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混凝土材料的研究现状和发展应用卢泊元

发表时间：2021/5/27 来源：《基层建设》2021年第2期作者：卢泊元

[导读] 摘要：目前混凝土材料的研究、发展逐渐向着高性能的方向转变，通过高性能混凝土材料的应用能够进一步的提高工程建设质量，有效的改进以往混凝土在施工应用中存有的不足。

        中铁建工集团有限公司北京 100070
        摘要：目前混凝土材料的研究、发展逐渐向着高性能的方向转变，通过高性能混凝土材料的应用能够进一步的提高工程建设质量，有效的改进以往混凝土在施工应用中存有的不足。同时对于现今所采用的混凝土材料还应进行进一步的研究，从而针对其缺陷来进行性能改进，以此来推动混凝土材料的良好发展。在实际中通过了解混凝土研究现状能够探索其发展需求、发展方向，进而为混凝土材料的发展应用提供参考。
        关键词：混凝土材料；研究；发展应用
        引言
        现阶段，建筑行业在不断地发展，混凝土材料作为建筑工程中的最基本材料，只有保证混凝土材料的高性能和高质量，才能让整个建筑工程的质量得到有效的保证。但是旧式的混凝土材料具有高消耗和影响环境等弊端，利用新型的绿色高性能建筑材料能够有效减少对环境的破坏，再加上现代高新技术的融合，促进建筑行业的绿色发展，下面将对绿色高性能混凝土材料的概念及具体应用进行详细分析，并对绿色高性能混凝土材料的发展深入研究。
        1透明混凝土材料的特性与优势
        透明混凝土材料指的是将大量光学纤维（具备光线传导效应）融入原有的建筑混凝土内部，旨在改造建筑材料性能，并且美化建筑结构外观，大幅度提升材料抗冻性、抗腐蚀性与抗冲刷侵蚀性。透明混凝土材料的形成并不是简单叠加玻璃光学纤维及传统混凝土材料，而是经过全面测算混凝土的各个建筑材料性能标准，从而达到准确控制光学玻璃纤维掺入比例的目标，确保从根本上优化建筑材料的外观视觉展示效应。透明混凝土建筑物最为明显的特点是建筑外形美观、建筑设计节能、建筑室内区域透光良好。当前，我国建筑设计领域已进入全新发展阶段，以透明混凝土材料作为建筑结构主体的各种类型建筑物陆续诞生。
        2混凝土材料的发展应用分析
        2.1优化原材料
        水泥是混凝土制备的重要原材料，在绿色透水性混凝土生产应用时，需对水泥的型号与性能进行一定优化，以保证透水性混凝土的实际应用效果与质量安全。鉴于透水性混凝土实际应用环境的特殊性，混凝土制备过程中需选择合理的水泥型号，一般情况下，该应用环境下的绿色混凝土制备的水泥强度需大于等于Ｐ•Ｏ４２．５，以保证透水性混凝土的实际应用质量。在实际应用生产过程中，不仅需对水泥原材料进行优化，同时需对其他材料进行合理优化，如石料的选择，应当保证石料的大小符合透水的要求，以充分发挥出透水性绿色混凝土材料优势。但透水性混凝土材料对水灰比的要求非常严格，必须基于建筑工程的实际项目施工，科学制定水灰比，以保证透水性绿色混凝土的使用安全性与可靠性。鉴于透水性绿色混凝土的使用特殊性，主要在建筑工程的广场施工中经常使用，因为广场对混凝土的强度要求较高，且混凝土需具备一定的透水性，以避免雨水的堆积，影响到广场的安全。同时，在堤坝建筑项目施工时，也可以使用透水性绿色混凝土，以加快雨水的渗透，以消除雨水堆积造成的安全隐患，且渗透的雨水可以流入地下，弥补当地的地下水量，改善相关地区的自然生态环境。若遇到暴雨天气，透水性混凝土可以充分发挥出自身排水优势，避免城市内涝与堤坝溃坝的问题，保障建筑物的质量与安全。
        2.2透水性混凝土
        透水混凝土对水泥的抗压能力有严格的要求。大多数情况下选择抗压能力等级（>42.5Pa）的水泥材料。水泥材料的运用比例也要求在合理的区间内。粗集料的选用与植被绿化混凝土的选用标准大体相近。因为透水混凝土中水灰的比例较大，所以制造出的材料透水性能优异。在混凝土制造施工中，应该和混凝土的具体使用工程相结合，根据实体情况适当的调整水灰的比例。透水性混凝土的主要用途是城市公路的基建，城市广场建筑的应用较多。

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由于材料本身的高强度和高渗透性，在堤防工程施工过程中，提高了雨水的渗透速度，有效的渗透使地下水位上升为地表的植物生长提供了充足的水源；雨季时，透水混凝土可以起到排水作用，在城市排水中起到积极作用，提高人们的生活质量。
        2.3低强度混凝土的发展应用
        通过现代化社会的发展和科技进步，能够有效配备且控制的低强度混凝土也得到了强大发展，其抗压强度小于等于8MPa，其在配料、泵送、浇筑等方面都可以进行一定控制。使用低强度混凝土能够帮助建筑工程中的基础进行填补，当基础有孔洞情况存在时，则可以进行补充。同时，这种低强度混凝土也能够被用于地下构造，根据实际情况可以针对混凝土进行关于密度、强度、弹性度等方面指标设定，在帮助相关基础进行塑造与修整的同时进行强化，且使用过程中不易产生收缩裂缝。以某隧道工程为例，在该工程实际运用中就曾采用低强度砂浆，其具体配比为：水泥150kg/m³，砂1080kg/m³，水570kg/m³，超塑化剂6kg/m³，膨润土35kg/m³，所制成砂浆抗压强度为3.5MPa，弹性模量低于500Mpa。
        2.4水生物保护型混凝土
        防水混凝土是一种抗冻性好、抗冻性和抗腐蚀性好的混凝土。为了提高抗腐蚀性能，需要在结构中加入粉煤灰或树脂减水剂。石材的选择与植物绿色混凝土相似。最大的区别是需要添加矿物掺合料。这种材料通常用于水工建筑物，如人工珊瑚礁，在那里防水混凝土能够安放在水中间。和传统混凝土相比较，防水混凝土能够和藻类植物相结合形成食物链。改善海洋的生态环境。在混凝土制造施工中，应该和混凝土的具体使用工程相结合，根据实体情况适当的调整原材料的比例，考虑到各种外在因素的影响。
        3发展展望
        我国之前的粗放型经济发展模式没有科学预估资源开发与环境污染造成的社会影响，导致社会资源浪费严重，生态环境与大气环境受到严重损害。建筑行业就是资源浪费与环境污染的突出产业，大量的建筑材料没有得到充分利用，建设产生的废物没有进行合理回收利用，随意排放、掩埋，对周边自然环境造成很大影响。鉴于目前建筑行业的发展现状，绿色混凝土是传统混凝土改良发展的主要方向，为实现节能环保建筑的开发，绿色混凝土将会发挥出重要作用。为实现绿色混凝土的应用普及，需要推动建筑行业进行技术创新与产业重组，以改变目前建筑行业的能源消耗模式。通过绿色混凝土材料的应用，可以节约材料生产能耗、节约施工占地、节约水资源、提高材料使用效率，以实现绿色节能发展。通过政策扶持与技术指导，不断提高绿色混凝土建筑项目比例，提高该新型混凝土材料使用的安全性与可靠性。通过对我国建筑行业的发展现状分析可知，越来越多的大型建筑项目出现，复杂的重点建筑项目对施工材料提出新要求，如大体积混凝土、超高层混凝土、大型水电项目等，都对混凝土的耐久性、安全性、稳定性提出更高的要求，而传统混凝土性能，已无法满足一些建筑工程的施工需求，必须提升混凝土质量，生产制备新的混凝土。
        结语
        加强对混凝土材料的研究能够在工程建设中进一步的提高混凝土结构性能，从而推动混凝土施工技术的快速发展，在优化混凝土结构的同时提高结构整体的性能。以目前混凝土材料的的发展应用来看，其主要是向着高性能、绿色化的方向发展，在提高混凝土材料工艺水平的同时更好地适应现今可持续发展所提出的要求。上文结合混凝土材料研究现状分析了对其性能的要求，在此基础上提出了目前在建筑市场中较为常见的新型混凝土材料，其可以在一定程度上反映出目前混凝土材料的发展应用方向，从而推动混凝土材料的研发及创新。
        参考文献
        [1]董研文.超高性能混凝土的发展与建筑应用[J].建筑工程技术与设计,2018,000(008):1140.
        [2]戴安立.简析混凝土组成,分类与发展[J].建材与装饰,2019,No.594(33):61-62.