浅析土建工程新型混凝土材料的应用

浅析 土建工程新型混凝土材料的应用

张志杰 张建莹 任洪福 任善蒙 王欢 吴祖鑫

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摘要：社会主义市场经济的迅速发展，带动了建筑行业的稳步前进，随着建筑行业的不断进步，相关技术的研究也成为现代建筑工程的重点工作方向。但当前土建工程仍存在较多问题，为避免更多安全事故的发生，就要加强对各类施工材料

的研究，确保整个工程的科学性以及安全性。本文主要从新型混凝土材料的概述及多种新型混凝土相关应用两个方面来分析探讨。

关键字：新型混凝土材料；土建工程；类型；应用

1 新型混凝土材料的内涵及在土木工程领域应用的意义

新型混凝土材料是相对于传统的混凝土生产工艺而言的，是指在传统混凝土生产工艺中通过增加化学或者非化学物质成分，按照一定的比例添加相关的纤维、矿物质或者煤炭颗粒等，从而完成混凝土材料的制备，实现新处理的材料总称。随着纤维混凝土的产生，用玻璃纤维束代替了传统的钢筋，大大降低了施工成本而且抗拉强度上反而大大增加了。因此新型混凝土材料的出现，是土建工程行业发展的重要标志。通过对普通混凝土的大量使用，总结了很多的经验和教训，因而各种新型的混凝土材料顺势而生，不但帮助我们节省了材料成本，同时也增加了混凝土的耐久性和强度，为我们的土建工程的发展做出了重要贡献。

2 新型混凝土材料的应用特点分析

2.1 活性粉末混凝土

活性微粉混凝土是指具有超高强度的混凝土材料，具有超强的抗压性能，抗压强度、抗拉强度分别为 200～800 MPa、25～150 MPa，并且断裂、单位体积质量可以分别达到 30 k J/m2、2.5～3.0 t/m3。 想要打造活性微粉混凝土可以在一般混凝土材料的基础上进行工艺调整，进而达到高效能要求，主要处理方式如下:第一步是对颗粒进行缩小化改良，不断提升混凝土的均匀化水平，提高抗压与抗拉能力等。第二步是在使用微粉、极微粉材料过程中保持堆积密度最优化的原则进行处理，提升材料的性能。第三步是采取相关的方式进行钢钎维增放处理，提升材料的延展性。第四步是加强水量的调控，尽量应用非水化水泥颗粒填料剂进行处理， 不断提升堆积密度。第五步是进行硬化处理，利用升高温度、增加压力等方式不断提升材料的强度。通过上述处理可以制备活性微粉混凝土材料，和常规的混凝土材料相比，活性微粉混凝土级配曲线不具备连续性，不能形成连续台阶形曲线，并且制备的材料骨料粒直径与水泥颗粒尺寸差不多，比较小，可以满足施工的要求。

2.2 高性能型混凝土

高性能型混凝土顾名思义是拥有超强耐久性、工作性能的混凝土，它不是单单在普通混凝土中掺和添加剂就可以得到的，而且需要在混凝土的原料来源进行有效的控制。因为高性能型混凝土的强度非常大，已经在许多土建工程中得到了广泛的使用，特别是在强度要求极高的工程项目中，例如北京的新世纪饭店、青岛的中银大厦、广州的中天大厦、上海的金茂大厦、沈阳的富林大厦等这些高层建筑中的RC柱的强度等级要求都是C60以上，这个强度是普通混凝土所达不到的标准，因此采用高性能型混凝土为建筑物的质量做出了保障。由于高性能混凝土超高的工作性能，在相同的承载力下，高性能型混凝土的用量相比普通的混凝土用量将大大减少，因此其能够有利于节约水泥、石子等的用量，在长远的角度看，高性能型混凝土更加符合环保的要求。

2.3 纤维混凝土

纤维增强混凝土中的纤维可改善混凝土的性能，提升其抗拉水平和延性能力。 纤维增强混凝土可根据不同的纤维改良剂发挥不同的性能，如常见的钢纤维混凝土主要应用在土木工程施工中。在纤维增强混凝土制备的过程中要严格控制纤维的长度、长径比、纤维掺量，从而确保纤维混凝土的抗拉、抗弯及抗剪水平。 纤维增强混凝土在弹性阶段的变形与常规的基体混凝土差距不大，但是在性能方面尤其是韧性方面纤维混凝土更具优势。

2.4 生态混凝土

生态混凝土具有一定的防护作用，而且绿色植被能够在生态混凝土上生长，因此生态混凝土又称为绿化混凝土。生态混凝土一般应用到河道、库区的护岸，为周边的生态环境起到保护作用，改善了人们对混凝土的原有印象。生态混凝土组成材料分别是种植土、水泥、混凝土添加剂和腐殖质等。生态混凝土一般应用到坡度大于60°的陡坡，这种陡坡会有滑坡的危险，因此在安全的角度考虑必须对陡坡的边坡进行治理，传统的施工技术中使用普通混凝土造价成本会很高，在雨季给城市的排水设施增加了负担，而且对周围的生态环境造成了影响。

2.5 再生混凝土

再生混凝土也是一种环保的概念，再生混凝土主要是利用一些混凝土废弃物，经过再加工形成新的混凝土。虽然再生混凝土在很大程度上保护了生态环境，解决了建筑拆除后的固体废弃物的再利用问题。但是由于在混凝土废弃物在碾碎的过程中受到外界的压力比较大，造成材料的出现很多裂纹，使得再生混凝土的孔隙率比原有的混凝土大很多。一旦混凝土的孔隙变多，吸水性变强，抗渗透能力就会减弱，导致再生混凝土抗腐蚀性能降低，因此再生混凝土的工作性能会比普通的混凝土性能要低。所以为了提高再生混凝土的应用范围，我们必须在改善再生混凝土的性能上多下功夫，提高废弃混凝土的利用率，让土建工程更加环保。

2.6 智能混凝土

智能混凝土材料主要是通过添加砂石、水及外加剂等成分调整常规混凝土材料的不良性能，更好地发挥混凝土材料的性能优势。 如在高强混凝土材料中增加硅灰等活性材料可以提升混凝土密实度，为了确保在硬化前期高强混凝土材料性能不发生裂缝等问题，可以通过增加预湿轻骨料等方式构建混凝土内部蓄水池，以便更好地提高混凝土材料的高效性，减少裂缝。

2.7 碾压性混凝土

碾压式混凝土是在浇筑方法上的一种创新，它是通过卡车直接将这种干硬性混凝土直接运输到浇筑现场，直接使用推土机或者摊铺机进行平仓，然后使用碾压设备分层压实。因此在碾压式混凝土施工中机械化的应用程度很高，大大提升了施工效率。由于碾压式混凝土的坍落度很低，施工过程上基本不用使用模板，因此施工工序相对比较简单，人工和材料成本也会相应的下降。另外一方面是碾压式混凝土水泥的使用量相对比较少，从而降低了整个工程造价。碾压式混凝土在大面积的混凝土施工中运用的比较普遍，例如公路路面、广场等。由于碾压混凝土机械设备的应用程度很高，所以施工的节奏很快，因此施工技术人员要熟练掌握碾压式混凝土施工的技术要领，才能在快节奏的施工过程降低自己的失误率，保证施工质量。

2.8 轻质混凝土

轻质混凝土是一种价格低廉、节能环保的新型材料。轻质混凝土是将发泡剂通过发泡机制备成泡沫，然后将泡沫与水泥砂浆充分的融合，然后浇筑成型的一种多孔材料。轻质混凝土的密度很小，很大程度上缓解了普通混凝土的自重大的缺点。对于高层建筑物来说混凝土墙体的自重很大，在梁板柱的设计时需要考虑到混凝土墙体造成了压力，如果选择轻质混凝土作为填充墙，那么就能够降低墙体的自重，增强建筑物的承载能力。另外一方面是由于是轻质混凝土有一个发泡的过程，因此其具有很多密闭的孔隙，具有很好的保温隔热、隔音防火的效果。

3 结束语

目前新型混凝土材料在研究使用等方面越来越受到青睐，新型混凝土材料的性能优势得到良好的体现，当然也存在一些不足和短板。 未来新型混凝土材料类型将更加多样化，在土木工程建设乃至其他领域的应用也将更为广泛，优势更加明显。作为土建工程技术人员要随时保持学习热情，多接触这些新型混凝土材料，根据项目的特点，结合施工的进度、质量、成本以及安全的要求，选择合适的混凝土种类，这样有利于个人的均衡发展同时也能为企业创造出更多的价值。

参考文献

[1]刘倩,陆雁飞,李瑞玲,邱书飞,孙善智,崔石林.对土建工程新型混凝土材料的应用探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2021(02):190-191.

[2]叶潇,高飞.浅谈新型混凝土材料在土木工程领域的应用[J].河南建材,2020(02):95.