新型混凝土材料在土木工程領(lǐng)域中的應(yīng)用

郭歡

（陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 咸陽712000）

0 引言

近些年來，混凝土材料在項(xiàng)目建設(shè)中被廣泛的應(yīng)用，由于成本低廉的特性，也使得其成為了企業(yè)工程項(xiàng)目中首選的重要材料之一。此外，隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科技水平的不斷增強(qiáng)，混凝土材料的種類也越來越多，其質(zhì)量和性能也在不斷地優(yōu)化，這也使得混凝土在工程建設(shè)領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍變得更加廣泛。

1 混凝土的基本概念

1.1 混凝土的概念

混凝土簡稱為砼，是指由膠凝材料將集料膠結(jié)成整體的工程復(fù)合材料的統(tǒng)稱（原文就是這么寫的）。通常情況下，土木工程施工過程中所使用的普通混凝土是指以水泥為主要膠凝材料，并與水、砂礫、石子等材料（必要時(shí)加入礦物摻合料以及化學(xué)外加劑）按照適當(dāng)比例配合，然后經(jīng)過攪拌、密實(shí)成型、養(yǎng)護(hù)硬化等步驟而形成的一種人造石材，因此也常被稱為三合土。另外混凝土的強(qiáng)度等級是以立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行劃分，我國將普通混凝土的強(qiáng)度等級劃分為14級，分別為C15、C20、C25、C30、C35、C40、C50、C55、C60、C70、C75以及C80。

目前，混凝土材料已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于土木工程行業(yè)領(lǐng)域中，其優(yōu)點(diǎn)是成本低、原材料豐富、強(qiáng)度高、耐久性好且具有良好的可塑性。而其缺點(diǎn)就在于混凝土自重大、屬于脆性材料。近幾年來，為有效改善混凝土材料所存在的缺點(diǎn)，我國對其進(jìn)行了不斷地研究和探索，并且有了實(shí)質(zhì)性的突破，如高性能混凝土、活性微粉混凝土、纖維增強(qiáng)混凝土等各類新型混凝土材料相繼問世，并已被廣泛應(yīng)用于土木工程領(lǐng)域中[1]。

1.2 新型混凝土廣泛應(yīng)用于土木工程領(lǐng)域的必然性

現(xiàn)如今，隨著社會(huì)的快速發(fā)展，人們的生活水平逐漸上升，對土木工程建設(shè)的質(zhì)量也提出了更嚴(yán)格的要求，但是，傳統(tǒng)混凝土材料的性能與質(zhì)量已無法滿足工程項(xiàng)目的質(zhì)量與用戶的需求，為此，新型混凝土材料應(yīng)運(yùn)而生，它可以說是在傳統(tǒng)混凝土的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級而形成的，但與傳統(tǒng)混凝土材料相比更加環(huán)保節(jié)能，對企業(yè)效益的發(fā)展也有著巨大的促進(jìn)作用，并且極大程度地提高了傳統(tǒng)混凝土原有的抗壓抗損優(yōu)勢。因此，在未來新型混凝土材料廣泛應(yīng)用于土木工程領(lǐng)域的趨勢是必然的。

2 各類新型混凝土材料在土木工程領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用

當(dāng)下，隨著我國科技水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷發(fā)展和增強(qiáng)，我國混凝土材料方面的研究也有了重大突破，通過在傳統(tǒng)混凝土材料的構(gòu)成中，加入纖維、礦物質(zhì)、各種化學(xué)物質(zhì)等外加劑，從而制作成各種性能不同的新型混凝土材料。這些新型混凝土材料不僅可以有效降低工程項(xiàng)目的成本投資，為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益，而且能夠極大程度地提高混凝土自身的抗壓抗損能力，最重要的是新型混凝土材料能夠很好地實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能、資源節(jié)約的效果，可以有效地促進(jìn)社會(huì)效益的發(fā)展。以下就是本文針對幾類新型混凝土材料在土木工程領(lǐng)域中的應(yīng)用所做出的具體分析。

2.1 智能型混凝土在土木工程領(lǐng)域中的應(yīng)用

所謂智能型混凝土并不是真的將傳統(tǒng)的混凝土材料改變成為具有智能化效果的工程材料，而是通過在傳統(tǒng)混凝土的組成成分中加入適當(dāng)比例的化學(xué)添加劑或某些智能性的添加劑，從而能夠在一定程度上提高混凝土的部分性能，并可以優(yōu)化其在土木工程建設(shè)過程中的應(yīng)用效果。目前，我國最成功的智能型混凝土材料就是具有凈化空氣、環(huán)境調(diào)節(jié)、綠色生態(tài)等性能混凝土材料，這種混凝土不僅能夠有效地減少鋼筋對環(huán)境的威脅和破壞，而且能夠?qū)崿F(xiàn)綠色環(huán)保、凈化空氣的效果。[2]。

2.2 纖維混凝土材料在土木工程領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用

纖維混凝土是我國專業(yè)研究人員受鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和特性的啟發(fā)而發(fā)明出的一種新型混凝土材料，其與鋼筋混凝土的區(qū)別就在于它采用鋼纖維、玻璃纖維、蘇倫纖維以及碳纖維等纖維材料來替代鋼筋作為混凝土材料的主要成分。以玻璃纖維混凝土為例，其主要結(jié)構(gòu)是由纖維束構(gòu)成，而纖維束又是由數(shù)千根細(xì)如發(fā)絲的玻璃纖維組成，因此這種混凝土材料的抗壓強(qiáng)度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的鋼筋混凝土材料，而且成本也比鋼筋混凝土的價(jià)格要便宜一些。

到目前為止，我國大部分的土木工程項(xiàng)目已經(jīng)開始應(yīng)用由各種纖維材料所制成的混凝土作為主要施工材料，而由于組成這類混凝土材料的纖維的種類和性能不同，各類纖維混凝土材料所應(yīng)用的范圍也就不同，比如由鋼纖維所構(gòu)成的材料適合于建設(shè)承重結(jié)構(gòu)；不銹鋼纖維混凝土則主要應(yīng)用于生產(chǎn)耐火材料的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中，且與傳統(tǒng)的混凝土材料相比具有更強(qiáng)的拉伸和彎曲能力；而碳素鋼纖維混凝土材料主要應(yīng)用于土木工程項(xiàng)目中。

2.3 彩色混凝土在土木工程領(lǐng)域中的應(yīng)用

彩色混凝土色彩艷麗，而且其顏色可以隨著空氣濕度的不同而進(jìn)行變化，具體來講就是在空氣干燥時(shí)其可以呈現(xiàn)蔚藍(lán)色；潮濕時(shí)變成紫色；下雨時(shí)又會(huì)變成玫瑰色，因此彩色混凝土材料也被稱為“氣象混凝土”。這種變色本領(lǐng)是由于在水泥中摻入了二氧化鈷的化學(xué)成分，因?yàn)槎趸捘茈S空氣濕度的不同而改變顏色，所以用其所制造出的混凝土材料也具備了這一性能。在工程項(xiàng)目建設(shè)的過程中，企業(yè)可以用這種混凝土來作為裝飾材料，不僅能夠給用戶一種變化莫測的感覺，而且用戶還可以根據(jù)它的顏色變化來預(yù)測氣候的變化。

2.4 輕質(zhì)混凝土材料在土木工程領(lǐng)域中的應(yīng)用

作為新型混凝土材料的主要類型之一，輕質(zhì)混凝土是為適應(yīng)我國現(xiàn)代化建筑的要求而被發(fā)明設(shè)計(jì)出的一種新型復(fù)合材料。普通混凝土材料的骨料是以砂石為主，而輕質(zhì)混凝土骨料的主要成分則是浮石、火山渣、膨脹珍珠巖、礦渣、爐渣、粉煤灰的陶粒以及各種有機(jī)材料等等。因?yàn)檫@種材料質(zhì)量輕、密度小的特性，所以在工程施工的使用過程中顯得更加輕便，最重要的是，這種材料具有很強(qiáng)的抗寒性，就是在冰天雪地的冬天里也能夠有效地抵擋寒冷氣候的侵襲。在土木工程項(xiàng)目的施工過程中，如果能夠合理有效地運(yùn)用這種輕質(zhì)混凝土材料，那么不僅可以有效減少惡劣的自然氣候?qū)こ淌┕さ耐{性，更能夠提高居民用戶在使用過程中的舒適程度，對提高企業(yè)的信譽(yù)和聲望也有著很大幫助。

2.5 玻璃混凝土材料在土木工程項(xiàng)目中的應(yīng)用

玻璃混凝土，這是一種不采用水泥、砂礫而全部采用液體玻璃(也就是硅酸鈉)和磨細(xì)的填充材料作為主要組成成分的新型混凝土材料，具有很強(qiáng)的耐熱性，可以抵抗高達(dá)五百攝氏度的高溫，在工程項(xiàng)目建設(shè)過程中，這種混凝土適合用于制作房屋的煤氣管道和煙道等受熱結(jié)構(gòu)[3]。

3 結(jié)束語

作為土木工程施工的重要材料，混凝土因其特殊的材料性質(zhì)而在土木工程項(xiàng)目建設(shè)中被廣泛運(yùn)用。但是隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，人們對工程項(xiàng)目的要求也越來越高，傳統(tǒng)混凝土材料的性能已無法滿足現(xiàn)代化建設(shè)的要求，因此，各種新型混凝土材料隨著專業(yè)人員的研究而相繼產(chǎn)生，這些新型材料對現(xiàn)代化的工程建設(shè)起到至關(guān)重要的作用，而企業(yè)只有對這些新型混凝土材料進(jìn)行科學(xué)合理的應(yīng)用，才能夠有效地促進(jìn)工程項(xiàng)目的良好發(fā)展。