孙腾飞
安徽古井房地产集团有限责任公司 安徽省亳州市 236800
摘要：混凝土在建筑施工中，其发展历史十分悠久，在科技水平和经济水平不断提升的社会发展背景之下，建筑物的形式也在发生巨大的变革。建筑物的形式越来越多，比如高层建筑、大跨度结构建筑等，这些建筑对于施工材料的要求也在不断提升着，混凝土材料的种类也在不断的增加，质量也在日益提升，同时建筑材料的施工范围也在逐渐扩张，在建筑工程中的地位也越发重要。在多年的发展中，对于水泥性能的问题和该材料的使用等方面的研究工作力度不断提升，普通的混凝土其材料主要有胶结材料比如石灰、水泥等；细骨料比如砂子等；粗骨料比如石子等；水。后来人们又在传统混凝土的性能方面展开了研究与发展，根据使用材料的差异以及加工方式的不同，衍生出了种类繁多，性能各异，用途不易的新型混凝土材料，本文就在介绍几种新型混凝土材料的基础之上，分析这些材料在土木工程中的应用。
关键词：新型混凝土、土木工程、应用
引言：土木工程材料，也就是指土木工程施工过程中所使用的各种原材料和制品等的总称。它包括一切建造工程的物质基础，也就是指构成建筑物的各种元素。随着科研水平的不断提升，土木工程领域中也出现了越来越多的新型材料，并且特点各异，比如有节能的、有高效的，也有环保的等等，这些材料种类不同，使用性质以及用途也各有差异。就拿混凝土材料来说，就有高性能混凝土、自密实混凝土、低强混凝土、纤维混凝土等多种材料。
1.高性能混凝土
上世纪八十年代开始，一些发达的国家，就已经研制出了高性能混凝土，并将其成功应用于建筑施工领域。高性能混凝土被简称为HPC，自此，混凝土材料开始走向高科技的发展，国际材料研究领域和工程界也开始大力关注起混凝土材料，一些国家甚至将高性能混凝土材料作为跨时代意义的新材料来进行研究和使用。高性能混凝土具有非常多的优点，主要体现在以下方面：（1）高性能混凝土具有高强（可承受强度在60兆帕到100兆帕之间）和超高强（可承受强度在100兆帕以上）的特点，可以将混凝土材料的结构尺寸大大降低，减少混凝土结构的自身重量和对地基荷载能力的影响，并且可以减少材料的使用量，增加材料的可使用范围，有效降低施工成本；（2）高性能混凝土具有较好的工作性能，可以有效降低施工人员的劳动强度，节约施工能源的消耗量；（3）高性能混凝土具有较高的耐久性，对恶劣的施工环境具有较好的适应力，可以增加建筑物的使用年限，减少维修的费用和对环境所带来的影响，具有很好的社会效益和经济效益。应该说高性能混凝土不仅仅是在土木建筑领域有所应用，在水电工程领域也同样具有发展价值。比如大巴外围围护，电站厂房的修建，交通桥梁的施工应用等。
2.低强混凝土
美国混凝土研究学会提出可以控制配料、运输、浇筑等环节的低强混凝土，抗压强度在8兆帕甚至是更低。这种材料可以在土木工程的基础施工，桩基填埋、垫、隔离以及路基施工等环节使用，也可以用于构造地下结构。在某些特定情况下，也可以使用低强混凝土来进行混凝土相对密度、工作强度、抗压强度以及弹性模量等性能的调整，并且不容易产生收缩裂缝。荷兰一座隧洞工程在施工中，就曾使用低强度砂浆材料，每立方米混凝土的组成材料的比例为水泥150千克、砂1080千克、水570千克、超塑化剂6千克，膨润土35千克所制成的混凝土抗压强度为315兆帕，弹性模量在500兆帕以下，低强度混凝土所建造的隧洞封闭工事，与常规的土壤稳定法施工方式相比而言，成本节约了一半，因此，这种混凝土材料在软土工程施工中得到了广泛的应用。
3.纤维增强混凝土
为了有效解决混凝土抗拉能力差、延展性能差的问题，我们想到了在混凝土中加入纤维材料来改善其性能缺陷的问题。同时纤维材料在混凝土中应用的发展趋势也是十分的迅猛，目前已经研制出多种纤维混凝土材料比如钢纤维、耐碱玻璃纤维、碳纤维、聚丙纤维以及尼龙合成纤维材料等。钢纤维增强混凝土材料在承重结构中的应用范围比较广泛，碳素钢纤维在土木工程中应用较为广泛，不锈钢纤维混凝土在耐火材料工业中的使用较为广泛。纤维的掺入量大概在百分之一到百分之二之间，（本文中所阐述的掺入量是指体积分数）。与基体混凝土相比而言，钢纤维的抗拉强度提高了百分之四十到百分之八十左右，抗弯强度提升了百分之六十到百分之一百二左右，抗剪强度提升了百分之五十到百分之一百左右，抗压强度提升了百分之二十五左右。弹性阶段的变形情况与普通的混凝土材料性能相比而言并没有太大的区别，但是可以使混凝土的变形韧性得到有效提升。钢纤维混凝土的施工与常规的混凝土施工方式一样，钢纤维的掺入量为百分之十六到百分之二十一之间，如果掺入量再提高的话，就容易导致钢纤维在施工搅拌的过程中出现结团等情况，导致混凝土的质量受到影响。但是国外正在研究一种钢纤维掺入量在百分之五到百分之二十七之间的钢纤维混凝土材料，与普通的混凝土材料相比较而言，在抗压、抗拉、抗弯、抗剪强度方面具有良好的优势。虽然这种新型的混凝土材料在力学性能方面具有较好的优势，但是钢纤维的用量十分大，投资成本过高，施工工艺比较特殊，因此，只是在一些必要的时候被使用。
4.自密实混凝土
自密实混凝土，不需要通过机械振捣施工环节，而是可以依靠自身的重力使混凝土变得密实，这种混凝土的流动性虽然比较高但是仍旧会有离析的风险。这种混凝人的配制方法为：（1）粗骨料的体积控制在固体混凝土体积的百分之五十；（2）细骨料的体积控制在砂浆体积的百分之四十；（3）水灰比的合理控死可以使混凝土获得最佳的配合比。这种混凝土由于不需要使用机械进行振捣，所以不会产生噪音，可以在夜间进行施工，不会对施工周边的居民造成影响，对施工人员的健康不会产生影响；混凝土的质量比较均匀，具有耐久性特点，可以在一些钢筋布置比较密集构件比较复杂的施工条件中应用。
5.再生骨料混凝土
新中国成立到现在，已经有七十多年了，建国前后也有不少混凝土结构的建筑物，但是因为老化和经济发展的原因，需要将其拆除后重新建设，拆除的工程量十分大，拆除的混凝土中，大约有一半的材料都是粗骨料因此我们想到了将这些粗骨料再生利用的设想，这样就可以减少建筑垃圾，废物利用减少施工成本。在荷兰德尔夫特，改造一个272所住宅的建筑中，所有的混凝土墙都是使用的再生骨料进行配置的，这个方案的下一步计划就是在混凝土楼板的施工中也使用再生骨料配比的混凝土。当然再使用这些再生骨料时需要对其进行性能测试。
结束语：此外 , 随着现代工业的迅猛发展 , 还出现了许多类型的混凝土 , 如快硬混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、耐碱混凝土、耐磨混凝土、水工混凝土、树脂混凝土、沥青混凝土、压浆混凝土、喷射混凝土、压轧混凝土等。这些新型混凝土各有其独特的性能并应用在土木工程中，限于篇幅，这里就不一一赘述了。
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