浅析新型混凝土材料的分类

【摘 要】 众所周知，钢筋混凝土结合了钢筋与混凝土的优点，造价较低，是土木工程结构中的首选材料，也是当前最常用的结构形式之一。混凝土材料是由胶凝材料、骨料及其他填充料组成的一种具有一定强度特性的人工建筑材料，自19世纪20年代波特兰水泥问世后，混凝土材料以其广泛的适用性和低廉的造价成为土木工程中不可或缺的建筑材料，其用量越来越大，人们开始重视对各种混凝土材料的性能研究。

【关键词】 新型混凝土材料；分类；前景

随着工业与建筑业的发展，新型混凝土成为主攻方向之一，不仅能够抗震抗压，还能减少结构尺寸，减轻自身重量，降低材料使用量，做到开源节流、降低成本等。现在的新型混凝土诸如智能混凝土、预填骨料升浆混凝土、高性能混凝土、掺减水剂混凝土、轻质混凝土等等，日渐成为工程施工的主要材料，提高了耐久性和可持续发展性。

1、智能混凝土

智能混凝土是一种应用比较广泛的新型混凝土。首先，要计算水泥用量，根据已确定的混凝土中水泥用量，保证混凝土的耐久性；其次，要控制合理砂率，通过试验、计算求得，通过变化砂率检测混合物坍落度，能获得最大流动度的砂率为最佳砂率；最后，根据骨料种类、规格及混凝土的水灰比，有效进行配合比的调整与确定。

2、预填骨料升浆混凝土

在预填骨料层中布置压浆孔注入砂浆，形成预填骨料升浆混凝土。采取这种工艺，既能缩短工期，又能取得良好的经济效益。在制作时，其水灰比可低到0.15，需加入大量的超塑化剂，以改善其工作度。虽然预填骨料升浆混凝土的价格比常用混凝土稍高，但大大低于钢材，可将其设计成细长或薄壁的结构，以扩大建筑使用的自由度。

3、高性能混凝土

一些发达国家相继研制成功的高性能混凝土，这在很大程度上使混凝土进入了高科技时代，同时也受到国际材料界和工程界的重视。高性能混凝土之所以会受到人们的重视是由于其本身在应用时存在着以下两个优点：其一，高性能混凝土具有超高强特性，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，并减少材料用量，增加使用空间，大幅度降低工程的造价；其二，高性能混凝土具有超高工作性，可以减轻施工劳动强度，节约施工能耗。

4、掺减水剂混凝土

混掺减水剂混凝土是以干燥骨料为基准的，由于在实际工地中使用的骨料常含有一定的水分，因此必须将实验室配合比进行换算，换算成扣除骨料中水分后工地实际施工用的配合比。掺减水剂混凝土配合比设计时，首先要按混凝土配合比设计规程计算出空白混凝土的配合比；其次要在空白混凝土的配合比用水量和水泥用量的基础上，进行减水和减水泥，算出减水和减水泥后的每立方米混凝土的实际用水量和水泥用量；另外，还要重新计算砂、石用量。计算每立方米混凝土中的减水剂用量。

5、轻质混凝土

轻质混凝土主要是利用天然轻骨料、工业废料轻骨料、人造轻骨料制成的轻质混凝土，强度高、密度小、保温好是其最为主要的特点，另外，保护环境方面也是极为有利的。对于轻质混凝土而言，在配合比设计时，要正确把握水灰比、单位用水量和砂率三个基本参数。混凝土配合比设计中确定三个参数的原则是一要在满足混凝土强度和耐久性的基础上，确定混凝土的水灰比；二要在满足混凝土施工要求的和易性基础上，根据粗骨料的种类和规格确定单位用水量；三是砂率应以砂在骨料中的数量填充石子空隙后略有富余的原则来确定。混凝土配合比设计以计算1m3混凝土中各材料用量为基准，计算时骨料以干燥状态为准。

6、活性微粉混凝土

活性微粉混凝土具有超强性，通常情况下其抗压强度可以达到200MPa～800MPa左右，是建立于普通混凝土基础上，在形成过程中主要采用了以下措施：增大堆积密度、减少混凝土用水量等从而使得混凝土达到超高强度。另外，在使用过程中，由于其骨料粒径很小，接近于水泥颗粒的尺寸，因此，在配合比设计时，要以单位体积的混凝土中各组成材料的质量比例确定这种数量比例关系的工作，进行混凝土配合比设计。一般情况下，混凝土配合比设计必须达到以下四项基本要求，即：一要满足结构设计的强度等级要求；二要满足混凝土施工所要求的和易性；三要满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求；四要符合经济原则，即节约水泥以降低混凝土成本。

7、预应力混凝土

预应力混凝土是利用预先施加的拉应力抵抗使用过程中出现的压应力，或利用预先施加的压应力抵抗使用过程中出现的拉应力。混凝土的抗拉性能远好于抗压性能，其抗拉强度仅为抗压强度的1/18～1/8，极限拉应变仅为0.10×10-3～0.15×10-3。在正常使用阶段，普通钢筋混凝土梁一般是带裂缝工作的，截面的开裂导致构件刚度降低、变形增大，结构的耐久性降低。预加应力的目的是将混凝土变成弹性材料，以无拉应力或零应力作为预应力混凝土设计准则，使高强钢材和混凝土能够共同工作进而达到荷载平衡。预应力混凝土主要有三个优点：一是变被动设计为主动设计，在使用荷载作用下不开裂或延迟开裂、限制裂缝开展，提高结构的耐久性；二是可以合理有效地利用高强钢筋和高强混凝土，从而在节省材料、减轻结构自重的同时还可以提高结构或构件的刚度，使混凝土结构的应用范围进一步扩大；三是施加预应力相当于对结构或构件作了一次检验，有利于保证质量，而由于在正常使用阶段钢筋和混凝土的应力变化幅度较小，重复荷载下的抗疲劳性能较好；四是其具有良好的裂缝闭合性，与其相应的抗剪性也有所提高。

8、新型混凝土材料的前景

我国新性混凝土材料研究起步较晚，从20世纪40年代起投入本领域，先是仿照苏联模式制作固定式混凝土泵，但没有推广开来。随后研究固定式活塞泵，研究重点放在泵送混凝土方面。上世纪80年代，我国参照日本模式开展高强度和泵送混凝土研究，并且逐渐向耐腐蚀外加剂发展努力。此外，我国还十分重视喷射混凝土的技术研究，在各方面取得了突破性进展，制定了喷射混凝土维修和加固混凝土结构规程，于1983年对喷射混凝土维修规程作了较大幅度的修改，颁发了喷射混凝土维修建筑结构新规程，运用于我国冶金、水电、军工、铁道、煤炭方面。在后来的土木工程施工中，混凝土材料逐渐成为一种极为重要的建筑材料，而且在市场上的应用和推广也越来越广泛。当前，相关部门还在加大投入，建立了专门的研究单位，研制出了很多高性能混凝土以及相关的耐久性检测设备。尤其是随着科学技术的不断发展，混凝土性能的不断提高，新型混凝土的优越性也越来越体现出来，故而混凝土在土木工程中应用的认可度和辨识度也在提高。

9、结语

综上所述，随着科学技术的不断发展，城市建设进程的不断加快，这在很大程度上推动了我国混凝土的应用和发展，除了上述的几种新型混凝土材料之外，还要一些其他的新型混凝土材料，如纤维增强混凝土、自密实混凝土、碾压混凝土、再生骨料混凝土等等，在市场竞争中它们的质量和性能成为保证工程质量的主要因素。因此，我们需要加大研究力度，继续新型混凝土的应用和推广。施工中要根据不同的技术质量要求，考虑不同的环境选择不同的混凝土，要熟知其不同的特性，合理选择和运用，以达到适用的目的。在很多特种结构中，混凝土是一种不可缺少的建筑材料，而对这些结构工程来说，混凝土的耐久性与长期性极其重要。因此需要在实际工作中不断琢磨如何应用好新型混凝土。

参考文献

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[2] 李奇：《新型建筑混凝土技术研究》[J]现代阅读（教育版），2012（17）

[3] 庞毅：《浅谈新型混凝土材料在工程项目中的应用》[J]科技与企业，2012（20）