王晉昕
摘要:混凝土是建筑施工中不可或缺的建筑材料,廣泛應(yīng)用于建筑施工中,在社會(huì)的不斷發(fā)展推動(dòng)下,混凝土技術(shù)水平也在不斷進(jìn)步,人們給混凝土也提出了更高的要求,在未來的發(fā)展中,混凝土要進(jìn)一步發(fā)展和完善,來滿足人們的需要,混凝土也是在鋼筋、預(yù)應(yīng)力以及纖維混凝土之后,機(jī)體微結(jié)構(gòu)調(diào)控和性能提升,將會(huì)使混凝土技術(shù)在未來的發(fā)展中的主要驅(qū)動(dòng)力,要從總體上提升混凝土的綜合性能。
關(guān)鍵詞:混凝土;發(fā)展;展望;性能
混凝土是一種傳統(tǒng)硅酸鹽材料,具有悠久的發(fā)展歷史,廣泛的應(yīng)用于施工建設(shè)中,因?yàn)榛炷恋哪途眯阅軆?yōu)于其他建筑材料,使用的靈活性較強(qiáng),原材料的性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)而成為施工建設(shè)中主要使用的建筑材料。在社會(huì)飛速發(fā)展的條件下,人們對(duì)各類建筑和設(shè)施的要求也更高,既要保證其質(zhì)量安全,也要具有美觀性,這就要求要提升混凝土材料的性能,而提升混凝土性能的方向,就是要調(diào)控材料組成,并優(yōu)化其微觀結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)混凝土工作、力學(xué)和裂縫控制以及耐久性等綜合性能的提升。
一、混凝土技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.1工作性調(diào)控技術(shù)
混凝土工作性的好壞與否,直接影響到混凝土內(nèi)部的微結(jié)構(gòu),導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)開裂和耐久性差的原因主要是由于微結(jié)構(gòu)在形成時(shí)產(chǎn)生缺陷,這種缺陷會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力應(yīng)變集中,從而出現(xiàn)裂縫等問題,因此,混凝土微結(jié)構(gòu)是否均勻,會(huì)直接影響到混凝土的整體結(jié)構(gòu)。工作性十分良好的混凝土,具有更加優(yōu)異的均勻性,就目前來說,要求混凝土的拌合物包裹性好,避免出現(xiàn)分層和離析等情況。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,有利于混凝土實(shí)現(xiàn)強(qiáng)分散的化學(xué)外加劑發(fā)展應(yīng)用都較為成熟,混凝土的工作性也在不斷增強(qiáng),在具體應(yīng)用時(shí)也會(huì)發(fā)揮更顯著的效果。此外,這些年來,一些砂石材料和礦物摻合料中所存在的粘土顆粒等會(huì)導(dǎo)致減水劑的能力,或者會(huì)浪費(fèi)大量的減水劑,最終會(huì)導(dǎo)致水泥基材料的流動(dòng)性大大減弱,為了解決這種問題,可以使減水劑在高鹽濃度的環(huán)境中進(jìn)行吸附,并引入特殊的小官能團(tuán),對(duì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾,從而提高其流動(dòng)性。
1.2混凝土裂縫控制
在混凝土中,如果出現(xiàn)裂縫,會(huì)直接影響到建筑設(shè)施的質(zhì)量,因此,混凝土裂縫控制也是人們始終探討和著重解決的一個(gè)重要問題,引起混凝土裂縫的主要原因是由于材料的收縮變形,因此,為了控制混凝土裂縫,首先要利用抗裂的材料和技術(shù),從而達(dá)到控制裂縫的目的??刂苹炷亮芽p,首先要注意在相應(yīng)的條件下,材料的收縮變形所產(chǎn)生的拉應(yīng)力不能夠超過混凝土材料的抗拉強(qiáng)度,如果超過這一強(qiáng)度,就極易出現(xiàn)裂縫。除此以外,在選擇技術(shù)和材料時(shí),還要綜合考慮到各個(gè)方面的綜合條件,比如說施工環(huán)境因素以及建筑材料等,同時(shí)要考慮混凝土出現(xiàn)體積變形,具體是由于哪種原因。就目前來說,我國所制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要是針對(duì)大面積混凝土,相關(guān)研究組織也發(fā)布了最新的研究報(bào)告,進(jìn)一步明確了混凝土裂縫控制方面的內(nèi)容。在混凝土裂縫控制的相關(guān)技術(shù)方面,可以從原材料和施工技術(shù)等多方面入手,特別是現(xiàn)場(chǎng)施工的控制,要加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工工藝的控制,從根本上避免裂縫的出現(xiàn),比如說用冷水降溫等方式來控制溫度,控制混凝土裂縫的施工工藝,在具體項(xiàng)目施工中已經(jīng)應(yīng)用的較為廣泛,對(duì)于控制溫度收縮也具有較為顯著的成果,但是仍然不能完全解決混凝土裂縫的問題。在當(dāng)前混凝土裂縫的主要原因之一是混凝土原材料和配合比的改變,這也是最為基本的問題,對(duì)此,必須要盡快研發(fā)更優(yōu)質(zhì)的材料,改善材料自身的性能,從而控制溫度,收縮和體積變形。
1.3耐久性提升技術(shù)
在社會(huì)的飛速發(fā)展下,我國各類基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和建筑必須要有更強(qiáng)的穩(wěn)定性和耐久性來避免各種意外情況的發(fā)生,而混凝土作為各類基礎(chǔ)設(shè)施和建筑的主體結(jié)構(gòu),占有關(guān)鍵的地位,對(duì)于建筑的穩(wěn)定性也起到了直接影響,特別是在一些氣候條件比較極端的地方,以及接觸海洋的地方,給混凝土提出了更嚴(yán)格的要求,需要混凝土,具有更強(qiáng)的耐久性,來保證各類設(shè)施的質(zhì)量品質(zhì)。
混凝土耐久性的提升,可以從三個(gè)方面入手,第一,在表層做好隔離來防止其他異物和介質(zhì)的侵入,從而避免來自外界的各種異物和雜質(zhì)損傷到混凝土結(jié)構(gòu)。第二,做好基體抗介質(zhì)的侵蝕,比如說要能夠有效地抵抗高溫和抗腐蝕性,傳統(tǒng)的一些抗侵蝕技術(shù)效果較差,難以有效地維持混凝土的工作性,因此,在提升混凝土機(jī)體抗介質(zhì)侵蝕的性能時(shí),可以借助化學(xué)外加劑來提升混凝土的耐久性。第三,提高鋼筋的耐腐蝕能力,作為建筑主體的支撐,鋼筋在整個(gè)結(jié)構(gòu)中也起到了關(guān)鍵性因素,但是傳統(tǒng)的抗腐蝕技術(shù)受到各種條件的限制,也極易在運(yùn)輸和搬運(yùn)的過程中產(chǎn)生局部腐蝕,因此可以使用鋼筋阻銹劑技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)的性價(jià)比更高,作用也更加明顯。
二、混凝土技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
2.1多功能混凝土
為了滿足工程施工各種各樣的要求,提高混凝土的綜合性能,可以改變混凝土的組成,采用特殊工藝來豐富混凝土的功能,將混凝土打造成一種多功能的,包括透水和自修復(fù)等多種多樣特殊功能的混凝土,這也是混凝土在未來的一個(gè)發(fā)展方向,多功能混凝土在未來的使用中,能夠有效的避免一些情況的產(chǎn)生,比如說混凝土裂縫等。
2.2混凝土材料的再循環(huán)利用
因?yàn)榛炷潦且环N需求量較大的建筑材料,而實(shí)現(xiàn)混凝土材料的再循環(huán)利用,能夠有效的避免資源浪費(fèi),同時(shí)也解決了大量建筑廢料垃圾的產(chǎn)生,既避免了資源的浪費(fèi),也保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。就當(dāng)前的研究來說,對(duì)混凝土再生的骨料特性和處理工藝以及各種各樣的性能方面已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展,真正實(shí)現(xiàn)混凝土材料的再循環(huán)利用,還需要進(jìn)行不斷的研究和論證。
2.3評(píng)估混凝土非荷載開裂風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)
混凝土開裂一直是困擾工程施工行業(yè)的一個(gè)大問題,而在當(dāng)前混凝土抗裂設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)主要是面對(duì)大體積混凝土來說的,對(duì)于混凝土開裂風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估體系還比較欠缺,對(duì)此,為了更好的解決和控制混凝土開裂問題,應(yīng)當(dāng)完善混凝土開裂風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù),綜合考慮到結(jié)構(gòu)和內(nèi)外環(huán)境,形成一個(gè)由混凝土收縮引起的非荷載裂縫的設(shè)計(jì)方法,在評(píng)估開裂風(fēng)險(xiǎn)時(shí),要同時(shí)考慮到荷載的因素,并且結(jié)合具體需要來控制和解決混凝土開裂。但是就目前來說,研究人員針對(duì)這一課題展開了大量深入的研究,但是就目前所有的標(biāo)準(zhǔn)還主要是以經(jīng)驗(yàn)擬合模型為主,對(duì)此,如何有效的將理論與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合式,研究人員需要進(jìn)一步考慮和著手研究的問題。
結(jié)束語:
混凝土在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和工程項(xiàng)目建設(shè)中發(fā)揮著決定性因素,因此,為了提高我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平和質(zhì)量品質(zhì),需要加強(qiáng)對(duì)混凝土技術(shù)的研究和探討,正確認(rèn)識(shí)到目前混凝土中存在的問題,并采取有效措施,盡量提高混凝土的性能,推動(dòng)混凝土技術(shù)的發(fā)展,同時(shí)要展望未來,加快研究和探討,使混凝土在未來將會(huì)有更寬闊的發(fā)展方向,為我國建設(shè)發(fā)揮更大的作用。
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(作者單位:東南大學(xué))