浅析现代建筑中土木工程新型材料的应用论文_陈安云

浅析现代建筑中土木工程新型材料的应用论文_陈安云

东莞市冠升混凝土有限公司 广东东莞 523000

摘要:在社会发展的过程中,建筑物的体型、结构、功能造型越来越往大型化、复杂化和多样化演变。对建筑技术的要求也越来越高,采用的新材料、新设备、新的结构技术也应运而生。节能技术、信息控制技术、生态技术等也日益与建筑相互融合。因此,了解土木工程材料的发展状况、把握土木工程材料的发展趋势对于今后建筑业的发展显得十分重要。本文即对此做一个简单分析,以备同仁参考。

关键词:现代建筑;土木工程;新型材料;应用

1高性能混凝土(HPC)

1.1低强混凝土

低强混凝土虽然强度较低,但是确有它自身的有点。应用也比较广泛。尤其可作为填充材料,可用作路基或填充孔洞之用,另外在地下构造中也有应用。在一些特定情况下,对避免产生裂缝大有裨益。

1.2轻质混凝土

轻质混凝土又名泡沫混凝土,是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡,并将泡沫与水泥浆均匀混合,然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型,经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料。它属于气泡状绝热材料,突出特点是在混凝土内部形成封闭的泡沫孔,使混凝土轻质化和保温隔热化;同时也是加气混凝土中的一个特殊品种,它的孔结构和材料性能都接近于加气混凝土,他们二者的差别,只是在气孔形状和加气手段之间的差别。自密实商品混凝土在日本及西方一些发达国家,上世纪80年代就已经研究发展并逐步应用于工程实践中。因自密实商品混凝土对商品混凝土原材料、技术力量、质量控制的要求比较高,商品混凝土生产成本会大幅增加,我国起步较晚,到目前为止在工程应用中所占比例还很小。

1.3自密实混凝土

自密实商品混凝土是一种高流动性具有适当粘度的商品混凝土,它不离析,能够流过钢筋填满模板内的任何空隙在重力作用下自行密实。出于对商品混凝土耐久性的日益重视,也由于建筑熟练工人减少,为保证商品混凝土结构的耐久性,研制开发了自密实商品混凝土。自密实商品混凝土是目前国内外商品混凝土界研究的热点之一,由于自密实商品混凝土具有很高的流动性和适宜的粘度,无需振捣而可穿过钢筋自行充满整个模板空间。使用自密实商品混凝土可以节约劳动力、减少噪音污染、保证工程质量。密实是商品混凝土施工的最基本要求,不能很好地密实,商品混凝土的性能就不能体现。在普通商品混凝土的施工中,商品混凝土浇筑后,需通过机械振捣,使其密实。但机械振捣需要一定的施工空间,在一些特殊部位,由于受到空间的限制,无法进行振捣,这就给商品混凝土的密实带来了困难。然而,自密实商品混凝土则能很好地解决这一问题。自密实商品混凝土是一种在没有外力作用,仅依靠自重就能够流动,并均匀地填充整个模型的商品混凝土。自密实商品混凝土特点是自密实性。也正是由于这一特点,对商品混凝土的工作性有着特殊的要求。

2高掺量粉煤灰混凝土

作为工业副产品粉煤灰的排放量十分巨大,大掺量粉煤灰混凝土能够充分地利用工业废渣粉煤灰的潜在活性,减少水泥用量,降低混凝土生产成本;变废为宝,化害为利,节约堆放粉煤灰的大量宝贵土地;更大程度地发挥高性能优势,改善混凝土工作性、耐久性和物理力学性能。高掺量粉煤灰混凝土既能节约水泥,又能消耗大量的粉煤灰,对于减轻环境负荷十分有效。大掺量粉煤灰混凝土作为一种新型材料,具有自身独特的优越性,但是目前应用范围不大,究其原因,主要是大掺量粉煤灰混凝土自身的性能在某些方面还不能够很好的满足工程需要,例如其早期强度低,抗碳化性能差,不能很好的保护钢筋。另外,技术人员的观念也限制了其发展,随着该项技术不断完善,大掺量粉煤灰混凝土的各项性能不断得到改善,一定会在各项建设拥有广阔的应用前景。

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3复合建筑材料

3.1纤维混凝土(FRC)

纤维混凝土是指掺入短钢纤维或合成纤维作为增强材料的混凝土,钢纤维的掺入能显著提高混凝土的抗拉强度、抗弯强度、抗疲劳特性及耐久性;合成纤维的掺入可提高混凝土的韧性,特别是可以阻断混凝土内部毛细管通道,因而减少混凝土暴露面的水分蒸发,大大减少混凝土塑性裂缝和干缩裂缝。普通钢纤维混凝土的纤维体积率在1%~2%之间,较之普通混凝土,抗拉强度提高40%~80%,抗弯强度提高60%~120%,抗剪强度提高50%~100%,抗压强度提高幅度较小,一般在0%~5%之间,但韧性却大幅度提高。

3.2纤维增强复合材料(FRP)

纤维增强复合材料是指由纤维材料与基体材料按一定比例混合并经过一定工艺复合形成的高性能新型材料,以碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维增强的树脂基体,分别简称为CFRP,GFRP(俗称玻璃钢)和AFRP。与传统材料相比,纤维增强复合材料具有轻质高强、耐腐蚀性能好、隔热性能良好、可设计性好、工艺性优良等优点,但同时具有以下缺点:长期耐温性差、易老化、层间剪切强度较低。

4绿色环保建筑材料

4.1绿色高性能混凝土(GHPC)

混凝土材料不但要向高性能方向发展,而且更需要与建筑工程材料的可持续发展相结合。GHPC应具有下列特征:更多地节约熟料水泥,减少环境污染;更多地掺加工业废渣为主的细掺料;更大地发挥高性能的优势,减少水泥与混凝土用量;具有较大的应用范围(如需要抗渗、抗冻融的环境)。此外,再生骨料混凝土技术可实现对废弃混凝土的再加工,使其恢复原有的性能,从而既能使有限的资源得以再利用,又解决了部分环保问题。

4.2再生骨料混凝土(RAC)

再生骨料混凝土(RecycledAggregateConcrete)指将废弃混凝土块经过破碎、清洗与分级后,按一定的比例与级配混合形成再生混凝土骨料,部分或全部代替砂石等天然骨料(主要是粗骨料)配制而成的新混凝土。目前,国内再生混凝土的应用主要集中在非承重构件、混凝土楼面、道路路面等。

4.3绿色墙体材料

绿色墙体材料是指无毒或低毒的健康型墙材、防火或阻燃的安全型墙材、耗能低的节能型墙材及各类新型多功能墙材。墙体材料的革新对于保护土地资源、节约能源、资源综合利用、改善环境等方面具有重要意义。按其构造要求可分为建筑块材、轻质板材和复合墙体三大类。建筑块材以建筑砌块和混凝土空心砖为主。建筑砌块品种多样,应积极利用各种工业废渣生产砌块,发展集承重、保温、装饰于一体的复合砌块。混凝土空心砖掺入保温隔热性能好的轻质材料,能有效提高墙体的保温隔热性能;轻质板材主要包括纤维水泥板、石膏板、硅酸钙板等。复合墙体是近年来发展迅猛、前景广阔的新型墙体结构体系。它是由混凝土砌块空腔墙与其他非承重材料(如岩棉板、膨胀珍珠岩及其板材、聚苯乙烯泡沫板、石膏板、纤维板等)复合而成,兼具承重、保温等功能,近年来在北方寒冷地区已得到广泛应用。

5结语

建筑工程的发展离不开工程材料,建筑材料的更新是新型结构出现与发展的基础,而新型结构的出现又是新材料出现的驱动力。近年来,工程材料的发展可谓空前活跃,在高强度、轻质、高耐久性、绿色环保等等方面都取得了长足的进步。

参考文献:

[1]巴明辉.新型混凝土材料在土木工程领域中的应用探析[J].四川水泥,2016,(10):12.

[2]安遵福.新型建筑材料在现代建筑中的应用研究[J].建材发展导向,2015,(16):75-76.

[3]刘志伟.浅谈新型建筑材料在现代建筑中的应用[J].居业,2015,(04):21-22.

[4]吴丽琴.新型混凝土材料在土木工程领域中的应用[J].广东科技,2014,(08):135-136.

论文作者:陈安云

论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期

论文发表时间:2017/11/17

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