淺談土建工程新型混凝土材料的應(yīng)用

張明均

（中鐵八局三公司 貴州貴陽 551000）

引言

改革開放以來，隨著社會不斷的更新發(fā)展，國家各類的信息技術(shù)不斷的更新，水泥制作及施工工藝也得到了快速的發(fā)展，諸多不同品種的新型混凝土材料不斷出現(xiàn)，且其質(zhì)量獲得了不斷的提高，因此加強(qiáng)新型混凝土材料的推廣應(yīng)用具有重要意義。

1 新型混凝土材料的概述

在我國土建工程的施工中，混凝土材料屬于主要的工程材料?；炷恋牟牧现饕ù止橇稀⒓?xì)骨料、水和膠結(jié)材料，按照一定的比例配置而成，通過攪拌及振搗成型后，借助一定的養(yǎng)護(hù)工作使其形成有一定強(qiáng)度的人工建筑材料。混凝土造價(jià)相對較低，其原料方便獲得，不會耗費(fèi)過多的資源，目前逐漸成為了土建工程中不可或缺的一種材料。近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)快速的發(fā)展，信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，混凝土攪拌的過程中逐漸使用了外加劑，流態(tài)混凝土與高效減水劑也得到了應(yīng)用。隨著近年來高分子材料運(yùn)用到混凝土的材料中，目前逐漸出來了聚合物混凝土以及纖維混凝土，而纖維混凝土一般用在分散配筋中。新型混凝土材料發(fā)展至今，出現(xiàn)了多種性能特異、用途不一以及名目繁多的混凝土種類。新型混凝土材料目前逐漸朝向輕質(zhì)、抗爆、抗磨損、抗災(zāi)、抗凍融、抗?jié)B以及高強(qiáng)度的方面發(fā)展。目前的新型凝膠材料以及新型外加劑等讓原來的混凝土性能變得更好，增強(qiáng)了混凝土的耐久性以及力學(xué)性能，因此新型混凝土也稱作高性能混凝土。新型混凝土在建筑工程中應(yīng)用，不但可以節(jié)約工程施工的資源消耗，而且對惡劣的環(huán)境有很強(qiáng)的抵御能力，促進(jìn)建筑物使用壽命延長，減少工程中的維修費(fèi)用，增強(qiáng)工程的經(jīng)濟(jì)效益。近年來，新型混凝土的在土建工程中得到廣泛的應(yīng)用，在混凝土的結(jié)構(gòu)性能中起到了十分關(guān)鍵的作用。

2 新型混凝土材料的主要類型

2.1 高性能混凝土

部分發(fā)達(dá)國家目前已研制成功了高性能混凝土，其在很大的程度上促進(jìn)混凝土材料進(jìn)入了高科技的時(shí)代。高性能的混凝土能夠在業(yè)界受到人們的重視，主要在于其本身存在以下優(yōu)點(diǎn)：①高性能的混凝土材料有著較強(qiáng)的綜合特性，可以大大減少混凝土的結(jié)構(gòu)尺寸，以減輕建筑物的結(jié)構(gòu)自重以及對地基的荷載，減少材料的用量，增大使用的空間，很大程度上減少工程的造價(jià)；②具有較高的工作性，能夠降低勞動強(qiáng)度，減少施工的能耗。

2.2 活性微粉混凝土

此種混凝土同樣具有超強(qiáng)性，一般來說，其抗壓的強(qiáng)度能夠達(dá)到200～800MPa，是在普通混凝土的基礎(chǔ)上形成的，其在形成的過程中，通過以下措施改善了混凝土的強(qiáng)度：①增加堆積的密度；②減少混凝土的用水量，促使混凝土達(dá)到了超高強(qiáng)度。此外，在其使用的過程中，由于骨料的粒徑較小，接近水泥的顆粒尺寸。通常情況下，混凝土的配合比設(shè)計(jì)一定要達(dá)到以下的基本要求：①需滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度等級要求；②需滿足混凝土施工要求的和易性要求；③需滿足工程所處的環(huán)境對于混凝土的耐久性要求；④需符合經(jīng)濟(jì)性的原則，也就是節(jié)約水泥從而降低混凝土的成本。

2.3 輕質(zhì)混凝土

此種類型的混凝土一般是借助天然的輕骨料、工業(yè)的廢料輕骨料、人造的輕骨料等配合制成的輕質(zhì)混凝土，具有密度小、強(qiáng)度高、保溫好的特點(diǎn)，此外，其在保護(hù)環(huán)境方面也十分有效。針對此種類型的混凝土，在進(jìn)行配合比的設(shè)計(jì)時(shí)，需準(zhǔn)確的把握好水灰比、用水量以及砂率三個(gè)基本參數(shù)?；炷恋呐浜媳仍O(shè)計(jì)要以以下為原則：①在滿足混凝土的強(qiáng)度以及耐久性的前提下，確定好混凝土的水灰比；②在滿足混凝土的施工要求以及和易性的基礎(chǔ)上，按照粗骨料的種類以及規(guī)格確定其單位用水量；③砂率的確定需以砂在骨料中填充石子空隙后仍略富余來確定。

2.4 預(yù)填骨料升漿混凝土

在預(yù)填的骨料層中，需布置壓漿孔以注入砂漿，從而形成預(yù)填骨料升漿混凝土。采用這種混凝土，不但縮短的工期，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益，在制作的過程中，混凝土的水灰比能夠降至0.15，需要加入大量的超塑化劑，以改善其工作度。然而，預(yù)填骨料升漿混凝土的價(jià)格相對于常用的混凝土稍高，不過大大低于鋼材，因此，可將其設(shè)計(jì)成細(xì)長、薄壁的結(jié)構(gòu)，以擴(kuò)大建筑使用的自由度。

2.5 智能混凝土

在新型混凝土中智能混凝土屬于應(yīng)用較廣泛的一種。第一步，計(jì)算水泥的用量，按照已經(jīng)確定的混凝土中的水泥用量，確?；炷恋哪途眯?；第二步，合理的控制砂率，經(jīng)過試驗(yàn)、計(jì)算等求出砂率，經(jīng)過變化砂率以檢測出混合物的坍落度，從而獲取最大流動度砂率，將其作為最佳砂率。第三步，要按照骨料的規(guī)格、種類以及混凝土的水灰比確定配合比，保證混凝土的性能。

2.6 摻減水劑混凝土

所謂摻減水劑混凝土，主要是以干燥的骨料為基準(zhǔn)的，因?yàn)樵趯?shí)際的工作時(shí)采用的骨料一般會含有一定的水分，所以一定要在實(shí)驗(yàn)室做好配合比的換算工作，將其換算成扣除了骨料中的水分后、工地的實(shí)際施工所需的配合比。摻減水劑混凝土的配合比設(shè)計(jì)：①要根據(jù)混凝土配合比設(shè)計(jì)的規(guī)程計(jì)算出空白的混凝土配合比；②要在空白的混凝土配合比中用水量與水泥用量確定的基礎(chǔ)上，做好減水以及減水泥工作，以算出每立方米的實(shí)際用水量與水泥用量。此外，要重新計(jì)算出砂、石的用量，以及每立方米中混凝土減水劑的用量。除以上混凝土外，還存在一定數(shù)量的新型混凝土材料，比如自密實(shí)混凝土、纖維增強(qiáng)混凝土、碾壓混凝土、再生骨料混凝土等等。

3 土建工程中新型混凝土材料的應(yīng)用

在土建工程的項(xiàng)目建設(shè)中，混凝土屬于用量最多、用途最廣泛的材料之一，尤其在部分大跨度的橋梁、海上采油平臺、礦井工程、海港碼頭以及高層建筑等各種類型的工程中得到了廣泛的應(yīng)用。目前，我國許多研究單位不但研究出高流態(tài)、自密實(shí)的高性能混凝土、?？诩案劭诨炷痢⒏呃w維高性能混凝土、輕骨料混凝土、水下不分散混凝土等，而且制定出不同強(qiáng)度等級的各種高性能混凝土，研究出完善科學(xué)的混凝土耐久性檢測設(shè)備，還掌握多種混凝土耐久性檢測的技術(shù)和施工技術(shù)，開發(fā)出多種適應(yīng)社會市場的發(fā)展需求的商品混凝土，其中主要包括高性能、高強(qiáng)度、流態(tài)、自密實(shí)、泵送、防滲抗裂、大體積、大流動性等多種混凝土類型，且混凝土的質(zhì)量也得到了進(jìn)一步的提高。隨著近年來城市建設(shè)速度的不斷加快，混凝土的應(yīng)用技術(shù)也不斷的進(jìn)步，混凝土獲得了迅速的發(fā)展，在滿足工作性、耐久性以及強(qiáng)度的前提下，實(shí)現(xiàn)了成本、售價(jià)的最低化，取得了更好的經(jīng)濟(jì)效益。

在土建工程的項(xiàng)目建設(shè)中，作為新型混凝土，需要具有具備較大的流動性，還要符合混凝土的運(yùn)輸、澆筑、泵送和集中攪拌等施工工序的要求。就普通的混凝土而言，新型的混凝土組成部分相對復(fù)雜，其關(guān)鍵在于超塑化劑以及多種的摻合料混合使用，主要的目的是借助這些成分以調(diào)整混凝土性能，所以一定要把高效的緩凝劑、穩(wěn)定劑、減水劑、引氣劑等混合配比，從而形成復(fù)合型的塑化劑，以全面提升混凝土的工作強(qiáng)度。在設(shè)計(jì)配合比時(shí)，能夠根據(jù)普通的混凝土配合比方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，需要一提的是部分主要組成材料的性能一定要符合新型的混凝土相關(guān)要求，在混凝土配合比設(shè)計(jì)的過程中，要考慮到耐久性的問題，特別是早期的硬化收縮小、水化放熱低和下沉等問題。借助一定的要求確定所用的材料，采用特殊施工工藝以制造具有表面特性以及特殊結(jié)構(gòu)的新型高性能混凝土，以減小環(huán)境的負(fù)荷，促進(jìn)其和生態(tài)環(huán)境互相協(xié)調(diào)。隨著社會的經(jīng)濟(jì)水平不斷提高，新型混凝土材料逐漸朝向智能化、規(guī)?；?、集成化、理論化、體系化等方向發(fā)展，大大推動了我國建筑事業(yè)的發(fā)展。

4 結(jié)束語

綜上，隨著社會的經(jīng)濟(jì)快速的發(fā)展，信息技術(shù)水平不斷提高，工程建設(shè)項(xiàng)目的規(guī)模不斷擴(kuò)大，出現(xiàn)多種新型混凝土，且其具有較好的耐久性，較高的抗壓強(qiáng)度，適用范圍廣泛。因此，在土建工程施工的過程中，應(yīng)廣泛的使用新型混凝土材料，從而更好的保證土建工程的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)更加和諧的發(fā)展。

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