关于新型混凝土材料在土建工程中的应用

关于新型混凝土材料在土建工程中的应用

刘丹

中铁建工集团有限公司深圳分公司广东深圳518000

摘要：随着我国工程施工技术的不断发展，混凝土在工程建设过程中占有着非常重要的地位，在当今的建筑行业中，混凝土是我国主要的建筑材料，混凝土技术是否过硬直接决定着我国建筑工程的整体质量，同时也是土建工程中最常见的结构形式。在桥梁、道路甚至是地下工程、水利工程等诸多建设领域都有所应用。除此之外，伴随着近年来对混凝土性能研究的不断深入，依据混凝土的相关施工工艺，从而添加新的材料，派生出了具有更多不同性能的新型混凝土。不但质量有了提升，而且适用性更强。有鉴于此，对土建工程新型混凝土材料的应用也就有必要进行全面的分析了。文章即是针对此项内容，对土建工程新型混凝土材料的应用进行了论述和分析。

关键词：土建工程；混凝土；新型材料；施工技术

1、关于新型混凝土材料的概述

混凝土材料本身是由细、粗骨料，水以及胶结材料等，再经一定比例配置，搅拌振捣成型，且具有一定强度的人工建造建材。它造价低，原料易取，能耗也低，这些都使它已经成为了现代土建工程中不可或缺的组成部分。加之在实际施工过程中对高分子的添加，新型混凝土材料也就因运而生了。因为它们的性能各有差异，用途但然也就不尽相同了。

新型混凝土又被称为高性能混凝土。它主要是由多种矿物掺合料、水泥、水、超塑化剂和粗、细集料等混合配置而成。其原料成分与配比都要比普通混凝土复杂，自身的耐久性和相关的力学性能也更高。并具有轻便、耐磨、抗爆、抗冻、抗渗以及高强度等优点。可以在一定程度上减少截面尺寸，降低对土建工程地基的负荷力以及自重力，减少用量和造价，增加使用空间，提高经济效益。除此之外，它还具有一定的高工作性，既可以节约施工时的能耗，又可以减轻施工时的劳动强度，自身较好的耐久性，使得土建工程的使用年限得以延长，并减少了对周边环境的影响以及后续的维修费用。因而得到了被越来越广泛的应用。

2、混凝土的制备

混凝土的合成是混凝土技术的第一步，混凝土质量的好坏，也就直接影响了混凝土施工技术的实际操作，由此，要严把混凝土的质量关，充分认识到原材的重要性。

2.1原材料的选择

2.1.1水泥的选用

市面上的水泥品种较多，每种水泥型号都对应着不同的建筑用途，若想对水泥进行合理的掌握，就要充分的了解每种水泥的性能、特点、缺点、强度等具体因素。在水泥进到施工现场的时候，要严把质量关，参照国家颁布的相关指标进行检查，杜绝不合规水泥流进施工环节，对建筑工程产生影响。另外要注意，含氯水泥不能够使用在钢筋混泥土建筑之中。

2.1.2砂石的选择

现阶段混凝土中的砂石选一般选用黄砂，在选择的时候要注意黄砂中的含泥量，在检验的时候可以将黄砂放入水中，观察其中泥浆的含量，如果含泥量较大会影响到混凝土的强度，需要在其中加入稳定剂以促进混凝土强度的稳定。

2.1.3用水标准

混凝土中对水质要求不高，洁净的地下水或者城市管道中的自来水都可以作为原理使用，对于水质最重要的要求就是水中有害物质含量不能超标，所以要对所使用的水质进行有害物质检查。

2.2混凝土合成中的配比

混凝土在各个工程都得到了广泛应用，但是针对每种工程如水利工程、桥梁工程、建筑工程等工程的不同特点，混凝土在合成比例上也有所不同。在实际的配比中要充分的掌握工程设计方案，明确工程的施工现场情况、工程条件、结构形式等因素的具体需求指标，根据这些数据指标通过合适的配比使混凝土在强度、抗腐蚀性、抗渗透性等方面达到建设所需要的性能。

2.3混凝土的搅拌环节

在混凝土的搅拌环节，要保证所使用的配料和原材料有相同的配合比例，以保证原材料性能、特征保持不变。现代建筑工程对于混凝土材料的要求越来越高，也就使得人力搅拌根本无法满足施工建设的需求，所以，要选用的合适搅拌机，进行充分的搅拌。其次，要求明确的搅拌方式，严格控制搅拌环节对于投料量、投料顺序、投料时间进行有效的掌控。

3、混凝土的运输

在运输过程中，应保证混凝土的均匀性，避免其产生分层离析的现象。运输工作应与混凝土的浇筑工作连续进行。运送混凝土的容器应确保严密，其内表面平整光洁，不吸水，不漏浆，粘附的混凝土残渣应经常清除。混凝土的运输可分为地面水平运输、垂直运输和楼面水平运输三种方式。

3.1地面水平运输

当采用商品混凝土或运距较远时，最好采用混凝土搅拌运输车。在运输过程中，搅拌筒可以进行缓慢的转动拌合，有效的防止混凝土的离析。当运输距离较远时，可在搅拌桶内装入干料，并在到达浇筑现场前20min左右加入搅拌水，边行走边进行搅拌。

3.2垂直运输

该方式可采用塔式起重机、混凝土泵、快速提升斗和井架。

3.3混凝土楼面水平运输

多采用双轮手推车，塔式起重机亦可兼顾楼面水平运输。

4、混凝土施工方法

浇筑混凝土前，对模板及其支架、钢筋和预埋件必须进行检查，并做好记录，符合设计要求后，清理模板内的杂物及钢筋上的油污，堵严缝隙和孔洞，方能浇筑混凝土。

4.1混凝土的浇筑

（1）混凝土自高处倾落的自由高度不应超过2m。

（2）在浇筑竖向结构混凝土前，应注意：①先在底部填以50～100mm厚的与混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆；②浇筑过程中尽量避免离析现象的产生；③当浇筑高度超过3m时，应采用串筒、溜管或振动溜管使混凝土下落。

（3）钢筋混凝土框架结构中，梁、板、柱等构件是沿垂直方向重复出现的，所以一般应按结构层次来分层施工。对于平面，如果其面积较大，还应该考虑分段进行，以便使混凝土、钢筋、模板等工序能相互配合、流水进行。

（4）在每一施工层中，应先浇筑柱或墙。在每一施工段中的柱或墙应该连续浇灌到顶，且每一排的柱子按由外向内的对称顺序进行，防止由一端向另一端推进，导致柱子模板受推倾斜。柱子浇筑完毕后，应停歇1～2h，使混凝土获得初步沉实，待混凝土达到一定强度后，再浇筑梁板混凝土。

（5）浇筑混凝土应连续进行。当浇筑混凝土必须间歇进行时，应在前层混凝土凝结之前，将次层混凝土浇筑完毕。一般情况下混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不得超过200min，超过时应留置施工缝。在浇筑与柱和墙连成整体的梁和板时，应在柱和墙浇筑完毕后停歇1h，再继续浇筑。梁和板宜同时浇筑混凝土。拱及高度大于1m的梁等结构，可单独浇筑混凝土。在混凝土浇筑过程中，应经常观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况，当发现有变形、移位发生时，应及时采取措施进行处理。

4.2混凝土的振捣

（1）每一振点的振捣延续时间，应使混凝土表面呈现浮浆和不再沉落。

（2）当采用插入式振动器时，捣实普通混凝土的移动间距，不宜大于振捣器作用半径的1.5倍；捣实轻骨料混凝土的移动间距，不宜大于其作用半径；振捣器与模板的距离，不应大于其作用半径的0.5倍，并尽量避免碰撞钢筋、模板、预埋件等。振捣器插入下层混凝土内的深度应大于50mm。一般每点的振捣时间为20s，使用高频振动器时，最短不应小于10s，应以混凝土表面成水平不再显著下沉，且表面泛出灰浆为准。振动器插点要均匀排列，可采用“行列式”或“交错式”。

（3）采用表面振动器时，在每一位置上应连续振动一定的时间，正常情况下为25～40s，以混凝土面均匀出现浆液为准，移动时应成排依次振动前进，前后位置及排与排之间相互搭接应有30～50mm的间距，以防止漏振。振动倾斜混凝土表面时，应由低处逐渐向高处移动，以保证混凝土振实。

4.3.施工缝

由于施工技术和施工组织上的原因，不能连续将结构整体浇注完成，并且间歇的时间预计将超过规定的时间时，应预先选定适当的部位设置施工缝。施工缝的位置应设置在结构受剪力较小且便于施工的部位。

5、对智能型新型混凝土材料的应用

所谓的智能型，即是将外加剂、石、砂、水、水泥等加入到混凝土中，以改善其相关的使用性能。甚至还可以提高其生态功能和特别防护。例如：温控型、净化型、抗菌型等。我们试对其中两类进行简要介绍：

5.1碳纤维智能型混凝土

实际上这类混凝土具有较好的导电性、弹性和高强度。还可以明显的改善其物理性和电学性，并可利用传感器输出的方式来反映自身的受力及内部损伤程度。此类混凝土材料在机场跑道，公路路面，养殖场等建设中有着广泛的运用。

5.2光纤传感智能型混凝土

这种类型的混凝土是将纤维传感器以阵列此类混凝土材料在的形式埋入其中，或者相关结构的关键部位，以便对混凝土碳化和受重的整个过程以及内部应力进行监测，包括因外力产生的扩展、裂纹、变形等现象。此类混凝土材料在桥梁，高速公路等建设中有着广泛的运用。

6、对轻质型混凝土材料的应用

轻质型混凝土的主要用材是珍珠岩、粘土粒、煤矸石、炉渣、凝灰岩、浮石等。它最大的优点就是抗冻性强、强度高、密度小。因此有在当前土建工程中有着广泛的运用。比如：高层建筑的施工与建设项目。如果全部采用常规混凝土，不但施工复杂，而且造价高昂。若改为同陶粒轻质混凝土来进行施工，不但可以减轻在平方米上的自重力，还大大降低了而使基础造价和用材。其经济效益也得到了显著的提高。

7、对低强混凝土材料的应用

这种混凝土需要在进行配合时，将其和易性与强度充分的予以考虑，即对泵送性、保水性等性能进行考虑。它的主要成分是磨细矿碴、低钙粉类煤灰、碎石以及相关胶凝材料。因此在配比中，要对各种成分予以调控，特别是粗骨料的采用和调控。以避免配置和使用时产生不稳定性，进而导致出现离析和强波动现象。它主要适用于各类隧道施工建设。

8、对活性微粉混凝土材料的应用

活性微粉混凝土属于超高强类型的混凝土。其质量、断裂能、抗拉及抗压强度都是依据掺入的活性微粉而定的。因此，活性微粉混凝土自身又可以分为不同的种类，以粉煤灰微粉混凝土和矿渣微粉混凝土最为常见。活性微粉混凝土在高速公路的建设中运用最多，其经济效益和社会效益也最强。

9、对新型混凝土材料自身优势的应用与前景

做为一种建筑用材，在混凝土的发展过程中，人们长期以来都是致力于对其力学性能的复合化、高强化和高性能的研究。却对其自身的耐久性上缺乏足够的重视，致使在施工以后，出现很多质量问题。同时还增加了对工程的维修成本和后续工作量。

由于新型混凝土材料的强度高，且具备很好的耐久性。这就有利的保证了土建工程的质量，延长了工程的使用年限，减少了后期的维护成本，明显提高了其经济效益。在目前，已经被广泛的应用到道路桥梁、水利水电工程和矿井工程等建设项目之中，并都取得了显著的施工效果。

在土建工程项目的相关建设中，新型混凝土自身所具备的优势，非常适合运输、浇筑、泵送以及搅拌等施工流程与操作。与普通混凝土相比较，新型混凝土的构成更复杂，但其关键还是在于对超塑化剂和掺合料的配比。它们将决定混凝土自身的性能。因此，必须要对缓凝剂、减水剂、稳定剂和引气剂等进行混合性配比，以便形成复合型塑化剂。这样才可以较为全面的符合新型混凝土的应用要求。同时，在配比设计过程中，还要对其早期硬化、水化放热以及下沉等问题予以充分的考虑。从而降低对周边环境的负作用，使其能够与生态环境相协调。新型混凝土材料的未来发展也应该是向着系统化、智能化、规范化的方向去推进的。

10、结束语

通过上述分析，我们有理由相信，随着我国社会主义现代化建设的加快，土建工程项目的扩大，新型混凝土材料必将以其自身的耐久性，高抗压，高强度等优点，在越来越多的不同类型的工程中得以应用，并在更加广阔的空间里得到不断的采用和提升。也唯有如此才可以大幅度的提升相关土建工程的使用年限寿与质量，最终促成进经济发展与社会环境稳定、和谐化的共融。新型混凝土材料的优良性能在土建工程中的普遍应用已成为必然的一种趋势。它也将为我国社会的基础建设奠定一个良好的建设基础。

参考文献：

[1]贾海明.剖析土建工程新型混凝土材料的应用[J].河南科技，2013（02）：94.

[2]王昕明.土建工程新型混凝土材料的应用探微[J].福建质量管理，2015（11）：214.

[3]张明均.浅谈土建工程新型混凝土材料的应用[J].建材与装饰，2015（45）：206-207.

[4]罗添明.论土建施工技术的分析[J].城市建设，201016（4）.