新型混凝土材料的应用

新型混凝土材料的应用

张舒

安徽省建筑材料科学技术研究所有限公司

摘要：近年来，随着我国经济的飞速发展，人们对建筑施工质量的要求也在不断提升，混凝土作为土木工程施工中非常重要的建筑材料，其性能对土木工程的稳定性以及可靠性有直接的影响。从混凝土结构中建筑材料所存在的问题出发，对新型混凝土材料进行概述，然后在对新型混凝土材料必要性探讨的基础上分析新型混凝土材料在土木工程中的应用，从而促使新型混凝土材料能更好满足各种应用场合的需要。

关键词：新型混凝土材料；应用

引言

随着我国城市化建设进程的加速，建筑行业迎来发展新机遇，混凝土结构是当前土建工程的主要结构形式，其具有施工成本低、经久耐用、施工周期短等优势，而随着行业的快速发展，各种新型的混凝土材料不断涌现，其应用范围也持续扩大，为施工提供了巨大便利。从材料性能角度分析，新型混凝土具有较多优势，是以往混凝土所不具备的，可以帮助建筑企业控制工程建设成本，对推动建筑行业的稳定可持续发展具有现实意义。

1新型混凝土材料

新型混凝土是指在传统混凝土的制作过程中加入矿物质、化学纤维等成分，按照合理比例搭配混合而成，加强了传统混凝土的材料性能，包括纤维混凝土、活性微粉混凝土、高性能混凝土、碾压混凝土，具有很全面的优点。例如，普通混凝土材料由于性能一般，通常在土木工程建设中需要搭配钢筋使用，才能抵抗混凝土结构巨大的抗压拉应力。但由于钢筋的造价较高有些施工企业单位为了节约材料成本，往往会减少钢筋的使用或者使用质量、价格较低的钢筋，这必然会对工程质量造成很大的影响，埋下了质量安全隐患。随着近年来新型混凝土材料的研发，玻璃纤维可以达到钢筋的性能要求，使得纤维混凝土的抗拉强度提升，而且玻璃纤维的生产成本相比钢筋要低很多，因此纤维混凝土被普遍用于工程建设中。新型混凝土的出现和应用，促进了土木工程的高速发展，同时新型混凝土材料也会不断更新发展。

2新型混凝土材料的应用

2.1活性微粉混凝土

活性微粉混凝土是在堆积密度最优原则下，采用极细的与水泥颗粒大致一直的骨料以及小尺寸钢纤维，采用特殊配合比，经高温高压养护制作而成的混凝土。活性微粉混凝土的特点是用水量小，水泥颗粒作为填充料，加入钢纤维保证混凝土延展性，骨料粒径极小，需要采用高温高压的养护条件。这使得活性微粉混凝土具有极高的抗压抗拉强度，立方体标准抗压强度可以达到850MPa，并且抗拉强度也可以达到155MPa。活性微粉混凝土的制作需要注意混凝土材料用量的均衡性，坚持保证堆积密度最优性的原则。一般来说，传统混凝土的级配曲线大都是连续性的，而活性微粉混凝土却和普通混凝土的曲线截然不同，它并没有连续性，而且其中骨料粒的直径比较小，基本和水泥颗粒的尺寸一致。

2.2低强混凝土

在土木工程领域中低强混凝土的使用较为普遍，而它的制作工序也相对简单，主要是对材料在泵送性、保水性、坍落的伸展度等方面的特质深入研究。例如，有些混凝土产商在生产过程中考虑用矿碴微粒、煤灰细粉和低浓度优质水泥，对其进行科学全面的分析，然后做好比例进行综合和搭配。这样的做法有很多实际例子，上海的长江隧道就是运用了这种新型混凝土材料制作的盾构基座，后来也验证了这种构造极其成功。因为盾构切削和生产条件要满足早期已经做出明确规定的制作和搭建要求，同时也要满足早强型和非早强型两种不同类型的物质配比要求，所以配合比中的含水量必须可以随时适当调控，但是由于没有使用粗骨料，其中重要原因就是添加了粗骨料之后容易受到用水量的影响，由此导致有些工程表面出现了非常不稳固的离析情况，从而造成破裂损坏的后果。

2.3碾压混凝土

碾压混凝土当前主要应用于机场、高速公路等大型基建工程中，在一些对路面质量要求较高的工程中，碾压混凝土具有良好的应用性能，是普通混凝土所不具有的。在工程中应用碾压混凝土，其浇筑设备存在差异，不能使用普通混凝土的设备。在路面平整施工中，需通过推土机进行操作，对于路面接缝处，可采用切缝机，进而保证工程整体建设质量。同时，为了提升碾压混凝土的性能，可在其中加入一定量的粉煤灰。随着我国建筑工程规模的扩大，碾压混凝土的应用范围也持续扩大，其主要优势如下：第一，碾压混凝土由于材料的特殊性，对机械设备具有较强的依赖性，整个施工过程基本实现机械化，因此施工效率较高，可以显著缩短施工周期；第二，碾压混凝土的性能优越，水泥用量较少，可以降低工程建设成本，其水泥用量是普通混凝土的70%左右，能够帮助施工单位控制工程造价；第三，碾压混凝土具有良好的防渗性能，不仅在路面施工中广泛应用，还经常用于水利工程，尤其是一些大型的水利工程，其应用效果显著。

2.4高性能混凝土

现在世界上很多国家都把高性能混凝土作为主要的建筑混凝土，并逐步对其展开深入研究。它的主要优势在于几个方面：一是高性能混凝土的轻度较小，而超高强度混凝土因为承载过高的强度，其混凝土结构尺寸也会相应缩小一定比例，同时结构自重也会逐渐降低，材料使用量也会相应减少，整体工程造价必然会有所减少；二是因为高性能混凝土的优质性能，施工期间的劳动投入会逐渐减少，这在很大程度上为工程成本节省了很多消耗量；三是高性能混凝土具有卓越的耐久性，即使在恶劣环境下也具有很强的适用性，可以有效降低后期维修投入，减小对环境的影响，提升经济效益，这使得高性能混凝土越来越被广泛使用。

2.5智能纤维混凝土

在普通混凝土中加入新型纤维材料，在增强混凝土力学性能的同时也可以赋予混凝土导电、控温、传感信号等功能。常见的智能纤维混凝土材料有钢纤维混凝土、碳纤维混凝土、耐碱玻璃纤维混凝土、光纤传感混凝土、净化空气混凝土、温度自控混凝土等几种类型。其中，钢纤维混凝土广泛应用在建筑承重结构中，与普通混凝土相比，钢纤维混凝土在拉伸、弯曲、裁剪和压制等方面有着很大程度的提升。碳纤维由于其自身的导电性、弹性等特质，其融入极大地提升了混凝土材料的强度和韧性，可改变材料传统的物理性能，同时也可以当作传感器来反应自身受力情况与内部损坏。基于这个特质，可以对建筑物结构中的内部环境变化实时监测，也可以将其应用到住宅和养殖场建筑的电热结构中。

结语

综上所述，人们越来越重视生活质量，对土木工程施工质量也提出了更高的要求，新型混凝土材料成本低廉，经济效益高，具有良好的性能，将其应用到土木工程中是建筑行业的一个新方向。并且使用新型混凝土材料能减轻施工人员的劳动量，有效提高土木工程质量，取得较好的社会效益与环境效益。文章对新型混凝土材料在土木工程领域的应用作了简要分析，以期为更好地应用新型混凝土材料提供参考，促进建筑行业的可持续发展。

参考文献

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