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混凝土材料在土木工程的應用論文
土木工程專(zhuān)業(yè)課程標準與課程大綱的關(guān)系混凝土材料本身造價(jià)不高,所以,在土木工程結構中被廣泛應用,同樣也是比較常見(jiàn)的一類(lèi)結構,能夠被使用在水利工程與土建工程等領(lǐng)域中。與此同時(shí),在經(jīng)濟與科技發(fā)展的過(guò)程中,混凝土材料質(zhì)量有所提升,而且其種類(lèi)也有所增加,使其應用的范圍不斷拓展。其中,在對混凝土性能研究方面,新型混凝土在普通混凝土基礎上增加了施工工藝并添加不同材料,為此,將其應用于土木工程領(lǐng)域當中具有重要的現實(shí)意義。
一、土木工程領(lǐng)域中新型混凝土材料的應用意義
混凝土是土木工程當中十分關(guān)鍵的建筑材料,所以,在質(zhì)量和性能方面都會(huì )對工程項目的質(zhì)量產(chǎn)生直接的決定作用。與此同時(shí),施工技術(shù)的要求也隨之提高,施工材料要求也有所提高,所以,需要深入研究混凝土問(wèn)題,以保證可以滿(mǎn)足現階段土木工程的建設需求。在這種形勢之下,新型混凝土材料應運而生,而且在實(shí)踐應用過(guò)程中,新型混凝土材料在土木工程領(lǐng)域中具有重要的現實(shí)意義。第一,因為新型混凝土是對普通混凝土的創(chuàng )新與升級,所以,在質(zhì)量和性能方面都有所提高,而將其應用在土木工程領(lǐng)域當中,有效地保障了工程的建設質(zhì)量[1]。第二,與普通混凝土相比,新型混凝土材料本身的耐久性較強、強度較高,而且具有明顯的節能環(huán)保特點(diǎn)。為此,在土木工程領(lǐng)域當中應用新型混凝土不僅可以節省建設的成本,同時(shí),還能夠有效地增加建筑單位自身的經(jīng)濟效益,進(jìn)而降低對于自然環(huán)境產(chǎn)生的影響和污染。
二、土木工程領(lǐng)域中的新型混凝土材料應用
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強度超高,且單位抗壓強度達到200-800MPa,抗拉強度在25-150MPa范圍內,同時(shí),每平方斷裂為30kJ的混凝土類(lèi)型是活性微粉混凝土。該類(lèi)型的混凝土其每立方體積質(zhì)量可以達到2.5-3.0噸[2]。要想將一般混凝土轉變成活性微粉混凝土,首先需要將顆粒最大范圍予以縮小,并對混凝土均勻性進(jìn)行全面改良。其次,在使用微粉以及極微粉材料的時(shí)候,一定要保證堆積密度的最優(yōu)性。再次,需要對鋼纖維進(jìn)行增放,以保證其自身的延性。另外,適當降低混凝土的用水量,并將非水化水泥顆粒作為主要填料,以保證堆積密度的增加。最后,對于硬化過(guò)程,應當采取加壓與加溫等方法,以提升混凝土強度。通常情況下,普通混凝土級配曲線(xiàn)是連續性的,但是,活性微粉混凝土級配的曲線(xiàn)不同,并不是連續臺階形的曲線(xiàn),而且骨料粒的直徑不大,和水泥顆粒尺寸大致相同。
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現階段,絕大多數國家都將高性能混凝土作為新型材料展開(kāi)了深入探索與應用,所以,已經(jīng)成為該領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。高性能混凝土本身具有不可比擬的優(yōu)勢,一般可以表現在三個(gè)方面:首先,高性能混凝土自身輕度在60-100MPa之間,如果是超高強高性能混凝土,那么其強度會(huì )高于100MPa,一定程度上縮減了混凝土的結構尺寸,同時(shí),結構自重與地基荷載也有所降低,使得材料實(shí)際使用量不斷減少,有效地增強了可使用空間,節省了工程整體造價(jià)[3]。其次,由于高性能混凝土工作性能極強,所以,使得施工過(guò)程中的勞動(dòng)強度有所降低,一定程度上節省了施工消耗量。最后,高性能混凝土具有較強的耐久性特點(diǎn),所以,在惡劣環(huán)境中也同樣可以抵御,為此,被廣泛應用在建筑物當中。在維修費用方面有所下降,而且對環(huán)境產(chǎn)生的影響也不斷降低,提高了社會(huì )與經(jīng)濟效益。正是由于高性能混凝土自身的特性特點(diǎn),為此,在全球內的應用也十分廣泛。
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碾壓混凝土通常在大體積混凝土結構或者是公路路面等領(lǐng)域中應用,而且這種類(lèi)型的混凝土發(fā)展速度很快。其中,在碾壓混凝土結構施工過(guò)程中所采用的澆筑機具不同于普通混凝土,在平整環(huán)節需要使用推土機,而振實(shí)環(huán)節需要使用碾壓機,在中間解決環(huán)節最好使用刷毛機,在切縫環(huán)節需要使用切縫機。通常來(lái)講,在施工中,機械化的水平極高,而且施工的效率也相對較高,能夠添加粉煤灰[4]。這與普通混凝土相比,實(shí)際澆筑的工期能夠減少將近一半,而在用水量方面能夠減少20%。另外,在水泥使用量方面可以減少30-60%。除此之外,在混凝土高壩修建的過(guò)程中,可以充分利用碾壓混凝土間層抗剪的特點(diǎn)。
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將纖維添加到混凝土當中,能夠對混凝土抗拉性與延性不理想的問(wèn)題予以有效解決,而且發(fā)展效果理想。與承重結構相比,鋼纖維混凝土的發(fā)展速度最快,而且實(shí)際運用的范圍也最為廣泛,通常應用在土木建筑工程項目碳素鋼纖維或者是耐火材料工業(yè)不銹鋼纖維方面。若纖維長(cháng)度與長(cháng)徑比屬于正常尺寸,那么纖維產(chǎn)量一般控制在1-2%之間[5]。在此情況下,與基體混凝土對比,能夠使鋼纖維混凝土抗拉的強度提升到4-8成,同時(shí),還能夠增強抗彎的強度。纖維增強混凝土的彈性階段,在變形與基體混凝土性能對比方面,并不存在較大的差異,但是,卻能夠增強其塑性變形的韌性。
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智能混凝土也是對混凝土的一種改變,特別是對其不良性質(zhì)進(jìn)行了改變。其中,在高強混凝土方面,其實(shí)際的水泥使用量很多,而且水灰不多,在其中添加與硅灰相關(guān)的活性材料,并在實(shí)現硬化后,能夠有效地改善混凝土自身的密實(shí)性能。但是,高強混凝土在硬化過(guò)程的前期階段,能夠自生收縮,而且孔隙率很高,增加了開(kāi)裂問(wèn)題發(fā)生的幾率。在對上述問(wèn)題進(jìn)行處理的過(guò)程中最關(guān)鍵的就是要使用預濕輕骨料,且摻量是20%作為骨料,進(jìn)而確;炷恋膬炔磕軌蛐纬尚钏,進(jìn)一步強化其潮濕養護工作的效果[6]。這種添加預濕骨料的方式,會(huì )降低其自生收縮,并減少微細裂縫量。對于高強混凝土,最主要的問(wèn)題就是受密實(shí)性影響而降低其防火性能。最主要的原因就是在高強混凝土遇熱以后,巖漿當中自由水和化學(xué)結合水會(huì )轉變?yōu)樗畾,但是,卻無(wú)法通過(guò)密實(shí)性極強的混凝土逸出,最終形成氣壓,導致柱子自身保護層逐漸剝落,也同樣減少了柱子本身的承載能力。在對該問(wèn)題進(jìn)行處理的過(guò)程中,可以在每方混凝土當中添加聚丙烯纖維2kg,這樣一來(lái),一旦處于高溫狀態(tài),就會(huì )熔化纖維,并且為水氣的逸出提供相應的途徑,有效地減小氣壓,以免柱子保護層出現剝落。
結束語(yǔ):
綜上所述,在土木工程領(lǐng)域中,對新型混凝土材料的應用能夠有效地推動(dòng)工程的施工進(jìn)度,所以,一定要對這種全新的施工材料予以一定的重視。文章不僅闡述了新型混凝土應用的現實(shí)意義,同時(shí)闡述了多種新型混凝土的具體應用,希望對土木工程項目的施工有所幫助。
參考文獻
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[3]李向輝.淺談新型混凝土材料在土木工程領(lǐng)域中的應用[J].建筑工程技術(shù)與設計,2015(28):768-768.
[4]蔣文彬.詳細論述土木工程中新型混凝土材料應用[J].四川建材,2010,36(2):271-272,274.
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[6]張曉明.新型混泥土材料在土木工程領(lǐng)域中的應用[J].門(mén)窗,2015(3):201.
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