龐為喜
江蘇省徐州市蓋鳳混凝土有限公司(試驗(yàn)室)
現(xiàn)代混凝土技術(shù)在建筑工程中的創(chuàng)新與應(yīng)用分析
龐為喜
江蘇省徐州市蓋鳳混凝土有限公司(試驗(yàn)室)
現(xiàn)代混凝土技術(shù)在科技水平的不斷進(jìn)步的基礎(chǔ)上得到了較大的改進(jìn);混凝土技術(shù)以其優(yōu)良的性能在建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用,現(xiàn)代混凝土技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了許多新型的混凝土形式;混凝土技術(shù)的發(fā)展不但越來(lái)越高性能化,也向著環(huán)保、綠色的方向發(fā)展;本文介紹分析了高耐久性混凝土、高強(qiáng)高性能混凝土、固體廢渣混凝土、綠色混凝土、初級(jí)的智能混凝土在建筑工程中的創(chuàng)新與應(yīng)用。
現(xiàn)代混凝土技術(shù);建筑工程;創(chuàng)新;應(yīng)用分析
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,人民生活水平的不斷提高,人們對(duì)建筑物的需求量愈來(lái)愈大,對(duì)質(zhì)量的要求愈來(lái)愈高,同時(shí)在國(guó)家大力發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)的前提下,建筑工程的綠色化改革也隨之發(fā)展?;炷良夹g(shù)作為建筑工程的重要組成部分,在我國(guó)經(jīng)歷了多年的發(fā)展,混凝土的耐久性、強(qiáng)度等性能指標(biāo)已有了較大的提高,但我們不應(yīng)停滯不前,必須適應(yīng)新形勢(shì)下的新要求,積極的創(chuàng)新,既要滿足建筑物的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),又要向高性能化、綠色化、智能化的方向發(fā)展。
混凝土技術(shù)自問(wèn)世以來(lái),在建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用,其基本的原理是使用膠凝材料(通常是水泥)將集料按照設(shè)計(jì)要求結(jié)合成一個(gè)整體。集料通常采用自然資源中普遍存在的砂、石作為原料,因此成本較低?;炷量梢愿鶕?jù)設(shè)計(jì)者的要求任意成型,如果混凝土結(jié)構(gòu)較大,也可以分解預(yù)制后組裝成型,還可以根據(jù)需要調(diào)整原材料的配比來(lái)滿足不同的性能要求。建成后的混凝土經(jīng)久耐用,無(wú)需特別的維護(hù),在不同的自然環(huán)境中均能穩(wěn)定的運(yùn)行,使用壽命較長(zhǎng)。
我國(guó)面積廣闊,不同的地區(qū)環(huán)境條件均不相同,因此建筑工程中的混凝土技術(shù)需要適應(yīng)不同環(huán)境的要求,提高混凝土的耐久性能?,F(xiàn)代混凝土技術(shù)已經(jīng)創(chuàng)新性的研制出了高耐久性的混凝土技術(shù),其特點(diǎn)是使用優(yōu)質(zhì)礦物微細(xì)粉來(lái)取代部分水泥,如硅粉、天然沸石粉的使用,并添加高效減水劑配合使用。針對(duì)不同的自然環(huán)境,衍生出不同類型的混凝土技術(shù),如抗凍混凝土,有效降低冰鹽凍融的危害;抗鹽混凝土,可降低氯離子的滲透和擴(kuò)散;抗硫酸混凝土,可用于硫酸鹽較多的環(huán)境中;抗堿混凝土,能夠有效避免堿物質(zhì)與骨料發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的膨脹。
超高層建筑物對(duì)于混凝土的強(qiáng)度等級(jí)、性能要求極高,通常要高于C80,高強(qiáng)高性能混凝土在使用相同的配筋率的情況下,比普通混凝土的斷面積小,耐久性能高。高強(qiáng)高性能混凝土在應(yīng)用過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)自收縮的問(wèn)題,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致開(kāi)裂現(xiàn)象,人們?cè)趯?shí)際施工過(guò)程中通過(guò)調(diào)整粗細(xì)骨料的配比量,添加鋼纖維或有機(jī)纖維等措施解決了該問(wèn)題。
在建筑工程施工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的固體廢棄物,如混凝土廢棄塊、砂漿散落塊、磚石碎塊、渣土等,這些廢棄物統(tǒng)稱為建筑垃圾,通常的做法是丟棄,對(duì)周邊環(huán)境造成了污染,而實(shí)際上這些建筑垃圾可以回收使用,目前在建筑工程中可使用移動(dòng)式破碎站將其破碎后重新利用,生產(chǎn)不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土。如將其破碎后代替用作粗或細(xì)的骨料,但在使用過(guò)程中應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)檢測(cè)分析其對(duì)與混凝土性能的影響,合理使用,避免出現(xiàn)質(zhì)量隱患。
綠色混凝土適應(yīng)了人們對(duì)綠色環(huán)保,可持續(xù)發(fā)展的要求,也是現(xiàn)代混凝土的發(fā)展趨勢(shì)。使用綠色水泥的綠色高性能混凝土實(shí)現(xiàn)了混凝土技術(shù)的節(jié)能環(huán)保,綠色水泥在生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)需高溫煅燒,因此減少了能量的損耗,更加節(jié)能,配制成混凝土后在性能上比普通混凝土更加優(yōu)良。
環(huán)保型混凝土則注重減少對(duì)環(huán)境的影響,比如通?;炷疗珘A性,可以防止環(huán)境對(duì)鋼筋混凝土腐蝕,卻破壞了適宜周圍生物生長(zhǎng)的酸堿環(huán)境,通過(guò)研發(fā)降低堿度的混凝土的同時(shí),增加混凝土的孔隙,甚至添加生物生長(zhǎng)必須的營(yíng)養(yǎng)成分,使其有利于動(dòng)植物的生存,為其提供繁衍生息的場(chǎng)所,進(jìn)一步減少了混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)周邊環(huán)境的影響;新型的透水混凝土應(yīng)用于城市街道建筑工程中,可以有效增加人口密集地區(qū)的透水透氣面積,維持地區(qū)地下水位,使地面對(duì)于環(huán)境溫濕度的調(diào)節(jié)作用得以恢復(fù),同時(shí)還可以減少城市噪聲污染,使人們的生活更加舒適;光催化混凝土可以吸收人口密集區(qū)產(chǎn)生的氮氧化合物,這些物質(zhì)可以形成酸雨,也是破壞大氣臭氧層的罪魁禍?zhǔn)?,將某些光催化劑如二氧化鈦添加入混凝土中可以有效減少空氣中氮氧化合物,將其分解為無(wú)害的物質(zhì),因此光催化混凝土在建筑工程中的應(yīng)用可以起到凈化空氣的作用。
能夠感知、自我適應(yīng)、自我修復(fù)的混凝土的出現(xiàn)標(biāo)志著混凝土技術(shù)進(jìn)入了高級(jí)發(fā)展階段。在混凝土中加入智能型組分,可以使混凝土具有自我感知的能力,如在混凝土中加入金屬類組分或石墨、碳纖維等碳類組分可實(shí)現(xiàn)混凝土性能的自我診斷功能。在混凝土中摻入活性成分及有機(jī)類細(xì)纖維,能在混凝土出現(xiàn)開(kāi)裂等現(xiàn)象后自我修復(fù),但在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中存在著一定的局限性,當(dāng)裂縫達(dá)到一定程度后,自我修復(fù)的功能失去了作用,尚需進(jìn)一步開(kāi)發(fā)研究。
混凝土結(jié)構(gòu)的裝配式施工技術(shù)最重要的特點(diǎn)是利用了工業(yè)化生產(chǎn)方式來(lái)批量生產(chǎn)混凝土結(jié)構(gòu)的構(gòu)件,無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)澆筑,而是在工廠內(nèi)提前預(yù)制,運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)后,只需進(jìn)行將預(yù)制的構(gòu)件按照設(shè)計(jì)組裝成型即可,最大的優(yōu)點(diǎn)是保證了混凝土構(gòu)件的質(zhì)量穩(wěn)定性,減少現(xiàn)場(chǎng)澆筑帶來(lái)的環(huán)境污染等問(wèn)題,有利于成本的節(jié)約、工期的縮短。
建筑工程給人們帶來(lái)了方便的居住環(huán)境,現(xiàn)代的混凝土技術(shù)在提高其性能同時(shí),也向著節(jié)能、綠色環(huán)保的方向改進(jìn),并具有較大的發(fā)展空間。智能型混凝土尚處于起步階段,自我感知并自我修復(fù)是混凝土技術(shù)發(fā)展的高級(jí)階段,需要我們不斷地探索和研發(fā)。工業(yè)化大生產(chǎn)方式改變了建筑工程行業(yè)發(fā)展的軌跡,集約化、規(guī)?;a(chǎn)可以有效降低成本,提高建筑工程質(zhì)量。
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