新型混凝土材料在土木工程中的應(yīng)用

鄭昆泓　陳鑫哲　熊天琦

摘要：混凝土材料自身的造價(jià)比較低，在土木工程施工中被普遍應(yīng)用。同時(shí)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，混凝土材料質(zhì)量也在提高，相應(yīng)的種類在不斷增加，使用范圍也相應(yīng)地?cái)U(kuò)大。新型混凝土主要就是在既有基礎(chǔ)上增加新材料，在土木工程行業(yè)的發(fā)展中對(duì)其有效應(yīng)用非常有必要。

關(guān)鍵詞：新型混凝土材料;土木工程;運(yùn)用探析

引言

社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，帶動(dòng)了建筑行業(yè)的穩(wěn)步前進(jìn)，隨著建筑行業(yè)的不斷進(jìn)步，相關(guān)技術(shù)的研究也成為現(xiàn)代建筑工程的重點(diǎn)工作方向。但當(dāng)前土建工程仍存在較多問(wèn)題，為避免更多安全事故的發(fā)生，就要加強(qiáng)對(duì)各類施工材料的研究，確保整個(gè)工程的科學(xué)性以及安全性。

1新型混凝土材料

新混凝土材質(zhì)是常規(guī)混凝土材質(zhì)的增強(qiáng)版本，包含多種類型，可提高常規(guī)混凝土材質(zhì)的性能，并具有許多新的優(yōu)點(diǎn)。例如，在普通混凝土中，雖然混凝土結(jié)構(gòu)具有一定的抗壓力和抗拉強(qiáng)度，但如果將某些鋼筋添加到混凝土中，則混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)受到很大的抗拉限制。但是，由于鋼筋成本高昂，建筑公司往往會(huì)減少鋼筋的使用或降低鋼筋質(zhì)量，以節(jié)省成本，從而對(duì)工程質(zhì)量產(chǎn)生重大影響。隨著目前纖維混凝土的生產(chǎn)，玻璃纖維束逐漸取代了原有的鋼筋，不僅降低了施工成本，而且提高了抗拉強(qiáng)度。隨著新混凝土材料的出現(xiàn)，鼓勵(lì)了土木工程的發(fā)展。普通混凝土材料的大量使用提供了經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，并將其納入新混凝土材料的生產(chǎn)中，這不僅提高了新混凝土的耐久性和實(shí)際強(qiáng)度，而且有助于土木工程的發(fā)展。

2新型混凝土廣泛應(yīng)用于土木工程領(lǐng)域的必然性

今天，隨著社會(huì)的迅速發(fā)展，人民的生活水平逐漸提高，對(duì)土木工程建設(shè)的質(zhì)量提出了更嚴(yán)格的要求。但是，傳統(tǒng)混凝土材料的性能和質(zhì)量不再符合工程項(xiàng)目的質(zhì)量和用戶的需要。為此，新的混凝土材料出現(xiàn)了，可以說(shuō)是從傳統(tǒng)混凝土升級(jí)而來(lái)的，但它們比傳統(tǒng)混凝土材料更環(huán)保、更節(jié)能，極大地促進(jìn)了企業(yè)效率的發(fā)展，大大提高了抗御力優(yōu)勢(shì)因此，今后在土木工程領(lǐng)域廣泛使用新混凝土材料的趨勢(shì)是不可避免的。

3新型混凝土材料在應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題

3.1各級(jí)人員觀念陳舊，對(duì)新材料應(yīng)用的支持度不高

一方面，由于新混凝土材料是近年來(lái)出現(xiàn)的新的建筑材料，雖然其發(fā)展效益比傳統(tǒng)混凝土材料（如新材料）更高，但每個(gè)土木工程的建筑團(tuán)隊(duì)都需要一個(gè)過(guò)程因此，盡管目前中國(guó)土木工程中新混凝土材料的應(yīng)用率有所提高，但與其他材料的應(yīng)用相比，總體發(fā)展速度仍然較低。另一方面，施工隊(duì)人員素質(zhì)低，需要一定的過(guò)程來(lái)接受一些新的東西，因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)文化觀念和觀念的影響下，施工隊(duì)人員認(rèn)為傳統(tǒng)混凝土施工材料對(duì)中國(guó)土木工程價(jià)值的發(fā)展有很大貢獻(xiàn)，而且他們因此，一些工作人員認(rèn)為新混凝土材料阻礙了土木工程建設(shè)的發(fā)展，導(dǎo)致了新混凝土材料在中國(guó)各種土木工程項(xiàng)目中的緊密應(yīng)用。

3.2建筑材料不適合特定氣候條件

該國(guó)幅員遼闊，許多土木工程項(xiàng)目是在極其困難的條件下進(jìn)行的，這就對(duì)建筑材料的性質(zhì)提出了額外要求。例如，在我們新疆和甘肅地區(qū)，晝夜溫差很大，對(duì)建筑材料的穩(wěn)定性和長(zhǎng)期抗御溫度變化的能力提出了額外要求，但許多材料由于長(zhǎng)期的外部因素而面臨質(zhì)量問(wèn)題。特別是在混凝土施工項(xiàng)目中，它受到溫度的嚴(yán)重影響，長(zhǎng)期的外部因素可能導(dǎo)致混凝土施工項(xiàng)目出現(xiàn)裂縫或裂縫。在南部一些地區(qū)，降雨量很大，因此對(duì)材料的耐水性提出了更高的要求。某些特定環(huán)境中建筑工程的質(zhì)量取決于各種外部環(huán)境，其中最常見(jiàn)的是海拔、溫差和風(fēng)能，這些因素導(dǎo)致需要根據(jù)不同的環(huán)境選擇不同的建筑材料，以更好地確保建筑質(zhì)量.

4新型混凝土材料具體類型

4.1輕質(zhì)混凝土材料

輕質(zhì)混凝土自身具有環(huán)保以及價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，采用其發(fā)泡機(jī)制制作成泡沫，并對(duì)泡沫和水泥漿進(jìn)行融合，最終澆筑成型為空隙較多的新型材料。因?yàn)檫@種材料自身的密度比較小，在一定意義上可很好地改善混凝土自重大的缺點(diǎn)。在高層建（構(gòu)）筑物中，由于混凝土的自重比較大，在攪拌設(shè)計(jì)中需對(duì)混凝土墻體壓力加以考慮，采用輕質(zhì)混凝土進(jìn)行填充墻的制作，可降低墻體的自重，從而提高對(duì)建筑的承載力。同時(shí)，輕質(zhì)混凝土在發(fā)泡中細(xì)密性的空隙比較多，因此其自身的隔聲防火以及隔熱保溫效果良好。輕質(zhì)混凝土原材料包括粘土陶粒、粉煤灰陶粒、凝灰?guī)r、爐碴、珍珠巖等，除了有人造的輕骨料，還有工業(yè)以及天然輕骨料，輕質(zhì)混凝土自身的特點(diǎn)主要為高強(qiáng)度、抗凍性差和密度小等，所以在土木工程施工中被普遍應(yīng)用。

4.2活性微粉混凝土

與傳統(tǒng)混凝土相比，最大的優(yōu)點(diǎn)是混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，壓力強(qiáng)度可達(dá)200 MPa至800 MPa，抗拉強(qiáng)度指數(shù)可達(dá)25 MPa至150 MPa。為了滿足某些應(yīng)用的需要，普通混凝土可以在一定條件下轉(zhuǎn)換為活性輕質(zhì)混凝土。在改造過(guò)程中，普通混凝土應(yīng)均勻處理，使細(xì)粉混凝土的下部粒度范圍縮小到一定范圍，從而提高混凝土結(jié)構(gòu)的一致性。此外，在使用微粉或非常小的粉末材料時(shí)，必須保證混凝土在轉(zhuǎn)換過(guò)程中的堆疊密度，以滿足最佳結(jié)構(gòu)配置。在混凝土硬化過(guò)程中，為了提高混凝土質(zhì)量指數(shù)，可以通過(guò)使用加壓或加熱方法來(lái)提高混凝土的強(qiáng)度性能。

4.3碾壓混凝土與纖維增強(qiáng)混凝土材料

碾壓混凝土在公路工程以及機(jī)場(chǎng)等使用比較廣泛，其與常規(guī)的混凝土材料相比較，碾壓混凝土在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中，需要通過(guò)相關(guān)專業(yè)化的澆筑機(jī)械進(jìn)行輔助應(yīng)用，結(jié)合推土機(jī)實(shí)施平整，碾壓機(jī)實(shí)施壓實(shí)操作，相對(duì)于機(jī)械設(shè)備的要求是非常的高。針對(duì)碾壓混凝土材料，可以在其中進(jìn)行粉煤灰等材料的融入，能夠?qū)κ┕ば侍岣?，降低施工工期，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)成本的節(jié)約，以此來(lái)對(duì)工程整體施工效率提升。纖維增強(qiáng)混凝土中含有的纖維可以對(duì)混凝土自身的抗壓以及延展性有所改善優(yōu)化。針對(duì)纖維增強(qiáng)混凝土，可以根據(jù)纖維改良劑的區(qū)別，其所呈現(xiàn)的性能也有所不同。纖維增強(qiáng)混凝土在實(shí)際的之內(nèi)過(guò)程中需要對(duì)相關(guān)參數(shù)做好合理控制，從而使得纖維增強(qiáng)混凝土的性能符合要求。盡管纖維增強(qiáng)混凝土中彈性階段變量和常規(guī)混凝土沒(méi)有太大的差異，但是在實(shí)際的使用性能方面有著很明顯的優(yōu)勢(shì)。

4.4高性能混凝土

目前，高性能混凝土已引起許多國(guó)家的關(guān)注，并已作為一種新材料進(jìn)行了廣泛的研究和開(kāi)發(fā)。高性能混凝土的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在三個(gè)方面：①高性能混凝土具有重量?jī)?yōu)勢(shì)，不僅可以減小混凝土的結(jié)構(gòu)尺寸，還可以減少基礎(chǔ)荷載和結(jié)構(gòu)重量，減少施工過(guò)程中使用的材料數(shù)量，增加可用空間，并節(jié)約②高性能混凝土在運(yùn)行性能方面具有很大優(yōu)勢(shì)，可以降低施工阻力，簡(jiǎn)化施工過(guò)程;③高性能混凝土也非常耐用，能在惡劣條件下保持優(yōu)良性能，因此在建筑中廣泛使用，在使用階段不需要過(guò)多的維護(hù)費(fèi)用，可以減少對(duì)環(huán)境的影響，提高社會(huì)效益.

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，新型混凝土是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。在應(yīng)用新型混凝土過(guò)程中需要從多方面的角度來(lái)開(kāi)展新型混凝土應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性、可靠性和安全性，從而更好地提高新型混凝土在土木工程中的應(yīng)用。

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