浅谈新型混凝土材料在土木工程领域的应用

浅谈新型混凝土材料在土木工程领域的应用

摘要：混凝土因原材料来源广泛，施工方便等优点是当今世界上应用最广泛、

使用量最大的建筑材料之一。但近年来随着国家建设的快速发展，普通混凝土由

于存在强度低，耐久性差等缺点，已经不能满足实际工程项目的使用要求，然而

新型混凝土产品的出现弥补了这一缺点并备受关注。与普通混凝土相比，新型混

凝土除了高强度、高耐久的特点外还具有许多独有的特性而被分别应用在不同的

工程建设中。文章主要介绍新型混凝土研究的重要成果，并对新型混凝土的研究

现状进行讨论，对其发展趋势做出展望。

关键词：新型混凝土；土木工程；应用

引言

近些年来，混凝土材料在项目建设中被广泛的应用，由于成本低廉的特性，

也使得其成为了企业工程项目中首选的重要材料之一。此外，随着我国经济实力

和科技水平的不断增强，混凝土材料的种类也越来越多，其质量和性能也在不断

地优化，这也使得混凝土在工程建设领域中的应用范围变得更加广泛。

1、新型混凝土材料

新型混凝土材料是普通混凝土材料的增强型，有很多类型。它增强了普通混

凝土材料的性能，并且还有新的优点。随着纤维混凝土的出现，玻璃纤维束逐渐

取代了原本的钢筋，这不仅降低了建筑成本，而且使抗拉强度得到提高。各种新

型混凝土材料的出现推动了土木工程行业的进一步发展。

2、新型混凝土广泛应用于土木工程领域的必然性

现如今，随着社会的快速发展，人们的生活水平逐渐上升，对土木工程建设

的质量也提出了更严格的要求，但是，传统混凝土材料的性能与质量已无法满足

工程项目的质量与用户的需求，为此，新型混凝土材料应运而生，它可以说是在

传统混凝土的基础上进行升级而形成的，但与传统混凝土材料相比更加环保节能，对企业效益的发展也有着巨大的促进作用，并且极大程度地提高了传统混凝土原

有的抗压抗损优势。因此，在未来新型混凝土材料广泛应用于土木工程领域的趋

势是必然的。

3、新型混凝土材料在土木工程中的应用

3.1自密实混凝土

自密实混凝土能够在自身重力作用下实现流动、密实等特点，具有良好的均

质性，且不需要附加振动。自密实混凝土最初是由日本学者在1986年提出，当

时的日本部分学者倾向于将免振自密实混凝土作为新型混凝土的研制方向。自密

实混凝土主要减小粗骨料的体积和最大粒径并严格控制细骨料的最大粒径，与普

通混凝土相比较来说，自密实混凝土无需附加振动，具有良好的流动性和抗离析

能力。崔溦的模拟建模中证实了减少粗骨料的占比，增加细骨料的配合比相对比

较稳定，离析现象也得到了良好的改善。张军分别对四种混凝土进行基本力学性

能研究中也同样证实，轻骨料的自密实混凝土具有高于普通混凝土的强度。在环

保层面上来说，自密实混凝土在现场操作时，其无需振捣的特性可以极大程度上

减少工地现场所产生的噪声污染。自密实混凝土为保证足够的粘聚性和流动性，

其胶凝材料用量比例的提升，会在早期出现一系列开裂等问题。宣卫红在自密实

混凝土中掺入再生塑料并利用改进的SHPB系统评价塑料颗粒自密实混凝土的动

态力学性能证实在一定程度上可以减少混凝土的弹性模量并提升了冲击韧性，海

然在自密实混凝土中参入钢纤维增强粉煤灰，可以减少早期混凝土开裂等现象，

具有一定的研究意义[1]。

3.2纤维混凝土材料

在土木施工当中应用钢纤维混凝土技术的时候，能够对土木结构进行强化，

且对桥梁桥面与边坡防护起到一定的加固作用。钢纤维混凝土技术在具体使用过

程中，主要是在土桩的主要受力位置采用钢纤维混凝土材料，这样能够有效提高

土桩的强度，能够有效降低出现意外事故的可能与遭受的损害。土木工程的受力

主要部位在桥墩，所以在土木工程具体使用中，受到的损害是非常严重的，为了

尽可能避免对工程的安全性以及使用寿命产生影响。钢纤维混凝土技术在土木工

程加固施工应用过程中，能够有效提升桥体的舒适度以及耐用性，有助于提升工

程的抗裂能力与抗损害强度。其在施工过程中主要有以下方式，首先是将普通混

凝土材料与钢纤维混凝土材料进行结合，还有一种是对钢纤维与混凝土进行分层

使用，提升耐用性，也能够有效增加工程的具体使用时间[2]。

3.3轻质混凝土材料在土木工程领域中的应用

作为新型混凝土材料的主要类型之一，轻质混凝土是为适应我国现代化建筑

的要求而被发明设计出的一种新型复合材料。普通混凝土材料的骨料是以砂石为主，而轻质混凝土骨料的主要成分则是浮石、火山渣、膨胀珍珠岩、矿渣、炉渣、粉煤灰的陶粒以及各种有机材料等等。因为这种材料质量轻、密度小的特性，所

以在工程施工的使用过程中显得更加轻便，最重要的是，这种材料具有很强的抗

寒性，就是在冰天雪地的冬天里也能够有效地抵挡寒冷气候的侵袭。在土木工程

项目的施工过程中，如果能够合理有效地运用这种轻质混凝土材料，那么不仅可

以有效减少恶劣的自然气候对工程施工的威胁性，更能够提高居民用户在使用过

程中的舒适程度，对提高企业的信誉和声望也有着很大帮助[3]。

3.4高性能混凝土

目前，高性能混凝土已得到了许多国家的重视，已作为一种新型材料进行了

深入的研发。高性能混凝土的优点体现在三个方面:①高性能混凝土具有重量上

的优点，不仅可以减小混凝土的结构尺寸，而且可以减少地基的荷载和结构自重，减少施工过程中使用的材料量，扩大可用空间，节省整个项目的成本；②高性能混凝土在工作性能方面有很大的优势，可以减轻施工强度，简化施工过程；③高性能混凝土的耐久性也极佳，能够在恶劣的条件下保持优良的性能，因此在建筑

业中得到了广泛的应用，在使用阶段无需花费过多的维护成本，可以减少对周围

环境的影响，提高社会经济效益[4]。

3.5再生混凝土

再生混凝土的应用可以将一些废弃材料得到二次利用，且减少砂砾等一些不

可再生资源的消耗，符合环境保护与可持续发展战略目标。再生混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗折强度等性能取决于再生集料的类型和处理方法。再生混凝土

中添加的再生集料由于其自身材料的缺点会使再生混凝土产生一定的缺陷，往往

需要对再生集料进行强化处理来提高再生集料的特性，强化处理可分别从机械活化、酸液活化、化学浆液处理和水玻璃溶液处理4方面来进行。机械活化是去除

附着于再生集料颗粒表面的多余水泥。酸液活化是将再生集料放置于酸料中，利

用其中发生的化学反应而改善再生集料自身的性能。化学浆液处理是利用浆液对

再生集料进行浸泡再干燥处理来提升再生集料的质量。水玻璃溶液处理是把水玻

璃填充到再生集料制造中产生的孔隙来提高再生集料的密度，进而改善再生混凝

土整体的性能[5]。

结束语