浅谈土建工程新型混凝土材料的应用

张明均

（中铁八局三公司 贵州贵阳 551000）

引言

改革开放以来，随着社会不断的更新发展，国家各类的信息技术不断的更新，水泥制作及施工工艺也得到了快速的发展，诸多不同品种的新型混凝土材料不断出现，且其质量获得了不断的提高，因此加强新型混凝土材料的推广应用具有重要意义。

1 新型混凝土材料的概述

在我国土建工程的施工中，混凝土材料属于主要的工程材料。混凝土的材料主要包括粗骨料、细骨料、水和胶结材料，按照一定的比例配置而成，通过搅拌及振捣成型后，借助一定的养护工作使其形成有一定强度的人工建筑材料。混凝土造价相对较低，其原料方便获得，不会耗费过多的资源，目前逐渐成为了土建工程中不可或缺的一种材料。近年来，随着社会经济快速的发展，信息技术的不断进步，混凝土搅拌的过程中逐渐使用了外加剂，流态混凝土与高效减水剂也得到了应用。随着近年来高分子材料运用到混凝土的材料中，目前逐渐出来了聚合物混凝土以及纤维混凝土，而纤维混凝土一般用在分散配筋中。新型混凝土材料发展至今，出现了多种性能特异、用途不一以及名目繁多的混凝土种类。新型混凝土材料目前逐渐朝向轻质、抗爆、抗磨损、抗灾、抗冻融、抗渗以及高强度的方面发展。目前的新型凝胶材料以及新型外加剂等让原来的混凝土性能变得更好，增强了混凝土的耐久性以及力学性能，因此新型混凝土也称作高性能混凝土。新型混凝土在建筑工程中应用，不但可以节约工程施工的资源消耗，而且对恶劣的环境有很强的抵御能力，促进建筑物使用寿命延长，减少工程中的维修费用，增强工程的经济效益。近年来，新型混凝土的在土建工程中得到广泛的应用，在混凝土的结构性能中起到了十分关键的作用。

2 新型混凝土材料的主要类型

2.1 高性能混凝土

部分发达国家目前已研制成功了高性能混凝土，其在很大的程度上促进混凝土材料进入了高科技的时代。高性能的混凝土能够在业界受到人们的重视，主要在于其本身存在以下优点：①高性能的混凝土材料有着较强的综合特性，可以大大减少混凝土的结构尺寸，以减轻建筑物的结构自重以及对地基的荷载，减少材料的用量，增大使用的空间，很大程度上减少工程的造价；②具有较高的工作性，能够降低劳动强度，减少施工的能耗。

2.2 活性微粉混凝土

此种混凝土同样具有超强性，一般来说，其抗压的强度能够达到200～800MPa，是在普通混凝土的基础上形成的，其在形成的过程中，通过以下措施改善了混凝土的强度：①增加堆积的密度；②减少混凝土的用水量，促使混凝土达到了超高强度。此外，在其使用的过程中，由于骨料的粒径较小，接近水泥的颗粒尺寸。通常情况下，混凝土的配合比设计一定要达到以下的基本要求：①需满足结构设计要求的强度等级要求；②需满足混凝土施工要求的和易性要求；③需满足工程所处的环境对于混凝土的耐久性要求；④需符合经济性的原则，也就是节约水泥从而降低混凝土的成本。

2.3 轻质混凝土

此种类型的混凝土一般是借助天然的轻骨料、工业的废料轻骨料、人造的轻骨料等配合制成的轻质混凝土，具有密度小、强度高、保温好的特点，此外，其在保护环境方面也十分有效。针对此种类型的混凝土，在进行配合比的设计时，需准确的把握好水灰比、用水量以及砂率三个基本参数。混凝土的配合比设计要以以下为原则：①在满足混凝土的强度以及耐久性的前提下，确定好混凝土的水灰比；②在满足混凝土的施工要求以及和易性的基础上，按照粗骨料的种类以及规格确定其单位用水量；③砂率的确定需以砂在骨料中填充石子空隙后仍略富余来确定。

2.4 预填骨料升浆混凝土

在预填的骨料层中，需布置压浆孔以注入砂浆，从而形成预填骨料升浆混凝土。采用这种混凝土，不但缩短的工期，取得较好的经济效益，在制作的过程中，混凝土的水灰比能够降至0.15，需要加入大量的超塑化剂，以改善其工作度。然而，预填骨料升浆混凝土的价格相对于常用的混凝土稍高，不过大大低于钢材，因此，可将其设计成细长、薄壁的结构，以扩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属于应用较广泛的一种。第一步，计算水泥的用量，按照已经确定的混凝土中的水泥用量，确保混凝土的耐久性；第二步，合理的控制砂率，经过试验、计算等求出砂率，经过变化砂率以检测出混合物的坍落度，从而获取最大流动度砂率，将其作为最佳砂率。第三步，要按照骨料的规格、种类以及混凝土的水灰比确定配合比，保证混凝土的性能。

2.6 掺减水剂混凝土

所谓掺减水剂混凝土，主要是以干燥的骨料为基准的，因为在实际的工作时采用的骨料一般会含有一定的水分，所以一定要在实验室做好配合比的换算工作，将其换算成扣除了骨料中的水分后、工地的实际施工所需的配合比。掺减水剂混凝土的配合比设计：①要根据混凝土配合比设计的规程计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与水泥用量确定的基础上，做好减水以及减水泥工作，以算出每立方米的实际用水量与水泥用量。此外，要重新计算出砂、石的用量，以及每立方米中混凝土减水剂的用量。除以上混凝土外，还存在一定数量的新型混凝土材料，比如自密实混凝土、纤维增强混凝土、碾压混凝土、再生骨料混凝土等等。

3 土建工程中新型混凝土材料的应用

在土建工程的项目建设中，混凝土属于用量最多、用途最广泛的材料之一，尤其在部分大跨度的桥梁、海上采油平台、矿井工程、海港码头以及高层建筑等各种类型的工程中得到了广泛的应用。目前，我国许多研究单位不但研究出高流态、自密实的高性能混凝土、海口及港口混凝土、高纤维高性能混凝土、轻骨料混凝土、水下不分散混凝土等，而且制定出不同强度等级的各种高性能混凝土，研究出完善科学的混凝土耐久性检测设备，还掌握多种混凝土耐久性检测的技术和施工技术，开发出多种适应社会市场的发展需求的商品混凝土，其中主要包括高性能、高强度、流态、自密实、泵送、防渗抗裂、大体积、大流动性等多种混凝土类型，且混凝土的质量也得到了进一步的提高。随着近年来城市建设速度的不断加快，混凝土的应用技术也不断的进步，混凝土获得了迅速的发展，在满足工作性、耐久性以及强度的前提下，实现了成本、售价的最低化，取得了更好的经济效益。

在土建工程的项目建设中，作为新型混凝土，需要具有具备较大的流动性，还要符合混凝土的运输、浇筑、泵送和集中搅拌等施工工序的要求。就普通的混凝土而言，新型的混凝土组成部分相对复杂，其关键在于超塑化剂以及多种的掺合料混合使用，主要的目的是借助这些成分以调整混凝土性能，所以一定要把高效的缓凝剂、稳定剂、减水剂、引气剂等混合配比，从而形成复合型的塑化剂，以全面提升混凝土的工作强度。在设计配合比时，能够根据普通的混凝土配合比方法进行设计，需要一提的是部分主要组成材料的性能一定要符合新型的混凝土相关要求，在混凝土配合比设计的过程中，要考虑到耐久性的问题，特别是早期的硬化收缩小、水化放热低和下沉等问题。借助一定的要求确定所用的材料，采用特殊施工工艺以制造具有表面特性以及特殊结构的新型高性能混凝土，以减小环境的负荷，促进其和生态环境互相协调。随着社会的经济水平不断提高，新型混凝土材料逐渐朝向智能化、规模化、集成化、理论化、体系化等方向发展，大大推动了我国建筑事业的发展。

4 结束语

综上，随着社会的经济快速的发展，信息技术水平不断提高，工程建设项目的规模不断扩大，出现多种新型混凝土，且其具有较好的耐久性，较高的抗压强度，适用范围广泛。因此，在土建工程施工的过程中，应广泛的使用新型混凝土材料，从而更好的保证土建工程的质量，实现建筑业更加和谐的发展。

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