过去和现在的水泥,未来的混凝土

摘要

作为当前应用最广泛的建筑材料——混凝土技术不断发展。现代的混凝土不仅仅是水泥、水和骨料的简单混合物,它包含着越来越多的常用矿物成分、化学外加剂、纤维等。当然,公用建筑仍是混凝土的主要市场,但性能各异的智能混凝土也得到了发展。智能混凝土的发展源于新兴混凝土科学的出现:一种基于外加剂和运用精密科学仪器观测混凝土微观结构甚至纳米结构的科学。现在的水泥远远优于三四十年前生产的水泥。配制早强混凝土不再要求高C3S、C3A含量和高细度,仅仅是降低水灰比或水胶比便可。混凝土的抗压强度与水泥颗粒的细度和用量密切相关。实际上,配制200MPa级活性粉末混凝土(RPC)的水泥较粗,C3S和C3A的含量也较低,使用这样的水泥更容易控制流变性。当混凝土的强度为20MPa或25MPa时,现行的水泥标准非常安全;但在掺用高效减水剂配制高性能混凝土时,那些标准就不那么合适了。而且,当前我们强调得更多的是28d抗压强度,而对耐久性重视不足。在特殊环境下,使配制混凝土结构在整个服役周期都能维持28d抗压强度非常重要。最后,水泥和混凝土还将不断发展,适应各种环境,以满足可持续性发展要求。这意味着在水泥熟料中将掺入更多的矿物材料,并降低水胶比,从而提高混凝土的服役周期、尽可能延长胶凝材料和骨料的使用周期。