輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土在建筑工程中的應(yīng)用與發(fā)展前景

岳浩東 宋艷昭 劉佳寧 李金陽

【摘 要】介紹了輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土的定義，闡述了國內(nèi)外輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土應(yīng)用情況及發(fā)展?fàn)顩r，深入分析了輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土的特性和應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土；特性；應(yīng)用

一、引言

隨著中國經(jīng)濟(jì)逐步向更高、更強(qiáng)方向發(fā)展變化，建筑行業(yè)迅猛發(fā)展，對混凝土材料需求、用量、質(zhì)量提出更加嚴(yán)格要求，普通混凝土不能滿足橋梁、房屋、隧道等基礎(chǔ)建設(shè)基本尺寸需求及向高層建筑、大跨橋梁、深海隧道發(fā)展變化，建筑材料的不足與落后，嚴(yán)重影響我國現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展，輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土的出現(xiàn)和發(fā)展，為我國工程行業(yè)建設(shè)、國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了巨大的效益。

輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土LHSC（Lightweight High Strength Concrete）具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、良好耐火性、自身重量小等特點(diǎn)，與日常運(yùn)用的普通混凝土相比，能夠解決并滿足基礎(chǔ)建筑、橋梁結(jié)構(gòu)向高層、大跨度等方向發(fā)展，它的設(shè)計(jì)與研究對加快我國現(xiàn)代化社會發(fā)展，具有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會效益，體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，對提升國際綜合實(shí)力和影響力具有巨大作用，具有良好的市場運(yùn)用前景。

二、輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土定義及應(yīng)用領(lǐng)域

（一）定義（輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土定義）

粗骨料、細(xì)骨料、水泥、水和外加劑等摻合料配制而成的強(qiáng)度等級不低于60兆帕的混凝土稱之為輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土。

（二）應(yīng)用領(lǐng)域

基于輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土優(yōu)越性能，其應(yīng)用范圍極其廣泛，主要運(yùn)用在以下領(lǐng)域：1）超高層建筑；2）碼頭或海洋建筑；3）大跨橋梁；4）深海隧道；5）其他領(lǐng)域等。

三、輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土應(yīng)用領(lǐng)域

（一）國外輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土應(yīng)用概況

混凝土是現(xiàn)代化建筑工程結(jié)構(gòu)的主要材料，混凝土發(fā)展追溯發(fā)展起源于1920年，其中，輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土應(yīng)用，美國發(fā)展與應(yīng)用最早，并領(lǐng)先其他工業(yè)發(fā)達(dá)國家，芝加哥市較為突出，20世紀(jì)70年代許多建筑物均采用該材料，并且在建筑受力材料中全部為輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土，同時(shí)，西方國家在運(yùn)用輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土材料方面明顯優(yōu)于中國。據(jù)資料顯示，日本主要將輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土運(yùn)用在高層建筑中，提高建筑結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性和抗震能力；美國主要將輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土材料運(yùn)用于海洋工程及構(gòu)筑物、大跨橋梁以及城市立交橋中；其他西方國家為滿足建設(shè)需求，在20世紀(jì)就將輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土應(yīng)用于實(shí)際工程中。

（二）國內(nèi)輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土應(yīng)用概況

輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土在我國設(shè)計(jì)研究比較晚，在工程領(lǐng)域運(yùn)用輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土，我國最早運(yùn)用于1977年建成的“毛主席紀(jì)念堂”，建筑材料中所采用的混凝土全部都為強(qiáng)度超過60兆帕的輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土。其中，我國主要將輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土運(yùn)用在橋梁建設(shè)，國內(nèi)運(yùn)用案例：上海盧浦大橋、盧溝新橋改造工程等；同時(shí)，近年來隨著現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展需求，國家對資源利用、人民安全問題高度重視，加大了科研資金投入力度，但我國對于輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土研究尚未得到大量推廣應(yīng)用，投入生產(chǎn)運(yùn)用還需大量時(shí)間。

四、輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土前景

隨著我國經(jīng)濟(jì)、社會呈現(xiàn)出高、快、新等發(fā)展趨勢，建筑行業(yè)也隨之蓬勃發(fā)展，建筑材料在工程領(lǐng)域的運(yùn)用隨之增多，同時(shí)對建筑材料的各項(xiàng)指標(biāo)要求越來越高，尤其建筑業(yè)朝著高層、大跨結(jié)構(gòu)發(fā)展，對輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土運(yùn)用越來越多，輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土成為混凝土研究與發(fā)展的趨勢。一方面，隨著現(xiàn)代化社會發(fā)展，大跨橋梁、高層建筑、深海隧道迅速發(fā)展，對強(qiáng)度、耐久性、經(jīng)濟(jì)性提出更好要求，輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土的運(yùn)用能夠滿足建設(shè)需求；另一方面，隨著工程建設(shè)的發(fā)展，建筑材料的用量不斷增大，根據(jù)資料顯示，混凝土的用量每年均達(dá)到幾萬立方以上，大量用量將會在后期帶來資源浪費(fèi)和環(huán)境質(zhì)量問題，輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土能夠提高結(jié)構(gòu)耐久性，延長建筑結(jié)構(gòu)使用壽命，從而減少混凝土用量，節(jié)約資源和能源；其次，輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土在地震多發(fā)地、軟地基等地具有良好的抗震性、穩(wěn)定性，對保護(hù)生命財(cái)產(chǎn)安全，處理施工難題具有良好作用。總之，輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土的運(yùn)用無論從建筑業(yè)發(fā)展、社會效益等方面，都具有良好的效應(yīng)，體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，市場前景良好！

五、結(jié)語

輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土是當(dāng)今世界混凝土材料行業(yè)重點(diǎn)研究方向之一，在混凝土行業(yè)中前景良好?？梢灶A(yù)測，隨著現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展及國民經(jīng)濟(jì)水平的提高，高層建筑、大跨橋梁、深海隧道將大量涌現(xiàn)，輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土材料的用量與需求將日益增多，同時(shí)為秉持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和環(huán)境保護(hù)相關(guān)規(guī)定，輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土材料也定將以勢不可擋的趨勢發(fā)展，因此，結(jié)合新時(shí)代發(fā)展需求，應(yīng)當(dāng)清晰認(rèn)識輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土在工程實(shí)際應(yīng)用中存在的問題，不斷強(qiáng)化技術(shù)水平，完善輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土工作機(jī)制，以更好的在土木工程領(lǐng)域得到普及與應(yīng)用。

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