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来源：职称驿站所属分类：材料科学论文 发布时间：2012-06-01浏览：29次
摘要：在现代的建筑中，混凝土对于建筑的质量起着关键的作用，本文针对于新型的混凝土材料做了探讨。
关键词：新型混凝土，土建工程，应用
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、 新型混凝土概述
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件，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。
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，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，使其成为当代混凝十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：
1.由于HPC的高强(60Mpa～100MPa)和超高强(≥100MPa)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，并减少材料用镀，增加使用空间，大幅度的降低工程造价。
2.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、高性能混凝土在建筑工程中的应用
（一）高性能混凝土特性
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才能较全面满足HPC对工作性的要求。
2.硬化混凝土的性能。现代建筑向高层化、大跨度方向发展，因此促进了高强HPC的研究和开发。在高层建筑中，混凝土强度是对应于柱子的轴力。可以说建筑物的层数是由所使用的混凝土强度来决定的。25～30层的建筑物要使用强度36MPa～42MPa的混凝土，30～35层要42MPa～48MPa，更高层的建筑就需要更高强的混凝土，如60层需用100MPa。目前建筑物设计和施工以30～35层居多。因此，上述讨论的强度范围60MPa～120MPa的HPC是目前研究和今后发展的方向，而大量使用的强度标号是C40混凝土。在此情况下，配合比设计可以参照普通混凝土的方法，但是主要组成材料和性能应满足HPC的要求。HPC可能比普通混凝土要耐久得多，这是因为在设计配合比时，就考虑到耐久性问题。特别是早期下沉和硬化收缩小、干缩小、水化放热低，因而提高了混凝土抗裂缝能力，无初始结构缺陷。硬化后的混凝土密实、渗透性低。这些都使混凝土抵抗外部因素的能力得到提高，最终得到耐久性好的混凝土。
（二）新型混凝土材料的应用及发展
混凝土是土木工程中用途最广、用量最大的一种建筑材料，新型混凝土在实际土建工程中得到了越来越广泛的应用。尤其是在高层建筑、大跨度的桥梁、海上的采油平台、矿井工程、海港码头等工程中的应用日益增多。目前，全国很多研究单位不仅已经研制出了大掺量粉煤灰高性能混凝土、高流态自密实高性能混凝土、纤维增加高性能混凝土、轻骨料高性能混凝土、水下不分散高性能混凝土、港几与海门高性能混凝土、高抛纤维高性能混凝土等等，还制定出C30至C80的各种强度等级的高性能混凝土，研制出完备的混凝土耐久性检测设备，并且掌握了配套的施工成套技术和各种混凝土耐久性检测技术，开发出适应发展方向的商品混凝土。我国是生产和使用混凝土的大国，混凝土的质量在不断地提高，涉足新型混凝土的研究和应用还是近十年的事情。随着新型混凝土的优越性不断地得到认可，混凝土应用技术的进步，城市建设速度的加快，商品混凝土获得了迅速发展。现如今，商品混凝土在市场竞争中的唯一要求是在保证工作性、强度和耐久性的前提下使其成本和售价降到最低。
实际中的土木工程建设要求新型混凝土具有较大的流动性，以满足混合物集中搅拌、运输、泵送和浇筑等工艺过程，甚至在浇注时可以流平。最终得到均匀稳定的混凝土材料。这些要求是普通混凝土难以满足的。相对于普通混凝土，新型混凝土的组分较为复杂。其中的关键技术是多种掺合料与超塑化剂的配合使用，必须将高效的减水剂与缓凝剂、引气剂、稳定剂等混合配比。组成的复合超塑化剂才能较全面的满足混凝土对工作性的要求。在此情况下，配合比的设计可以参照普通混凝土的方法，但是主要的组成材料和性能应满足新型混凝土的要求。新型混凝土可以比普通混凝土要耐久得多，因此在设计配合比时，就要考虑到耐久性的问题，特别是早期下沉和硬化收缩小、干缩小和水化放热低等。如今，我国高性能混凝土的研究、应用发展迅速。通过材料研究挑选、采用特殊工艺、制造出来的具有特殊结构与表面特性的新型高性能的混凝土，能减少环境的负荷，并能与生态环境相协调，从而为环保事业做出贡献，因此新型混凝土材料的发展前景被众多建筑人士所看好。新型混凝土材料应向着智能化、规模化、理论化、体系化和集成化的方向迅猛发展，以适应经济全球化的发展模式，促使我国建筑界得到更广阔的发展。
参考文献：
【l】刘大成浅谈土建工程新型混凝土材料的应用Ⅲ中国高新技术企业，2009(9)
【2】张鹏新型混凝土材料在土木工程领域中的应用邢台职业技术学院学报，2008，（2）
【3】侯典军浅谈现代建筑物框架结构的设计问题城市规划，2007(1)
《浅谈土建工程新型混凝土材料的应用》
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文章名称： 浅谈土建工程新型混凝土材料的应用
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