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摘要：混凝土作为当代土木工程中应用最广泛的材料之一，影响着当代建筑和土木工程的发展进程和前进方向，现代建筑技术不断发展进步，制备和研发新型混凝土也成为了一个重要的发展方向。文中对常见的几种混凝土新材料进行了简单的总结和概括。
关键词：混凝土；新材料；新技术；新工艺；变革；创新
1绿色混凝土
1.1矿物掺合料混凝土
在混凝土领域，矿物掺合料的应用已非常普及，其主要方式是用具有潜在活性的掺合料（如：粉煤灰、磨细矿渣等）替代部分水泥。其掺入不仅节约了部分水泥，还使混凝土的水化热有所减少，孔结构和和易性有所改进，有利于其体积稳定并增强其耐久性。随着研究的深入，其应用领域不断扩大，掺入比越来越高，据报道，加州大学的戴维斯教授将粉煤灰掺入其中进行系统研究，并将其成功地应用在美国俄马坝工程；加拿大能源矿产部开发了大掺量粉煤灰混凝土，粉煤灰对水泥的替代率为55%-65%，且其耐久性和力学性能均可满足使用要求；用25%左右的水泥熟料，掺入70%磨细的粉煤灰并配合高效减水剂，得到工作性能好、3d强度高于20MPa、28d强度高于50MPa的混凝土。因此，矿物掺合料的掺入不仅节省了水泥资源，还减少了环境污染，这是混凝土绿色化进程中非常有意义的成果。
1.2再生骨料混凝土
再生骨料混凝土是用进行了破碎、筛分及清洗等处理之后的废弃、砖石砂浆及混凝土等替代天然骨料制成的混凝土，是废弃混凝土资源化利用的重要途径之一，也是其重要的发展方向之一，目前已经在很多工程上得到了应用。相比于天然骨料，再生骨料因棱角较多、针状物占比过大、表面有水泥包裹等问题，而吸水率高、空隙率大、压碎指标大、表观密度低，从而导致混凝土强度低、耐久性差，应用范围受到了限制，目前国内外的再生骨料混凝土大多数仅用于路基、回填等非结构混凝土。近些年，国内外学者为了弥补其强度低、耐久性差等缺陷，突破其应用的瓶颈，引入钢纤维来制备钢纤维再生混凝土。利用钢纤维的高抗拉强度来弥补其强度低、裂纹多等缺陷，从而提高其抗拉强度、抗弯强度等性能；阻止裂纹的扩展并减小裂缝宽度，进而提高其韧性，同时提高了其耐久性。
1.3透水混凝土
透水混凝土是由水泥浆包覆粗骨料而相互粘结形成的具有蜂窝状结构的混凝土，属环境友好型建筑材料，因其多孔、轻质、透水等特点，在“海绵城市”建设、吸声降噪及“热岛效应”缓解等方面有巨大贡献，但其强度因骨架孔隙结构而比普通混凝土低。研究结果表明：透水混凝土应用的主要限制因素有：碎石和卵石的选择，粒径、级配的选择，孔隙率和水灰比等，研究者通常从这些角度研究其性能。研究了其力学性能和透水性及铺筑方法；利用X射线系统研究轻骨料对其性能改善的效果，并利用SEM观察其微观变化；但为符合透水要求（透水系数≥0.5mm/s），内部空隙率较大，其力学性能难以提升，抗压强度普遍低于30MPa，严重制约了其应用范围。
2自密实混凝土
自密实混凝土（Self-Compacting Concrete，SCC）最早由日本学者提出，最初设计用于解决混凝土缺乏振捣而带来的混凝土建筑物的结构问题和耐久性问题。因为在施工过程中无需振捣，仅依靠自身重力就可以均匀地填充到整个模具当中，具有很强的流动性和变形性，因而被称为自密实混凝土。普通混凝土是通过振捣方式来减小τ0使混凝土发生流动，而自密实混凝土则是通过将水灰比控制在较低水平，同时，添加高强外加剂和掺合料来使τ0减小到足够小的范围内来实现混凝土的高流动性。与传统高流态混凝土的不同之处在于，自密实混凝土不仅具有高流动性，而且完全不需振捣，还同时具备抗分离性，填充性和间隙通过性等优良性能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在很多情况下，由于体内配筋的要求和模具的限制，施工时很难对混凝土进行有效的振捣，并且振捣过程中产生的大量噪声远不能满足绿色施工的要求。
自密实混凝土可以在很大程度上改善以上的问题，在浇筑过程中无需振捣，无需专门的人工和振捣设备，既不会产生噪声，也节省了费用。而且还能加快施工速度，提高工程质量。现阶段，自密实混凝土主要应用于水利，桥梁，隧道等重大工程中，在构件的修补加固和预制构件的制作中也有部分应用，我国的《自密实混凝土应用技术规程》也对自密实混凝土的施工做了相应的规范。但由于成本较高，施工技术人员未完全掌握施工方法等原因，自密实混凝土在我国应用并不广泛。
3高性能混凝土
3.1生态环保型混凝土
为了达到高强度、高持久性的标准，传统混凝土在制造过程中注重产品的密度和体积的稳定性，造成传统混凝土结构的渗透性能比较差，使城市热岛效应更为严重。致使人类的生存环境更加糟糕。另外，减少了城市雨水渗透，导致地下水位下降，地表严重缺水，水资源无法实现循环，城市的生态系统越来越糟糕。灰色的混凝土会造成人体的感官不舒适。环保混凝土材料可以避免这些问题的发生。环保混凝土可以分为两个种类即植物混凝土材料与透水性混凝土材料。
3.2再生骨料混凝土
废弃的建筑垃圾也可以成为再生骨料混凝土的原始材料。通过废弃的砖头、废混凝土结晶体作为原材料添入水泥砂浆重新加工形成的新型混凝土材料。具体项目有自己的使用寿命。如果建筑物太旧，建筑物将被损坏，需要修理或拆除。事实上，大多数建筑垃圾都可以假如把废弃的建筑垃圾重新利用，当作新的混凝土材料使用，那么就能够使用到新建的建筑物上。这样不仅解决了废弃的建筑垃圾难以处理的问题，而且降低了运输成本以及天然材料的消耗。所以，再生骨料的研究使用亦是研发绿色混凝土的重要方向之一。
3.3高掺量粉煤灰高性能混凝土
大体积粉煤灰混凝土是指粉煤灰含量超过30%的大体积粉煤灰混凝土。其主要特点是：节约水泥和电厂垃圾，节约能源，节约资源，提高温室效应，传统的混凝土材料抗压能力弱，抗盐腐蚀与抗低温性能不足。加大粉煤灰的使用量能够减少混凝土制造的成本与工厂废物废气的处理成本。粉煤灰的充分利用不仅能够降低对环境的污染，而且可以带来更大的经济收益。
4泡沫混凝土
①泡沫混凝土的保温能力出众。一般情况下，泡沫混凝土的导热系数为0.08-0.28W/（m·K），这是因为泡沫混凝土的热阻能力非常强，其热阻为普通墙体的10-20倍，这使得泡沫混凝土在保温能力方面更具竞争优势。②泡沫混凝土利用了泡沫材料轻便的特点，它的重量很轻，便于运输和使用。泡沫混凝土的密度较小且无毒无害，其中所使用的材料和发泡剂都是科学绿色的产品，比普通混凝土更加方便实用。③泡沫混凝土的减震效果出众，多孔结构使泡沫混凝土可以分散和吸收更多压力。④泡沫混凝土的隔音效果强。泡沫混凝土中均匀分布的气泡组织形成了特殊的多孔结构，使得其隔音能力远远高于普通混凝土。⑤泡沫混凝土不易燃烧，具有优良的耐热性，因此能有效减少火灾危害。同时，经过试验和研究，大规模使用泡沫混凝土可以有效节约成本。在整体工程建筑的表现上，泡沫混凝土相比于普通混凝土实用性更强。
5结语：新型混凝土种类繁多，本文所述只是其中一部分。新型混凝土因为优良的性能被广泛使用，在各种建筑结构中也会更加常见。值得强调的一点是，不应过分夸大新型混凝土性能和作用。建筑工程中还是以普通混凝土为主，切不可滥用新型混凝土，需要时可根据工程实际合理使用。
参考文献：
［1］冯乃谦，叶浩文，马展祥．超高性能自密实混凝土的研发与超高泵送技术［J］．施工技术，2018，47（6）：117-122．
［2］黄岚．超高性能混凝土组合模板在特种结构中的设计与应用［J］．施工技术，2018，47（12）：148-150．
论文作者:王健
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第19期
论文发表时间:2019/7/1
标签：混凝土论文; 骨料论文; 密实论文; 泡沫论文; 透水论文; 粉煤灰论文; 材料论文; 《建筑模拟》2019年第19期论文;