土木工程中新型混凝土材料的應用

王化偉 孫新

摘要：隨著世界經濟和科技的發展，建筑形式也在逐步發展。而混凝土有原料相對豐富，價格相對低廉，生產的工藝也相對簡單的優點，因此其使用量也越來越大，并且新型的混凝土抗壓的強度高，其耐久性也比較好，強度的等級范圍較寬，所以使用范圍也更加廣泛，不僅一些土木工程使用新型的混凝土，機械工業、造船業、地熱工程、海洋開發等其他作業中，新型的混凝土也占據重要的位置。總之，隨著保障社會的可持續發展、保護環境和保持生態的多樣性的呼聲不斷高漲，新型的混凝土材料在應用方面也會得到各國環境和材料學者的密切重視。

關鍵詞：土木工程；新型混凝土材料；應用

1、土木工程領域應用新型混凝土材料的必要性

新型混凝土材料是在傳統混凝土不斷發展過程中逐步進行升級得來的，相對來講，制作新型混凝土的方式還是較為簡單的，在傳統混凝土構成成分中，加入纖維、礦物質、煤炭顆粒等化學類或者是非化學成分中的一種或者是幾種搭配起來，最終形成實際工作中所需要的新型混凝土材料。現在新型混凝土材料備受人們關注，這是因為越來越多的人看到其在環保節能方面所發揮出來的巨大作用，尤其是在國家提倡環保社會的大環境下，是人們裝修時非常青睞的材料。另外，這種材料的投入使用還可以幫助土木工程項目主要經濟者降低成本投資，使其獲得更大的經濟效益，而且不容忽視的是新型混凝土材料在抗壓、抗損傷方面有著非常良好的作用，這也是備受人們喜愛的原因之一，畢竟安全的土木工程才是人們所需要的。當今社會，各個方面的發現變得非常迅速，人們的生活水平和之前相比有了大幅度的提升，所以對土木工程建設的質量提出了更高的要求。所以，我國新型混凝土的發展方向也在逐步改變，向著強度高，更加有利于工作開展的方向發展，隨之還要改變的是材料的耐久性以及性能的優越性。我國現在將非常大的一部分精力都投身于社會主義和諧社會的建設，自然經濟建設肯定要以積極的姿態響應資源節約型、環境保護型的號召。在各種高新科技的不斷發展和推動下，人們對土木工程材料的要求自然會有所提升，新型混凝土的出現成為必然性的事情。

2、土木工程中新型混凝土材料的應用

2.1 高性能混凝土的應用

二十世紀八十年代以來，一些發達國家相繼研制成功高性能混凝土；使混凝土進入了高科技時代，日益受到國際材料界和工程界的重視。很多國家把高性能混凝土作為跨世紀的新材料加以研究與利用，使其成為當代混凝土研究和應用領域中的一個熱點。高性能混凝土的優點體現在：（1）由于高性能混凝土的高強（60Mpa～100MPa）和超高強（≥100MPa）特性，可使混凝土結構尺寸大大減少，從而減輕結構自重和對地基的荷載，并減少材料用量，增加使用空間，大幅度的降低工程造價；（2）由于高性能混凝土具有高工作性，可以減輕施工勞動強度，節約施工能耗；（3）高性能混凝土的高耐久性可增加對惡劣環境的抵御能力，延長建筑物的使用壽命，減少維修費用及對環境帶來的影響，具有顯著的社會和經濟效益。由于高性能混凝土的優良性能，因此近十幾年來在國內外得到了迅速廣泛的應用。法國若尼大橋、加拿大拉羅漢蒂那大廈、挪威北海石油鉆井平臺等均采用了高性能混凝土；我國上海南浦大橋主塔、楊浦大橋主塔采用泵送一級高性能混凝土，還將高流態混凝土泵至350m高的上海東方明珠電視塔進行施工，北京西客站、京津唐高速公路及其它高層建筑均采用了高性能混凝土。應該指出，高性能混凝土不僅應用于土木建筑工程領域，在水電工程領域的應用前景同樣十分廣闊。如大壩外圍、泄流部位、電站廠房、閘墩、交通橋等結構物不但具有強度要求，更要滿足不同運行環境下的各種耐久性要求，這就為高性能混凝土的應用提供了廣闊空間。

2.2 纖維增強的新型混凝土的應用

纖維增強的混凝土顧名思義就是在先進技術的支持下在傳統混凝土中加入纖維的成分所制成的一種新型混凝土材料，這種新型混凝土材料的優勢在于避免了傳統混凝土抗位性能差的缺陷。纖維增強混凝土的種類是比較多的，常見的有鋼纖維、耐堿玻璃纖維以及碳纖維等等，這些種類的纖維備受人們認可，同時也獲得了更廣泛的深度研究。在眾多的纖維增強新型混凝土材料中鋼纖維分布的混凝土在承重結構中是最受歡迎的，人們對它的認可度是最大的。不同的纖維所使用的領域也有一定的差異，在具體的土木項目中碳素鋼纖維是非常常見的一種新型材料，而不銹鋼纖維主要是存在于耐火材料方面的產業領域。如果和傳統的混凝土進行細致對比就會發現，鋼纖維夾雜的混凝土無論是在拉伸、彎曲還是剪裁和壓制等方面都做了較大的強度升級，有利于其在實際工作中的應用。

2.3 智能混凝土的應用

智能混凝土是運用混凝土所構成的改變，對混凝土中一些不好的性質予以改變。比如；高強混凝土的水泥用量是比較多的，水灰比較低，加人了硅灰相關的活性材料，在通過硬化以后，其混凝土的密實度會比較好。然而，高強混凝土在硬化的前期，是有著顯著的自生收縮以及其孔隙率是比較高的，很容易就會發生開裂等現象。在處理這些問題時，最主要的辦法就是，用摻量為百分之二十的預濕輕骨料來作為骨料，進而使得在混凝土內部可以成為一個“蓄水器”，使得混凝土可以取得高效性的潮濕養護。這樣加人“預濕骨料”的辦法，能夠使混凝土的自生收縮大為下降，減弱了微細裂縫的數量。高強混凝土的另一個問題就是良好的密實性所引發的防火性能得到下降。這就是因為在碰到高溫時，砂漿中的自由水以及化學互相結合水變成了水氣，然而，不可以從密實的混凝土逸出，進而變成氣壓，致使柱子的保護層剝落，最大水平上降低了柱的承載力。處理這個問題的另一種辦法就是在每方混凝土中加如2千克的聚丙烯纖維，在高溫狀態下，使得纖維熔化，變成了能使水氣從邊界區逸出的通道，降低了氣壓，進而避免了柱子的保護層剝落。

3、結束語

綜上所述，在土木工程領域中，對新型混凝土材料的應用能夠有效地推動工程的施工進度，所以，一定要對這種全新的施工材料予以一定的重視。文章不僅闡述了新型混凝土應用的現實意義，同時闡述了多種新型混凝土的具體應用，希望對土木工程項目的施工有所幫助。

參考文獻：

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（作者單位：山東中建房地產開發有限公司1

中建八局第二建設有限公司2）