淺談土建工程新型混凝土材料的應用

張明均

（中鐵八局三公司 貴州貴陽 551000）

引言

改革開放以來，隨著社會不斷的更新發展，國家各類的信息技術不斷的更新，水泥制作及施工工藝也得到了快速的發展，諸多不同品種的新型混凝土材料不斷出現，且其質量獲得了不斷的提高，因此加強新型混凝土材料的推廣應用具有重要意義。

1 新型混凝土材料的概述

在我國土建工程的施工中，混凝土材料屬于主要的工程材料。混凝土的材料主要包括粗骨料、細骨料、水和膠結材料，按照一定的比例配置而成，通過攪拌及振搗成型后，借助一定的養護工作使其形成有一定強度的人工建筑材料。混凝土造價相對較低，其原料方便獲得，不會耗費過多的資源，目前逐漸成為了土建工程中不可或缺的一種材料。近年來，隨著社會經濟快速的發展，信息技術的不斷進步，混凝土攪拌的過程中逐漸使用了外加劑，流態混凝土與高效減水劑也得到了應用。隨著近年來高分子材料運用到混凝土的材料中，目前逐漸出來了聚合物混凝土以及纖維混凝土，而纖維混凝土一般用在分散配筋中。新型混凝土材料發展至今，出現了多種性能特異、用途不一以及名目繁多的混凝土種類。新型混凝土材料目前逐漸朝向輕質、抗爆、抗磨損、抗災、抗凍融、抗滲以及高強度的方面發展。目前的新型凝膠材料以及新型外加劑等讓原來的混凝土性能變得更好，增強了混凝土的耐久性以及力學性能，因此新型混凝土也稱作高性能混凝土。新型混凝土在建筑工程中應用，不但可以節約工程施工的資源消耗，而且對惡劣的環境有很強的抵御能力，促進建筑物使用壽命延長，減少工程中的維修費用，增強工程的經濟效益。近年來，新型混凝土的在土建工程中得到廣泛的應用，在混凝土的結構性能中起到了十分關鍵的作用。

2 新型混凝土材料的主要類型

2.1 高性能混凝土

部分發達國家目前已研制成功了高性能混凝土，其在很大的程度上促進混凝土材料進入了高科技的時代。高性能的混凝土能夠在業界受到人們的重視，主要在于其本身存在以下優點：①高性能的混凝土材料有著較強的綜合特性，可以大大減少混凝土的結構尺寸，以減輕建筑物的結構自重以及對地基的荷載，減少材料的用量，增大使用的空間，很大程度上減少工程的造價；②具有較高的工作性，能夠降低勞動強度，減少施工的能耗。

2.2 活性微粉混凝土

此種混凝土同樣具有超強性，一般來說，其抗壓的強度能夠達到200～800MPa，是在普通混凝土的基礎上形成的，其在形成的過程中，通過以下措施改善了混凝土的強度：①增加堆積的密度；②減少混凝土的用水量，促使混凝土達到了超高強度。此外，在其使用的過程中，由于骨料的粒徑較小，接近水泥的顆粒尺寸。通常情況下，混凝土的配合比設計一定要達到以下的基本要求：①需滿足結構設計要求的強度等級要求；②需滿足混凝土施工要求的和易性要求；③需滿足工程所處的環境對于混凝土的耐久性要求；④需符合經濟性的原則，也就是節約水泥從而降低混凝土的成本。

2.3 輕質混凝土

此種類型的混凝土一般是借助天然的輕骨料、工業的廢料輕骨料、人造的輕骨料等配合制成的輕質混凝土，具有密度小、強度高、保溫好的特點，此外，其在保護環境方面也十分有效。針對此種類型的混凝土，在進行配合比的設計時，需準確的把握好水灰比、用水量以及砂率三個基本參數。混凝土的配合比設計要以以下為原則：①在滿足混凝土的強度以及耐久性的前提下，確定好混凝土的水灰比；②在滿足混凝土的施工要求以及和易性的基礎上，按照粗骨料的種類以及規格確定其單位用水量；③砂率的確定需以砂在骨料中填充石子空隙后仍略富余來確定。

2.4 預填骨料升漿混凝土

在預填的骨料層中，需布置壓漿孔以注入砂漿，從而形成預填骨料升漿混凝土。采用這種混凝土，不但縮短的工期，取得較好的經濟效益，在制作的過程中，混凝土的水灰比能夠降至0.15，需要加入大量的超塑化劑，以改善其工作度。然而，預填骨料升漿混凝土的價格相對于常用的混凝土稍高，不過大大低于鋼材，因此，可將其設計成細長、薄壁的結構，以擴大建筑使用的自由度。

2.5 智能混凝土

在新型混凝土中智能混凝土屬于應用較廣泛的一種。第一步，計算水泥的用量，按照已經確定的混凝土中的水泥用量，確保混凝土的耐久性；第二步，合理的控制砂率，經過試驗、計算等求出砂率，經過變化砂率以檢測出混合物的坍落度，從而獲取最大流動度砂率，將其作為最佳砂率。第三步，要按照骨料的規格、種類以及混凝土的水灰比確定配合比，保證混凝土的性能。

2.6 摻減水劑混凝土

所謂摻減水劑混凝土，主要是以干燥的骨料為基準的，因為在實際的工作時采用的骨料一般會含有一定的水分，所以一定要在實驗室做好配合比的換算工作，將其換算成扣除了骨料中的水分后、工地的實際施工所需的配合比。摻減水劑混凝土的配合比設計：①要根據混凝土配合比設計的規程計算出空白的混凝土配合比；②要在空白的混凝土配合比中用水量與水泥用量確定的基礎上，做好減水以及減水泥工作，以算出每立方米的實際用水量與水泥用量。此外，要重新計算出砂、石的用量，以及每立方米中混凝土減水劑的用量。除以上混凝土外，還存在一定數量的新型混凝土材料，比如自密實混凝土、纖維增強混凝土、碾壓混凝土、再生骨料混凝土等等。

3 土建工程中新型混凝土材料的應用

在土建工程的項目建設中，混凝土屬于用量最多、用途最廣泛的材料之一，尤其在部分大跨度的橋梁、海上采油平臺、礦井工程、海港碼頭以及高層建筑等各種類型的工程中得到了廣泛的應用。目前，我國許多研究單位不但研究出高流態、自密實的高性能混凝土、海口及港口混凝土、高纖維高性能混凝土、輕骨料混凝土、水下不分散混凝土等，而且制定出不同強度等級的各種高性能混凝土，研究出完善科學的混凝土耐久性檢測設備，還掌握多種混凝土耐久性檢測的技術和施工技術，開發出多種適應社會市場的發展需求的商品混凝土，其中主要包括高性能、高強度、流態、自密實、泵送、防滲抗裂、大體積、大流動性等多種混凝土類型，且混凝土的質量也得到了進一步的提高。隨著近年來城市建設速度的不斷加快，混凝土的應用技術也不斷的進步，混凝土獲得了迅速的發展，在滿足工作性、耐久性以及強度的前提下，實現了成本、售價的最低化，取得了更好的經濟效益。

在土建工程的項目建設中，作為新型混凝土，需要具有具備較大的流動性，還要符合混凝土的運輸、澆筑、泵送和集中攪拌等施工工序的要求。就普通的混凝土而言，新型的混凝土組成部分相對復雜，其關鍵在于超塑化劑以及多種的摻合料混合使用，主要的目的是借助這些成分以調整混凝土性能，所以一定要把高效的緩凝劑、穩定劑、減水劑、引氣劑等混合配比，從而形成復合型的塑化劑，以全面提升混凝土的工作強度。在設計配合比時，能夠根據普通的混凝土配合比方法進行設計，需要一提的是部分主要組成材料的性能一定要符合新型的混凝土相關要求，在混凝土配合比設計的過程中，要考慮到耐久性的問題，特別是早期的硬化收縮小、水化放熱低和下沉等問題。借助一定的要求確定所用的材料，采用特殊施工工藝以制造具有表面特性以及特殊結構的新型高性能混凝土，以減小環境的負荷，促進其和生態環境互相協調。隨著社會的經濟水平不斷提高，新型混凝土材料逐漸朝向智能化、規模化、集成化、理論化、體系化等方向發展，大大推動了我國建筑事業的發展。

4 結束語

綜上，隨著社會的經濟快速的發展，信息技術水平不斷提高，工程建設項目的規模不斷擴大，出現多種新型混凝土，且其具有較好的耐久性，較高的抗壓強度，適用范圍廣泛。因此，在土建工程施工的過程中，應廣泛的使用新型混凝土材料，從而更好的保證土建工程的質量，實現建筑業更加和諧的發展。

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