王瑞 李福忠

1.廣東麥興建設(shè)工程有限公司 山東濟(jì)南 250000

2.山東億能工程設(shè)計(jì)有限公司 山東濟(jì)南 250000

近些年來(lái)，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(guó)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(lèi)也越來(lái)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(jiǎn)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。通常情況下，土木工程施工過(guò)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(guò)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(jí)是以立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行劃分，我國(guó)將普通混凝土的強(qiáng)度等級(jí)劃分為14級(jí)，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[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(duì)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(wú)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(shuō)是在傳統(tǒng)混凝土的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)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(duì)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(shì)。因此，在未來(lái)新型混凝土材料廣泛應(yīng)用于土木工程領(lǐng)域的趨勢(shì)是必然的[2]。

2 新型混凝土材料在土木工程中的應(yīng)用

2.1 活性微粉混凝土

該混凝土材料的強(qiáng)度極高，單位抗壓強(qiáng)度在200-800Mpa，抗拉強(qiáng)度為25-150Mpa。這種類(lèi)型的混凝土容重為2.5-3t/m3。為了將普通混凝土轉(zhuǎn)化為活性微粉混凝土，首先必須降低粒徑的范圍，并提高混凝土的均勻性；其次，當(dāng)使用微粉和非常細(xì)小的粉末材料時(shí)，必須確保其堆積密度達(dá)到最優(yōu)；最后，在硬化的過(guò)程中，應(yīng)使用加壓和加熱等方法來(lái)增加混凝土的強(qiáng)度。普通混凝土的級(jí)配曲線是連續(xù)的，但是活性微粉混凝土的級(jí)配曲線不同，而且骨料粒的直徑較小，與水泥顆粒的大小差不多[3]。

2.2 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(guò)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(guò)程中的應(yīng)用效果。目前，我國(guó)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(duì)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[3]。

2.3 高性能混凝土

目前，高性能混凝土已得到了許多國(guó)家的重視，已作為一種新型材料進(jìn)行了深入的研發(fā)。高性能混凝土的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在三個(gè)方面：①高性能混凝土具有重量上的優(yōu)點(diǎn)，不僅可以減小混凝土的結(jié)構(gòu)尺寸，而且可以減少地基的荷載和結(jié)構(gòu)自重，減少施工過(guò)程中使用的材料量，擴(kuò)大可用空間，節(jié)省整個(gè)項(xiàng)目的成本；②高性能混凝土在工作性能方面有很大的優(yōu)勢(shì)，可以減輕施工強(qiáng)度，簡(jiǎn)化施工過(guò)程；③高性能混凝土的耐久性也極佳，能夠在惡劣的條件下保持優(yōu)良的性能，因此在建筑業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，在使用階段無(wú)需花費(fèi)過(guò)多的維護(hù)成本，可以減少對(duì)周?chē)h(huán)境的影響，提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

2.4 碾壓混凝土

碾壓混凝土一般用于大體積的混凝土結(jié)構(gòu)或公路路面等領(lǐng)域，并且這種類(lèi)型的混凝土發(fā)展非常迅速。碾壓混凝土施工的機(jī)械化程度和施工效率較高，與普通混凝土相比，實(shí)際澆筑時(shí)間可減少近一半，耗水量也能減少20%；另外，水泥的用量可以減少30%以上。在混凝土高壩施工過(guò)程中，可以充分利用碾壓混凝土間層的抗剪特性[4]。

2.5 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(guó)專(zhuān)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(lái)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(guò)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。

2.6 纖維增強(qiáng)混凝土

在混凝土中加入纖維可有效解決混凝土抗拉強(qiáng)度和延性不理想的問(wèn)題。在承重結(jié)構(gòu)中，鋼纖維混凝土的發(fā)展速度最快，應(yīng)用的范圍也最廣，廣泛用于土木工程項(xiàng)目中。如果纖維長(zhǎng)度與長(zhǎng)徑比在正常范圍內(nèi)，纖維產(chǎn)量通常為1%-2%。在這種情況下，與基礎(chǔ)混凝土相比，鋼纖維混凝土的抗拉強(qiáng)度可以提高至少40%，同時(shí)還可以提高抗彎曲強(qiáng)度。在纖維增強(qiáng)混凝土的彈性階段，其變形性能與基體混凝土沒(méi)有太大的區(qū)別，但可以提高其塑性變形的韌性[5]。

3 結(jié)語(yǔ)

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(duì)工程項(xiàng)目的要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)混凝土材料的性能已無(wú)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(zhuān)業(yè)人員的研究而相繼產(chǎn)生，這些新型材料對(duì)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(duì)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。