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混凝土材料對土木工程的應用論文
摘要：本文主要基于筆者實踐，重點圍繞新型混凝土材料在土木工程領域中的應用進行分析，以期推動其更好地應用，為保障土木工程建設質量做出積極貢獻。
關鍵詞：新型混凝土；土木工程；意義；應用分析
1新型混凝土含義及其應用在土木工程領域的意義概述
1.1新型混凝土
根據筆者研究可知，新型混凝土主要指在傳統混凝土生產制作中將諸如煤炭顆粒、礦物質以及纖維等化學或非化學成分按一定比例搭配摻入而制作而成的新型混凝土，結合實踐來看，其可以看作是傳統混凝土的升級版本。
1.2新型混凝土應用在土木工程領域的意義
對土木工程而言，混凝土是其最重要的建筑原材料之一，其質量與性能高低會在很大程度上決定著土木工程質量是否符合建設要求，并且加之當前施工技術要求不斷提升，對材料的要求也越來越高，為此人們不斷加大對混凝土的研究開發，以期能夠有效地滿足當前土木工程建設所需。正是在這樣的背景下，新型混凝土材料應運而生。結合實踐來看，新型混凝土材料應用在土木工程領域主要具有以下幾方面重要意義：首先，正如上文所述新型混凝土是傳統混凝土的升級版本，因此其質量與性能上有著很大提升，因而將其應用到土木工程領域有助于實現良好的建設質量。其次，相比于傳統混凝土，新型混凝土材料具有諸如強度高、耐久性強以及節能環保等眾多優點，因而將其應用到土木工程領域之中不但能夠在降低建設成本情況下提升建筑企業經濟效益，同時也有利于減少對自然環境的影響與污染。
2新型混凝土材料在土木工程領域中的應用分析
2.1活性微粉混凝土
活性微粉混凝土，指的是一種具有超高強度的混凝土，其每單位的抗壓強度可為200MPa到800MPa，其抗拉強度為25MPa到150MPa，其斷裂每平方可達到30kJ，單位的體積質量每立方可達到2.5t到3.0t。對于一般混凝土上成為活性微粉混凝土的重要對策是：①縮小顆粒中的最大范圍，改良混凝土的均勻性。②對微粉和極微粉材料進行使用的過程中，需要成為最優的堆積密度。③增放鋼纖維來保證其延性。④減少混凝土用水量，運用非水化水泥顆粒當作是填料，來加大堆積密度。⑤在硬化中需要進行加壓和加溫等舉措，使其實現較強的強度。一般混凝土的級配曲線具有連續性，而活性微粉混凝土的級配曲線是沒有連續的臺階形曲線，其骨料粒直徑是比較小的，幾乎相等于水泥顆粒的尺寸。
2.2高性能混凝土
自1980年以來，一些西方國家已逐漸開展對高性能混凝土的研究和應用，使得混凝土邁入了新興的高科技行列，引起了全球材料界以及工程界的關注。許多國家把高性能混凝土當作是跨世紀新材料來進行探索和運用，使得混凝土成為當時研究以及應用中的一個重要對象。高性能混凝土的優勢主要表現為：①因為高性能混凝土的強度達到60Mpa到100MPa，超高強可以超過100MPa的特性，這樣就使得混凝土結構的尺寸大小大大縮小了，進而降低結構自重以及對地基的荷載，減少材料的用量，提高使用的空間，最大程度上使得工程造價有所減少。②因為高性能混凝土有著較高的工作性，能夠降低施工中的勞動強度，節省施工的消耗。③高性能混凝土的高耐久性可提高對較差環境中的抗御性能，增加建筑物中的運用，降低維修費用和對環境造成的作用，有明顯的社會以及經濟利益。因為高性能混凝土的優良特性，所以，在這十幾年來全世界范圍內獲得了廣泛的應用。
2.3碾壓混凝土
碾壓混凝土發展的較為迅速，經常運用于大體積的混凝土結構（比如：水工大壩）、公路路面、工業廠房地面和機場道面當中。用于碾壓混凝土結構施工的澆筑機具和一般混凝土是不一樣的，需要平整運用推土機，振實用碾壓機，中間解決用刷毛機，切縫用切縫機。在整體的施工過程當中，其機械化水平往往是比較高的，施工效率也是比較高的，可加入較多的粉煤灰。和一般混凝土相較來說，澆筑工期可減少1/3到1/2，用水量可降低百分之二十，水泥用量可降低百分之三十到百分之六十。碾壓混凝土中的間層抗剪特性是被用來修建混凝土高壩的核心。
2.4纖維增強混凝土
為了可以攻克混凝土的抗拉性能差、延性差等問題，在混凝土中加入了纖維來改良混凝土特性的研究，其獲得了一定的發展。相較于承重結構來說，發展較迅速、運用較為廣泛的是鋼纖維混凝土，主要是用于土木建筑工程的碳素鋼纖維以及耐火材料工業中的不銹鋼纖維。當纖維長度和長徑比在一般尺寸中，纖維摻量就會在1%-2%的范圍內，和基體混凝土相較來看，鋼纖維混凝土的抗拉強度可提升4到8成，抗彎強度則提升0.6-1.2倍，抗剪強度則提升百分之五十到百分之百，抗壓強度則最大可提升百分之二十五。而彈性階段的變形和基體混凝土性能對比來看，是沒有明顯差異的，然而可最大程度上提升衡量鋼纖維混凝土塑性變形特性的韌性。
2.5智能混凝土
智能混凝土是運用混凝土所構成的改變，對混凝土中一些不好的性質予以改變。比如；高強混凝土的水泥用量是比較多的，水灰比較低，加入了硅灰相關的活性材料，在通過硬化以后，其混凝土的密實度會比較好。然而，高強混凝土在硬化的前期，是有著顯著的自生收縮以及其孔隙率是比較高的，很容易就會發生開裂等現象。在處理這些問題時，最主要的辦法就是，用摻量為百分之二十的預濕輕骨料來作為骨料，進而使得在混凝土內部可以成為一個“蓄水器”，使得混凝土可以取得高效性的潮濕養護。這樣加入“預濕骨料”的辦法，能夠使混凝土的自生收縮大為下降，減弱了微細裂縫的數量。高強混凝土的另一個問題就是良好的密實性所引發的防火性能得到下降。這就是因為在碰到高溫時，砂漿中的自由水以及化學互相結合水變成了水氣，然而，不可以從密實的混凝土逸出，進而變成氣壓，致使柱子的保護層剝落，最大水平上降低了柱的承載力。處理這個問題的另一種辦法就是在每方混凝土中加如2千克的聚丙烯纖維，在高溫狀態下，使得纖維熔化，變成了能使水氣從邊界區逸出的通道，降低了氣壓，進而避免了柱子的保護層剝落。
3結束語
綜上所述，由上文所述我們不難發現，新型混凝土材料在應用在土木工程領域中所具有的重要意義，因而這就要求我們必須做好其應用。對此，上文在充分結合筆者研究實踐情況下，重點探究幾種新型混凝土材料在土木工程領域中地應用，以供廣大同行參考。
參考文獻：
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