分析新材料在超長結構混凝土施工中的應用

楚京軍

摘 要：混凝土是由骨料、膠凝材料及各種摻和劑和外加劑組成的一種堅固的建筑材料。它同時具備取材便利、凝結硬化快、、保水性差、耐水性好、水中生成強度、維修要求不高等特點。就目前而言，是世界上使用最普遍的材料之一，是工程混凝土結構中的首先材料。但它也存在很大的缺點，例如它的拉壓強度遠大于抗拉強度。隨著社會不斷進步和發展，人們對在混凝土結構材料中原有基礎上有了很大的發展，并且新材料在工程建筑施工中的應用對于促進建筑行業的發展具有重大的意義。所以發展應用新材料是促進工程建筑行業工藝發展的重要前提，新的建筑材料代表了工程建筑行業的發展，促進了社會的發展進步。

關鍵詞：混凝土；新材料；超長結構

1 引言

混凝土在工程建筑施工中是必要的的材料，它的發展代表了中國建筑行業未來的方向，它的發展既符合世界的發展又滿足了人類的需要。大力發展和利用新材料對實現能源節約，降低消耗，促進生態環境發展具有不可替代的。隨著社會的不斷發展和進步，建筑行業在發展過程中必須形成一種自然環境和人為環境的和諧穩定發展。在超長結構混凝土使用新材料能夠長期、全面發展建筑行業，在這種情況下，只有建筑材料不斷發展，工程建筑行業才能夠實現更好的前途，因此在混凝土中采用新型材料具有重要意義。

2 新材料及其結構發展

纖維混凝土現在工程建筑來時是建筑材料發展中的一大進步，它和鋼筋混凝土與預應力混凝土一樣，它們的出現都具有重大意義。纖維混凝土就是把纖維均勻的分散在普通混凝土中來改變它的脆性，使它的拉壓強度增大。

早期纖維混凝土中會在其中加入石棉纖維，近些年來采用其它纖維材料來提升普通混凝土的性能。在多種纖維中，鋼纖維和玻璃纖維的綜合性能最具有良好的發展前途。當鋼纖維摻和在普通混凝土中時，它的彈性模量比不加人鋼纖維高出四倍，其韌性高達30倍。在普通混凝土中加入玻璃纖維時強度明顯增加不少。就目前而言，纖維混凝土用于普通鋼筋，會增加它的抗拉強度，對提高建筑物強度有顯著效果；纖維混凝土不但可以代替普通混凝土中的部分鋼筋，還對立體結構和落壁空間結構有著非常好的作用。

纖維混凝土是在混凝土中摻入鋼纖維、石棉纖維、玻璃纖維等材料的混凝土，它們的添加可以提高混凝土的抗拉強度、抗彎強度、韌性提高耐久性等，還能避免混凝土裂縫所帶來的危害。纖維混凝土是由水泥、骨料、纖維等。在實際操作過程中，根據工程特點合理選擇水泥的品種、骨料的粒徑、纖維的品種等等。在進行計算配合比時應注意纖維摻量，控制在合適范圍內。為了保證纖維混凝土的質量，必須做到以下幾點：（1）纖維混凝土中的合成纖維選擇適宜的摻量。過多的合成纖維會破壞混凝土強度，體積率不應超過0.12%；（2）鋼纖維過多時會讓坍落度損失增加，需要選擇合適的摻量，讓纖維的添加對混凝土起著積極的作用。利用纖維混凝土，可以避免下外力下水泥中裂縫的擴展。相對于普通混凝土來說，纖維混凝土具有較高的抗拉強度和抗彎強度。

3 新材料在超長結構混凝土施工中的應用

3.1 聚合物混凝土的應用

由于普通混凝土它的抗拉強度與拉壓強度低，還具有易開裂、耐腐蝕性差、脆性大等缺點。聚合物混凝土是把普通混凝土和聚合物按一定比例混合起來的材料，它同時克服了以上缺點，具有強度高、粘結力強、耐磨韌性好等優點。聚合物混凝土目前主要分為聚合物浸漬混凝土、聚合物混凝土、聚合物水泥混凝土三種。

聚合物浸漬混凝土是將混凝土浸漬在可聚合的獨分子單體和預聚體中得到的聚合物·混凝土復合材料，當聚合物浸漬于混凝土內部結構中，不僅提高了混凝土的密實度，還增加了水泥石與骨料之間的粘結力。這種混凝土可用于高強度、高耐久性的特殊工程中。

聚合物混凝土PC是以聚合物如樹脂代替水泥作為膠凝材料與骨料混合，最后運用到工程中的一種混凝土，它與普通混凝土相比具有強度高、耐化學腐蝕、耐磨性好、抗凍性好等優點，但它的體積收縮大和耐久性差，可用于特殊工程，例如抗腐蝕性工程等還可以作為混凝土裂縫修補材料。

聚合物水泥混凝土是用聚合物乳液、骨料拌和得到的一種有機復合混凝土材料，與普通混凝土相比，它在耐腐蝕性、耐磨性等方面較好，可用于鋪筑無縫路面。

3.2 智能混凝土的應用

智能混凝土是在普通混凝土原有基礎上使混凝土有自感知、自適應、自修復等特點的混凝土，對環境的改變能夠明顯的感知。碳纖維智能混凝土和光纖傳感智能混凝土具有壓敏性和溫敏性等自感應功能，它們是目前比較熱門的損傷自診斷混凝土。碳纖維混凝土可對混凝土內部在拉、壓、動荷載等外因作用下的變形進行有效監測，在混凝土中加入適量碳纖維作為應變傳感器，它的靈敏度遠高于一般的電阻。它不僅有自感應功能，還可以在工藝防靜電構造中有明顯作用；光纖傳感智能混凝土在鋼筋混凝土這一塊開展了混凝土結構應力、應變及光線傳感器極少數的研究，包括在傳感器中的應用。光纖傳感器用于許多大工程，它對工程的監測和安全評估起著非常大的作用。

混凝土在使用過程中，會出現混凝土裂縫，嚴重降低強度，而自愈合混凝土是模仿生物組織，對創傷結構分泌物質來達到愈合的性能，它具有優秀的強度和延展性。智能混凝土具有廣闊的應用前景，但作為一種新型材料投入到實際生產過程中還需要進一步研究。

新材料在混凝土中的使用非常廣泛，除上述列舉的新型混凝土以外還有金屬混凝土、自密實混凝土、活性微粉混凝土等等，新材料在普通混凝土的應用提高了混凝土的性能。

4 結語

新材料在傳統混凝土的使用中，讓它的性能有很大的提升，提高了混凝土結構的剛度、穩定性，對各種特殊工程結構應用有著非常重要的促進作用，它的使用還可以縮減施工工期，對提高施工質量有著非常顯著地作用，但是要使新材料在混凝土結構中推廣使用，還需要一個認識和實踐的過程。隨著我國工程建筑建設不斷發展，新材料的使用終將成為新世紀重要的建筑工程材料。

參考文獻：

[1] 張德孟，許赟.新材料在超長結構混凝土施工中的應用[J].江蘇建材，2016（3）：17～18.

[2] 楊鼎，戈祥林.超長結構混凝土無縫施工綜合技術研究[J].建筑施工，2009（11）：982～983.

[3] 李士彬，朱慈勉，湯紅衛.超長地下混凝土結構抗裂縫技術研究[J].混凝土，2005（10）：71～73+77.

[4] 潘勁松，李國震.超長結構混凝土施工理論探討[J].天津冶金，2001（S2）：122～124.