談新型土木工程材料應用

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摘要：隨著科學技術體系的不斷健全，土木工程材料應用方案不斷得到改革，在這個過程中，其蘊含的科學技術比例日益提升，這對工作人員的業(yè)務能力提出了更高的要求。該文就新型土木工程材料應用模塊展開分析，旨在突破傳統(tǒng)的材料應用方法，以增強土木工程的整體效益。

關鍵詞：新型土木工程；材料應用狀況；建筑結構物

土木工程材料是土木工程實踐中各類材料及相關制品的稱呼，其是建筑工程正常運作的物質基礎，是建筑結構物的根本構成部分。隨著科學技術體系的不斷健全，土木工程新型材料不斷得到應用，這類新型材料具備良好的環(huán)保性、高效性、節(jié)能性，應用種類繁多，存在不同的應用特性。

一、高性能混凝土應用狀況

1.高性能混凝土具備極高的工程應用價值

其強度及耐久性比較好，具備良好的工作性，這突出表現(xiàn)在其高彈性模量、較高早期強度等方面，可以避免鋼筋受到銹蝕，能夠滿足惡劣施工工作的要求，實現(xiàn)混凝土堅固及耐久性的提升，其易修整性強，可泵性高。HPC可以進行流態(tài)混凝土的配置，避免了離析問題的出現(xiàn)，可以有效降低泵送壓力，具備良好的修整效率。在冬天澆筑過程中，混凝土的凝結時間正常，相比于普通的混凝土，其強度增長較快，即使在較低環(huán)境下也不會出現(xiàn)冰凍問題，在高溫環(huán)境下，混凝土能夠保持正常的坍落度，能夠實現(xiàn)水化熱的有效性控制。低強混凝土是常見的工程施工材料，能夠滿足樁基工程、基礎工程等的工作要求，也可用于地下建筑物構造。在一定情況下，可用低強混凝土進行混凝土抗壓強度、密度、彈性模量等的調整，降低其收縮裂縫水平。輕質混凝土實現(xiàn)了天然輕骨料、廢料輕骨料、人造輕骨料等的使用，比如浮石、凝灰?guī)r、爐渣、自然煤矸石、黏土陶粒等的使用，其抗凍性能高，相對強度大，密度較小，具備良好的保溫性。通過對工業(yè)廢渣的使用，可以有效降低混凝土的生產成本，減少城市的污染狀況，有利于當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的保護，這類廢渣包括粉煤灰、煤礦煤矸石、廢棄鍋爐煤渣等，能夠減少所堆積廢料的面積。自密實混凝土不需要進行機械振搗，其能夠依靠自身重量實現(xiàn)混凝土的密實，這類混凝土的流動性較高，可以有效防止離析問題，在配置該類混凝土時，需要遵循相關的方法。粗骨料體積需要為固體混凝土體積的一半。細骨料的體積為砂漿體的一半。自密實混凝土需要開展流動性試驗，進行超塑化劑用量及水灰比的確定，從而使材料獲得最佳的組成比例。這類混凝土在現(xiàn)場施工過程中，并不存在振動噪音問題，滿足了夜間施工工作的要求，這類混凝土對施工者的身體健康影響小，其混凝土質量比較均勻且持久。

2.高摻量粉煤灰混凝土

隨著土木工程規(guī)模的不斷擴大，高摻量粉煤灰混凝土不斷得到應用，在這個過程中，粉煤灰的微集料效應、火山灰活性效應、粉煤灰顆粒形態(tài)效應逐漸被社會大眾所重視，隨著混凝土外加劑技術的不斷發(fā)展，粉煤灰逐漸成為混凝土的必需組分，在這個環(huán)節(jié)中，粉煤灰的摻量不斷增大，混凝土技術方案不斷得到更新及應用，美國、加拿大、英國等發(fā)達國家，已經具備成熟的混凝土應用技術。高摻量粉煤灰混凝土自20世紀80年代中期就開始得到普及。實踐證明，通過對粉煤灰材料的應用及普及，可以實現(xiàn)工程材料費的有效性節(jié)約，其能夠取得良好的社會效益及環(huán)境效益，水泥屬于高能耗及高環(huán)境污染產品，為了適應經濟可持續(xù)發(fā)展的要求，必須盡可能減少水泥的使用量，進行各類工業(yè)廢渣的使用，實現(xiàn)土木工程的可持續(xù)性發(fā)展。隨著我國生態(tài)建設理念的興起，生態(tài)環(huán)保型、可持續(xù)發(fā)展型建筑工程模式逐漸引起社會各界的重視，工業(yè)廢渣的開發(fā)及利用已經成為社會經濟可持續(xù)性發(fā)展的必然。

二、新型墻體材料的應用

1.隨著社會科學技術的不斷發(fā)展

新型墻體材料不斷得到應用，在砌筑結構墻體的應用過程中，進行高性能砌體材料的選擇是必要的，這類材料的保溫隔熱性好，其導熱系數(shù)較小。這類材料主要包括普通混凝土、空心鉆土磚及粉煤灰、浮石等砌體材料，保溫砂漿是其重要的砌體膠凝材料。經濟可持續(xù)發(fā)展理念的興起，推動了墻體材料應用技術的進步，在這個過程中復合型節(jié)能墻體出現(xiàn)，這類墻體實現(xiàn)了新型墻體材料、傳統(tǒng)墻體材料、保溫絕熱材料等的結合，比較常見的絕熱材料包括膨脹珍珠巖、玻璃棉、泡沫塑料、礦物棉等材料，常見的砌體材料包括混凝土類空心磚、空心砌塊、黏土實心磚等。實踐證明，復合墻體是一種高效性的絕熱保溫材料，相比于單一材料砌筑的墻體，該墻體的保溫隔熱性能更強，具備更好的節(jié)能效果。但是綜合來看，絕熱材料的整體成本較高，需要輔之以相配套的建筑主體結構形式，常見的應用結構模式包括墻體不承重結構、框架結構等。

2.新型復合墻板主要由內墻板、外墻板、高效絕熱保溫材料等構成

按照標準尺寸及相關模數(shù)展開工業(yè)化生產，其具體包括門、窗、墻板一體化的制造過程，需要將其運送到施工現(xiàn)場中，將其安裝在結構框架上，成為房屋建筑的外圍護結構，這是當下主流的建筑應用形式，這類建筑物的復合墻板不進行外力的承受，其質量較輕，保溫性能良好，具備較高的施工效率。FRP復合材料的出現(xiàn)有效解決了土木工程建筑物結構問題。結構性能及結構的退化是制約土木工程發(fā)展的重要影響問題，通過對FRP復合材料技術的應用，可以實現(xiàn)建筑物結構的穩(wěn)定性，其適應了現(xiàn)代工程的發(fā)展，滿足了工程惡劣施工的要求，確?，F(xiàn)代工程結構的輕質化發(fā)展，滿足了現(xiàn)代工程結構的工作要求，這種復合材料常見于海洋工程、地下工程等。在其具體施工應用中，需要進行鋼筋的替換，將鋼管直接應用于新建結構中，實現(xiàn)對舊有結構的維修及加固，實現(xiàn)建筑物整體效果的增強。整體來看，土木工程結構及基礎設施的整體使用年限較長，但在工程實踐中，受到外界各種因素的影響，不可避免地產生抗力衰減、建筑物結構損傷積累等問題，這類問題的出現(xiàn)受環(huán)境荷載作用、腐蝕效應、材料老化、疲勞效應等的影響，從而導致各類突發(fā)事故的發(fā)生，為了解決這類問題，必須做好該類建筑物結構及設施的健康監(jiān)測工作，進行復合型智能材料的應用，提升土木工程的整體監(jiān)測效益。

3.碳纖維機敏混凝土是一種復合型的建筑材料

其以碳纖維作為填充相，實現(xiàn)了混凝土、砂漿、水泥漿等的混合，制成了纖維增強水泥基復合材料，這類材料的電阻率、應變狀況、損傷狀況等存在一定的關系，為了進行碳纖維混凝土應變及損傷狀況的監(jiān)測，需要進行電阻率變化的測試。這類混凝土具備良好的力學性能，能夠實現(xiàn)與混凝土結構的良好相容，其施工工藝水平比較簡單，滿足了道路載重監(jiān)控工作的要求，適應了土木工程結構及基礎設施的健康監(jiān)測工作要求。碳纖維混凝土還具備良好的電磁屏蔽特性，其電熱效應強烈，有利于實現(xiàn)混凝土結構溫度的自適應，實現(xiàn)混凝土抗電磁干擾能力的提升?；诩{米復合材料應用基礎上的混凝土其電阻率隨著線性變化而變化，具備很好的重復性及靈敏度，其傳感性好，整體強度高，應用前景廣闊。相比于普通的混凝土材料，納米材料具備超微的粒徑，其擁有一系列的電學性能，具備超高強、超塑性等特點，通過對納米材料的應用，能夠有效增強建筑物的整體質量。隨著時代的發(fā)展，傳統(tǒng)的混凝土材料已經難以適應現(xiàn)階段土木工程的工作要求，為了確保社會經濟的可持續(xù)性發(fā)展，必須進行智能混凝土研究體系的健全，充分發(fā)揮智能、高復合混凝土的應用優(yōu)勢。結語為了適應日益復雜的土木工程工作的要求，進行新型材料的應用是必要的，從而實現(xiàn)土木工程整體施工質量的增強。

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作者:魏斌 單位:盤錦遼河油田宏泰電力有限公司