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关于土木工程施工过程中应用的新型材料研究

来源:论文联盟  作者:蔡秋旺 [字体: ]
关于土木工程施工过程中应用的新型材料研究 1 前言
  大多土木工程建筑当中倾向于选择造价较低的混凝土材料,且在桥梁建筑、铁路建筑、地下工程等建筑方面经常用到。随着科学技术的进步以及社会生产力水平的不断提高,人们对建筑物的要求也在不断提高,同时,这种高质量的要求也对混凝土提出了新的要求。首先是混凝土材料不断增多的品种,以及不断扩展的适用范围。其次在混凝土材料的性能研究方面,不断加深研究力度,也增加了混凝土的施工工艺以及研发了新性能的混凝土材料。本文主要研究新型混凝土在土木工程领域中的应用,为同行提供理论依据。
  2 简要叙述土木工程施工过程中应用的高性能新型混凝材料
  高性能新型混凝土施工材料,英文简写为HPC。高性能新型混凝土施工材料的主要有3个特点。第一个是在施工具有强耐久性能;第二个是在施工中具有很高的强度;第三个是在施工中便于施工,有利于施工效率的提升。高性能新型混凝土施工材料不仅仅能够保障施工过程中的施工强度,还能够在工程施工验收的过程中具有高强度。拥有高强度的同时还具有很好的弹性模量,这也是这种新型施工材料广泛应用的主要优势之一。高性能新型混凝土施工材料的耐久性能主要体现在在施工过程中能有有效的保障施工应用的钢筋不被施工混凝土腐蚀,即使在恶劣的施工环境下还能够让混凝土的施工质量保障在一个设计以及施工要求的范围之内。除去上述的特点以及优势,高性能新型混凝土还具有和易性能较高;可泵性能以及容易修正的优势。
  2.1 简述高性能新型混凝土材料中的
  低强度混凝土低强度的混凝土施工材料主要的应用环境是工程的基礎施工;路基的填筑或者是孔洞的施工中。同时这种混凝土材料还可以应用在地下工程的结构改造过程中。低强度混凝土主要的作用是在施工过程中调节施工混凝土的施工密度以及施工过程中混凝土的抗压能力,调整混凝土的弹性本文由论文联盟http://www.LWLm.coM收集整理模量参数等。最大的优点在于低强度的混凝土施工材料在施工完成后混凝土不容易出现收缩裂缝问题。
  2.2 简述高性能新型混凝土材料中的
  轻质混凝土轻质混凝土施工材料主要的原料主要有3种。第一种是天然的轻骨料,例如浮石或者是凝灰岩;第二种是工业废料料制成的轻骨料,例如粉煤灰制成的陶粒;自燃煤制成的煤矸石;第三种是人造轻骨料,例如页岩陶粒以及黏土陶粒等。轻质混凝土的主要特点是密度小;施工强度较高,具有很好的保温效果以及抗冻性能。利用工业废料制成的轻质混凝土施工材料能够最大限度地降低工程的施工成本,同时还能够最大限度地保障施工的工程质量。保温提倡使用这种新型的施工材料。主要是由于这种施工新型材料变废为宝,二次利用,符合我国现阶段的环保倡议,能够有效地降低施工过程对环境的污染。
  2.3 简述高性能新型混凝土材料中的自密实混凝土
  自密实混凝土新型施工材料最主要的特点就是能够不借助振动棒的帮助仅仅由材料的自重实现密实的效果。虽然自密实混凝土在施工过程中具有很高的流动性,但是却不会出现离析的问题。此施工材料最大的优点在于振捣的过程不会出现很大的噪音,在完善应用自密实混凝土施工材料也能够施工,施工过程中不会对周边的居民造成干扰。对现场的施工人员来讲也没有健康方面的危害,如果处于现场的安全问题考量,自密实混凝土施工材料也是一种非常优质的施工材料。
  3 混凝土材料在土木工程领域中的应用现状
  当前,混凝土材料在土木工程领域中的应用主要包括有智能混凝土材料、轻质混凝土材料、低强混凝土材料、活性微粉混凝土材料以及高性能混凝土材料几个方面的应用。具体分析如下:
  3.1 智能混凝土的应用现状
  在混凝土中添加一些砂石、水泥、化学外加剂等物质,在提高混凝土使用性能方面,往往会有意想不到的效果。而在一些混凝土中添加一些功能型、智能型的物质,往往能够体现出混凝土的不同功效,如表现出一种较强的绿色节能生态
  功能,或表现出一种有效防护生态破坏的特征。当前,智能混凝土的使用主要是添加一些绿色生态的成分,从而构成了一些绿色生态混凝土、绿色高性能混凝土、净化空气混凝土、碳纤维智能型混凝土以及光纤传感智能型混凝土等智能型的混凝土。以碳纤维型智能型混凝土为例:碳纤维材料的优势就在于其具有较好的导电能力、较高的弹性以及较高的强度,而在混凝土材料中添加适量的碳纤维,不仅能改善水泥基的强度和韧性,还可以改善水泥基的物力导电能力,还可以作为传感器将自身的受力情况和内部损伤程度通过电信号传输的方式进行输出。从而加强工作人员对建筑物内部受力情况和周围环境变化的实时控制。
  3.2 轻质混凝土材料的应用现状
  轻质混凝土材料主要包含有以珍珠岩、页岩等人造轻骨料,煤炭石、陶粒等工业废料的轻骨料以及凝灰岩、浮石等天然的轻骨料构成。同时,构成材质高抗冻性、高强度以及较小的密度也决定了轻质混凝土材料具备以上的性质,并由于以上的特性加大了其应用在土木工程中的领域。以上海市1986年岚皋路使用轻质混凝土材料相关高层试点项目为例,该高层试点项目主要工程为3幢20层的钢筋粘土类陶粒混凝土的大规模相关剪力墙朱再楼的建立,该项目的最初设计是对18层楼采用普通混凝土建筑,然而设计部门经过预算得知,若采用同陶粒轻质的混凝土建筑方式造价更高。而后更改了原来的设计,对 20层楼均采用陶粒混凝土的建筑模式。与原来设计相比,陶粒混凝土建筑模式的应用,减轻了13%/m2的自重,且最终的面积净增了1200m2,减少了10%的基础造价和 3.7% 的钢筋材料。经济效益和技术效益同时改善。
  3.3 低强混凝土材料的应用现状
  低强混凝土材料的设计要考虑到和易性和强度,即考虑泵送性、保水性、坍落扩展度等性能。水泥当中较常见的胶凝材料有 S95 磨细矿渣的微粉,而水泥常见的骨料有2.1-2.4细度模数的砂以及连续级配在5-10mm的碎石因此,隧道灌注桩中低强混凝土的相关配合比可将涌水量控制在270-300kg/m3,水胶比为 0.81,平均强度为6.9MPa, 以及580mm的扩展度和260mm的坍落度。
  4 结语
  近年,环境保护的大力推进和绿色生产理念的深入,人们也越来越关注社会的可持续发展,以及注重生态多样性和环境的保护工作。也推动了当前建筑领域工作中不断寻找新的能源的步伐,从而加大了新型混凝土材料的研发力度。
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