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未来源鑫混凝土的发展及设想

发稿时间:2015-03-12来源:职能中心---张凌

    混凝土,简称为“砼”:是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称,有着一个悠久的发展历史和重要而广泛的应用。

    混凝土具有原料丰富,价格低廉,生产工艺简单的特点,因而使其用量越来越大。同时混凝土还具抗压强度高,耐久性好,抗震耐火,可塑性较好,强度等级范围宽等特点。这些特点使其使用范围十分广泛,不仅在各种土木工程中使用,就是造船业,机械工业,海洋的开发,地热工程等,混凝土也是重要的材料。据不完全统计,现代建筑85%以上使用了混凝土,由此可见混凝土的重要地位。

    目前国内外运用最多的混凝土是钢筋混凝土和预拌混凝土,除此之外,其他的混凝土,如轻集料混凝土、硅酸盐水泥耐火混凝土与耐热混凝土,泵送混凝土等等,在现代建筑中运用也越来越广泛,它们不仅在满足建筑施工和强度等上有着良好的性能,还具有某一方面或某些方面较为突出的优点。

    混凝土作为重要的土木工程材料,其发展也符合一般材料发展的趋势。具体来说有以下四个发展趋势:

    高性能化。指利用现代高科技技术生产轻质、高强、高耐久性等综合性能优异的高性能混凝土,而不是单一性能优异的混凝土。这对提高高层建筑物的安全性和经济性,增强实用性等有着非常重要的作用。

    复合化、多功能化。运用复合技术在普通混凝土中掺加其他材料,利用优势互补生产出具有多功能多用途、缺陷少的混凝土。这将有利于改善混凝土自身缺陷,提高建筑物的使用功能和经济性。

    智能化。生产能够自我感知、自我调节、自我修复的混凝土,实现建筑物的自我监控,从而达到增加混凝土的使用寿命,尽量减少因修补或折除造成的浪费和建筑垃圾,同时减少了自然资源和能源的消耗,减少了对环境的污染,满足了可持续发展的要求。

    绿色化。利用绿色生产工艺,充分利用工业废弃物、减少自然资源的用量,进而生产自身少污染且具有阻止污染(如防辐身、吸收噪声)、自洁和易于回收再利用等功能的混凝土。这样的混凝土有利于环境保护和人体健康。

    作为用量最大、应用面很广的人造工程材料,混凝土不仅是资源和能源的消耗大户,还给地球环境和人类的居住空间带来了很大的负面影响。因此在混凝土技术的发展进程中一定要坚持可持续发展原则,在不断提高混凝土使用寿命的同时,最大限度地提高混凝土的各种性能,并大量利用各种工业和城市废弃物,将混凝土技术绿色化,使其对环境的污染减少到最低,同时提高混凝土与人类环境相结合的水平。因此发展可持续混凝土十分必要,它将是二十一世纪乃至更长一段时间内发展的热点和趋势。主要代表有高性能混凝土和绿色混凝土。

    既然智能化成为未来发展的一种趋势,而未来的高性能混凝土材料也必须要具备这样的特点,那么我们能否将微生物运用其中,作为改善混凝土性能的关键?由于微生物自身能进行新陈代谢,故我们可以寻找一种微生物,在混凝土构件发生破坏时,能通过代谢产生新的有助于补偿混凝土相关性能的物质。具体设想如下:

    混凝土结构正常工作情况下,微生物处于绝对密实的混凝土封闭空隙中,在混凝土结构遭到破坏时,外界空气和水蒸汽进入,满足了微生物代谢的条件,进而代谢产生一些胶凝物质,粘接上破损的细孔,到达自我诊断和修复的功能。当混凝土结构彻底破坏的时候,微生物就能够消化分解混凝土砌块,达到回收再利用和保护环境的效果。依此想法我们还可以研究类似的微生物植入混凝土中进而改善自身的一些缺陷和达到防辐射、吸收噪声等功能,并使优势充分发挥出来。当然要实现这一构想还有很长的路要走,有待于我们对新型混凝土发展的不断研究。