土木工程材料新型混凝土的发展和应用现状

土木工程材料新型混凝土的发展和应用现状

发表时间：2017-11-17T10:55:59.150Z 来源：《基层建设》2017年第23期作者：刘利兵

[导读] 摘要：目前阶段，水泥工业的发展速度极快，所以，混凝土材料的种类也随之增加。

东莞市冠升混凝土有限公司广东东莞 523000

摘要：目前阶段，水泥工业的发展速度极快，所以，混凝土材料的种类也随之增加。其中，在土木工程领域中，新型混凝土材料的作用逐渐突显出来。与传统混凝土相比，新型混凝土的耐久性与强度都要高出很多，与土木工程的使用时间、功能及物理学性能都十分吻合。为此，文章将针对土木工程中的新型混凝土材料应用展开全面分析，以供参考。

关键词：土木工程；材料新型混凝土；发展和应用；现状

1导言

由于混凝土材料具有较低的造价，因此为土木工程的结构中首选的材料之一，亦为最常见的一类结构形式，其可在桥梁、铁路、公路、地下工程、水利工程、土建工程等广泛应用。此外，经济以及科技不断发展的同时混凝土的材料相关质量取得不断提升，且品种不断的增多，亦具有越来越广的使用范围。而近些年混凝土的性能研究不断发展的同时，在普通的混凝土相关基础上依据施工工艺以及添加材料的不同具有更多性能的新型的混凝土派生出来。因此对新型混凝土材料在土木工程领域中的应用进行分析意义重大。

2新型混凝土含义及其应用在土木工程领域的意义概述

2.1新型混凝土

根据笔者研究可知，新型混凝土主要指在传统混凝土生产制作中将诸如煤炭颗粒、矿物质以及纤维等化学或非化学成分按一定比例搭配掺人而制作而成的新型混凝土，结合实践来看，其可以看作是传统混凝土的升级版本。

2.2新型混凝土应用在土木工程领域的意义

对土木工程而言，混凝土是其最重要的建筑原材料之一，其质量与性能高低会在很大程度上决定着土木工程质量是否符合建设要求，并且加之当前施工技术要求不断提升，对材料的要求也越来越高，为此人们不断加大对混凝土的研究开发，以期能够有效地满足当前土木工程建设所需。正是在这样的背景下，新型混凝土材料应运而生。结合实践来看，新型混凝土材料应用在土木工程领域主要具有以下几方面重要意义：首先，正如上文所述新型混凝土是传统混凝土的升级版本，因此其质量与性能上有着很大提升，因而将其应用到土木工程领域有助于实现良好的建设质量。其次，相比于传统混凝土，新型混凝土材料具有诸如强度高、耐久性强以及节能环保等众多优点，因而将其应用到土木工程领域之中不但能够在降低建设成本情况下提升建筑企业经济效益，同时也有利于减少对自然环境的影响与污染。

3土木工程领域中的新型混凝土材料应用

3.1活性微粉混凝土的应用

强度超高，且单位抗压强度达到200-800MPa，抗拉强度在25-150MPa范围内，同时，每平方断裂为30kJ的混凝土类型是活性微粉混凝土。该类型的混凝土其每立方体积质量可以达到2.5-3.0吨。要想将一般混凝土转变成活性微粉混凝土，首先需要将颗粒最大范围予以缩小，并对混凝土均匀性进行全面改良。其次，在使用微粉以及极微粉材料的时候，一定要保证堆积密度的最优性。再次，需要对钢纤维进行增放，以保证其自身的延性。另外，适当降低混凝土的用水量，并将非水化水泥颗粒作为主要填料，以保证堆积密度的增加。最后，对于硬化过程，应当采取加压与加温等方法，以提升混凝土强度。通常情况下，普通混凝土级配曲线是连续性的，但是，活性微粉混凝土级配的曲线不同，并不是连续台阶形的曲线，而且骨料粒的直径不大，和水泥颗粒尺寸大致相同。

3.2高性能混凝土的应用

现阶段，绝大多数国家都将高性能混凝土作为新型材料展开了深入探索与应用，所以，已经成为该领域研究的重点。高性能混凝土本身具有不可比拟的优势，一般可以表现在三个方面：首先，高性能混凝土自身轻度在60-100MPa之间，如果是超高强高性能混凝土，那么其强度会高于100MPa，一定程度上缩减了混凝土的结构尺寸，同时，结构自重与地基荷载也有所降低，使得材料实际使用量不断减少，有效地增强了可使用空间，节省了工程整体造价。其次，由于高性能混凝土工作性能极强，所以，使得施工过程中的劳动强度有所降低，一定程度上节省了施工消耗量。最后，高性能混凝土具有较强的耐久性特点，所以，在恶劣环境中也同样可以抵御，为此，被广泛应用在建筑物当中。在维修费用方面有所下降，而且对环境产生的影响也不断降低，提高了社会与经济效益。正是由于高性能混凝土自身的特性特点，为此，在全球内的应用也十分广泛。

3.3碾压混凝土的应用

碾压混凝土通常在大体积混凝土结构或者是公路路面等领域中应用，而且这种类型的混凝土发展速度很快。其中，在碾压混凝土结构施工过程中所采用的浇筑机具不同于普通混凝土，在平整环节需要使用推土机，而振实环节需要使用碾压机，在中间解决环节最好使用刷毛机，在切缝环节需要使用切缝机。通常来讲，在施工中，机械化的水平极高，而且施工的效率也相对较高，能够添加粉煤灰。这与普通混凝土相比，实际浇筑的工期能够减少将近一半，而在用水量方面能够减少20%。另外，在水泥使用量方面可以减少30-60%。除此之外，在混凝土高坝修建的过程中，可以充分利用碾压混凝土间层抗剪的特点。

3.4纤维增强混凝土的应用

将纤维添加到混凝土当中，能够对混凝土抗拉性与延性不理想的问题予以有效解决，而且发展效果理想。与承重结构相比，钢纤维混凝土的发展速度最快，而且实际运用的范围也最为广泛，通常应用在土木建筑工程项目碳素钢纤维或者是耐火材料工业不锈钢纤维方面。若纤维长度与长径比属于正常尺寸，那么纤维产量一般控制在1-2%之间。在此情况下，与基体混凝土对比，能够使钢纤维混凝土抗拉的强度提升到4-8成，同时，还能够增强抗弯的强度。纤维增强混凝土的弹性阶段，在变形与基体混凝土性能对比方面，并不存在较大的差异，但是，却能够增强其塑性变形的韧性。

3.5智能混凝土的应用

智能混凝土也是对混凝土的一种改变，特别是对其不良性质进行了改变。其中，在高强混凝土方面，其实际的水泥使用量很多，而且水灰不多，在其中添加与硅灰相关的活性材料，并在实现硬化后，能够有效地改善混凝土自身的密实性能。但是，高强混凝土在硬化过程的前期阶段，能够自生收缩，而且孔隙率很高，增加了开裂问题发生的几率。在对上述问题进行处理的过程中最关键的就是要使用预湿轻骨料，且掺量是20%作为骨料，进而确保混凝土的内部能够形成蓄水器，进一步强化其潮湿养护工作的效果。这种添加预湿骨料的方式，