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(简答题)

根据普通混凝土的优缺点,你认为今后混凝土的发展趋势是什么?

正确答案

混凝土的缺点:自重达、养护周期长、导热系数较大、不耐高温、拆除废弃物再生利用性较差等缺点。
近百年来,混凝土的发展趋势是强度不断提高。30年代平均为10MPa,50年代约为20MPa,60年代约为30MPa,70年代已上升到40MPa,发达国家越来越多地使用50MPa以上的高强混凝土。这是由于使用部门不断提高强度的要求所致。尤其是近50年来,片面提高强度尤其是早期强度而忽视其他性能的倾向,造成水泥生产向大幅度提高磨细程度和增加硅酸三钙、铝酸三钙的含量发展,水泥28d胶砂抗压强度从30MPa左右猛增到60MPa,增加了水化热,降低了抗化学侵蚀的能力,流变性能变差。提高混凝土强度的方法除采用高标号水泥外,更多的是增加单方水泥用量,降低水灰比与单方加水量。因此混凝土的和易性随之下降,施工时振捣不足,易引起质量事故。直到80年代,混凝土耐久性问题愈显尖锐,因混凝土材质劣化和环境等因素的侵蚀,出现混凝土建筑物破坏失效甚至崩塌等事故,造成巨大损失,加上施工能耗、环境保护等问题,传统的水泥混凝土已显示出不可持续发展的缺陷。
我国近年来常用混凝土强度已从20~30MPa提高到30~50MPa,使用强度等级C50以上的混凝土越来越多,目前出现了各部门竞相配制80MPa以上混凝土的局面。混凝土强度越高,结构延性越差,给结构抗震性能带来的隐患越大。由于对施工质量的不信任,混凝土的试配强度往往比设计强度等级提高一个等级以上,C50混凝土的强度实际上超过60MPa,再加上水泥用量的增加,进一步增加了产生温度应力、收缩开裂和化学侵蚀破坏的可能。
在没有现代水泥的古代,混凝土能经历几百年甚至2000多年仍然完好,是石灰-火山灰胶凝材料具有卓越耐久性能的最有力证据。在科学技术飞速发展的今天,混凝土耐久性问题却一直被认为是技术上未能解决的难题,混凝土耐久性指标被定在30年、50年,最多也不过100至200年。混凝土耐久性已成为各国混凝土科技人员致力研究的重要课题。
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,以耐久性作为设计的主要指标。针对不同用途要求,在耐久性、施工性、适用性、强度、体积稳定性、经济性等性能方面有重点地予以保证。各个强度等级的混凝土都可做到高性能。为此,高性能混凝土在配制上的特点是低水胶比,选用优质原材料,除水泥、水和骨料外,必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效减水剂,减少水泥用量。
高性能混凝土不仅是对传统混凝土技术的重大突破,而且在节能、节料、工程经济、劳动保护以及环境等方面都具有重要意义,是一种环保型、集约型的新型材料,并将为建筑工程自动化准备条件。有学者预言,高性能混凝土是21世纪的混凝土,是近期混凝土技术的主要发展方向。
另外,人们经过大量试验研究,提出了很多改善混凝土材料性能的新方法,已经取得了相当大的进步,如:运用高性能减水剂和加入矿物外加剂来降低孔隙率,提高混凝土的抗压强度和抗渗性;使用引气剂,改善混凝土的抗冻融性能;加入阻锈剂或防水剂,降低混凝土钢筋锈蚀;使用碱集料反应抑制剂,使碱-集料反应破坏减小到最低程度;使用补偿收缩剂、减缩剂、养护剂和最适宜的养护措施,来减少混凝土的干缩裂缝;使用化学外加剂和矿物外加剂控制水泥的水化反应速率和放热速率,减少大体积混凝土的早期放热引起的开裂;通过提高耐久性、抗裂和抗冻融性来提高混凝土的使用寿命。
混凝土的未来必将向这些方面发展。

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