新型混凝土材料在土木工程领域中的应用探析

新型混凝土材料在土木工程领域中的应用探析

石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043

摘要:近年来,随着整个水泥行业的不断发展,各种新型混凝土材料不断出现并且得到了有效的利用,对于整个建筑行业的发展起到了非常重要的作用。在土木工程领域中进行新型混凝土材料的应用,已经成为土木工程建设的必然发展趋势。

关键词:新型;混凝土材料;土木工程;领域;应用;

1新型混凝土在土木工程领域应用的必然性

新型混凝土可以说是传统普遍的混凝土发展前提下进行升级形成的。在传统混凝土的构成中,加入纤维、矿物质、煤炭颗粒等等化学或非化学成分中的其中一种或者几种搭配,都是制作新型混凝土的有效方式。新型的混凝土在环保节能等社会效益实现方面有着巨大的促进作用,在降低土木工程项目主要经营者的成本投资的经济效益上也有很大的贡献,同时在提升新型混凝土在抗压抗损伤方面的特质优势。随着社会的快速进步,人民的生活水平稳步提升,对土木工程建设的质量也提出了更为严峻的考验,因此,新型混凝土的发展方向也逐步转向具有更高强度、更有助于工作开展、和更能长期耐久、性能优越等趋势进步。我国目前致力于建设社会主义和谐社会,经济的建设必然响应资源节约型、环境保护型的号召。加之科技的不断进步,对材料的要求也越来越高,新型混凝土的出现是必然的。

2新型混凝土材料

2.1新型混凝土的特征.混凝土材料是由粗细骨料、水和胶结材料按照一定的比例配制而得的,这些材料配制后在经过搅拌和振捣成型,再利用一些特定的条件对其进行养护,最终形成具有一定强度的人工建筑材料。在社会经济不断的发展中,人们对于工程质量的要求越来越高,为了满足这种要求人们开始研制高质量的新型材料,目前新型的混凝土材料向轻质、抗磨损、抗灾、抗暴和高强度方向发展。

2.2新型混凝土的分类.(1)高性能混凝土.高性能混凝土是在传统混凝土的基础上运用现代技术提高混凝土的耐久性和力学性能的一种新型混凝土材,另外这种混凝土材料还具有较高的强度、适应性以及体积的稳定性。此种混凝土在制作时采用的是优质的原材料、地水胶比和足量的添加剂配制而成。(2)高强混凝土.我们对于高强混凝土的定义是其强度等级≥C60,而混凝土强度等级≥C100时,则被称为超高强混凝土。高强度混凝土的原材料是砂、水泥和石,另外添加由矿渣、硅粉和减水剂等集合而成的一种高强度的人工建筑材料。高强度混凝土材料具有抗压强度高、抗变形能力强、密度大等优势,此类混凝土经常被用到高层建筑或某些特殊结构中。高强度混凝土的高抗压强度是他最大的特性,其抗压轻度是普通混凝土的5倍左右,因此能够减少构件的截面,在水利施工中最适用。(3)轻集料混凝土.这种混凝土的配置原料是轻砂、轻粗集料。此材料具有较好的耐久性隔热、自重轻以及其抗震性能较好等优势,因此在水利施工中很适用。

3土木工程领域中的新型混凝土材料应用

3.1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。

3.2当前土木工程的领域中碾压混凝土材料的广泛应用。碾压混凝土在近段时间内快速崛起并进入广泛的应用中,尤其是体积比较庞大的混凝土结构,例如水工大坝、大型基础、工业厂房地面等等工程项目。对这些构造的工程进行浇筑时,其设备利用和材料筹划都有与众不同的要求,就拿它和传统的混凝土相比较而言,为了平整土地,会用推土机来完成;为了使土层更为结实,会用碾压机碾压;在各层次之间可以运用刷毛机来帮助作业,最后借助切缝机的力量切出与所给标准相符的裂缝。在这个完整的施工操作中,对器械的依赖性非常大,施工时必须具有比较优秀的工作效率,此外要求施加作业行为的地理环境能比较优越,添加粉煤灰的辅助是一个不错的选择。传统混凝土在土木工程项目的运用施工中,往往会需要更长久的浇筑时间,且施工时对用水量的要求也更严格,当然,水泥用量更是一笔更大的材料供给。

3.3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。

3.4当前土木工程的领域中预填骨料升浆混凝土材料的广泛应用,在中国大连市,曾经有过用预填骨科升浆混凝土运用在船坞地板建设的案例,这也是由于当地的地理环境特征所决定的。这种混凝土是用具有比较高的密度、厚约四五厘米的铁矿石来制作的。在矿石层的下方往往还会再铺上一层大约10毫米左右厚度的石灰石颗粒,在矿石层的上方则往往浇筑大约六七十厘米的钢筋混凝土凝固成板。预填骨料所在的层面中,会打压浆孔并将砂浆注进其内,这样预填骨料混凝土就完全成型了。

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,会降低其自生收缩,并减少微细裂缝量。对于高强混凝土,最主要的问题就是受密实性影响而降低其防火性能。最主要的原因就是在高强混凝土遇热以后,岩浆当中自由水和化学结合水会转变为水气,但是,却无法通过密实性极强的混凝土逸出,最终形成气压,导致柱子自身保护层逐渐剥落,也同样减少了柱子本身的承载能力。在对该问题进行处理的过程中,可以在每方混凝土当中添加聚丙烯纤维2kg,这样一来,一旦处于高温状态,就会熔化纤维,并且为水气的逸出提供相应的途径,有效地减小气压,以免柱子保护层出现剥落。

在土木工程领域中,对新型混凝土材料的应用能够有效地推动工程的施工进度,其是建筑行业的一个新方向,所以,一定要对这种全新的施工材料予以一定的重视。总的来说,只有我们都意识到新型混凝土材料性能研究的重要性,全面推进新型混凝士材料在建筑中的应用,才能进一步提高我国的建筑水平。

参考文献

[1]杨松,李建勇.新型混凝土材料力学性能试验研究.2016.

[2]赵立刚,童晓红.浅谈新型混凝土技术与建筑节能.科技致富向导,2015.

[3]向于辉.浅谈新型混凝土材料在土木工程领域中的应用.建筑工程技术与设计,2015.

标签:;  ;  ;  

新型混凝土材料在土木工程领域中的应用探析
下载Doc文档

猜你喜欢