新型混凝土材料在土木工程领域中的应用 蒋永进

新型混凝土材料在土木工程领域中的应用蒋永进

发表时间：2019-08-15T11:41:01.553Z 来源：《城镇建设》2019年10期作者：蒋永进[导读] 围绕新型混凝土材料在土木工程领域中的应用展开具体的分析。摘要：在我国综合国力和科技的全面推动下，人们将对物质需求的重点关注逐步转移到更加有深度的方面，人们对土木工程质量和使用功能的要求变得越来越高，一些新型的混凝土材料被人们广泛认可并应用起来。文章将在这种大背景下，围绕新型混凝土材料在土木工程领

域中的应用展开具体的分析。关键词：新型混凝土材料；土木工程；应用混凝土材料造价较低，在土木工程建设中被广泛使用，作为一种常见结构，混凝土材料可以被应用在土建与水利工程建设中。再者，随着科学技术的不断发展，混凝土材料质量逐渐提升，种类也在逐渐增加，适用范围不断扩大。另外，对于混凝土性能而言，新型混凝土在原有的混凝土基础上增添了新的材料，因此，有必要将其应用到土木工程领域中。1新型混凝土材料

新型混凝土材料是普通混凝土材料的加强版，其中包含很多种类，提升了与普通混凝土材料性能，具有很多新的优点。例如对于普通混凝土而言，其虽然具备一定的抗压与抗拉性，但若在混凝土当中添加一定钢筋，混凝土结构就很承受巨大的拉应力。但由于钢筋造价较高，施工企业在施工期间为了节约成本，常常会减少钢筋的使用或者是降低钢筋质量，这就会工程质量建设造成很大影响。随着当前纤维混凝土的产生，玻璃纤维束逐渐代替了原来的钢筋，这不仅使施工成本逐渐降低，还使得抗拉强度逐渐增加。2新型混凝土材料在土木工程中应用的必要性随着材料工艺的不断发展，在原有的混凝土材料中，逐渐引入了新的材料，由新材料制成的新型混凝土制作方式相对简单，主要是在原有的混凝土结构中增加一些煤炭颗粒、纤维、化学类物质等，将这些成分混合起来，进而形成日常使用的新型混凝土材料。目前，新型混凝土材料逐渐受到人们的广泛关注，其主要是因为，新型混凝土材料具有一定的节能环保性，特别是随着国家可持续发展战略的提出，节能环保理念盛行，新型混凝土材料也因此广受欢迎。此外，随着新型混凝土材料的应用，可以帮助土木工程节约成本，提高混凝土材料原有的抗损伤与抗压性。随着人们生活水平的提高，对土木工程也提出了更好的要求，因而使得新型混凝土发展方向也在不断变化，目前新型混凝土主要朝着强度高、质量好的方向不断前行，与此同时，材料耐久性与优越性也在不断提升，相信随着混凝土材料质量的不断提升，可以在不一定程度上提升建筑物性能，进而为建筑工程质量建设奠定坚实基础3新型混凝土材料在土木工程中的实际应用3.1智能混凝土材料应用

将一些砂、石、水、外加剂等成分添加到混凝土结构中可以有效改善混凝土结构性能，也可能产生很多意外的使用效果。在混凝土中添加一些智能型与功能型的物质，可以提高混凝土的绿色生态功能。比如，对智能混凝土而言，其主要包括绿色生态混凝土、净化空气混凝土、生物相容混凝土、光纤传感混凝土、电磁屏蔽混凝土、温度自控混凝土、碳纤维混凝土等不同类型。下面将对碳纤维与光纤传感混凝土进行介绍：

（1）碳纤维混凝土。碳纤维材料引其自身的导电性、弹性及高强度特点，将碳纤维融入到水泥基中可以明显提升材料结构强度与韧性，进而改变材料的物理性能，另外还可以将其当做传感器及时反应自身受力情况与内部损伤。通过使用这一材料，可以对建筑物当中的环境与内部变化进行实时监控，也可以实现对机场跑道及除冰雪中应用，此外，还可以将其应用到住宅与养殖场电热结构当中。（2）光纤传感混凝土。光纤传感智能型混凝土材料主要是指将纤维传感器融入混凝土结构中，探测混凝土受载阶段的内部应力及实际变化，同时对因外力产生的变形、裂纹等进行实时监测。关于此，比较明显的例子为长江大桥上的监测系统，通过这一监测系统可以对桥体内部的应变情况进行实时监测。

3.2轻质混凝土材料应用

轻质混凝土节能环保、价格较低，主要通过发泡机制成泡沫，同时将泡沫和水泥浆混合，最后浇筑成型而成的一种孔隙较多的新型材料。由于这种材料的密度较小，在一定程度上会改善混凝土自重大的缺点。在高层建筑物中，由于混凝土自重较大，凉拌设计期间要考虑混凝土墙体压力，若使用轻质混凝土制作填充墙，就可以进一步降低墙体自重，提高建筑物的承载力。再者，轻质混凝土在发泡阶段，具有很多细密的空隙，因此这种材料还具有良好的隔音防火、隔热保温效果。轻质混凝土的原料源自多个方面，例如，粘土陶粒、粉煤灰陶粒、凝灰岩、炉渣、珍珠岩等，既有来自人造的轻骨料，又有来自工业与天然的轻骨料，轻质混凝土具有高强度、抗冻性及小密度的特点，因而在土木工程建设中被广泛应用。

3.3低强混凝土材料应用

低强混凝土材料作为土木工程中常见的施工材料，其制作工艺较为简单。具体而言，主要是对材料坍落度、泵送性及保水性等方面进行全面分析，例如，在混凝土生产期间，生产者可能会使用煤灰细粉、矿渣微粒等优质水泥，然后对其进行详细分析，做好比例搭配。拿上海长江隧道而言，就是使用低强新型混凝土材料制成的基座，这一构造十分成功。由于要将生产条件及盾构切削考虑其中，同时满足早强型与非早强型配比要求，因此要对配合比的中的用水量进行适当调控，但没有使用粗骨料，主要原因为粗骨料的添加会对用水量产生一定影响，致使界面产生不稳定性，或者在表面出现一定的离析情况。

3.4活性微粉混凝土材料应用

活性微粉混凝土，主要是指超高强度混凝土，这种混凝土每立方米的抗压强度可达200~800MPa，抗拉强度可达25~150MPa，断裂后每平米达30kJ，单位体积质量1m2达2.5~ 3.0t。对于普通混凝土而言，要想变成活性微粉混凝土，其一，要缩小颗粒最大范围，改良混凝土的均匀性；其二，在应用微粉与极细粉期间，要遵循堆积密度最优原则；其三，增放钢纤维，确保材料延展性。此外，还要降低混凝土用水量，同时将水泥颗粒当作基本填充料，确保堆积密度不断增加；其四，在硬化阶段，要采用加温与加压的方式，提高混凝土整体强度。一般来讲，普通混凝土级配曲线多呈连续性发展，但由于活性微粉混凝土的级配曲线和普通混凝土曲线不一样，并非是台阶式的连续曲线，另外骨料粒较小与水泥粒尺寸大致相同。

3.5高性能混凝土材料应用