受到人们重视。本文主要分析现代混凝土技术新发展的原因,并指出现代混凝土存在的新技术种类,希望能为工程建造者提供帮助和提示。

关键词:混凝土技术;耐久性;超高强混凝土;混凝土流动性调控技术

前言:混凝土是建筑工程中用量最大的建筑材料,并且使用范围广阔,包括高铁、水利水电、桥梁等一系列市政基础建设。传统混凝土已经无法满足高质量建筑需求,因此,现代混凝土技术有了新的发展,不仅提高了混凝土的耐久性,也降低了对环境的损害,同时也满足了现代建筑跨度大、体积大等特点。

1.现代混凝土技术新发展原因

目前,我国经济发展进程不断加快,规模性工程建设日益增多,甚至到了井喷阶段。在建筑工程中,混凝土有着无可代替的地位,混凝土技术也在随之改进。虽然混凝土的强度有所提升,但由于混凝土原料依然采用天然资源,技术原理依旧是将天然原料和水泥按比例调配,因此混凝土本身存在的问题还比较显著[1]。

1.1耐久性不足

现代大型建筑几乎都是采用钢筋混凝土结构,这种结构对于混凝土的耐久性、强度等各方面要求很高,工程设计者在设计之初考虑到的也是建筑的持久性,但在现实中,很多钢筋混凝土结构建筑的寿命并不长,甚至只有短短几年,对于大型基础设施工程来说,这样短暂的建筑随时会出现坍塌危险,继而造成人员伤亡,给国家和人民造成不可挽回的损失。造成钢筋混凝土寿命短暂的根本原因就在于在其中担任连接、粘合作用的混凝土寿命。由混凝土老化引起的建筑问题越来越多,维修也会耗费巨大人力财力,也会扰乱社会秩序和人民正常生活,因此如何增加混凝土的耐久性成为当前亟需解决的问题。

1.2现代建筑对混凝土的要求越来越高

随着经济不断发展,我国的诸多建筑结构越来越高、跨度也越来越大,这就需要混凝土有足够承受荷载的能力,对它的力学性能要求也越来越高。同时,由于人类不断探索,混凝土使用的环境逐渐多样,因此就要求混凝土有足够的抗环境腐蚀能力,将来水下工程、资源开采工程会越来越多,这就要求混凝土有抵抗恶劣环境和有害物质的能力。再者,人们对于建筑的使用寿命要求越来越高,作为建筑物中占据重要位置的混凝土来说,它的性能自然也要随之提高。

1.3传统混凝土制作工艺无法适应可持续发展模式

如今,各个行业都在倡导可持续发展,建筑行业也是如此,对于建筑不可或缺的混凝土来说,如何能保持可持续发展已经成为问题。传统混凝土制作几乎采用的是天然配料,砂石、石骨料、水、水泥。随着建筑井喷时代到来,混凝土需求量不断增加,造成砂石、石骨料开采无节制,导致很多地方环境遭到破坏。同时,混凝土传统制作方法也存在污染环境现象,比如生产1吨酸盐水泥大概要用1.5吨石灰,在此期间还要耗费大量电能和煤炭资源,并产生1吨左右的二氧化碳,污染大气层。传统混凝土一系列形式都在表明,它并不适合可持续发展。

2.现代混凝土技术的新发展

2.1混凝土流动性调控技术

现代建筑工艺和总需求对混凝土的要求越来越高,混凝土技术适时做出了新改进。混凝土流动性成为现代混凝土技术中的重要部分。混凝土流动技术有效改善原材料的配合程度,使原材料的选择和比例都得到相应完善。同时,原材料的完美配合要以流动性混凝土系统化设计为前提,在此期间若原材料、结合时间、使用环境等发生变化,也不影响对混凝土性能的判断。混凝土流动性技术的实现有助于提高混凝土整体工作性能,满足工程施工需求,继而提升工程质量。但由于混凝土工艺复杂,因此要实现它的流动性还需其他技术的配合,比如PCE稳定性调控技术,这种技术能有效解决传统机制砂等导致的混凝土流动性失控难题[2]。如今混凝土流动技术被应用在越来越多建筑工程中,并且都取得了成功,如向家坝水电站、京沪高铁、贵州平壤特大桥等,实现了经济效益和社会效益相统一。

2.2混凝土收缩与裂缝技术

混凝土裂缝是混凝土钢筋结构建筑中最常见的问题,产生裂缝有混凝土自身原因,也有外部环境因素。混凝土工程建成后,混凝土本身会进行一段时间硬化,此时混凝土要发生一系列脱水和收缩过程。混凝土收缩导致面积发生变化,水分也相应减少,此时混凝土会因为收缩产生变形,一般情况下混凝土都会存在抗拉能力,如果混凝土本身抗拉能力较低,就会因为收缩产生一系列不规则裂缝。外部原因主要是由于水泥水化热现象引起的不正常收缩现象,导致混凝土产生裂缝。这些裂缝如果不及时进行控制,则会造成很严重后果。如今,混凝土收缩与裂缝技术正在普及,其通过对混凝土原材料以及配比进行优化,在水泥中加入双亲分子结构,达到在高盐碱混凝土表面泌水层形成自组装以及稳定单分子膜,从而抑制水泥基材料的水分蒸发。在抑制混凝土硬化方面,采取水化速度和膨胀率双重调控技术,通过调节温度以及膨胀历程调节,提升温度变化期间的膨胀速度和能力,从而达到抑制混凝土硬化阶段产生的裂缝。

2.3混凝土耐久性提升技术

如今,工程建设对混凝土高强度、耐久性的要求越来越高,但囿于人们观念的影响,混凝土强度得到提升,但耐久性不足依然是其存在的较严重问题之一。在混凝土耐久性提升技术中,关键在于水胶和胶凝材料的配比上,经过专业研究表明,混凝土中水胶比例越大,混凝土的抗渗性越强,而胶凝材料总量的增加也会影响混凝土抗渗性。同时,水胶比例增大会减弱混凝土抗碳化能力,但胶凝材料增加又会增强混凝土抗碳化能力,因此,想要提升混凝土耐久性就得将水胶和胶凝材料的比重配合好。基于以上研究,如今混凝土耐久性提升技术包括了低水胶比和矿物混合料混凝土。同时,侵蚀离子传输抑制剂、抗硫酸盐水泥、高效盐结晶抑制材料的使用同样延长了混凝土的使用寿命[3]。

2.4混凝土超高强技术

随着建筑工程日益增多,人们对于混凝土的强度要求也随之增加,在工程标准中,强度为C60~C90等级的混凝土一般称为高强度混凝土,强度达到C100及以上的就可以称之为超高强混凝土。如今,超高强混凝土正以迅猛势头发展。超高强混凝土对原料的选用要求非常高,各种原料都要达到技术标准。在水泥的选择上,水泥水胶比例要在0.27~0.18之间,强度要达到P·042.5才能配置出强度在C80~C100的高强和超高强混凝土,对于强度在C100之上的混凝土,则要使用P·052.5等级的水泥。在选择参合矿物配料时,要选用活性较高的硅灰,它可以在短时间内就和水泥发生化学反应,提高混凝土强度。同时,外部添加剂、骨料的选择同样重要,添加剂选用高性能减水剂,能保证混凝土异性平衡并保证强度;骨料则选择直降较小,一般5~20mm为宜,直径小的骨料能保证混凝土的密集度,从而增强混凝土强度。只有重视各个原料的选择,才能配制出符合强度要求、泵送施工性能、耐久性良好的超高强度混凝土。

3.结束语:

总之,只有使用混凝土流动技术控制,提高混凝土耐久性,减少混凝土裂缝产生率,同时增加混凝土的强度,才能研发出更高性能混凝土,从而保证工程质量,满足人们需求,推动社会经济稳步发展。

参考文献:

[1]张希黔,黄乐鹏,康明.现代混凝土新技术发展综述[J].施工技术,2016,45(12):1-9.

[2]宋飞虹.现代混凝土技术在建筑工程中的创新与应用[J].城市建筑,2016,6(11):218-218.

[3]赵龙飞.现代混凝土技术在建筑工程中的创新与应用[J].中国建材科技,2017,26(3):110-111.

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