新型混凝土材料在土木工程領(lǐng)域中的應(yīng)用

文/鄭雄 浙江省寧波市鄞州區(qū)五鄉(xiāng)工業(yè)區(qū)寧波金鑫商品混凝土有限公司 浙江寧波 315000

在土木工程的建設(shè)中，混凝土材料憑借其顯著的特點(diǎn)，受到了土木工程普遍的使用，而隨著時(shí)代快速變化，人們對(duì)土木工程的性能要求也是越來越高，而為了更好實(shí)現(xiàn)土木工程性能的提升，對(duì)混凝土材料也是加大了研發(fā)，進(jìn)而產(chǎn)生了諸多類型的新型混凝土材料。根據(jù)土木工程性質(zhì)的不同合理選擇不同的新型混凝土材料，有效的實(shí)現(xiàn)了土木工程整體質(zhì)量的提升，為高品質(zhì)工程建設(shè)和行業(yè)發(fā)展具有重要的意義。

1、新型混凝土在土木工程領(lǐng)域中應(yīng)用的價(jià)值

混凝土是現(xiàn)階段土木工程建設(shè)中重要的基礎(chǔ)性材料，其性能的高低和工程整體質(zhì)量有著密切的關(guān)系，隨著土木工程的質(zhì)量要求和施工技術(shù)逐漸提升，這對(duì)混凝土的材料性能也提出了更高的要求。為了實(shí)現(xiàn)混凝土的材料性能提升，人們加大了對(duì)混凝土不斷的研發(fā)，因此這就推動(dòng)了新型的混凝土材料出現(xiàn)。新型的混凝土材料具有著顯著的特點(diǎn)，其在土木工程中的運(yùn)用具有著重要的價(jià)值，新型的混凝土是將傳統(tǒng)的混凝土作為基礎(chǔ)，進(jìn)而對(duì)其性能進(jìn)行升級(jí)處理，其性能方面得到了有效的提升，而其在土木工程建設(shè)中的運(yùn)用就對(duì)工程整體質(zhì)量實(shí)現(xiàn)了提升；同時(shí)和傳統(tǒng)型的混凝土比較，新型的混凝土在強(qiáng)度、節(jié)能性和耐久性等方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)，這對(duì)延長(zhǎng)工程壽命、降低工程成本和環(huán)保發(fā)展等具有重要的意義[1]。

2、新型混凝土材料在土木工程領(lǐng)域中的應(yīng)用分析

2.1 高性能的混凝土

對(duì)于高性能的混凝土來說，將普通型混凝土的性能當(dāng)作基礎(chǔ)，進(jìn)而借助現(xiàn)代化混凝土的技術(shù)進(jìn)行的混凝土制作。此混凝土主要將耐久性當(dāng)作指標(biāo)，根據(jù)實(shí)際用途需求，通過進(jìn)行低水膠比和優(yōu)質(zhì)的原材料使用，并進(jìn)行合適的礦物摻合料以及外加劑摻加，來對(duì)其強(qiáng)度、適用性和穩(wěn)定性等進(jìn)行提升。在國內(nèi)諸多高層的建筑工程中就使用到了高性能的混凝土，如在沈陽的方園大廈建筑中，就使用了C80 高強(qiáng)高性能混凝土；在上海的教育頻道電視臺(tái)的綜合樓中，其基礎(chǔ)大體積的混凝土，使用的水泥用量只占總膠凝材料用量的46%，所配制混凝土的粘聚性以及抗離析性等都滿足施工要求，且強(qiáng)度達(dá)到了C40 高性能混凝土的要求。

2.2 活性微粉的混凝土

對(duì)于活性微粉的混凝土來說，主要是具備超高強(qiáng)度類型混凝土，此材料每單位內(nèi)抗壓的強(qiáng)度在200MPa-800MPa 范圍，且抗拉的強(qiáng)度在25MPa-150MPa 范圍，其單位體積內(nèi)質(zhì)量在每立方能夠達(dá)到有2.5t-3.0t。根據(jù)所摻加的不同微粉，可以得到不同的混凝土類型，主要包括粉煤灰類微粉和礦渣類微粉等種類，此種混凝土的材料在一些高速路等工程建設(shè)中較為常用。比如，長(zhǎng)江隧橋工程、上海的軌道交通線和的東海大橋等工程，都使用了礦渣類微粉的混凝土類型；而在京大線的高速公路中就大量使用了粉煤灰類微粉的混凝土類型，具有顯著的經(jīng)濟(jì)性[2]。

2.3 泡沫型混凝土

所謂泡沫型混凝土，主要是通過機(jī)械法把泡沫劑的水溶液進(jìn)行泡沫的制備，再把泡沫在含有硅質(zhì)和鈣質(zhì)的材料、水以及各種的外加劑等料漿內(nèi)加入，進(jìn)而經(jīng)過有效的混合、攪拌和澆注等工序來制備出多孔的材料類型。 新時(shí)期環(huán)境下，國家十分關(guān)注建筑的節(jié)能建設(shè)，這也推動(dòng)了墻體材料朝著節(jié)能型的方向發(fā)展，越來越多的節(jié)能材料使用到了土木工程的建設(shè)中。而泡沫型混凝土就憑借其顯著的節(jié)能性，在節(jié)能墻體的建設(shè)中得到了廣泛的運(yùn)用。現(xiàn)階段，泡沫型混凝土主要用于泡沫型混凝土的砌塊、泡沫型混凝土的輕質(zhì)墻板和泡沫型混凝土的補(bǔ)償?shù)鼗戎谱鳌１热纾谀戏绞褂门菽突炷恋钠鰤K和輕質(zhì)板材，來對(duì)墻體進(jìn)行隔熱；在北方使用此材料進(jìn)行墻體的保溫。

2.4 纖維型混凝土

在纖維混凝土中，通過纖維與水泥基料來共同構(gòu)成的復(fù)合型材料，所使用的纖維按照材料的性質(zhì)可分作金屬、無機(jī)和有機(jī)等纖維類型，而按照纖維的彈性模量高低還可以把其分作低彈模和高彈模的纖維型混凝土類型[3]。現(xiàn)階段，在纖維混凝土使用中，尤其是鋼纖維混凝土使用最為廣泛，其在很多工程中都得到了廣泛運(yùn)用，比如，橋面罩面結(jié)構(gòu)、街道與飛機(jī)的跑道、坦克的停車場(chǎng)鋪面與結(jié)構(gòu)、采礦與隧道工程以及耐火工程等。同時(shí)纖維混凝土具有良好的抗疲勞性以及抗沖擊性，因此在多震災(zāi)國家抗震建筑的建設(shè)中具有很好的實(shí)用性。

2.5 智能型混凝土

對(duì)于這種智能材料的混凝土，主要是其能夠?qū)Νh(huán)境條件進(jìn)行感知，進(jìn)而做出相應(yīng)的行動(dòng)。它能夠?qū)ι到y(tǒng)進(jìn)行模仿，且具備感知與激勵(lì)的功能，此類材料比較常見的有碳纖維的智能型材料和光纖傳感的智能型材料。碳纖維的智能型材料主要是在水泥的材料內(nèi)摻入一定碳纖維，在實(shí)現(xiàn)其材料強(qiáng)度與韌性提升的同時(shí)，還能夠充當(dāng)傳感器，通過電信號(hào)形式對(duì)自身受力的狀況以及內(nèi)部損傷的程度進(jìn)行反應(yīng)，常用在工業(yè)防靜電的結(jié)構(gòu)、公路的路面和機(jī)場(chǎng)的跑道等位置除冰化雪中，還用在鋼筋陰極的保護(hù)；而光纖傳感的智能型混凝土是在混凝土的結(jié)構(gòu)內(nèi)埋入相應(yīng)光纖的傳感器，對(duì)混凝土碳化和受載中的內(nèi)部應(yīng)力和應(yīng)變變化等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，常用于公路橋梁內(nèi)部應(yīng)變實(shí)時(shí)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。

結(jié)語：

綜上所述，新型混凝土的材料類型比較復(fù)雜，其在土木工程中的使用具有著顯著的社會(huì)價(jià)值，其加快了土木工程現(xiàn)代化發(fā)展的步伐，為了更好地發(fā)揮其材料效果，還需要不斷對(duì)其進(jìn)行研究，挖掘其深入應(yīng)用的潛力，這也是土木工程發(fā)展中需要重點(diǎn)探索的內(nèi)容。