混凝土材料与技术的展望

一百多年以来,混凝土材料与技术发生了三次重大突破:1)配筋(集中与分散)和预应力;2)膨胀水泥与自应力混凝土;3)无机材料与有机材料的复合和减水剂。当前,混凝土材料与技术的现状是:1)高强:世界各国的平均标号都在不断提高,苏联大量采用400～500公斤/厘米~2的混凝土,西德的平均标号为400公斤/厘米~2,美国为420公斤/厘米~2,而预拌混凝土达600公斤/厘米~2,预应力混凝土达700公斤/厘米~2。而我国平均标号还不到200公斤/厘米~2。提高混凝土的强度是节省能源和资源的最有效途径之一。提高早期强度也就是解决快硬问题,这在过去十年里得到了迅速发展。提高混凝土的强度,重点要解决的是提高混凝土的比抗压强度和降低混凝土的脆性系数。2)轻质:自重大是混凝土及其制品的缺点之一。随着建筑技术的发展,建筑物和结构物趋向高层化和大型化,这就有必要减轻高层建筑物和大跨度结构物的自重,特别是对于预制构件来讲,考虑到运输和安装,减轻自重可节省能源。单纯减轻混凝土的重量往往不能满足建筑技术的要求,同时还要考虑具有足够的强度和防热隔音以及居住性能,因此在研究混凝土轻量化的同时,还要研究其比强度和导热系数。3)复合:混凝土虽然已成为一种基础材料,但其本质上的缺陷——重、脆、易裂等性能,至今却尚未得到彻底解决。随着高分子化学、新型陶瓷工业和复合材料力学的发展,出现了新型复合材料和材料复合结构。4)节能:水泥是混凝土组成材料耗能最多的成分,因此,节约水泥用量是混凝土制备工艺中的主要课题。如果把每公斤水泥混凝土的成本指数视为1,则砖为2.2,木材为9.2,钢为15.8,可见,混凝土材料是节能型材料。