混凝土材料的研究现状和发展应用

丰 瑛

（陕西铁路工程职业技术学院， 陕西 渭南 714099）

0 引言

目前混凝土材料的研究、发展逐渐向着高性能的方向转变，通过高性能混凝土材料的应用能够进一步的提高工程建设质量，有效的改进以往混凝土在施工应用中存有的不足。同时对于现今所采用的混凝土材料还应进行进一步的研究，从而针对其缺陷来进行性能改进，以此来推动混凝土材料的良好发展。在实际中通过了解混凝土研究现状能够探索其发展需求、发展方向，进而为混凝土材料的发展应用提供参考。

1 混凝土材料的研究现状分析

混凝土一般是有强度等级的，我国把混凝土的最高强度等级设置为C60，而实际在工程建设中所应用的基本混凝土材料强度一般为C50以下，而最普遍的混凝土材料强度是在C30，因为我国大多数使用的减水剂材料，其混凝土的坍塌损失并没有得到基本的解决，再加上我国各个地区的科技水平差距比较大，所以有时会出现达不到所要求的技术水平。据研究结果表明，通过选择优质的原材料与合适的配比优化，并在生产的过程中加以有效的控制与管理，使用高性能的减水剂材料并掺杂进矿物超细粉的材料，特别是复合矿物超细粉改善了混凝土的耐久力与性能，便能达到普通的混凝土高性能化，这种成果也在我国实际的土木工程中的到了很好的应用与实验，混凝土材料的质量与其他的基础性能优化都达到了良好的效果。混凝土是组成钢筋混凝土主要材料之一，其发展方向是强度、硬度、耐久度、抗灾以及抗爆能力的提升，通过混凝土材料使用，能够促使现代化建筑更加稳固。

2 混凝土材料的研究内容分析

2.1 对加工性的研究

在混凝土材料的研究中需要通过坍落度实验的方式来对其加工性进行分析及判断，从而了解在混凝土配制中各类原材料的使用性能及使用效果，在检测混凝土材料综合性能的过程中可以研究其是否能够有效的提升混凝土材料的质量，通过检测数据对原材料的配比进行调整，并确认不同材料的加工性能来获取最佳的混凝土材料的配制方案。

2.2 对密度的研究

混凝土材料密度与其使用性能有着直接的联系，因此在对其进行研究的过程中需要加强对密度分析的力度，从而针对不同材料的性能来对混凝土密度进行优化及改进，使其在工程建设中可以起到更好的应用效果。并且在混凝土材料密度的研究中需要注意在不同条件下其原材料的性能也会产生一定的变化，因此需要确切的掌握材料密度变化趋势，全面的分析混凝土材料性能，从而保证在混凝土材料配制中可以通过对材料进行改善的方式来提升其平均密度。

2.3 对电阻率的研究

在混凝土材料的研究中检测电阻率能够对材料的质量及耐久性进行深入分析，在电阻率的检测中可以判断混凝土材料的含水量及骨料粗细程度，这样可以针对混凝土材料内部微孔连接情况来对原材料的配比进行调整，依据电阻率检测及分析结果进行混凝土材料配制的优化，保证其在实际中的使用性能。

2.4 对抗压强度的研究

抗压强度是检验混凝土材料的重要指标，这也使得对抗压强度的研究成为提高混凝土材料质量的重要方向。由于在工程建设的过程中混凝土材料的使用其会出现强度损失的情况，因此需要加强对混凝土抗压强度的研究来选择适用原材料并改进材料的配比，在提高混凝土强度的同时降低强度损失问题的发生几率，使其在工程建设中可以表现出更为良好的抗压强度。

3 混凝土材料的发展应用分析

3.1 超高性能混凝土的发展应用

超高性能混凝土（UHPC）属于目前在建筑工程中应用效果极佳的工程材料，以UHPC的材料性能特征来看，其在实际中有着超强的耐久性及优秀的力学性能。在UHPC发展的过程中其设计理论逐渐完善使得相关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在使用中逐渐与普通混凝土的施工性能接近，因此在发展应用中具备了较高的推广价值，且UHPC材料会按照最佳的比例进行配制，使材料有效堆积及填充，这也使UHPC在实际中表现出高密度的特征，此种混凝土材料可以适用于较为复杂的施工环境。

3.2 低强度混凝土的发展应用

通过现代化社会的发展和科技进步，能够有效配备且控制的低强度混凝土也得到了强大发展，其抗压强度小于等于 8MPa，其在配料、泵送、浇筑等方面都可以进行一定控制。使用低强度混凝土能够帮助建筑工程中的基础进行填补，当基础有孔洞情况存在时，则可以进行补充。同时，这种低强度混凝土也能够被用于地下构造，根据实际情况可以针对混凝土进行关于密度、强度、弹性度等方面指标设定，在帮助相关基础进行塑造与修整的同时进行强化，且使用过程中不易产生收缩裂缝。以某隧道工程为例，在该工程实际运用中就曾采用低强度砂浆，其具体配比为：水泥150kg/m³，砂1080kg/m³，水570kg/m³，超塑化剂6kg/m³，膨润土35kg/m³，所制成砂浆抗压强度为3.5MPa，弹性模量低于500Mpa。

3.3 轻质混凝土的发展应用

在轻质混凝土制备中通常会选取耐冻、耐高温、强度高的材料，可以针对实际的施工条件来选择适用的轻骨料种类，常见的有凝灰岩、粉煤灰、工业废渣、人造轻骨料等，都可以在轻质混凝土的制备中进行使用。轻质混凝土的发展应用不仅有效的提高了混凝土的性能，还可以通过对工业废渣进行回收利用的方式来减少污染问题，进而使其在应用中具备了较好的经济效益、社会效益。对于轻质混凝土的的应用需要根据工程建设标准来对其各项材料的配比进行严格的控制，确保其密度、强度等能够达到设计标准要求。

3.4 纤维增强混凝土的发展应用

纤维增强混凝土主要是在混凝土制备中通过增添纤维材料的方式来提升其整体的抗拉伸性能，使混凝土材料可以表现出更强的延展性。纤维增强混凝土的发展应用可以有效的减少混凝土结构的裂缝问题，具备了较高的使用效益。在混凝土材料的研究中所使用的纤维材料种类较多，常见的有

碳纤维、芳纶纤维、聚丙烯纤维等，

其在极大程度上提高了普通混凝土的质量及性能。目前在工程建设中，钢纤维混凝土得到了重要发展，其主要运用于土木建筑工程的碳素钢纤维以及用于耐火材料工业中的不锈钢纤维。

3.5 自密实混凝土的发展应用

自密实混凝土不需要运用机械辅助，能够根据自身性能进行混凝土密实效果。混凝土的流动性相对来说较高，但是仍然处于可以防止离析的状态。自密实混凝土的制备方式可以分为以下三步：第一，粗骨料的体积需要为固体混凝土体积的50%；第二，细骨料的体积需要为砂浆体积的40%；第三，根据25%的比例将水与灰配置。完成之后进行流动性实验，确定最后比例，让材料能够获得最优组合。

4 混凝土材料发展应用的注意事项分析

4.1 合理选择混凝土材料

不同混凝土材料在实际应用中其所具备的性能特征也有一定的差异性，因此在对混凝土材料的应用中需要根据工程建设条件及建设要求来选择适用的材料种类，并以工程建设标准来进行混凝土的配制。从上文分析可以看出不同混凝土材料的适用条件、适用环境及施工要求存有差异，因此应以工程建设标准来加强对混凝土材料的控制，并且在混凝土的配制中需要对各类原材料的比例进行严格的配比，其属于混凝土材料应用中的重点内容，合理的调控材料比例能够确保其性能达到预定标准，避免在工程施工过程中混凝土结构出现质量问题。

4.2 完善混凝土应用方案

混凝土所表现出的性质特殊性要求在实际中保证其应用方案的合理性、可行性，针对所选混凝土类型及其性能特征来明确各项应用细节，以此来对混凝土施工进行有效指导，这样可以保证混凝土的质量达到规定标准要求。并且应明确在实际中容易影响混凝土材料质量的因素，在此基础上加强对混凝土应用的管理，使混凝土的制备、使用达到设计标准要求，保证混凝土材料的应用价值得到有效的发挥。

4.3 加强混凝土材料管理

在混凝土的制备中需要加强对各类原材料的质量管理，根据混凝土类型及所选择的原材料来确认其具体的性能、规格、参数等信息，从而保证所制备的混凝土质量。第一，对混凝土材料进行抽检，对于所抽检的样品需要确保其具有代表性，检验其性能是否达到混凝土制备标准。第二，根据混凝土材料性质进行保管，针对材料性质进行保管工作可以防止外部环境对混凝土材料质量产生影响，使其维持最佳的性能状态。

5 混凝土材料发展应用的方向分析

5.1 高性能混凝土材料的发展

高性能混凝土材料在实际中其强度、耐久性等都可以得到有效提升，在进行混凝土材料的研究中需要针对混凝土碳化、碱骨料反应、氢氧化钙析出等因素来分析如何对其材料进行配备优化，并根据混凝土在使用中的力学特征及传输性能研究如何提升提高其韧性及抗拉强度，使高性能混凝土材料得到有效制备及应用，有利于延长混凝土结构的使用寿命。并且现今在建筑市场中对高性能混凝土材料的需求量不断增长，其所具备的性能优势逐渐取代普通混凝土的应用，而这也促使混凝土材料快速的研究及发展。

5.2 绿色混凝土材料的发展

绿色混凝土材料的的发展应用在实际中主要是起到节约资源、保护环境、适宜居住的效果，而此种混凝土发展应用概念能够更好地满足现今低碳社会对工程施工所提出的节能、减排、环保的要求，在提高资源利用率的同时降低工程对环境的影响及破坏。并且在工程建设周期内需要消耗大量的资源，而绿色混凝土材料可以减少能源消耗及废弃物排放，因此其也成为现今混凝土材料的重要的发展应用方向之一。目前在绿色混凝土材料的研究中没有具体的规范及标准作为依据，因此还需不断的加强技术创新来优化混凝土的性能，探索新型矿物掺合料在实际应用中的效果，考虑不同原材料在使用中的绿色价值，以此为基础进行混凝土的评价，从而实现对绿色混凝土材料的研发及应用，其有利于扩大绿色混凝土材料在工程建设中的应用范围。

6 结语

加强对混凝土材料的研究能够在工程建设中进一步的提高混凝土结构性能，从而推动混凝土施工技术的快速发展，在优化混凝土结构的同时提高结构整体的性能。以目前混凝土材料的的发展应用来看，其主要是向着高性能、绿色化的方向发展，在提高混凝土材料工艺水平的同时更好地适应现今可持续发展所提出的要求。上文结合混凝土材料研究现状分析了对其性能的要求，在此基础上提出了目前在建筑市场中较为常见的新型混凝土材料，其可以在一定程度上反映出目前混凝土材料的发展应用方向，从而推动混凝土材料的研发及创新。