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混凝土材料的研究现状和发展应用兰俊良

发表时间：2021/6/15 来源：《基层建设》2021年第6期作者：兰俊良

[导读] 摘要：目前，混凝土材料的研究和开发逐渐向高性能方向转变。

        成都东瑞混凝土有限公司 610000
        摘要：目前，混凝土材料的研究和开发逐渐向高性能方向转变。通过高性能混凝土材料的应用，可以进一步提高施工质量，有效改善以往混凝土在施工应用中的不足。同时，对当今所用的混凝土材料也应进行进一步的研究，针对其缺陷，提高混凝土材料的性能，从而促进混凝土材料的良好发展。在实践中，通过了解混凝土研究的现状，探索其发展需求和发展方向，进而为混凝土材料的开发和应用提供参考。
        关键词：混凝土材料；研究现状；发展应用
        1混凝土材料研究现状分析
        混凝土一般有强度等级。我国混凝土的最高强度等级定为C60，而工程建设中使用的基础混凝土材料的强度一般在C50以下，混凝土材料最常见的强度是C30。由于我国大部分减水剂材料的使用，混凝土的坍落损失一直没有得到基本解决。另外，混凝土的倒塌损失在我国还没有得到解决。另外，我国还没有解决混凝土的坍落损失问题，各地区的科技水平差距比较大，有时甚至达不到要求的技术水平。根据研究结果，通过选择优质的原材料和适当的配比优化，并在生产过程中对其进行有效的控制和管理，使高性能减水剂材料和掺入矿物超细粉体的材料，特别是复合矿物超细粉，提高了混凝土的耐久性和性能，从而达到了普通混凝土的高性能。这一结果也在我国实际土木工程中得到了很好的应用和检验。对混凝土质量等基本性能进行了优化，取得了良好的效果。混凝土是钢筋混凝土的主要材料之一，其发展方向是提高强度、硬度、耐久性、抗灾性和抗爆性。通过使用混凝土材料，现代建筑可以更稳定。
        2混凝土材料概况
        2.1高性能混凝土
        高性能混凝土是现代混凝土材料发展的重要方向之一。高性能混凝土具有良好的强度、硬度和耐久性，并具有较高的流动性能。相比之下，混凝土材料的抗压强度大于C50，被称为高强混凝土，其应用也很广泛，包括用于高层结构、高层建筑等。采用这种高性能混凝土可以有效地减轻自重，减小断面尺寸，帮助相关施工单位节约资源，从而获得效益提升。同时，高强混凝土的耐久性将提供良好的使用寿命。在现代社会的发展中，高性能混凝土的使用将使建筑物获得更好的抗压和抗灾效果。
        2.2轻质混凝土
        轻骨料混凝土可采用天然轻骨料，包括浮石、凝灰岩等，也可采用工业废轻骨料和人工轻骨料。与轻质混凝土相比，该混凝土具有密度低、强度高、抗温抗冻等优点，在工程中得到了广泛的应用。利用部分工业废渣、煤矸石、煤矿粉煤灰和矿渣配制轻质混凝土，可在一定程度上节约费用，为工程建设提供较好的资金保障。
        轻混凝土的制备和使用不仅具有一定的应用价值，而且具有很好的实用价值，包括废物利用的性质、减少相关污染、促进城市和厂区更好的发展环境、减少废物堆积占用土地等，具有很高的现实价值环境保护和废物利用。在一定程度上，轻混凝土的使用不仅可以满足相关使用和发展的需要，而且符合我国可持续发展战略，对现代社会的和谐发展有着巨大的贡献。
        2.4纤维增强混凝土
        与普通混凝土相比，纤维混凝土具有很强的抗拉性能和延性。纤维混凝土通过在混凝土中加入相关的纤维材料，使相关的建筑业得到了长足的发展，纤维混凝土也在现代社会得到了发展和完善。目前，纤维混凝土的发展是多样化的，包括碳纤维、芳纶纤维、聚丙烯纤维等的使用，都在一定程度上促进了纤维混凝土的发展。钢纤维混凝土从其性能和相关结构方面得到了很大的发展，主要应用于民用建筑工程，碳钢纤维和不锈钢纤维用于耐火材料行业。
        2.5自密实混凝土
        自密实混凝土作为自密实混凝土的字面含义，它不需要机械辅助，可以根据自身性能达到混凝土的密实效果。混凝土的流动性相对较高，但仍处于防止离析的状态。自密实混凝土的配制可分为三个步骤：集料组分体积为实体混凝土体积的50%；细集料体积为砂浆体积的40%；水灰按25%的比例配置。流动性实验完成后，确定最终配比，使物料得到最佳组合。

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        3浅析混凝土材料的发展与应用
        3.1超高性能混凝土的开发与应用
        UHPC是一种在建筑工程中具有良好应用效果的工程材料。根据UHPC的材料性能，它具有超强的耐久性和优异的力学性能。在UHPC的发展过程中，其设计理论逐渐完善，使得相关的混凝土配制技术逐渐成熟，可以应用于对混凝土结构性能要求较高的工程中。UHPC在使用中逐渐接近普通混凝土的施工性能，具有很高的开发应用推广价值。UHPC材料将按最佳比例制备，使材料有效堆积和填充。这也使得UHPC在实际应用中表现出高密度的特性，这种混凝土材料可以在更复杂的施工环境中使用。
        3.2低强度混凝土的发展与应用
        随着现代社会的发展和科学技术的进步，能够有效配置和控制的高效低强度混凝土也得到了大力发展。抗压强度≤8Mpa，可在配料、泵送、浇筑等方面进行控制。低强度混凝土的使用有助于建筑工程的地基填筑，在地基上有孔时可以补充。同时，这种低强度混凝土也可用于地下结构。根据实际情况，可以在密度、强度、弹性等指标上设置混凝土，在对相关地基进行整形、修剪时，可以加强其强度，在使用过程中不易产生收缩裂缝。以某隧道工程为例，介绍了低强度砂浆在工程中的实际应用。具体配比为：水泥150kg/m3，砂1080kg/m3，水570kg/m3，高效减水剂6kg/m3，膨润土35kg/m3，抗压强度3.5Mpa，弹性模量小于500MPa。
        3.3 轻质混凝土的发展应用
        在配制轻质混凝土时，通常选用耐高温、抗冻的材料。可根据实际施工情况选择合适的轻集料类型。常见的有凝灰岩、粉煤灰、工业废料、人工轻骨料等，可用于配制轻混凝土。轻质混凝土的开发和应用，不仅有效地提高了混凝土的性能，而且减少了工业废弃物回收利用带来的污染问题，在应用中具有较好的经济效益和社会效益。对于轻混凝土的应用，应严格按照工程建设标准控制各种材料的配合比，以保证轻混凝土的密度和强度满足设计标准的要求。
        3.4纤维混凝土的发展与应用
        纤维混凝土主要是通过添加纤维材料来提高混凝土的抗张性能，使混凝土材料表现出更强的延性。纤维混凝土的开发和应用可以有效地减少混凝土结构的裂缝问题，具有很高的使用效率。用于混凝土材料研究的纤维材料有很多种，如碳纤维、芳纶纤维、聚丙烯纤维等，它大大提高了普通混凝土的质量和性能。目前，钢纤维混凝土已在工程建设中得到发展，主要应用于民用建筑工程，碳钢纤维和不锈钢纤维用于耐火材料行业。
        3.5自密实混凝土的开发与应用
        自密实混凝土不需要机械辅助，可根据自身性能达到混凝土的密实效果。混凝土的流动性相对较高，但仍处于防止离析的状态。自密实混凝土的配制方法可分为以下三步：第一步，粗骨料的体积为实体混凝土体积的50%；第二步，细骨料的体积为砂浆体积的40%；第三步，水灰按25%的比例配置。流动性实验完成后，确定最终配比，使物料得到最佳组合。
        结语
        混凝土是一种常见的建筑材料。随着建筑业的快速发展和住房需求的不断增加，混凝土的需求量也在不断提高。无论是现阶段混凝土研究所达到的技术水平，还是未来混凝土的发展方向，都受到人们的关注。经过长期的研究和探索，现阶段的混凝土无论是强度还是性能以及再生的可持续性都有了很大的提高。同时，许多著名的建筑都是用性能强度较高的混凝土建造的。这些建筑的有效实施，不仅是因为当强度和性能得到提高时，建筑在施工过程中所能发挥的空间越来越大，同时也为建筑业提供了越来越大的空间，人们逐渐认识到，有限的资源和日益增长的混凝土需求带来了矛盾。因此，混凝土应朝着绿色、可持续的方向发展。
        参考文献：
        [1]叶梅书.混凝土材料的研究现状和发展应用[J].建材与装饰，2018（35）：49.
        [2]管娟，王坤芳.海洋工程用水泥混凝土材料应用现状及发展对策[J].江苏建材，2015（04）：20-24+31.