混凝土及其增强材料的发展与应用

混凝土及其增强材料的发展与应用

摘要随着工程建设发展，很多工程都会运用到混凝土技术，为保证混凝土质量，选择一些增强材料是必要的，为此，本文对其进行有效阐述，旨在明确混凝土增强材料的发展与应用，以助力工程建设质量提高。

关键词混凝土；增强材料；性能指标；应用领域；发展趋势

引言

混凝土在我国出现的历史较早，自从其出现至今在建筑行业得到广泛应用，凭借其耐久性与强度受到了人们的认可，相较于其他材料，混凝土的造价低，尤其是能耗低，比较适合当前我国经济发展的形式，因此，其在我国发展迅速，本文就对其增强材料及其自身的发展情况进行简单的阐述。

1 关于混凝土的论述

1.1 高性能混凝土

近几年，高性能混凝土是混凝土发展的一个主要方向，高性能指的是混凝土在很多方面的性能都较高，例如：强度、耐久性、流动性等。其中，高性能混凝土指的是强度通常是要大于C50混凝土。而只有提高混凝土强度，才可以建设出更高水平的建筑结构。此外，利用性能混凝土，不仅能够缩小截面尺寸，同时又能减轻自重。所以，能够获得巨大经济效益。并且高性能混凝土的耐久性也相对较高。例如：当前生产出的C100混凝土，在高温、高压的情况下，水泥石抗压强度为662MPa、抗拉强度为64.7MPa。

1.2 活性微粉混凝土

此种混凝土是一种超高强度的混凝土，抗压强度在200～800MPa范围内，而抗拉强度在25～150MPa，并且单位混凝土质量较轻，一般在每立方米2.5～3.0吨。而此混凝土具有以下几大优势：第一，可以减小颗粒尺寸、改善混凝土性能；第二，利用微粉材料，使其具有最优的堆积密度；第三，降低用水量，将非水化水泥颗粒作为填充物质，从而增大混凝土的堆积密度；第四，在混凝土硬化阶段，可以对其进行加压与加温处理，这样一来，能够使混凝土达到较大强度[1]。

1.3 纤维增强型混凝土

一般来说，当纤维长度与直径比在使用范围内，其保持纤维掺量要在1%～2%范围内，和基体混凝土相比较来说，钢纤维混凝土强度最高可提高80%，抗弯强度提高一半以上，抗压强度提高很小，通常在0～25%范围内。

1.4 自密实混凝土

此种混凝土和其他混凝土不相同，并不需要利用机械设备进行振捣，利用自重便能够使混凝土变得更加密实。尽管混凝土流动性较强，但是依然能够做到防止离析现象的出现。自密实混凝土有很多的优势，例如：施工中没有振动噪声；能够在夜间进行施工；对施工人员身体没有任何损害；耐久性较强；施工周期短等。

1.5 智能混凝土

因高强度混凝土的密实性较强，因此，使得防火能力大大降低。这主要是由于在发生火灾情况下，砂浆中自有水以及化学结合水等都变为水气，然而，又不能从密实性较好的混凝土中快速散发出来，这样一来，便在混凝土内部产生了气压，使混凝土柱子的保护层掉落，从而大大降低柱子的承载能力，想要解决此问题，应该在每立方混凝土中加入2kg聚丙烯纤维，这样一来，在发生火灾时，纤维会快速融合，为水气的蒸发提供通道，降低混凝土内部的气压，避免柱子保护层的掉落。

通过改变混凝土的构成，能够有利克服混凝土诸多不利因素，比如：混凝土用水量偏多、水灰比较低、密实度较好。然而，由于在混凝土硬化阶段中，极易出现大量收缩裂缝，进而导致开裂现象的出现。想要解决此类问题，利用掺量为25%预湿轻骨料替代原有的骨料，这样一来，便可以使混凝土生成一个“蓄水器”，从而对混凝土潮湿度加以持续养护。

2 配筋和增强材料

2.1 纤维筋

钢筋混凝土配筋材料通常选用树脂黏结纤维筋。然而，最常見的纤维筋主要包含以下几种：碳纤维筋、玻璃纤维筋等多种，通过对其进行深入研究发现，纤维筋有较高的强度，其中，玻璃纤维筋抗碱性能力偏差。对于纤维筋来说，主要优势在于它的抗腐蚀性与强度较好。除此之外，有较强变形能力、抗疲劳能力等，而缺点是断裂应变性非常差，热膨胀系数非常大等[2]。

2.2 冷轧变形钢筋

为进一步减少钢材使用量，我国引入了大量先进设备，使用光圆钢筋，将其进行冷轧，扎成带肋直径小的钢筋，此种称之为是冷轧带肋钢筋。此外，还有一种类型的钢筋，利用一级光圆钢筋经过冷轧，再扭曲成型，称之为是冷轧变形钢筋。上述这两种冷轧钢抗拉强度的极限值和设计值都要比母材的大很多。并且其黏结强度也相对较高，然而它的直径却非常的小。因提高了混凝土的强度，因此便能够达到节约钢筋材料使用量，使其获得更大的经济效益。

2.3 环氧树脂涂敷钢筋

如果在有腐蚀性的环境下，钢筋腐蚀会对混凝土结构的耐久性产生一定的影响。为有效避免钢筋出现腐蚀，使用不锈钢来生产钢筋是一个有效的途径，然而，它的价格偏高。此外，还要一个途径，利用环氧树脂将其涂敷在钢筋的外表面上，进而便生成一种防锈涂层，避免钢筋被腐蚀而生锈，现如今，此方法已经在国外应用十分广泛。在完成对钢筋加工后，要对其进行检验，合格后再应用到对防锈蚀要求较高的工程当中，这样一来，能够大大提高钢筋混凝土结构的耐久性。

2.4 预应力混凝土使用钢棒或螺旋肋钢丝

对传统预应力混凝土来说，是在钢丝、热处理等处理技术的基础上，再引入更先进的生产技术，生产出直径为12.6mm，抗拉强度可高达1570MPa预应力混凝土，并且在其中使用了带有螺旋肋的钢棒以及钢丝。此种新产品具有很多的优势，例如：抗拉强度搞、黏结性较好、能够点焊等[3]。

3 结束语

总之，我们看到混凝土是水泥、砂石、水及添加剂与掺和料等多个成分共同组成的一种性能稳定的建筑施工材料，其性能与组成的材料及施工工艺具有必然的联系，同时也受到施工工艺及施工环境的影响，涉及众多行业及领域，混凝土增强材料的出现及应用与发展受到了人们的认可，相信在不久的将来，混凝土新增材料必然在建筑行业发挥更大的作用，推动行业的进步与完善，进而推动我国混凝土技术的快速发展。

参考文献

[1] 熊文杰.试论混凝土及其增强材料的发展与应用[J].商品混凝土，2013，（03）：74，76.

[2] 辛小涛.浅析混凝土及其增强材料的发展与应用状况[J].科技创新与应用，2012，（24）：192.

[3] 张志刚.混凝土及其增强材料的发展与应用[J].科技视界，2012，（23）：294，335.