浅析混凝土的现状与发展

2010-08-15郭俊巍

山西建筑 2010年17期

郭俊巍

混凝土是现今工程中最主要的建筑材料之一,混凝土具有原料丰富,价格低廉,生产工艺简单的特点,因而使其用量越来越大;同时混凝土还具有抗压强度高,耐久性好,强度等级范围宽,使其使用范围十分广泛,不仅在各种土木工程中使用,就是造船业,机械工业,海洋的开发,地热工程等,混凝土也是重要的材料。

混凝土的种类很多,按胶凝材料不同,分水泥混凝土、沥青混凝土、石膏混凝土及聚合物混凝土等;按表观密度不同,分重混凝土、普通混凝土、轻混凝土;按使用功能不同,分结构用混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土及防辐射混凝土等;按施工工艺不同,又分喷射混凝土、泵送混凝土、振动灌浆混凝土等。

为了克服混凝土抗拉强度低的缺陷,人们还将水泥混凝土与其他材料复合,出现了钢筋混凝土,预应力混凝土,各种纤维增强混凝土及聚合物浸渍混凝土等。

此外,随着混凝土的发展和工程的需要,还出现了膨胀混凝土,加气混凝土,纤维混凝土等各种特殊功能的混凝土。泵送混凝土,商品混凝土以及新的施工工艺给混凝土施工带来方便。

目前,混凝土仍向着轻质、高强、多功能、高效能的方向发展,发展复合材料,不断扩大资源,发展预拌混凝土和使用高性能混凝土也是今后发展的重要方向。

1 预拌混凝土的现状与发展

混凝土的集中搅拌是建筑工程生产管理方面一项意义重大的改革。预拌混凝土应用的多少,标志着一个国家混凝土生产工业化程度的高低。实践证明,采用预拌混凝土之后,一般可提高劳动率200%～250%,节约水泥10%～15%,降低生产成本5%左右,还具有保证质量、节约施工用地、实现文明施工等方面的优越性。世界上第一座预拌混凝土工厂出现在德国,建造于1903年,以后受到各国的重视,得到迅速发展。

在我国,混凝土搅拌站始建于20世纪80年代初的上海、常州两个城市。近30年来,由于建设规模逐步扩大,尤其是北京和东南沿海地区一些城市建设的高速发展,各级建设行政主管部门采取了一些扶植政策和措施,使城市的预拌混凝土产量每年以12%～15%的幅度递增。上海、北京、广州、大连、常州等城市应用预拌混凝土量已达到该城市混凝土总用量的80%以上,接近经济发达国家的水平。但是,预拌混凝土的发展是不平衡的,就全国而言,预拌混凝土占现浇混凝土量的比重还不到30%,有的地方甚至还没有预拌混凝土站,与经济发达国家相比,我国预拌混凝土尚属起步阶段,已建成的预拌混凝土站,多属建筑企业或企业集团管理。随着建筑行业的发展,近年来,我国的预拌混凝土站已经成为独立的新兴行业,有许多专业公司专门生产和供应预拌混凝土。

预拌混凝土行业迅速发展的同时,也暴露出不少需要重视的问题。如:混凝土定价不合理以及混凝土供需双方配合不密切,出现供大于求的现象从而导致售出价格降低,因而无法保证预拌混凝土的质量。这种恶性循环不利于预拌混凝土的长远发展。

为了保证预拌混凝土的健康发展,必须注意以下几点:

1)加强预拌混凝土厂的合理规划和布置,预拌混凝土的生产规模应与当地的建筑和市场需求相匹配,避免盲目发展、过度集中。2)有计划地组织在职人员培训,提高人员素质及企业的技术和管理水平,加强有关标准的宣传贯彻力度。3)规范市场,加强有关部门的监督,使供需双方必须遵守合同,增强合同的法律效力;并制定合理的预拌混凝土价格体系,从而使预拌混凝土能在正常的竞争条件下得以发展。

2 高性能混凝土的现状和发展

为了弄清当前混凝土在不同用途中存在的缺点和薄弱环节,经调查,对混凝土的要求除了众所关注的抗压强度以外,亟待改进提高的混凝土性能,依次为体积稳定性、抗渗性、流动性、抗折(拉)强度、护筋性、线膨胀系数等,当然还需降低成本。上述各种性能归纳起来就是强度、工作性和耐久性三大类,这正符合现在好多国家正在研究开发中的高性能混凝土(HPC)的性能。

高性能混凝土(HPC)的诞生与发展是近代工程发展的需要。高性能混凝土是一种新型高技术混凝土,是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。它以耐久性作为设计的主要指标,针对不同用途要求,对下列性能重点予以保证:耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。为此,高性能混凝土在配制上的特点是采用低水胶比,选用优质原材料,且必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂。

与普通混凝土相比,高性能混凝土具有如下独特的性能:

1)高性能混凝土具有一定的强度和高抗渗能力,但不一定具有高强度,中、低强度亦可。2)高性能混凝土具有良好的工作性,混凝土拌合物应具有较高的流动性,混凝土在成型过程中不分层、不离析,易充满模型;泵送混凝土、自密实混凝土还具有良好的可泵性、自密实性能。3)高性能混凝土的使用寿命长,对于一些特护工程的特殊部位,控制结构设计的不是混凝土的强度,而是耐久性。能够使混凝土结构安全可靠地工作50年～100年以上,是高性能混凝土应用的主要目的。4)高性能混凝土具有较高的体积稳定性,即混凝土在硬化早期应具有较低的水化热,硬化后期具有较小的收缩变形。

概括起来说,高性能混凝土就是能更好地满足结构功能要求和施工工艺要求的混凝土,能最大限度地延长混凝土结构的使用年限,降低工程造价。