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刊名:四川水泥
主管:四川省建材工业科学研究院
主办:四川省经济与信息化委员会
国内刊号:CN 51-1456/TU
国际刊号:ISSN 1007-6344
邮发代号:62-149
语种:中文
出版周期:月刊
创刊时间:1979年
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土建工程新型混凝土材料的应用

发表时间:2018年7月23日 浏览:131次

【摘要】目前混凝土是建筑行业内使用最多的一种材料,提到土建工程人们就能很快的联想到混凝土。混凝土是一种水泥胶凝材料,主要由沙子、石子、水泥和水等按照一定的比例配合而成,具有造价比较低、强度比较大的优点,因而在土建工程中得到大力的推广。但是随着土建工程的发展,普通混凝土的短板开始显露出来,给土建施工造成了很大的困难,因此多种新型混凝土顺势而生,成为了新时代的宠儿。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。

【关键词】新型混凝土材料;土建工程;类型;应用

1新型混凝土材料的概述

新型混凝土材料是普通混凝土材料的升级加强版,新型混凝土材料的种类很多,克服了普通混凝土材料的很多缺点。比如普通混凝土虽然具有较强的抗压能力但是抗拉能力比较弱,如果不在混凝土中配备适量的钢筋,混凝土根本经受不住多大的拉应力。但是钢筋的造价比较高,很多施工企业为了节省施工成本,减少钢筋的用量或者降低钢筋的使用规格,对工程质量造成了严重影响。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

为了改善普通混凝土的不同的性能,新型混凝土材料的类型很多,满足了人们的不同需求。目前很多的新型混凝土材料都是通过添加不同掺和剂或者掺加不同剂量的掺和剂来改善普通混凝土的不同性能。

2.1活性粉末混凝土

与普通的混凝土相比,活性粉末混凝土是在其基础上添加了适量的活性粉末,其提高了混凝土的强度同时降低了单位体积混凝土的自重。普通混凝土具有自重大的缺点,在施工过程中将混凝土从低处运往高处需要很多的机械设备,而且具有一定的危险性。通过在普通混凝土中掺和活性粉末,将混凝土的强度大幅度的提升,因此在相同的压力作用下,更小截面积的混凝土就可以满足强度的要求了,因此混凝土的用量会大幅度的减少,进而混凝土的自重相应地也会减少了。由于活性粉末的粒径比较小,弥补了水泥与石子、沙子之间的粒径差异太大的不足,使得混凝土的孔隙大大减少,让混凝土结构更加的紧密、饱满,提高了混凝土耐磨耐腐蚀的性能。为了充分发挥活性粉末混凝土材料的优势,在进行材料制作的时候必须重视以下几个问题:首先是尽可能选用粒径比较小的颗粒物作为骨料,例如石英砂,这样可以很大程度上提高混凝土的均匀性;其次是在混凝土成型过程中增加一定程度的压力,让混凝土内部的图6工字钢参数设定图7架体高度设定在完成悬挑脚手架的设计及配置工作后,可以根据结构构件的孔隙更少,增加混凝土各种材料之间的契合度;然后是混凝土在成型时内部会发生水化反应,我们可以通过加温的方式加剧活性粉末混凝土的水化反应程度,从而使混凝土中的物质融为一体;最后是添加一些纤维物质,就像在普通混凝土中添加钢筋一样,让活性粉末混凝土的韧性更强。

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

纤维混凝土在前文中提到过,它是在混凝土中添加一些纤维就如同普通混凝土中添加钢筋一样,让混凝土的抗拉能力和韧性得到改善,降低混凝土发生脆性破坏的风险。就目前的研究状况来看,添加的纤维材料的种类很多,例如玻璃纤维、钢纤维、尼龙纤维和碳纤维等,这些不同的纤维材料让纤维混凝土也具有不同的类别。目前在土建工程中运用最多的是钢纤维,一般纤维的掺入量在1%-2%之间,但是钢纤维混凝土的抗拉性能却能提高50%-80%。钢纤维混凝土因为混凝土的纤维束导致在混凝土搅拌的时候难度增加,容易成团,而且在混凝土摊铺时也容易造成平面不均匀,因此钢纤维混凝土运用具有一定的局限性,一般在机场、地铁以及一些防震防爆工程中应用的比较多。

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。生态混凝土的出现为城市创造了一份新的绿色。首先生态混凝土具有一定的透水性,雨水可以直接通过生态混凝土进入地下,为植被的生长储存了充足的水分。其次生态混凝土施工前期可以根据周边的环境设计不同的图案,让其能够与周边的环境更加的融合,不会显得很突兀。然后生态混凝土中生长的植被可以吸收空气中的废弃,例如车辆的尾气、扬尘等,还能降低城市的噪音污染。最后是普通混凝土硬化后不透水、不透气让城市的温度不断上升,尤其是夏天,很多人都认为混凝土是产生热岛效应的原因。随着生态混凝土的出现,生态混凝土孔隙帮助城市散热,对城市的温度调节起到了很好的作用。

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

智能混凝土是2012年刚刚研制出来的新型混凝土,号称“世界上最强混凝土”。智能混凝土主要是在其他高强性能的混凝土基础上进行改良,让其具备更加完整的工作性能。例如高性能型混凝土为了降低内部的孔隙率,对水泥的需求量很大,但是水灰比比较低,因此可以在高性能型混凝土中添加硅灰之类的材料,不但可以提高混凝土的密实度,而且可以减少水泥的使用量。智能混凝土通俗的说就是在其他混凝土的基础上,缺什么补什么。智能混凝土的智能的主要体现在其具有很强的流动性和抗离析的能力。智能混凝土不需要振捣仅依靠自身的重力作用就可以均匀密实成型。因此智能混凝土大大节省了人力成本,让混凝土的浇筑工作更加的简单快捷,减少了人工、机械造成的误差。尤其在一些管状的构件中,传统的浇筑方法很难保证管状构件的混凝土能够填充密实,但是智能混凝土能够根据自身的重力,自动密实成型,不需要机械的振捣。因此智能混凝土在桥梁、地铁中的应用比较多,例如杭瑞高速北盘江特大桥施工中就运用了智能混凝土,达到了很好的施工效果。

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

随着建筑工程水平的逐步提高,人们对建筑工程的要求也呈现多样化的发展趋势。为了满足人们的不同需求,多种新型混凝土材料被研制出来,为建筑物多样化的造型提供了更多的可能性。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。

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