混凝土是一種結構材料，由化學惰性的顆粒物質（例如沙子和礫石）通過水泥和水粘合在一起。

今天，許多不同類型的混凝土被用于建造摩天大樓、橋梁、道路和各種結構。它們是通過以不同的比例添加不同的物質而産生的。

我們列出了為滿足各種要求而生産的所有不同類型的混凝土。每一種都具有獨特的強度、密度以及耐化學性和耐熱性。詳細介紹了它們的特性和應用。

強度：10～40MPa

普通混凝土（也稱普通強度混凝土）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。

根據施工現場的水泥性能和天氣條件，普通混凝土的初凝時間為0.5至1.5小時。它可以承受10到40兆帕的壓力。從骨料中去除有機物質（如樹枝和樹葉）以确保最高強度和更長的耐用性。

常用于：泳池甲闆；車道；人行道；天井

沖壓混凝土經過染色和紋理處理，給人一種類似于石頭、闆岩、木材或磚塊的錯覺。與其他具體變體不同，它是通過添加基色、強調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度，一般在 20 到 30 MPa 之間。它不僅增加了地闆的強度，而且還提供了令人愉悅的外觀（有多種飾面可供選擇）。如果維護得當，它可以持續至少三年。

總體而言，它是天然石材或磚塊的更便宜且可持續的替代品。

主要用作：墊層；面漆地闆

石膏混凝土是波特蘭水泥、石膏灰泥和骨料的混合物。除了地闆找平，它還用于在非承重結構和圍護結構中建造牆體砌塊和面闆。

根據重量，石膏混凝土可分為三組：

• 平均密度小于 500 kg/m3 的超輕量級

• 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骨料（天然砂）和粗骨料（碎石和礫石）。

跑道由瀝青混凝土制成

用于：地面道路；機場；停車場

瀝青混凝土（或簡稱為瀝青）是瀝青、骨料、添加劑（如聚合物）和抗剝落劑的混合物。混合物制成後，用卡車運送到攤鋪現場，在那裡用機械攤鋪機或修整機均勻攤鋪。

然後通過重型壓路機将其壓實到特定程度，從而産生光滑、均勻壓實的路面。為了達到足夠的密度，混凝土在混合物溫度低于 175 華氏度之前被壓實。

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

獨特的特性：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。它專為高溫應用而設計，例如磚石烤箱和煙囪。

耐火混凝土通常是預先準備好的，準備好現場攪拌和安裝。與傳統混凝土不同，它可以承受高達 1400 °C（或 2552 °F）的高溫。

适用于：人行道、人行道和室内應用

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

最近的研究表明，用回收玻璃制成的混凝土具有更好的強度、隔熱性和耐磨性。它們還适用于各種表面處理，包括清洗、研磨、酸化和噴砂。它為設計師和建築師提供了無數新的美學可能性。

獨特的特性：納米粒子填充了傳統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 納米的二氧化矽顆粒組成。二氧化矽顆粒填充了傳統混凝土中會出現的孔隙埃特。

這減少了混凝土收縮并增加了強度、耐久性和與鋼筋的粘合度。然而，納米技術在混凝土中的商業規模開發仍然有限，很少有成果成功轉化為有效産品。

可能的應用：高速公路減震器、建築物地震減震器

廢橡膠輪胎可用于生産混凝土。這将是利用橡膠廢料和保護環境的好方法。

到目前為止，我們還沒有找到一種有效的技術來做到這一點。然而，大量的研究和實驗測試顯示了一些有希望的結果。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内應力。

獨特的性能：可模制成複雜的形狀；具有優良的減震性能

與使用水泥水合物粘合劑的傳統混凝土不同，聚合物混凝土由聚合物粘合劑或液态樹脂組成。有時，聚合物與矽酸鹽水泥一起用于生産所謂的聚合物水泥混凝土。

根據配方的不同，聚合物混凝土混合物具有獨特的性能組合。他們有

• 抗壓強度高，

• 比強度高，

• 快速固化（在 –18 至 40°C 溫度範圍内），

• 對水和腐蝕性溶液的滲透性低，

• 良好的耐化學性，很好

• 相對于冷凍和解凍循環的長期耐用性。

由于材料科學的最新進展顯着降低了成本，聚合物混凝土正變得越來越流行。它現在用于修複舊混凝土，建造排水管和酸罐等結構部件，并提供高度不滲透和不透水的表面。

優點：幹得更快；加快建設；環保的

快速強度混凝土旨在快速獲得強度。它可以在短短兩小時内達到 20 MPa 以上的強度。這種類型的混合物是通過精确選擇高質量的成分和制造工藝生産的。

它用于地闆、道路、橋梁、高速公路、隧道、跑道等主要應用，以及停車場、造船廠等其他次要應用。 與傳統混凝土不同，快強混凝土易于鋪設并節省大量時間建築工地。

優點：無車轍；沒有坑窪；抗凍和解凍

Rollcrete（也稱為碾壓混凝土）包含與傳統混凝土相同的成分，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。最終産品更幹燥且沒有坍落度。

用高密度瀝青攤鋪設備鋪設，然後用壓路機壓實。壓實在鋪設後立即開始，一直持續到路面滿足密度要求。它提供強度、密度、光滑度和表面紋理。

如今，這種混凝土用于道路、停車場、機場、發電廠、水壩、軍事設施、倉儲設施和其他工業園區的建設和修複。根據安裝寬度和所需厚度，混凝土可以快速鋪設 - 每小時 50 至 120 米。

優點：施工方便；易于維修

預制混凝土在制造單位使用可重複使用的模具進行制備、澆築和固化。它們被運送到施工現場并提升到位。

預制構件（如牆闆、梁、柱、管）首尾相連，形成一個完整的結構。這種由混凝土制成的部件比鋼框架更經濟、更可行。但是，兩者都用于增強結構的設計和可達性。

獨特的特性：比水泥混凝土更耐腐蝕和防火

地聚合物混凝土是傳統水泥混凝土的絕佳替代建築材料。

制造波特蘭水泥是一個能源密集型過程，會排放大量二氧化碳和其他導緻全球變暖的溫室氣體。另一方面，地質聚合物混凝土是在不使用波特蘭水泥的情況下生産的。它是通過用堿溶液處理鋁矽酸鹽礦物（存在于飛灰、高爐礦渣等廢料中）制成的。

這種類型的混凝土已用于建造人行道、水箱、預制橋面和擋土牆。它具有很高的抗拉和抗壓強度，并能迅速獲得完全的強度。此外，它的收縮小于水泥混凝土。

用于：人行道；停車區；在可持續建築中有應用

透水混凝土具有高孔隙率。它是一種結構具有大量互連空隙的混凝土路面。空隙形成了一種多孔介質，允許來自降水和其他來源的水通過并到達下面的土壤。

透水混凝土不含沙子或細骨料。它是通過使用一種堅固的糊狀物将大骨料塗覆并粘合在一起制成的，從而形成一種高滲透性的結構。

通常，混凝土的孔隙大小為 2 至 8 毫米。雖然18-35%的内容物是空隙，但它可以具有3-28MPa的抗壓強度。

優點：重量輕；相對更強，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。雖然它已經在不同的地方使用過，但它仍然需要進行适當的研究。

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塗層使結構在不破裂的情況下變形，最終産品的重量比傳統混凝土輕 20-40%，抗開裂能力提高 500 倍。

特性：重量輕；防火；成本效益;環境友好型

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

與其他混凝土相比，它的制造過程更便宜，對環境的影響更小。此外，其隔熱和隔音特性使其成為衆多應用的理想選擇，從屋頂和地闆的隔熱到填充空隙。

泡沫混凝土還用于生産隔熱輕質牆闆、滑坡修複、邊坡穩定和土壤修複。

優點：為濕氣提供緩沖；環保，因為它在幹燥過程中吸收二氧化碳

在石灰混凝土（也稱為石灰混凝土）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機礦物。

更具體地說，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水泥弱，但其抗壓強度足以滿足建築法規的要求。它主要用于創建樓闆和拱頂，并将舊建築改造為現代标準。

它是一種吸濕材料，這意味着它可以吸水。這就是為什麼石灰混凝土地闆能有效防止水分通過牆壁從地面上升并導緻潮濕問題的原因。

優點：允許快速施工；降低人工成本和現場監管成本

預拌混凝土按批次從制造單位交付，而不是在施工現場混合。每一批都根據承包商的具體情況量身定制，并通過稱為“水泥攪拌機”的圓柱形卡車交付。

預拌混凝土可分為兩大類：

運輸混合混凝土：材料在制造單位準備好并在運輸途中在卡車中混合。

收縮混合混凝土：材料在制造單位進行部分混合，以收縮混合物的體積并增加卡車的承載能力。混合在工作現場完成。

由于大部分工作由專業供應商完成，因此形成的混合物精确、高度耐用且可持續。

用于：基礎；梁、闆、柱、牆；框架

在鋼筋混凝土中，鋼筋或鋼筋以兩種材料共同抵抗力的方式嵌入。增強材料吸收結構中的拉伸、剪切和壓縮應力。

混凝土的抗壓強度和鋼材的抗拉強度共同作用，使構件能夠在更長的跨度内承受高應力。

由于傳統混凝土（沒有嵌入鋼筋）無法承受由地震、風或振動引起的高拉應力，因此它們不适用于許多結構應用。

用于：工業路面；高層建築;橋梁和水壩；核安全殼結構

預應力混凝土是一種嵌入拉伸鋼絲的鋼筋混凝土。在澆築混凝土之前拉伸鋼筋。

一般情況下，鋼筋布置在兩個橋台之間，并拉伸到其極限強度的 65-80%。然後将混凝土倒入肌腱周圍的模具中并使其硬化。一旦混凝土達到其所需的強度，就會釋放拉伸力。

當鋼筋試圖恢複其或初始長度時，混凝土中的拉應力轉化為壓應力。當壓力作用在結構上時，梁上作用有兩種力：内預應力和外力（靜載）。它們相互抵消，使結構更堅固。

這類混凝土具有較高的彈性模量，較小的蠕變應變，不易産生收縮裂縫。它提供了内部結構的靈活性和交替所需的足夠跨度長度。由于這些特性，預應力混凝土被廣泛用于購物中心、體育館和學校禮堂。

優點：非常适合不規則表面；具有成本效益的流程

噴射混凝土（也稱為噴射混凝土）是非常細的混凝土，通過軟管輸送并以高速噴射到表面上。使用壓縮空氣将混凝土噴射到（或進入）框架。

混合物撞擊表面的力導緻混凝土壓實，最終形成所需厚度的混凝土層。

與傳統混凝土相比，噴射混凝土需要更少的模闆。它已被證明是構造曲面的最佳方法。它适用于撕裂表面，廣泛用于建造隧道牆和地鐵。

優點：具有更高的密度和強度；迅速變硬；與舊混凝土粘合良好

真空混凝土是一種通過真空壓力去除多餘水分的混凝土。真空是通過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度。

還正在研究使用蒸汽制造真空混凝土的技術。這個想法是在攪拌機内形成真空，以便可以輕松去除混凝土内的氣泡。

真空處理混凝土廣泛用于建造水平和傾斜的混凝土闆，如道路和機場路面、樓闆和隔牆。它還用于重鋪路面和修複路面。

由于這種混凝土完全沒有麻點，而且其最外層具有很強的耐磨性，因此最好建造經常與流水接觸的結構。

優點：消除機械振動；優秀的變形能力

自密實混凝土是一種高度流動的混凝土，無需機械振動即可填充擁擠的模闆。它流入複雜的區域，最大限度地減少過程中的空隙。

混凝土通過提高自動化和限制與使用振動相關的健康和安全問題來提高預制生産率。與傳統混凝土相比，它具有更好的機械性能、表面光潔度和耐久性。然而，生産、澆築和質量控制的方法對于自密實混凝土來說是必不可少的。

由于它可以具有 24 到 100 MPa 的抗壓強度，因此可用于從建築物和橋梁到檢修孔和化糞池的各種結構。

使用自密實混凝土建造的最引人注目的結構之一是明石海峽懸索橋。在該項目中，混凝土在現場（距目标位置 200 米）混合并通過管道系統泵送。建設工期縮短至最多兩年。

用高強度混凝土制成的柱子

抗壓強度：大于40兆帕

顧名思義，高強混凝土比傳統混凝土具有更高的抗壓強度。它是通過将水灰比降低到 0.35 并添加矽粉和高效減水劑來生産的。

矽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。

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

高強混凝土多用于建造高層建築（30層以上）和長橋。它已被用于地基、剪力牆和柱子等組件中，尤其是在具有最高載荷的較低樓層上。

此外，高強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 層結構可以通過使用 55 MPa 混凝土将柱直徑減小約 33%。

抗壓強度：大于55 MPa

高性能混凝土的設計目的是比傳統混凝土更堅固、更耐用，并具有更好的機械性能。它包含與普通混凝土相同的成分，但比例和制造工藝不同，以滿足結構和環境要求項目的。

高性能并不總是意味着高強度。它可以指易于放置、滲透性、耐化學性、密度、體積穩定性、耐用性和長期機械性能。

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

在過去的 20 年中，超高性能混凝土在多個國家引起了廣泛關注。它已被用于建造建築特色、橋梁、離岸結構和垂直組件，如風車塔和公用事業塔。

2020年，日本金澤大學的研究人員開發出世界上抗壓強度最高的400MPa鋼纖維增強無孔混凝土。他們發現，将鋼纖維含量從 1% 增加到 2% 可以将沖擊造成的損壞減少 30% 到 50%。

在世界上使用的所有建築材料中，混凝土是最有效和最高效的混合物。與其他材料相比，它有幾個優點。例如：

• 在環境溫度下硬化

• 可以鑄造成複雜的形狀

• 可以承受高溫

• 具有優異的防水性能

• 不燃燒、不生鏽或不腐爛

• 與鋼材等其他材料相比，生産和維護成本低

全世界的混凝土用量是塑料、木材、鋁和鋼材總和的兩倍。該行業有許多利益相關者，包括制造商、建築材料供應商、承包商、建築師、工程師以及研究和教育機構。

根據 MarketResearchFuture 的數據，到 2027 年，全球預拌混凝土市場規模将達到 1.1 萬億美元，2020 年至 2027 年的複合年增長率為 8.2%。

這種增長背後的主要因素将是人口和城市化率的增加，這增加了許多住宅建設項目。蓬勃發展的商業部門和政府對道路建設和重建的投資将進一步加速增長。

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