浅谈新型混凝土材料在土木工程领域的应用 王厚杰

发表时间:2020/8/19   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:王厚杰
[导读] 摘要:随着社会经济的高速增长与工程建设规模不断扩大,水泥材料行业也得到了良好的发展,很多新型的混凝土材料(如高性能混凝土、纤维混凝土、轻质混凝土等)相继问世,并对我国土木工程领域的发展起到至关重要的推动作用。
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        摘要:随着社会经济的高速增长与工程建设规模不断扩大,水泥材料行业也得到了良好的发展,很多新型的混凝土材料(如高性能混凝土、纤维混凝土、轻质混凝土等)相继问世,并对我国土木工程领域的发展起到至关重要的推动作用。而本文就将针对我国现有的新型混凝土材料在土木工程领域中的应用展开深入分析和详细阐述。
        关键词:新型混凝土材料;土木工程领域;应用
        引言
        混凝土材料造价较低,在土木工程建设中被广泛使用,作为一种常见结构,混凝土材料可以被应用在土建与水利工程建设中。再者,随着科学技术的不断发展,混凝土材料质量逐渐提升,种类也在逐渐增加,适用范围不断扩大。另外,对于混凝土性能而言,新型混凝土在原有的混凝土基础上增添了新的材料,因此,有必要将其应用到土木工程领域中。
        1新型混凝土材料
        新型混凝土材料是普通混凝土材料的增强型,有很多类型。它增强了普通混凝土材料的性能,并且还有新的优点。随着纤维混凝土的出现,玻璃纤维束逐渐取代了原本的钢筋,这不仅降低了建筑成本,而且使抗拉强度得到提高。各种新型混凝土材料的出现推动了土木工程行业的进一步发展。
        2新型混凝土材料在土木工程中应用的必要性
        随着材料工艺的不断发展,在原有的混凝土材料中,逐渐引入了新的材料,由新材料制成的新型混凝土制作方式相对简单,主要是在原有的混凝土结构中增加一些煤炭颗粒、纤维、化学类物质等,将这些成分混合起来,进而形成日常使用的新型混凝土材料。目前,新型混凝土材料逐渐受到人们的广泛关注,其主要是因为,新型混凝土材料具有一定的节能环保性,特别是随着国家可持续发展战略的提出,节能环保理念盛行,新型混凝土材料也因此广受欢迎。此外,随着新型混凝土材料的应用,可以帮助土木工程节约成本,提高混凝土材料原有的抗损伤与抗压性。随着人们生活水平的提高,对土木工程也提出了更好的要求,从而使得新型混凝土发展方向也在不断变化,目前新型混凝土主要朝着强度高、质量好的方向不断前行,与此同时,材料耐久性与优越性也在不断提升,相信随着混凝土材料质量的不断提升,可以在不一定程度上提升建筑物性能,进而为建筑工程质量建设奠定坚实基础。此外,随着节能环保政策的推行,土木工程建设中对于材料节能环保方面的要求也会逐渐提升,因此在土木工程中使用新型混凝土材料已成为行业发展的必然。
        3新型混凝土材料在土木工程领域中的应用
        3.1低强新型混凝土材料在土木工程领域中的广泛应用
        在我国土木工程领域,低强混凝土材料是非常常见的新型材料之一,这种新型混凝土材料的制作工艺还是较为简单的。具体来讲,是让人们对其泵送性、保水性、坍落的伸展度等方面的特点做到认真分析。举例说明,一些混凝土生产者会考虑用矿碴微粒、煤灰细粉和低浓度优质水泥,根据科学的方式展开全面分析,做好综合和搭配。我国上海的长江隧道就是运用低强新型混凝土材料制作的盾构基座,是一个非常成功的例子。在工作中,为了保障盾构切削可以满足早期已经做了明确规定的制作和搭建要求,与此同时还不能和早强型等不同类型的物质不出现问题,保持一致,工作人员要随时变动其中的含水量,但是由于工作人员对粗骨料的利用较为缺乏,导致这种情况出现的主要原因是添加粗骨料之后是非常容易受到用水量这一因素的影响的,这在实际工作中是引发工程面出现非常不稳固现象的重要的不良因素,一旦这种情况出现,很有可能引发出破裂损坏的问题,不利于土木工程质量的把握。


        3.2智能混凝土材料在土木工程领域中的应用
        将一些砂、石、水、外加剂等成分添加到混凝土结构中可以有效改善混凝土结构性能,也可能产生很多意外的使用效果。在混凝土中添加一些智能型与功能型的物质,可以提高混凝土的绿色生态功能。比如,对智能混凝土而言,其主要包括绿色生态混凝土、净化空气混凝土、生物相容混凝土、光纤传感混凝土、电磁屏蔽混凝土、温度自控混凝土、碳纤维混凝土等不同类型。下面将对碳纤维与光纤传感混凝土进行介绍:(1)碳纤维混凝土。碳纤维材料因其自身的导电性、弹性及高强度特点,将碳纤维融入到水泥基中可以明显提升材料结构强度与韧性,进而改变材料的物理性能,另外还可以将其当作传感器及时反映自身受力情况与内部损伤。通过使用这一材料,可以对建筑物当中的环境与内部变化进行实时监控,也可以实现对机场跑道及除冰雪中应用,此外,还可以将其应用到住宅与养殖场电热结构当中。(2)光纤传感混凝土。光纤传感智能型混凝土材料主要是指将纤维传感器融入混凝土结构中,探测混凝土受载阶段的内部应力及实际变化,同时对因外力产生的变形、裂纹等进行实时监测。关于此,比较明显的例子为长江大桥上的监测系统,通过这一监测系统可以对桥体内部的应变情况进行实时监测。
        3.3纤维增强混凝土在土木工程领域中的应用
        在混凝土中加入纤维可有效解决混凝土抗拉强度和延性不理想的问题。在承重结构中,钢纤维混凝土的发展速度最快,应用的范围也最广,广泛用于土木工程项目中。如果纤维长度与长径比在正常范围内,纤维产量通常为1%~2%。在这种情况下,与基础混凝土相比,钢纤维混凝土的抗拉强度可以提高至少40%,同时还可以提高抗弯曲强度。在纤维增强混凝土的弹性阶段,其变形性能与基体混凝土没有太大的区别,但可以提高其塑性变形的韧性。
        3.4彩色混凝土在土木工程领域中的应用
        彩色混凝土色彩艳丽,而且其颜色可以随着空气湿度的不同而进行变化,具体来讲就是在空气干燥时其可以呈现蔚蓝色;潮湿时变成紫色;下雨时又会变成玫瑰色,因此彩色混凝土材料也被称为“气象混凝土”。这种变色本领是由于在水泥中掺入了二氧化钴的化学成分,因为二氧化钴能随空气湿度的不同而改变颜色,所以用其所制造出的混凝土材料也具备了这一性能。在工程项目建设的过程中,企业可以用这种混凝土来作为装饰材料,不仅能够给用户一种变化莫测的感觉,而且用户还可以根据它的颜色变化来预测天气的变化。
        3.5高性能混凝土材料在土木工程领域中的应用
        目前,很多国家都将高性能混凝土材料作为新型混凝土材料,同时对此展开了详细的分析与探究。高性能混凝土自身拥有很多优势,具体主要表现在以下方面:(1)高性能混凝土强度在60-100MPa间,若为超高强度混凝土,则其强度将超过100MPa,会在一定程度上使混凝土结构尺寸缩小,与此同时,材料使用数量也会逐渐减少,从而使得可用空间逐渐增加,工程建设造价有所减少。(2)受到高性能混凝土性能的影响,施工期间劳动强度逐渐降低,这样会在一定程度上节省施工消耗量。(3)高性能混凝土的耐久性很强,因此在恶劣环境下也具有较强的抵御性,这也是高性能混凝土被广泛应用在建筑中的主要原因。另外,使用高性能混凝土可以有效降低维修费用,降低对环境的影响,提升社会经济效益。
        结语
        综上,新型混凝土材料在土木工程中的应用能大幅提高土木工程的整体质量,因此,必须重视并加强新型混凝土材料的开发,为土木工程行业的发展做出贡献。
        参考文献
        [1]李勇.新型混凝土材料在土木工程领域中的应用.低碳世界,2019(6).
        [2]巴明辉.新型混凝土材料在土木工程领域中的应用探析.四川水泥,2019(10).
        [3]张晓明.新型混泥土材料在土木工程领域中的应用.门窗,2019(03).
        [4]陈平,林沐青.新型混凝土材料在土木工程领域中的应用分析.绿色环保建材,2019(22).
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