葉梅書
(金華市方灝商品混凝土有限公司 浙江省金華市 321031)
混凝土材料是于1824年在波特蘭的水泥發(fā)明開始的,因此,混凝土的材料距今已經(jīng)有100多年的歷史了。在20世紀以來,混凝土材料就成為了我國的橋梁、房屋與公路等公共工業(yè)建造的首要材料?;炷磷鳛槿嗽觳牧?,其使用的數(shù)量是非常巨大的。據(jù)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計,現(xiàn)在我國每年的混凝土材料的使用量大約為100m3,而且近幾年伴隨著我國的城市化與工業(yè)化的進程,混凝土的用量也逐漸加快。
在人類進入21世紀后,我國的科學技術水平也不斷提高,持續(xù)不斷的新型混凝土也逐漸出現(xiàn),比如再生混凝土、高性能混凝土、自密實混凝土、纖維混凝土等高性能的混凝土?;炷聊芊耖L期作為我國主要的建筑加工材料,其先決條件不只有它的高強度、高耐久性等性能外,還在于混凝土的材料是否綠色環(huán)保,所以在當代最受歡迎的便是綠色的高性能混凝土,這也是混凝土材料技術發(fā)展的必然,也是混凝土的發(fā)展目標與方向。
在現(xiàn)階段,慢慢的出現(xiàn)了高性能的混凝土材料,其發(fā)展的主要方向是①綠色高性能混凝土;②普通混凝土高性能化;③超高強混凝土;④機敏型混凝土。
高性能混凝土也簡稱HPC,是在高強混凝土發(fā)展的基礎上創(chuàng)新出來的,高性能混凝土有不同的表達含義,在不同的國家、不同的部門,甚至不同的單位都對高性能混凝土的理解有著或大或小的差異。吳忠偉科學院士認為人類在提高混凝土性能上使用的是現(xiàn)代混凝土的技術,首先應該選取優(yōu)質的材料,除了基本的水泥、水、集料等基礎材料外,還應該添加適當程度的活性細摻料和高效外加劑等新型材料,這樣便可以使普通的混凝土變成高性能混凝土。一般來說,我們所說的高性能混凝土通常是指混凝土材料具有高耐久力、高強度、高流動性的性能,高性能這三項指標也構成了高性能混凝土材料所具備的基本性能指標。但是就目前來說,高性能混凝土材料的概念又有了相應的變化,清華大學的教授馮乃謙教授也提出了普通混凝土也可以變成高性能混凝土,在他的理論在工程實驗有了實際應用,所以高性能的混凝土材料并不一定是強調高強度,也就是說高性能混凝土除了之前的相關概念外,也可以理解成普通混凝土的高性能化。
我國在30年前,混凝土材料的抗壓能力最高在30MPa左右,所以在10年之前,我國的高性能混凝土已經(jīng)獲得了很大的認可與普遍的應用。此外,還出現(xiàn)了高纖維、高性能的混合土,這種混合土的抗壓能力比普通的鋼板還要高,所以高性能的混凝土材料已經(jīng)成為我國土木工程最普遍應用的基本材料。
混凝土一般是有強度等級的,我國把混凝土的最高強度等級設置為C60,而實際在土木工程中所應用的基本混凝土材料強度一般為C50以下,而最普遍的混凝土材料強度是在C30,因為我國大多數(shù)使用的減水劑材料,其混凝土的坍塌損失并沒有得到基本的解決,再加上我國各個地區(qū)的科技水平差距比較大,所以有時會出現(xiàn)達不到所要求的技術水平。因此針對我國的土木工程中所使用的在強度為C50普通混凝土的使用上,混凝土的性能與持久力存在著明顯的不足。據(jù)研究結果表明,通過選擇優(yōu)質的原材料與合適的配比優(yōu)化,并在生產的過程中加以有效的控制與管理,使用高性能的減水劑材料并摻雜進礦物超細粉的材料,特別是復合礦物超細粉改善了混凝土的耐久力與性能便能達到普通的混凝土高性能化,這種成果也在我國實際的土木工程中的到了很好的應用與實驗,混凝土材料的質量與其他的基礎性能優(yōu)化都達到了良好的效果,到期使用時全部都達到了所要求的高性能程度,并取得了很高的經(jīng)濟效益與社會效益。
在20世紀90年代末期,挪威、美國、日本、德國、加拿大等國家都成為了世界上高性能混凝土程度最高的國家,德國現(xiàn)在的混凝已經(jīng)達到了C110的等級,而挪威則位于第二名,成為第二大混凝土強度的國家,其混凝土的等級達到C105。目前高性能的和綠色環(huán)保應用最普及的國家是挪威,在挪威有一個比埃菲爾鐵塔高度還要深的鉆井平臺就是挪威Troll平臺,這個平臺所使用的混凝土材料就是超高強度的混凝土,其抗壓的能力超過了100MPa。美國的西雅圖雙聯(lián)廣場所使用的混凝土材料抗壓強度也達到了133.5MPa。
在20多年來,混凝土都朝著高性能,并且綠色環(huán)境的發(fā)展方向,高性能的混凝土在世界各地已經(jīng)非常普及,并且達到了非常廣泛的應用,所以混凝土材料的發(fā)展方向就是綠色的高性能的。據(jù)統(tǒng)計,很多研究結果顯示,再生的混凝土也屬于高性能的混凝土。這種混凝土不但能夠提高混凝土的質量,還能夠有效的減少工程材料生產的費用與成本,并且在我國的土木工程中是非常有利于可持續(xù)發(fā)展的。因此,我國政府應該鼓勵并且推動混凝土在技術方面的研發(fā),將混凝土推向綠色,并且高性能的發(fā)展方向,積極主動發(fā)現(xiàn)混凝土中所存在的各項問題,并不斷地進行研究與探討,盡快的提出相應的解決方案。在高性能的綠色混凝土的發(fā)展中,可以提高混凝土工程的施工水平與生產水平,并且優(yōu)化工程的建筑結構,節(jié)省能源消耗,實現(xiàn)混凝土工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,對我國的環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展有著重要的意義。