新型混凝土材料在土木工程领域中的应用论文_刘朝鹤

新型混凝土材料在土木工程领域中的应用论文_刘朝鹤

东北石油大学 土木建筑工程学院 黑龙江省大庆市 163318

摘要:现阶段,建筑行业发展速度很快,混凝土材料也呈现出了多元化的特性,在土木工程领域中新型混凝土材料作用越来越为突出。新型混凝土材料与传统类型的混凝土材料进行综合比较,新型混凝土材料无论是强度还是耐久性都比较良好,可以更为良好满足土木工程现代建设发展需求。本文就是对新型混凝土材料在土木工程领域中的应用进行分析,希望对相关人员有所启示。

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,综合性能较为良好,所以在土木工程建设中有着较为广泛应用,同时也是土木工程中非常常见的结构形式。随着科学技术不断发展,混凝土材料的综合性能也在不断提升,混凝土材料种类也呈现出了多元化的特性,而且材料应用范围也在不断提升。新型混凝土材料在土木工程领域中的应用,可以较大程度提升土木工程建设施工质量,对于促进土木工程领域现代化发展有着积极影响。对新型混凝土材料在土木工程领域中的应用进行探究是具有重要意义的,下面就对相关内容进行详细阐述。

一、智能混凝土材料的应用分析

应用化学外加剂,或者对混凝土材料中水、水泥含量进行调整,可以较大程度的改变混凝土的材料的综合性能,最终得到比较可观的成效。一些智能型、功能型物质在混凝土材料制备中的添加,可以制作出一些应用功能较为特殊的混凝土,同时还可以强化混凝土材料的节能环保特性,满足一些特殊防护结构建设的需求。智能混凝土材料包含内容众多,其中包括了绿色生态型混凝土材料、净化空气型混凝土材料、温度控制型混凝土材料、抗菌型混凝土材料、透水型混凝土材料等。其中比较特殊的就是碳纤维型混凝土材料与光纤传感型混凝土材料,本文主要是对这两种智能型混凝土材料进行详细介绍:

碳纤维型混凝土材料作为智能型混凝土材料的典型代表,这种混凝土材料到点性能较为良好,而且强度、弹性也较为可观。混凝土材料制备过程中,技术人员将碳纤维加入到混凝土材料制备中去,从而有效提升混凝土材料的韧性和强度性能,并且对混凝土材料的导电性能进行强化。碳纤维型智能混凝土材料的应用,可以对建筑物内部、外部环境以及周围环境变化情况进行实时监测,同时也可以应用与鸡场跑道、公路路面中去,利用材料的良好导电性去除冰雪,这类混凝土材料在现代养殖场建设中也有着较为广泛应用。光纤传感智能型混凝土材料就是在混凝土材料制备过程中,技术人员将纤维传感器加入道在混凝土结构的关键部位,对混凝土内部应力情况进行检测,并了解混凝土碳化、受载过程中的实际应变情况,分析混凝土结构是否会在疲劳、外力等众多因素影响下出现裂缝或者是损伤情况。

二、轻质混凝土材料的广泛应用

膨胀珍珠岩、黏土陶粒都是属于人造的轻骨料,粉煤灰陶粒、炉渣属于工业废料的轻骨料,这些轻骨料属于自然类的轻骨料。这些轻骨料在混凝土材料制备中的应用,不仅可以强化废物的回收利用,满足我国可持续发展战略落实要求,同时还可以提升混凝土材料的抗冻性能,提升混凝土材料的强度,降低混凝土材料的孔隙率,因为这些特性致使轻质混凝土材料在土木工程领域中有着较为广泛应用。举一个较为简单的例子,在1986年上海建设的某一工程项目中就应用了轻质混凝土材料。该工程项目原有设计中包括了18层普通混凝土类建筑,但是经过工作人员预算分析发现,应用陶粒轻质混凝土材料可以较大程度降低工程造价,缩减工程项目建设的成本投入。为了加强工程项目建设成本投入控制,设计人员对工程设计进行了修整,也就是将原有的18层普通混凝土类建筑转变成为20层陶粒混凝土建筑。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆应用了轻质混凝土材料,每平方米混凝土自重降低了13%,混凝土材料应用面积净增1200,而且基础造价也降低了10%,工程项目建设钢材用量也有所减少,工程项目整体造价降低了16%。需要特别注重的是应用轻质混凝土材料建设的工程项目与普通材料建设的工程项目,工程沉降程度缩减了32.5%,从中也可以看出轻质混凝土材料应用取得了良好的经济效益和技术效益。

三、中低强混凝土材料的广泛应用

设计人员在对中低强混凝土材料配合比例进行设计时,一定要充分考虑中低强混凝土材料的和易性、强度性能,具体阐述就是考虑到混凝土材料的保水性、泵送性以及塌落度等内容。在现代道路工程项目隧道灌注桩施工中应用的中低强混凝土材料,其配合比可以达到270-300kg/m3的涌水量,水胶比可以控制在0.73-0.81范围内混凝土材料28天平均强度可以达到6.9MPa,0.6MPa属于标准差。混凝土材料的扩展度是580mm,塌落度为260mm,可以满足混凝土材料泵送的要求,其综合性能也与土木工程设计要求相符合。例如我国某一长江隧道盾构基座建设施工中就应用了中低强混凝土材料,因为要将盾构切削与生产条件相关要求相符合考虑在内,亦应同非早强型以及早强型两个不同配合比相满足,因此配合比中相关用水量属于可调控的值,混凝土材料制备过程中没有选用粗骨料。这种举措主要是因为混凝土材料制备中如果选用了粗骨料,受用水量会发生较大程度的变动,对界面的稳定性也会造成较大程度影响,最终导致混凝土材料出现离析情况,或者混凝土材料强度性能出现波动。根据实践研究了解到,中低强混凝土材料的强度性能可以满足长江隧道盾构基座建设施工的实际需求,应用盾构机进行削切处理时也可以取得非常良好成效。

四、活性微粉混凝土材料的广泛应用

活性微粉混凝土材料属于高强度混凝土材料典型代表,2.5-3.0t/m3是混凝土材料单位体积的重量,混凝土材料的抗拉强度在25-150MPa范围内。结合微粉掺入的差异性将活性微粉混凝土材料进行不同类别划分,其中比较典型的就是粉煤灰微粉和矿渣微粉两种。我国很多轨道交通路线、桥梁和赛车工程项目建设中都比较广泛的应用了活性微粉混凝土材料,特别是隧道工程项目建设中活性微粉混凝土材料更是应用广泛。活性微粉混凝土材料在这些工程项目建设中的应用不仅较大程度提升的工程项目建设施工质量,同时也取得了非常可观的经济效益,对促进我国土木工程领域发展做出了杰出贡献。

五、高性能混凝土材料的广泛应用

高性能混凝土材料产生于二十世纪八十年代的发达国家中,高性能混凝土材料作为一种跨世纪的新型混凝土材料,很多国家对该材料的研究都给予了高度重视,高性能混凝土材料也成为了新型混凝土材料研究中的重点和热点。高性能混凝土材料不仅品质优良,而且性能非常独特,所以受到了众多土木工程建设施工人员的支持。高性能混凝土材料应用比较典型的就是红水河斜拉桥工程项目,该工程项目建设施工应用了预应力混凝土施工技术,工程项目建设施工质量得到了有效保障,工程项目建设完成自己并没有出现任何质量问题。高性能混凝土材料不仅在土木工程领域中有着比较广泛应用,在一些水电工程项目建设中也比较常见。

结语:而我国当前经济与社会前进的步伐亦不断加快,在此类背景下在应对新型的混凝土类材料所具有的重要性必须有充分的认识,并且在土木工程的领域中应广泛应用新型混凝土材料。唯有这样方可提升土木工程的使用寿命与质量,最终促进经济与社会的稳定、和谐、可持续发展。

参考文献:

[1]彭明雪.浅谈FRP材料在土木工程加固领域中的应用[J].科教导刊:上旬刊,2013,23(4):18~20.

论文作者:刘朝鹤

论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期

论文发表时间:2017/9/11

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