中建二局第三建筑工程有限公司 广东深圳 518034
摘要：加强土建工程新型混凝土材料的应用的研究是十分必要的。当前，现代水泥工业水泥加工工艺和施工技术飞快发展，凝土材料品种不断增多，因此新型混凝土材料在工程建设中的地位显得日益重要。文章基于高性能混凝土，阐述了高性能混凝土的特点，并探讨了其在建筑工程中的应用。
关键词：混凝土；建筑工程；应用
Discussion on application of new concrete materials for civil engineering
Hu Wuyong
Built in the second third engineering company limited Shenzhen City，Guangdong 518034
Summary：Strengthening civil engineering application of new concrete materials research is necessary.The current，modern processing technology and the rapid development of construction technique of cement in the cement industry，increasing variety of concrete materials，new concrete materials in construction is becoming more important in.Based on the high performance concrete，describes the characteristics of high-performance concrete，and its application in construction work.
Keywords：Concrete construction；
混凝土造价较低，是土建工程结构中的首选材料，也是目前最常见的结构形式之一。广泛应用于工业与民用的土建工程、水利工程、地下工程等工程中。普通的混凝土材料是由胶结材料、细骨料、粗骨料和水按一定比例配制，经搅拌振捣成型，在一定条件下养护而成的具有一定强度特性的人工建筑材料。普通混凝土材料本身的耐久性不高，致使混凝土建筑工程的维修费用急剧增大，所以如何延长混凝土材料的使用寿命，提高混凝土的性价比，发展新型高性能的混凝土材料势在必行
一、阐述高性能混凝土概况
混凝土技术发展已有170多年的历史，在缓慢的发展过程中，曾出现几次变革，那就是1919年发现了水灰比定理，1938年发现了引气剂，60年代初出现高效减水剂。目前，混凝土技术发展又处在一个变革时期。新型外加剂和胶凝材料的出现使既有良好的工作性，又有优异的力学性能和耐久性能的混凝土的生产成为现实。这种新型混凝土称为高性能混凝土，简称HPC.HPC的应用将对混凝土建筑施工技术和混凝土结构性能起重要作用。因此，美国、日本、英国、法国、加拿大、挪威等国都将HPC作为跨世纪的新材料，投入大量人力物力进行研究和开发。
HPC 是近一二十年才提出的，它的出现，把混凝土技术从经验技术转变为高科技，代表着当今混凝土发展的总趋势.其特点集中表现为具有大流动性、高强度、高耐久性、低水化热、高体积稳定性等多方面的优越性能.从强度而言，抗压强度大于C60的混凝土即属于高强混凝土.提高混凝土强度是发展高层建筑、高耸结构、大跨度结构的重要措施.采用高强混凝土，可以减小截面尺寸，减轻自重，因而可获得较大的经济效益，而且高强度混凝土一般也具有良好的耐久性.
20世纪80年代以来，一些发达国家相继研制成功高性能混凝土（以下称HPC），使混凝土进入了高科技时代，日益受到国际材料界和工程界的重视。很多国家把HPC作为跨世纪的新材料加以研究与利用，使其成为当代混凝土研究和应用领域中的一个热点。
HPC组成材料包括水泥、粗细集料、多种矿物掺合料、水和超塑化剂，其组成和配比要比普通混凝土复杂，要求也高得多。
HPC的优点体现在：
1.由于HPC的高强（60Mpa～100MPa）和超高强（≥IOOMPa）特性，可使混凝土结构尺寸大大减少，从而减轻结构自重和对地基的荷载，并减少材料用量，增加使用空间，大幅度的降低工程造价。
2.由于HPC具有高工作性，可以减轻施工劳动强度，节约施工能耗。
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3.HPC的高耐久性可增加对恶劣环境的抵御能力，延长建筑物的使用寿命，减少维修费用及对环境带来的影响，具有显著的社会和经济效益。
二、新型混凝土材料的应用
1.高性能混凝土
（1）新拌混凝土的工作性。新拌混凝土的工作性是一个综合指标，如流动性、可泵性、填充性、均匀性等。HPC要求新拌混凝土具有大流动性（坍落度20cm～25cm）及流动度经时损失小，以满足混凝土集中搅拌、运输、泵送、浇注的工艺要求。甚至在浇注时要求混凝土不振捣自流平，即好的填充性。最终得到均匀稳定的混凝土。这些要求是普通混凝土难以满足的。与普通混凝土相比，HPC的组分复杂，多种掺合料与超塑化剂配合使用，其目的是通过这些组分来调整性能。其中最关键的技术之一是超塑化剂及其组成。单一成分的超塑化剂（如萘系和三聚氰胺系高效减水剂）虽然对水泥浆有强的分散作用，减水率高达18以上，但并不能满足HPC对工作性的全部要求。因为单一成分的超塑化剂（SP）难以解决坍落度损失、离析分层等问题。因此，必须将高效减水剂与缓凝剂、引气剂、稳定剂等组成复合超塑化剂（CSP）才能较全面满足HPC对工作性的要求.
2.预应力混凝土
预应力混凝土，是利用预先施加的拉应力抵抗使用过程中出现的压应力，或利用预先施加的压应力抵抗使用过程中出现的拉应力。混凝土的抗拉性能远好于抗压性能，其抗拉强度仅为抗压强度的1/18-1/8，极限拉应变仅为0.10×10-3-0.15×10-3。
在正常使用阶段，普通钢筋混凝土梁一般是带裂缝工作的，截面的开裂导致构件刚度降低、变形增大，结构的耐久性降低。预加应力的目的是将混凝土变成弹性材料“，无拉应力”或“零应力”作为预应力混凝土设计准则，使高强钢材和混凝土能够共同工作，进而达到荷载平衡。预应力混凝土的主要优点主要表现在以下几点：一、变被动设计为主动设计；在使用荷载作用下不开裂或延迟开裂、限制裂缝开展，提高结构的耐久性；二、可以合理、有效地利用高强钢筋和高强混凝土，从而节省材料，减轻结构自重；同时，还可以提高结构或构件的刚度，使混凝土结构的应用范围进一步扩大；三、施加预应力相当于对结构或构件作了一次检验，有利于保证质量，而由于在正常使用阶段钢筋和混凝土的应力变化幅度较小，重复荷载下的抗疲劳性能较好；此外，其还具有良好的裂缝闭合性能，与其相应的抗剪性能也有所提高。
3.活性微粉混凝土
这种混凝土也具超强性，通常情况下，其抗压强度可以达到200MPa-800MPa左右，是建立于普通混凝土基础上，在形成过程中，主要采用了以下措施：一、增大堆积密度；二、减少混凝土用水量；等等，从而来使得混凝土达到超高强度。另外，在使用过程中，由于其骨料粒径很小，接近于水泥颗粒的尺寸。因此，在配合比设计时，要以单位体积的混凝土中各组成材料的质量比例，确定这种数量比例关系的工作，进行混凝土配合比设计。一般情况下，混凝土配合比设计必须达到以下四项基本要求，即：一、满足结构设计的强度等级要求；二、满足混凝土施工所要求的和易性；三、满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求；四、符合经济原则，即节约水泥以降低混凝土成本。
4.轻质混凝土
这种类型的混凝土主要是利用天然轻骨料、工业废料轻骨料、人造轻骨料制成的轻质混凝土，强度高、密度小、保温好是其最为主要的特点，另外，保护环境方面也是极为有利的。对于这种类型的混凝土，在配合比设计时，要正确把握水灰比、单位用水量和砂率是的三个基本参数。混凝土配合比设计中确定三个参数的原则是：一、在满足混凝土强度和耐久性的基础上，确定混凝土的水灰比；二、在满足混凝土施工要求的和易性基础上，根据粗骨料的种类和规格确定单位用水量；三、砂率应以砂在骨料中的数量填充石子空隙后略有富余的原则来确定。混凝土配合比设计以计算1m3混凝土中各材料用量为基准，计算时骨料以干燥状态为准。
5.预填骨料升浆混凝土
在预填骨料层中布置压浆孔注入砂浆，形成预填骨料升浆混凝土。采取这种工艺，缩短了工期，取得了良好的经济效益。在制作时，其水灰比可低到0.15，需加入大量的超塑化剂，以改善其工作度。但是预填骨料升浆混凝土的价格比常用混凝土稍高，但大大低于钢材，可将其设计成细长或薄壁的结构，以扩大建筑使用的自由度。
6.智能混凝土
智能混凝土一种应用比较广泛的新型混凝土。首先，要计算水泥用量，根据已确定的混凝土中水泥用量，保证混凝土的耐久性；其次，要控制合理砂率，通过试验、计算求得，通过变化砂率检测混合物坍落度，能获得最大流动度的砂率为最佳砂率。第三，要根据骨料种类、规格及混凝土的水灰比，有效进行配合比的调整与确定。
总结
而言之，随着科学技术的发展，城市建设进程的不断加快，这在很大程度上，推动了我国混凝土的应用和发展，进而，在市场竞争中，混凝土的质量和性能也成为保证工程质量的主要因素。因此，需要我们加强研究，加大新型混凝土的应用和推广。
参考文献：
[1]王山峰，张文辉.土建混凝土施工技术问题浅析[J].科技创新与应用，2012，（17）.
[2]孙茂伟.高性能混凝土在建筑工程中的应用[J].中国新技术新产品，2009，（19）.
[3]杨勤凤.高性能混凝土在建筑工程中的实际应用[J].中国新技术新产品，2010，（10）.
论文作者:胡武勇
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/7
标签：混凝土论文; 骨料论文; 材料论文; 塑化剂论文; 耐久性论文; 应力论文; 水灰比论文; 《基层建设》2017年第33期论文;