关键词：土木工程；新型混凝土材料；应用研究
一、新型混凝土材料概述
所谓新型混凝土材料，就是区别于传统的建筑所用混凝土材料。在新型混凝土材料当中包含了更多的新型工艺和新型材料的应用，从而使得混凝土呈现出更高的性能和更好的稳定性。具体的，新型混凝土有着传统混凝土材料所不具有的抗拉强度。一般的混凝土尽管借助钢筋的辅助，会具有较好的强度和刚度，但缺少抗拉强度使其在面临一些特殊使用环境时表现较差，从而新型混凝土材料当中借助于诸如玻璃纤维的添加，能够使其具有非常好的刚度和硬度同时，也具有更好的抗拉强度，从而整体方面加强了混凝土材料的性能。
至此借助于新型混凝土材料的应用，不仅极大的加强了施工整体的稳定性和强度，也使得施工成本得到降低。传统的混凝土由于必须使用钢筋材料，因此造价相较于新型混凝土所使用的玻璃纤维等材料的整体成本会更高，以此增加了施工的总成本，不利于经济效益的提升。所以可见新型混凝土材料不仅具有更好的性能和质量，在成本方面也更低。此外，新型混凝土材料也更加环保和节能，在随着建筑节能环保理念的不断深入，新型混凝土能够借助例如工业废渣等实现节能环保。
二、新型混凝土材料在土木工程中应用的必要性
随着材料工艺的不断发展，在原有的混凝土材料中，逐渐引入了新的材料，由新材料制成的新型混凝土制作方式相对简单，主要是在原有的混凝土结构中增加一些煤炭颗粒、纤维、化学类物质等，将这些成分混合起来，进而形成日常使用的新型混凝土材料。目前，新型混凝土材料逐渐受到人们的广泛关注，其主要是因为，新型混凝土材料具有一定的节能环保性，特别是随着国家可持续发展战略的提出，节能环保理念盛行，新型混凝土材料也因此广受欢迎。此外，随着新型混凝土材料的应用，可以帮助土木工程节约成本，提高混凝土材料原有的抗损伤与抗压性。
随着人们生活水平的提高，对土木工程也提出了更好的要求，因而使得新型混凝土发展方向也在不断变化，目前新型混凝土主要朝着强度高、质量好的方向不断前行，与此同时，材料耐久性与优越性也在不断提升，相信随着混凝土材料质量的不断提升，可以在不一定程度上提升建筑物性能，进而为建筑工程质量建设奠定坚实基础。此外，随着节能环保政策的推行，土木工程建设中对于材料节能环保方面的要求也会逐渐提升，因此在土木工程中使用新型混凝土材料已成为行业发展的必然。
三、土木工程建设施工中新型混凝土材料的应用
（一）高性能型混凝土
高性能型混凝土顾名思义是拥有超强耐久性、工作性能的混凝土，它不是单单在普通混凝土中掺和添加剂就可以得到的，而且需要在混凝土的原料来源进行有效的控制。因为高性能型混凝土的强度非常大，已经在许多土建工程中得到了广泛的使用，特别是在强度要求极高的工程项目中，例如北京的新世纪饭店、青岛的中银大厦、广州的中天大厦、上海的金茂大厦、沈阳的富林大厦等这些高层建筑中的RC柱的强度等级要求都是C60以上，这个强度是普通混凝土所达不到的标准，因此采用高性能型混凝土为建筑物的质量做出了保障。由于高性能混凝土超高的工作性能，在相同的承载力下，高性能型混凝土的用量相比普通的混凝土用量将大大减少，因此其能够有利于节约水泥、石子等的用量，在长远的角度看，高性能型混凝土更加符合环保的要求。
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（二）纤维混凝土
纤维混凝土在前文中提到过，它是在混凝土中添加一些纤维就如同普通混凝土中添加钢筋一样，让混凝土的抗拉能力和韧性得到改善，降低混凝土发生脆性破坏的风险。就目前的研究状况来看，添加的纤维材料的种类很多，例如玻璃纤维、钢纤维、尼龙纤维和碳纤维等，这些不同的纤维材料让纤维混凝土也具有不同的类别。目前在土建工程中运用最多的是钢纤维，一般纤维的掺入量在1%-2%之间，但是钢纤维混凝土的抗拉性能却能提高50%-80%。钢纤维混凝土因为混凝土的纤维束导致在混凝土搅拌的时候难度增加，容易成团，而且在混凝土摊铺时也容易造成平面不均匀，因此钢纤维混凝土运用具有一定的局限性，一般在机场、地铁以及一些防震防爆工程中应用的比较多。
（三）生态混凝土
生态混凝土具有一定的防护作用，而且绿色植被能够在生态混凝土上生长，因此生态混凝土又称为绿化混凝土。生态混凝土一般应用到河道、库区的护岸，为周边的生态环境起到保护作用，改善了人们对混凝土的原有印象。生态混凝土组成材料分别是种植土、水泥、混凝土添加剂和腐殖质等。生态混凝土一般应用到坡度大于60°的陡坡，这种陡坡会有滑坡的危险，因此在安全的角度考虑必须对陡坡的边坡进行治理，传统的施工技术中使用普通混凝土造价成本会很高，在雨季给城市的排水设施增加了负担，而且对周围的生态环境造成了影响。
生态混凝土的出现为城市创造了一份新的绿色。首先生态混凝土具有一定的透水性，雨水可以直接通过生态混凝土进入地下，为植被的生长储存了充足的水分。其次生态混凝土施工前期可以根据周边的环境设计不同的图案，让其能够与周边的环境更加的融合，不会显得很突兀。然后生态混凝土中生长的植被可以吸收空气中的废弃，例如车辆的尾气、扬尘等，还能降低城市的噪音污染。最后是普通混凝土硬化后不透水、不透气让城市的温度不断上升，尤其是夏天，很多人都认为混凝土是产生热岛效应的原因。随着生态混凝土的出现，生态混凝土孔隙帮助城市散热，对城市的温度调节起到了很好的作用。
（四）活性微粉混凝土材料应用
活性微粉混凝土，主要是指超高强度混凝土，这种混凝土每立方米的抗压强度可达200~800MPa，抗拉强度可达25~150MPa，断裂后每平米达30kJ，单位体积质量1m2达2.5~3.0t。对于普通混凝土而言，要想变成活性微粉混凝土，其一，要缩小颗粒最大范围，改良混凝土的均匀性；其二，在应用微粉与极细粉期间，要遵循堆积密度最优原则；其三，增放钢纤维，确保材料延展性。此外，还要降低混凝土用水量，同时将水泥颗粒当作基本填充料，确保堆积密度不断增加；其四，在硬化阶段，要采用加温与加压的方式，提高混凝土整体强度。
（五）高性能混凝土材料应用
目前，很多国家都将高性能混凝土材料作为新型混凝土材料，同时对此展开了详细的分析语探究。高性能混凝土自身拥有很多优势，具体主要表现在以下方面：①高性能混凝土轻度在60～100MPa间，若为超高强度混凝土，则其强度将超过100MPa，会在一定程度上使混凝土结构尺寸缩小，与此同时，结构自重和低级和在也会逐渐下降，材料使用数量也会逐渐减少，从而使得可用空间逐渐增加，工程建设造价有所减少。②受到高性能混凝土性能的影响，施工期间劳动强度逐渐降低，这样会在一定程度上节省施工消耗量。
四、总结
随着现代化科学技术和建筑工艺的提升，更多的新型材料被应用于土木工程的施工建设当中。新型混凝土材料的应用不仅提升了土木工程建设的经济效益，并且也实现了环保和高质量的建设，最终土木工程相关行业得到了发展和进步，与此同时，相信随着建筑工艺等的进一步提升，会有更多新型材料得到问世。
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[3]于宪.注重新型混凝土材料的运用 提升水利施工水平[J].科技与创新,2017(09):78+81.
论文作者:冯战兵
论文发表刊物:《城镇建设》2020年2期
论文发表时间:2020/3/17
标签：混凝土论文; 材料论文; 生态论文; 土木工程论文; 纤维论文; 强度论文; 高性能论文; 《城镇建设》2020年2期论文;