崔琦
山東華舜混凝土有限公司
淺談現(xiàn)代混凝土技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用和未來發(fā)展前景
崔琦
山東華舜混凝土有限公司
建筑業(yè)作為占我國國民經(jīng)濟(jì)比重僅次于工業(yè)和農(nóng)業(yè)的支柱型產(chǎn)業(yè),在促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、加快城鄉(xiāng)建設(shè)、解決勞動(dòng)力就業(yè)等方面作出了巨大的貢獻(xiàn)。建筑行業(yè)的快速發(fā)展,帶動(dòng)了混凝土技術(shù)在建筑工程中的廣泛應(yīng)用。然而隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的不斷創(chuàng)新,對建筑行業(yè)的要求也不再僅僅局限于滿足質(zhì)量和數(shù)量的需要,高強(qiáng)、節(jié)能、綠色、環(huán)保,是人們對建筑業(yè)提出的新要求,也是社會(huì)持續(xù)健康發(fā)展的必然方向?;炷良夹g(shù)水平的高低,是影響建筑工程質(zhì)量水平的重要因素之一。本文探討了傳統(tǒng)混凝土技術(shù)應(yīng)用出現(xiàn)的問題、混凝土技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀,通過分析建筑業(yè)發(fā)展形勢展望混凝土技術(shù)的應(yīng)用前景。
混凝土技術(shù);建筑工程;節(jié)能環(huán)保;一帶一路
近幾十年來,我國城鎮(zhèn)化建設(shè)的推進(jìn),城鎮(zhèn)房屋、基礎(chǔ)設(shè)施、商業(yè)設(shè)施、交通設(shè)施以及工業(yè)和農(nóng)業(yè)設(shè)施的建設(shè),推動(dòng)了我國建筑業(yè)的迅速發(fā)展?;炷磷鳛榻ㄖ┕ぷ钪饕牟牧现?,其需求量大幅度提升。隨著“一帶一路”戰(zhàn)略規(guī)劃的提出和實(shí)施,建筑業(yè)以及混凝土行業(yè)又將迎來新的發(fā)展契機(jī)。面對機(jī)遇和挑戰(zhàn),總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),混凝土技術(shù)不斷完善和進(jìn)步,是滿足工程建設(shè)需要跟上時(shí)代步伐的唯一出路。首先,我們對混凝土技術(shù)做一個(gè)簡單的介紹,談一談建筑工程中混凝土技術(shù)應(yīng)用出現(xiàn)過的問題和情況。
混凝土由四種主要原材料按照配合比設(shè)計(jì)、配料、攪拌、澆筑,硬化后,強(qiáng)度和耐久性滿足工程實(shí)體技術(shù)指標(biāo)要求?;炷猎牧习z凝材料,骨料,水和外加劑。其中,膠凝材料以水泥為主要代表,水泥遇水后發(fā)生水化反應(yīng),形成的水泥漿體包裹在骨料周圍并填充縫隙,硬化后使混凝土具有一定的強(qiáng)度。水泥本身的強(qiáng)度和細(xì)度直接影響到混凝土的強(qiáng)度高低。骨料按照粒徑大小分為粗骨料和細(xì)骨料,即石子和砂子,骨料在混凝土中不僅起到骨架的作用,還可以抑制水泥水化過程中產(chǎn)生的收縮,使混凝土保持一定的體積穩(wěn)定性。外加劑的合理使用,是調(diào)整混凝土各項(xiàng)性能指標(biāo)最有效的方式,許多特殊性能要求的混凝土都是通過摻加不同功能的外加劑來實(shí)現(xiàn)其性能的?;炷潦怯苫炷辽a(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的半成品,運(yùn)送至工程施工現(xiàn)場后經(jīng)泵送或人工方式澆筑到工程指定的部位,由工地施工人員負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù)成型,達(dá)到一定的強(qiáng)度和耐久性要求。由此可以看出,混凝土的質(zhì)量,不僅受到原材料的質(zhì)量影響,還受到混凝土生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)、生產(chǎn)水平,工程施工企業(yè)的技術(shù)和管理水平的影響?;炷恋馁|(zhì)量又直接決定了工程的質(zhì)量。隨著近年來我國建筑業(yè)的發(fā)展,建筑工程量持續(xù)增高,自然資源的大量耗用,使得建筑原材料日趨緊張。對建筑業(yè)有著卓越貢獻(xiàn)的河砂,因其良好的材質(zhì)、粒型和合理的價(jià)格,曾是混凝土細(xì)骨料的不二選擇,因大量的耗用,天然砂資源迅速減少,在我國有些地區(qū)天然砂已近枯竭,已無法滿足混凝土生產(chǎn)量的需求,如今在大部分混凝土生產(chǎn)企業(yè)都難覓蹤影?;炷良夹g(shù)應(yīng)用對資源的耗用,混凝土質(zhì)量的控制,都是值得我們密切關(guān)注的問題。
2.1混凝土生產(chǎn)的廢料利用
資源的匱乏和人們節(jié)能環(huán)保意識(shí)的日漸提高,要求混凝土行業(yè)必須向著綠色可持續(xù)發(fā)展的方向前進(jìn),研究和開發(fā)再生資源的綜合利用,是混凝土技術(shù)繼續(xù)發(fā)展的方法之一。機(jī)制砂、尾礦砂、建筑垃圾的利用,不僅作為天然砂的替代材料滿足了建筑原材料的需求,補(bǔ)充了混凝土原材料的不足的缺陷,還能解決工業(yè)廢料、建筑垃圾的儲(chǔ)存和環(huán)境污染問題,骨料級配的有效控制,可以使混凝土的配合比更加合理,從而提高混凝土的性能。粉煤灰、?;郀t礦渣粉、沸石粉、硅灰等活性礦物摻合料,和石灰石、磨細(xì)石英砂等非活性摻合料的使用,降低了混凝土中水泥的使用量,降低了生產(chǎn)成本,配合摻加適量適當(dāng)型號(hào)的減水劑,對混凝土和易性和可泵性有很好的改善作用,尤其對降低大體積混凝土水化熱、減少開裂有顯著的效果。我國改革開放以來,工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了很多的廢渣,比如火力發(fā)電廠煤粉爐排出的固體廢渣粉煤灰,高爐煉鐵生成的粒化高爐礦渣微粉(簡稱礦粉),鐵礦在開采過程中產(chǎn)生的尾礦砂,等一些廢渣。早期這些工業(yè)生產(chǎn)廢渣無法消耗,只能堆放或掩埋,造成土地資源的浪費(fèi)和對環(huán)境的污染。這些廢料在混凝土中的再利用,解決了廢料存放環(huán)境污染的問題。
2.2混凝土用水和高效減水劑的應(yīng)用效果
混凝土的生產(chǎn)和制造過程中,會(huì)使用大量的水資源,包括混凝土拌合用水,混凝土生產(chǎn)機(jī)械、運(yùn)輸車輛的清潔用水、砂石材料預(yù)濕用水等,耗用大量的水資源?;炷辽a(chǎn)廢水中含有砂石、水泥等材料和混凝土外加劑,直接排放會(huì)對環(huán)境造成污染,廢水排放到河流湖泊中會(huì)造成水資源的污染,廢水中含有的化學(xué)物質(zhì)也會(huì)對土地造成污染,廢水的蒸發(fā)會(huì)對空氣造成污染。通過砂石分離機(jī)將砂石分離回收再利用,可供生產(chǎn)再次使用。分離出來的水,經(jīng)過多級沉淀后,單獨(dú)儲(chǔ)存在水池中,供攪拌車清洗,廠區(qū)灑水降塵等再次使用,檢測各項(xiàng)檢驗(yàn)指標(biāo)合格后可用于生產(chǎn)用水,使水資源得到重復(fù)利用,達(dá)到生產(chǎn)廢水零排放。
高效減水劑的使用,使水泥顆粒分散均勻,改善了混凝土的工作性能,降低了水泥用量和用水量,被用于大流動(dòng)度、高強(qiáng)的的混凝土的生產(chǎn)。現(xiàn)在濟(jì)南地區(qū)普遍使用的奈系高效減水劑,脂肪族高效減水劑,氨基高效減水劑,減水率一般在10%左右。聚羧酸系的高性能減水劑,可以在保持相同坍落度的基礎(chǔ)上將用水量降低25%到30%,同樣達(dá)到了節(jié)約資源的目的,和其他品種的減水劑相比較,聚羧酸系的減水劑與水泥的適應(yīng)性更好,減水能力、保坍能力更強(qiáng),是目前高效減水劑使用的主流類型。
“一帶一路”戰(zhàn)略規(guī)劃提出基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)互通是“一帶一路”建設(shè)的優(yōu)先領(lǐng)域,沿線國家擬建基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模超過1萬億,包括鐵路、公路、機(jī)場、水利、沿線城市基礎(chǔ)和配套設(shè)施的建設(shè),建筑行業(yè)市場空間巨大,未來十年,我國國內(nèi)基礎(chǔ)建設(shè)投資也將繼續(xù)維持高位,對于建筑行業(yè)和混凝土行業(yè)來說,都是巨大的利好消息。2016年2月國務(wù)院頒布的《中共中央國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》強(qiáng)調(diào)了節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材和環(huán)保的“四節(jié)一環(huán)?!钡慕ㄖ螅茝V建筑節(jié)能、綠色建筑和建材,明確指出發(fā)展新型建造方式,大力推廣裝配式建筑,鼓勵(lì)建筑企業(yè)裝配式施工,10年內(nèi)將裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)到30%。該《意見》指明了建筑和建材未來的發(fā)展將走向工業(yè)集成化?;炷恋纳a(chǎn),由早期的工程施工現(xiàn)場攪拌,到后來逐步發(fā)展為混凝土生產(chǎn)企業(yè)集中生產(chǎn)統(tǒng)一配送,再到目前逐步向產(chǎn)業(yè)化邁進(jìn)。
混凝土行業(yè)的發(fā)展,機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。隨著天然石材資源的匱乏,混凝土?xí)鸩降拇嫣烊皇?,得到更廣泛的應(yīng)用。施工技術(shù)的提高,會(huì)出現(xiàn)越來越多的更高更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)建筑,對混凝土技術(shù)提出了更高的要求。資源條件的變化,建筑技術(shù)要求的提高,節(jié)能環(huán)保要求的提高,建筑業(yè)發(fā)展對混凝土需求量的增加,迫使混凝土技術(shù)不斷地探索和創(chuàng)新,以順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。
混凝土技術(shù)作為我國建設(shè)工程中使用最多的施工技術(shù)之一,在我國現(xiàn)代建筑工程中,占據(jù)了主要的地位。本文從混凝土技術(shù)的過去、現(xiàn)在和未來,階段性的分析了混凝土技術(shù)的發(fā)展歷程,對現(xiàn)代混凝土技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用進(jìn)行了研究。通過對國際環(huán)境、國家政策和建筑業(yè)發(fā)展趨勢的分析,不難看出,混凝土技術(shù)的創(chuàng)新對建筑工程所帶來的深遠(yuǎn)意義,同時(shí),混凝土技術(shù)也將迎來新的發(fā)展階段,依舊需要混凝土技術(shù)人員不斷努力和探索,做到混凝土技術(shù)的不斷創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)綠色混凝土技術(shù)持續(xù)發(fā)展。
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崔琦(1982-),女,漢族,山東省濟(jì)南市人,本科,工程師,試驗(yàn)室負(fù)責(zé)人,研究方向:混凝土、砂漿,混凝土外加劑,粉煤灰、礦渣粉等摻合料。