混凝土材料对土木工程的应用论文

时间:2018-08-24 材料毕业论文 我要投稿

  摘要:本文主要基于笔者实践,重点围绕新型混凝土材料在土木工程领域中的应用进行分析,以期推动其更好地应用,为保障土木工程建设质量做出积极贡献。

  关键词:新型混凝土;土木工程;意义;应用分析

  1新型混凝土含义及其应用在土木工程领域的意义概述

  1.1新型混凝土

  根据笔者研究可知,新型混凝土主要指在传统混凝土生产制作中将诸如煤炭颗粒、矿物质以及纤维等化学或非化学成分按一定比例搭配掺入而制作而成的新型混凝土,结合实践来看,其可以看作是传统混凝土的升级版本。

  1.2新型混凝土应用在土木工程领域的意义

  对土木工程而言,混凝土是其最重要的建筑原材料之一,其质量与性能高低会在很大程度上决定着土木工程质量是否符合建设要求,并且加之当前施工技术要求不断提升,对材料的要求也越来越高,为此人们不断加大对混凝土的研究开发,以期能够有效地满足当前土木工程建设所需。正是在这样的背景下,新型混凝土材料应运而生。结合实践来看,新型混凝土材料应用在土木工程领域主要具有以下几方面重要意义:首先,正如上文所述新型混凝土是传统混凝土的升级版本,因此其质量与性能上有着很大提升,因而将其应用到土木工程领域有助于实现良好的建设质量。其次,相比于传统混凝土,新型混凝土材料具有诸如强度高、耐久性强以及节能环保等众多优点,因而将其应用到土木工程领域之中不但能够在降低建设成本情况下提升建筑企业经济效益,同时也有利于减少对自然环境的影响与污染。

  2新型混凝土材料在土木工程领域中的应用分析

  2.1活性微粉混凝土

  活性微粉混凝土,指的是一种具有超高强度的混凝土,其每单位的抗压强度可为200MPa到800MPa,其抗拉强度为25MPa到150MPa,其断裂每平方可达到30kJ,单位的体积质量每立方可达到2.5t到3.0t。对于一般混凝土上成为活性微粉混凝土的重要对策是:①缩小颗粒中的最大范围,改良混凝土的均匀性。②对微粉和极微粉材料进行使用的过程中,需要成为最优的堆积密度。③增放钢纤维来保证其延性。④减少混凝土用水量,运用非水化水泥颗粒当作是填料,来加大堆积密度。⑤在硬化中需要进行加压和加温等举措,使其实现较强的强度。一般混凝土的级配曲线具有连续性,而活性微粉混凝土的级配曲线是没有连续的台阶形曲线,其骨料粒直径是比较小的,几乎相等于水泥颗粒的尺寸。

  2.2高性能混凝土

  自1980年以来,一些西方国家已逐渐开展对高性能混凝土的研究和应用,使得混凝土迈入了新兴的高科技行列,引起了全球材料界以及工程界的关注。许多国家把高性能混凝土当作是跨世纪新材料来进行探索和运用,使得混凝土成为当时研究以及应用中的一个重要对象。高性能混凝土的优势主要表现为:①因为高性能混凝土的强度达到60Mpa到100MPa,超高强可以超过100MPa的特性,这样就使得混凝土结构的尺寸大小大大缩小了,进而降低结构自重以及对地基的荷载,减少材料的用量,提高使用的空间,最大程度上使得工程造价有所减少。②因为高性能混凝土有着较高的工作性,能够降低施工中的劳动强度,节省施工的消耗。③高性能混凝土的高耐久性可提高对较差环境中的抗御性能,增加建筑物中的运用,降低维修费用和对环境造成的作用,有明显的社会以及经济利益。因为高性能混凝土的优良特性,所以,在这十几年来全世界范围内获得了广泛的应用。

  2.3碾压混凝土

  碾压混凝土发展的较为迅速,经常运用于大体积的混凝土结构(比如:水工大坝)、公路路面、工业厂房地面和机场道面当中。用于碾压混凝土结构施工的浇筑机具和一般混凝土是不一样的,需要平整运用推土机,振实用碾压机,中间解决用刷毛机,切缝用切缝机。在整体的施工过程当中,其机械化水平往往是比较高的,施工效率也是比较高的,可加入较多的粉煤灰。和一般混凝土相较来说,浇筑工期可减少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。碾压混凝土中的间层抗剪特性是被用来修建混凝土高坝的核心。

  2.4纤维增强混凝土

  为了可以攻克混凝土的抗拉性能差、延性差等问题,在混凝土中加入了纤维来改良混凝土特性的研究,其获得了一定的发展。相较于承重结构来说,发展较迅速、运用较为广泛的是钢纤维混凝土,主要是用于土木建筑工程的碳素钢纤维以及耐火材料工业中的不锈钢纤维。当纤维长度和长径比在一般尺寸中,纤维掺量就会在1%-2%的范围内,和基体混凝土相较来看,钢纤维混凝土的抗拉强度可提升4到8成,抗弯强度则提升0.6-1.2倍,抗剪强度则提升百分之五十到百分之百,抗压强度则最大可提升百分之二十五。而弹性阶段的变形和基体混凝土性能对比来看,是没有明显差异的,然而可最大程度上提升衡量钢纤维混凝土塑性变形特性的韧性。

  2.5智能混凝土

  智能混凝土是运用混凝土所构成的改变,对混凝土中一些不好的性质予以改变。比如;高强混凝土的水泥用量是比较多的,水灰比较低,加入了硅灰相关的活性材料,在通过硬化以后,其混凝土的密实度会比较好。然而,高强混凝土在硬化的前期,是有着显著的自生收缩以及其孔隙率是比较高的,很容易就会发生开裂等现象。在处理这些问题时,最主要的办法就是,用掺量为百分之二十的预湿轻骨料来作为骨料,进而使得在混凝土内部可以成为一个“蓄水器”,使得混凝土可以取得高效性的潮湿养护。这样加入“预湿骨料”的办法,能够使混凝土的自生收缩大为下降,减弱了微细裂缝的数量。高强混凝土的另一个问题就是良好的密实性所引发的防火性能得到下降。这就是因为在碰到高温时,砂浆中的自由水以及化学互相结合水变成了水气,然而,不可以从密实的混凝土逸出,进而变成气压,致使柱子的保护层剥落,最大水平上降低了柱的承载力。处理这个问题的另一种办法就是在每方混凝土中加如2千克的聚丙烯纤维,在高温状态下,使得纤维熔化,变成了能使水气从边界区逸出的通道,降低了气压,进而避免了柱子的保护层剥落。

  3结束语

  综上所述,由上文所述我们不难发现,新型混凝土材料在应用在土木工程领域中所具有的重要意义,因而这就要求我们必须做好其应用。对此,上文在充分结合笔者研究实践情况下,重点探究几种新型混凝土材料在土木工程领域中地应用,以供广大同行参考。

  参考文献

  [1]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(8):135~136.

  [2]王淑钰.新型混凝土材料在土木工程中的应用探讨[J].城市建设理论研究:电子版,2015,5(13).

  [3]张晓明.新型混泥土材料在土木工程领域中的应用[J].门窗,2015(3):201~201.

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