现代混凝土技术的新发展

现代混凝土技术的新发展

发表时间：2019-06-28T11:05:28.063Z 来源：《防护工程》2019年第7期作者：林柏飞焦志强[导读] 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。中交一公局第二工程有限公司摘要：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]。