混凝土是一種結(jié)構(gòu)材料，由化學(xué)惰性的顆粒物質(zhì)（例如沙子和礫石）通過(guò)水泥和水粘合在一起。

今天，許多不同類(lèi)型的混凝土被用于建造摩天大樓、橋梁、道路和各種結(jié)構(gòu)。它們是通過(guò)以不同的比例添加不同的物質(zhì)而產(chǎn)生的。

我們列出了為滿(mǎn)足各種要求而生產(chǎn)的所有不同類(lèi)型的混凝土。每一種都具有獨(dú)特的強(qiáng)度、密度以及耐化學(xué)性和耐熱性。詳細(xì)介紹了它們的特性和應(yīng)用。

25.普通混凝土

強(qiáng)度：10～40MPa

普通混凝土（也稱(chēng)普通強(qiáng)度混凝土）是由水泥、水、骨料等材料混合而成。骨料是惰性顆粒材料（如沙子和礫石）或大小為 6.5 到 38 毫米不等的碎石。

根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的水泥性能和天氣條件，普通混凝土的初凝時(shí)間為0.5至1.5小時(shí)。它可以承受10到40兆帕的壓力。從骨料中去除有機(jī)物質(zhì)（如樹(shù)枝和樹(shù)葉）以確保**強(qiáng)度和更長(zhǎng)的耐用性。

24. 沖壓混凝土

常用于：泳池甲板；車(chē)道；人行道；天井

沖壓混凝土經(jīng)過(guò)染色和紋理處理，給人一種類(lèi)似于石頭、板巖、木材或磚塊的錯(cuò)覺(jué)。與其他具體變體不同，它是通過(guò)添加基色、強(qiáng)調(diào)色并在混合物中印上圖案而制成的。

沖壓混凝土具有中等抗壓強(qiáng)度，一般在 20 到 30 MPa 之間。它不僅增加了地板的強(qiáng)度，而且還提供了令人愉悅的外觀（有多種飾面可供選擇）。如果維護(hù)得當(dāng)，它可以持續(xù)至少三年。

總體而言，它是天然石材或磚塊的更便宜且可持續(xù)的替代品。

23. 石膏混凝土

主要用作：墊層；面漆地板

石膏混凝土是波特蘭水泥、石膏灰泥和骨料的混合物。除了地板找平，它還用于在非承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)中建造墻體砌塊和面板。

根據(jù)重量，石膏混凝土可分為三組：

• 平均密度小于 500 kg/m3 的超輕量級(jí)

• 重量輕，平均密度小于 500–1800 kg/m3

• 平均密度小于 1800-2500 kg/m3 的正常重量

輕質(zhì)石膏混凝土由多孔天然（貝殼石灰石、浮石）和合成材料（粘土、蛭石）制成。正常重量的石膏混凝土包含細(xì)骨料（天然砂）和粗骨料（碎石和礫石）。

22. 瀝青混凝土

用于：地面道路；機(jī)場(chǎng)；停車(chē)場(chǎng)

瀝青混凝土（或簡(jiǎn)稱(chēng)為瀝青）是瀝青、骨料、添加劑（如聚合物）和抗剝落劑的混合物。混合物制成后，用卡車(chē)運(yùn)送到攤鋪現(xiàn)場(chǎng)，在那里用機(jī)械攤鋪機(jī)或修整機(jī)均勻攤鋪。

然后通過(guò)重型壓路機(jī)將其壓實(shí)到特定程度，從而產(chǎn)生光滑、均勻壓實(shí)的路面。為了達(dá)到足夠的密度，混凝土在混合物溫度低于 175 華氏度之前被壓實(shí)。

不同的瀝青混合料在道路噪音、制動(dòng)效率和表面耐久性方面表現(xiàn)出不同的性能。就噪音而言，瀝青路面遠(yuǎn)好于硅酸鹽水泥混凝土表面和碎屑密封表面。

21. 耐火混凝土

獨(dú)特的特性：高抗熱膨脹和收縮

耐火混凝土是用高鋁水泥或鋁酸鈣水泥制成的。它專(zhuān)為高溫應(yīng)用而設(shè)計(jì)，例如磚石烤箱和煙囪。

耐火混凝土通常是預(yù)先準(zhǔn)備好的，準(zhǔn)備好現(xiàn)場(chǎng)攪拌和安裝。與傳統(tǒng)混凝土不同，它可以承受高達(dá) 1400 °C（或 2552 °F）的高溫。

20. 玻璃混凝土

適用于：人行道、人行道和室內(nèi)應(yīng)用

粉碎的廢玻璃可用作混凝土中的骨料。這減少了將玻璃材料研磨成粉末所需的時(shí)間和能量。

最近的研究表明，用回收玻璃制成的混凝土具有更好的強(qiáng)度、隔熱性和耐磨性。它們還適用于各種表面處理，包括清洗、研磨、酸化和噴砂。它為設(shè)計(jì)師和建筑師提供了無(wú)數(shù)新的美學(xué)可能性。

19. 納米混凝土

獨(dú)特的特性：納米粒子填充了傳統(tǒng)混凝土中的所有微孔和微空間

納米混凝土由尺寸小于 100 微米的波特蘭水泥顆粒和不大于 500 納米的二氧化硅顆粒組成。二氧化硅顆粒填充了傳統(tǒng)混凝土中會(huì)出現(xiàn)的孔隙埃特。

這減少了混凝土收縮并增加了強(qiáng)度、耐久性和與鋼筋的粘合度。然而，納米技術(shù)在混凝土中的商業(yè)規(guī)模開(kāi)發(fā)仍然有限，很少有成果成功轉(zhuǎn)化為有效產(chǎn)品。

18. 橡膠混凝土

可能的應(yīng)用：高速公路減震器、建筑物地震減震器

廢橡膠輪胎可用于生產(chǎn)混凝土。這將是利用橡膠廢料和保護(hù)環(huán)境的好方法。

到目前為止，我們還沒(méi)有找到一種有效的技術(shù)來(lái)做到這一點(diǎn)。然而，大量的研究和實(shí)驗(yàn)測(cè)試顯示了一些有希望的結(jié)果。他們表明，橡膠廢料添加劑可以作為吸收劑并平衡混凝土中的所有內(nèi)應(yīng)力。

17. 聚合物混凝土

獨(dú)特的性能：可模制成復(fù)雜的形狀；具有優(yōu)良的減震性能

與使用水泥水合物粘合劑的傳統(tǒng)混凝土不同，聚合物混凝土由聚合物粘合劑或液態(tài)樹(shù)脂組成。有時(shí)，聚合物與硅酸鹽水泥一起用于生產(chǎn)所謂的聚合物水泥混凝土。

根據(jù)配方的不同，聚合物混凝土混合物具有獨(dú)特的性能組合。他們有

• 抗壓強(qiáng)度高，

• 比強(qiáng)度高，

• 快速固化（在 –18 至 40°C 溫度范圍內(nèi)），

• 對(duì)水和腐蝕性溶液的滲透性低，

• 良好的耐化學(xué)性，很好

• 相對(duì)于冷凍和解凍循環(huán)的長(zhǎng)期耐用性。

由于材料科學(xué)的**進(jìn)展顯著降低了成本，聚合物混凝土正變得越來(lái)越流行。它現(xiàn)在用于修復(fù)舊混凝土，建造排水管和酸罐等結(jié)構(gòu)部件，并提供高度不滲透和不透水的表面。

16. 快強(qiáng)混凝土

優(yōu)點(diǎn)：干得更快；加快建設(shè)；環(huán)保的

快速?gòu)?qiáng)度混凝土旨在快速獲得強(qiáng)度。它可以在短短兩小時(shí)內(nèi)達(dá)到 20 MPa 以上的強(qiáng)度。這種類(lèi)型的混合物是通過(guò)精確選擇高質(zhì)量的成分和制造工藝生產(chǎn)的。

它用于地板、道路、橋梁、高速公路、隧道、跑道等主要應(yīng)用，以及停車(chē)場(chǎng)、造船廠等其他次要應(yīng)用。 與傳統(tǒng)混凝土不同，快強(qiáng)混凝土易于鋪設(shè)并節(jié)省大量時(shí)間建筑工地。

15. 碾壓混凝土

優(yōu)點(diǎn)：無(wú)車(chē)轍；沒(méi)有坑洼；抗凍和解凍

Rollcrete（也稱(chēng)為碾壓混凝土）包含與傳統(tǒng)混凝土相同的成分，但比例不同。它是粉煤灰或水泥、沙子、骨料、水（比例較少）和常用添加劑的混合物。最終產(chǎn)品更干燥且沒(méi)有坍落度。

用高密度瀝青攤鋪設(shè)備鋪設(shè)，然后用壓路機(jī)壓實(shí)。壓實(shí)在鋪設(shè)后立即開(kāi)始，一直持續(xù)到路面滿(mǎn)足密度要求。它提供強(qiáng)度、密度、光滑度和表面紋理。

如今，這種混凝土用于道路、停車(chē)場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)、發(fā)電廠、水壩、軍事設(shè)施、倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施和其他工業(yè)園區(qū)的建設(shè)和修復(fù)。根據(jù)安裝寬度和所需厚度，混凝土可以快速鋪設(shè) - 每小時(shí) 50 至 120 米。

14. 預(yù)制混凝土

優(yōu)點(diǎn)：施工方便；易于維修

預(yù)制混凝土在制造單位使用可重復(fù)使用的模具進(jìn)行制備、澆筑和固化。它們被運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)并提升到位。

預(yù)制構(gòu)件（如墻板、梁、柱、管）首尾相連，形成一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)。這種由混凝土制成的部件比鋼框架更經(jīng)濟(jì)、更可行。但是，兩者都用于增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和可達(dá)性。

13. 地聚合物混凝土

獨(dú)特的特性：比水泥混凝土更耐腐蝕和防火

地聚合物混凝土是傳統(tǒng)水泥混凝土的**替代建筑材料。

制造波特蘭水泥是一個(gè)能源密集型過(guò)程，會(huì)排放大量二氧化碳和其他導(dǎo)致全球變暖的溫室氣體。另一方面，地質(zhì)聚合物混凝土是在不使用波特蘭水泥的情況下生產(chǎn)的。它是通過(guò)用堿溶液處理鋁硅酸鹽礦物（存在于飛灰、高爐礦渣等廢料中）制成的。

這種類(lèi)型的混凝土已用于建造人行道、水箱、預(yù)制橋面和擋土墻。它具有很高的抗拉和抗壓強(qiáng)度，并能迅速獲得**的強(qiáng)度。此外，它的收縮小于水泥混凝土。

12.透水混凝土

用于：人行道；停車(chē)區(qū)；在可持續(xù)建筑中有應(yīng)用

透水混凝土具有高孔隙率。它是一種結(jié)構(gòu)具有大量互連空隙的混凝土路面?？障缎纬闪艘环N多孔介質(zhì)，允許來(lái)自降水和其他來(lái)源的水通過(guò)并到達(dá)下面的土壤。

透水混凝土不含沙子或細(xì)骨料。它是通過(guò)使用一種堅(jiān)固的糊狀物將大骨料涂覆并粘合在一起制成的，從而形成一種高滲透性的結(jié)構(gòu)。

通常，混凝土的孔隙大小為 2 至 8 毫米。雖然18-35%的內(nèi)容物是空隙，但它可以具有3-28MPa的抗壓強(qiáng)度。

11. 可彎曲混凝土

優(yōu)點(diǎn)：重量輕；相對(duì)更強(qiáng)，更靈活；成本效益

可彎曲混凝土是一種新型混凝土，具有令人印象深刻的承載能力，并且可以非常有效地承受壓縮載荷。雖然它已經(jīng)在不同的地方使用過(guò)，但它仍然需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)难芯俊?/p>

它包含普通混凝土的所有成分減去粗骨料。這些成分與聚乙烯醇纖維和超塑化劑混合。

由于聚合物纖維和減摩涂層使結(jié)構(gòu)在不破裂的情況下變形，最終產(chǎn)品的重量比傳統(tǒng)混凝土輕 20-40%，抗開(kāi)裂能力提高 500 倍。

10. 泡沫混凝土

特性：重量輕；防火；成本效益;環(huán)境友好型

泡沫混凝土，也稱(chēng)為輕質(zhì)蜂窩混凝土，是通過(guò)以不同比例混合波特蘭水泥、粉煤灰、沙子、水和預(yù)成型形式而制成的。通常，其密度介于 400 kg/m3 至 1600 kg/m3 之間。

與其他混凝土相比，它的制造過(guò)程更便宜，對(duì)環(huán)境的影響更小。此外，其隔熱和隔音特性使其成為眾多應(yīng)用的理想選擇，從屋頂和地板的隔熱到填充空隙。

泡沫混凝土還用于生產(chǎn)隔熱輕質(zhì)墻板、滑坡修復(fù)、邊坡穩(wěn)定和土壤修復(fù)。

9. 石灰混凝土

優(yōu)點(diǎn)：為濕氣提供緩沖；環(huán)保，因?yàn)樗诟稍镞^(guò)程中吸收二氧化碳

在石灰混凝土（也稱(chēng)為石灰混凝土）中，水泥被石灰取代，石灰是一種主要由氧化鈣和/或氫氧化鈣組成的含鈣無(wú)機(jī)礦物。

更具體地說(shuō)，石灰混凝土是天然水硬石灰和鋒利沙子的混合物。在某些情況下，它與玻璃纖維混合以提供更耐用的表面。

盡管石灰混凝土比傳統(tǒng)水泥弱，但其抗壓強(qiáng)度足以滿(mǎn)足建筑法規(guī)的要求。它主要用于創(chuàng)建樓板和拱頂，并將舊建筑改造為現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)。

它是一種吸濕材料，這意味著它可以吸水。這就是為什么石灰混凝土地板能有效防止水分通過(guò)墻壁從地面上升并導(dǎo)致潮濕問(wèn)題的原因。

8. 預(yù)拌混凝土

優(yōu)點(diǎn)：允許快速施工；降低人工成本和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管成本

預(yù)拌混凝土按批次從制造單位交付，而不是在施工現(xiàn)場(chǎng)混合。每一批都根據(jù)承包商的具體情況量身定制，并通過(guò)稱(chēng)為“水泥攪拌機(jī)”的圓柱形卡車(chē)交付。

預(yù)拌混凝土可分為兩大類(lèi)：

運(yùn)輸混合混凝土：材料在制造單位準(zhǔn)備好并在運(yùn)輸途中在卡車(chē)中混合。

收縮混合混凝土：材料在制造單位進(jìn)行部分混合，以收縮混合物的體積并增加卡車(chē)的承載能力?；旌显诠ぷ鳜F(xiàn)場(chǎng)完成。

由于大部分工作由專(zhuān)業(yè)供應(yīng)商完成，因此形成的混合物精確、高度耐用且可持續(xù)。

7. 鋼筋混凝土

用于：基礎(chǔ)；梁、板、柱、墻；框架

在鋼筋混凝土中，鋼筋或鋼筋以?xún)煞N材料共同抵抗力的方式嵌入。增強(qiáng)材料吸收結(jié)構(gòu)中的拉伸、剪切和壓縮應(yīng)力。

混凝土的抗壓強(qiáng)度和鋼材的抗拉強(qiáng)度共同作用，使構(gòu)件能夠在更長(zhǎng)的跨度內(nèi)承受高應(yīng)力。

由于傳統(tǒng)混凝土（沒(méi)有嵌入鋼筋）無(wú)法承受由地震、風(fēng)或振動(dòng)引起的高拉應(yīng)力，因此它們不適用于許多結(jié)構(gòu)應(yīng)用。

6. 預(yù)應(yīng)力混凝土

用于：工業(yè)路面；高層建筑;橋梁和水壩；核安全殼結(jié)構(gòu)

預(yù)應(yīng)力混凝土是一種嵌入拉伸鋼絲的鋼筋混凝土。在澆筑混凝土之前拉伸鋼筋。

一般情況下，鋼筋布置在兩個(gè)橋臺(tái)之間，并拉伸到其極限強(qiáng)度的 65-80%。然后將混凝土倒入肌腱周?chē)哪＞咧胁⑹蛊溆不Ｒ坏┗炷吝_(dá)到其所需的強(qiáng)度，就會(huì)釋放拉伸力。

當(dāng)鋼筋試圖恢復(fù)其或初始長(zhǎng)度時(shí)，混凝土中的拉應(yīng)力轉(zhuǎn)化為壓應(yīng)力。當(dāng)壓力作用在結(jié)構(gòu)上時(shí)，梁上作用有兩種力：內(nèi)預(yù)應(yīng)力和外力（靜載）。它們相互抵消，使結(jié)構(gòu)更堅(jiān)固。

這類(lèi)混凝土具有較高的彈性模量，較小的蠕變應(yīng)變，不易產(chǎn)生收縮裂縫。它提供了內(nèi)部結(jié)構(gòu)的靈活性和交替所需的足夠跨度長(zhǎng)度。由于這些特性，預(yù)應(yīng)力混凝土被廣泛用于購(gòu)物中心、體育館和學(xué)校禮堂。

5. 噴射混凝土

優(yōu)點(diǎn)：非常適合不規(guī)則表面；具有成本效益的流程

噴射混凝土（也稱(chēng)為噴射混凝土）是非常細(xì)的混凝土，通過(guò)軟管輸送并以高速?lài)娚涞奖砻嫔稀Ｊ褂脡嚎s空氣將混凝土噴射到（或進(jìn)入）框架。

混合物撞擊表面的力導(dǎo)致混凝土壓實(shí)，最終形成所需厚度的混凝土層。

與傳統(tǒng)混凝土相比，噴射混凝土需要更少的模板。它已被證明是構(gòu)造曲面的**方法。它適用于撕裂表面，廣泛用于建造隧道墻和地鐵。

4. 真空混凝土

優(yōu)點(diǎn)：具有更高的密度和強(qiáng)度；迅速變硬；與舊混凝土粘合良好

真空混凝土是一種通過(guò)真空壓力去除多余水分的混凝土。真空是通過(guò)連接到高吸入壓力泵的多孔墊施加的。大量水分的去除提高了混凝土的強(qiáng)度。

還正在研究使用蒸汽制造真空混凝土的技術(shù)。這個(gè)想法是在攪拌機(jī)內(nèi)形成真空，以便可以輕松去除混凝土內(nèi)的氣泡。

真空處理混凝土廣泛用于建造水平和傾斜的混凝土板，如道路和機(jī)場(chǎng)路面、樓板和隔墻。它還用于重鋪路面和修復(fù)路面。

由于這種混凝土**沒(méi)有麻點(diǎn)，而且其最外層具有很強(qiáng)的耐磨性，因此**建造經(jīng)常與流水接觸的結(jié)構(gòu)。

3. 自密實(shí)混凝土

優(yōu)點(diǎn)：消除機(jī)械振動(dòng)；**的變形能力

自密實(shí)混凝土是一種高度流動(dòng)的混凝土，無(wú)需機(jī)械振動(dòng)即可填充擁擠的模板。它流入復(fù)雜的區(qū)域，**限度地減少過(guò)程中的空隙。

混凝土通過(guò)提高自動(dòng)化和限制與使用振動(dòng)相關(guān)的健康和安全問(wèn)題來(lái)提高預(yù)制生產(chǎn)率。與傳統(tǒng)混凝土相比，它具有更好的機(jī)械性能、表面光潔度和耐久性。然而，生產(chǎn)、澆筑和質(zhì)量控制的方法對(duì)于自密實(shí)混凝土來(lái)說(shuō)是必不可少的。

由于它可以具有 24 到 100 MPa 的抗壓強(qiáng)度，因此可用于從建筑物和橋梁到檢修孔和化糞池的各種結(jié)構(gòu)。

使用自密實(shí)混凝土建造的最引人注目的結(jié)構(gòu)之一是明石海峽懸索橋。在該項(xiàng)目中，混凝土在現(xiàn)場(chǎng)（距目標(biāo)位置 200 米）混合并通過(guò)管道系統(tǒng)泵送。建設(shè)工期縮短至最多兩年。

2. 高強(qiáng)混凝土

抗壓強(qiáng)度：大于40兆帕

顧名思義，高強(qiáng)混凝土比傳統(tǒng)混凝土具有更高的抗壓強(qiáng)度。它是通過(guò)將水灰比降低到 0.35 并添加硅粉和高效減水劑來(lái)生產(chǎn)的。

硅粉可防止混合物中形成氫氧化鈣晶體，而超塑化劑可提高混合物的可加工性。

由于這種類(lèi)型的混凝土具有增加的彈性模量，從而增加了穩(wěn)定性并減少了撓度，因此可以用于更廣泛的應(yīng)用。

高強(qiáng)混凝土多用于建造高層建筑（30層以上）和長(zhǎng)橋。它已被用于地基、剪力墻和柱子等組件中，尤其是在具有**載荷的較低樓層上。

此外，高強(qiáng)度混凝土可以減小柱和梁的尺寸。使用 28 MPa 混凝土具有 4 英尺直徑柱的 50 層結(jié)構(gòu)可以通過(guò)使用 55 MPa 混凝土將柱直徑減小約 33%。

1. 高性能混凝土

抗壓強(qiáng)度：大于55 MPa

高性能混凝土的設(shè)計(jì)目的是比傳統(tǒng)混凝土更堅(jiān)固、更耐用，并具有更好的機(jī)械性能。它包含與普通混凝土相同的成分，但比例和制造工藝不同，以滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)和環(huán)境要求項(xiàng)目的。

高性能并不總是意味著高強(qiáng)度。它可以指易于放置、滲透性、耐化學(xué)性、密度、體積穩(wěn)定性、耐用性和長(zhǎng)期機(jī)械性能。

超高性能混凝土的抗壓強(qiáng)度超過(guò) 150 兆帕。它由高強(qiáng)度波特蘭水泥、小鋼纖維、氣相二氧化硅、細(xì)粒砂、高效減水劑和獨(dú)特的活性粉末混合物制成。

在過(guò)去的 20 年中，超高性能混凝土在多個(gè)國(guó)家引起了廣泛關(guān)注。它已被用于建造建筑特色、橋梁、離岸結(jié)構(gòu)和垂直組件，如風(fēng)車(chē)塔和公用事業(yè)塔。

有史以來(lái)最堅(jiān)固的混凝土是什么？

2020年，日本金澤大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)出世界上抗壓強(qiáng)度**的400MPa鋼纖維增強(qiáng)無(wú)孔混凝土。他們發(fā)現(xiàn)，將鋼纖維含量從 1% 增加到 2% 可以將沖擊造成的損壞減少 30% 到 50%。

為什么混凝土被用作建筑材料？

在世界上使用的所有建筑材料中，混凝土是**和**效的混合物。與其他材料相比，它有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。例如：

• 在環(huán)境溫度下硬化

• 可以鑄造成復(fù)雜的形狀

• 可以承受高溫

• 具有優(yōu)異的防水性能

• 不燃燒、不生銹或不腐爛

• 與鋼材等其他材料相比，生產(chǎn)和維護(hù)成本低

混凝土行業(yè)的前景如何？

全世界的混凝土用量是塑料、木材、鋁和鋼材總和的兩倍。該行業(yè)有許多利益相關(guān)者，包括制造商、建筑材料供應(yīng)商、承包商、建筑師、工程師以及研究和教育機(jī)構(gòu)。

根據(jù) MarketResearchFuture 的數(shù)據(jù)，到 2027 年，全球預(yù)拌混凝土市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 1.1 萬(wàn)億美元，2020 年至 2027 年的復(fù)合年增長(zhǎng)率為 8.2%。

這種增長(zhǎng)背后的主要因素將是人口和城市化率的增加，這增加了許多住宅建設(shè)項(xiàng)目。蓬勃發(fā)展的商業(yè)部門(mén)和政府對(duì)道路建設(shè)和重建的投資將進(jìn)一步加速增長(zhǎng)。

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