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【摘 要】 混凝土是由多种成分组成的混合料，在当代土木工程材料中占据重要重要地位。混凝土成本较低，抗压强度和耐久性良好。因此，颇受使用者欢迎。作为一种充满生机的建筑材料，人们对于它的性能要求越来越高，各项性能指标更加明确地划分出来。混凝土作为一种复合材料，在土木工程中要加以认真对待，要根据工程项目的结构和设计等配制出符合要求的混凝土。本文就新型混凝土材料在土木工程中的应用进行了探讨。
【关键词】 新型；混凝土材料；土木工程；应用
随着现代水泥工业、水泥加工工艺和施工技术的迅速发展，混凝土材料的品种不断增多，质量也逐步提高，应用范围快速扩大，新型混凝土材料在工程建设中的地位也显得日益重要。近十年来，新型混凝土迅速发展，愈来愈受到重视，并越来越多地应用于重大的工程建设中。
1、智能混凝土材料在土木工程中的应用
将化学的外加剂、石、砂、水、水泥等加入混凝土中可将混凝土相关使用性能有效改善，亦可导致意想不到的一些效果产生。部分智能型、功能型的添加物可将性能较为特别的一些混凝土有效制作出来，最终绿色节能的生态功能较强且可将一些特别的防护有效提供。例如当前智能的混凝土主要包含绿色生态的混凝土、绿色且高性能的混凝土、温度的自监控类混凝土、再生的混凝土、净化空气的混凝土、净水生态的混凝土、抗菌类混凝土、生物相容类混凝土、透水的混凝土、调湿的混凝土、电磁屏蔽的混凝土、碳纤维的智能型混凝土、光纤传感的智能型混凝土等类型。以下对最后两类进行简要介绍：
1.1碳纖维的智能型混凝土类型。实际上碳纤维这类材料具有较好的导电性能、较高的弹性、较高强度，将适量的碳纤维掺入水泥基的材料中可将相关韧性以及强度提升，亦可显著改善物理性能等电学性能，还可用作传感器且用电信号的输出形式来对自身的受力状况以及内部损伤程度进行反映。亦可在工业的防静电类构造及机场跑道和公路路面化雪除冰中应用，还有养殖场与住宅电热结构中广泛运用。
1.2光纤传感的智能型混凝土类型。此种类型指将纤维的传感器亦或者阵列埋入混凝土相关结构关键部位，对混凝土于碳化与受载的整个过程中应变变化以及内部应力进行探测，且实时监测因为疲劳以及外力等产生的扩展、裂纹与变形等损伤。较为典型的例子有重庆市渝长的高速公路红槽房的大桥监测以及芜湖的长江大桥上长期监测系统、加拿大的Caleary所建设的BeddingtonTail双跨的公路桥相关内部应变的状态监测等。
2、轻质混凝土材料在土木工程中的应用
膨胀的珍珠岩、粘土陶粒、页岩陶粒等人造的轻骨料，还有自燃的煤矸石、粉煤灰的陶粒、炉渣等工业废料的轻骨料，及凝灰岩、浮石等天然的轻骨料是制成轻质的混凝土的主要原料。该类混凝土主要优点为抗冻性能较好、相对的强度较高、密度较小等，因此在当前土木工程的领域中被广泛运用。3幢20层的钢筋粘土类陶粒混凝土的全大模相关剪力墙的住宅楼是该高层试点项目主要包含的部分，原先对此工程进行设计时主要包含18层普通的混凝土类建筑，然而经过预算可知若建造时采用普通的混凝土，那么同陶粒轻质的混凝土相较而言具有更高的造价。因此后来修改了原设计，即转变成20层陶粒的混凝土类建筑模式。在采取了轻集料的混凝土后每平方米减轻了13%的自重，而使用面积最终净增1200，且基础造价最终减少10%、钢材节约了3.7%左右、建筑造价亦降低了16%左右，同周围同结构18层普通的混凝土类住宅相较而言其沉降量最终减少32.5%左右，也就是说其经济效益以及技术效益较为显著。
3、低强混凝土材料在土木工程中的应用
在设计低强的混凝土相关配合比时应将和易性与强度充分考虑在内，也就是对泵送性、保水性、坍落的扩展度以及坍落度等各类性能进行充分考虑。S95磨细矿碴的微粉、F类Ⅱ级的低钙粉类煤灰以及P.O.42.5的水泥是较多采用的相关胶凝材料，而细度模数是2.1～2.4的砂与5～10mm连续级配的碎石是骨料较多采用的部分。在新建路的隧道相关灌注桩中运用时低强的混凝土相关配合比可为270～300kg/m3的涌水量、0.73～0.81的水胶比，且6.9MPa应为28d的平均强度、0.6MPa是强度的标准差，具有较好的强度相关匀质性。与此同时580mm是其扩展度、260mm是其坍落度，基本吻合试验结果与相关设计要求，亦同泵送要求相满足。
比如我国上海市长江隧道的盾构基座即对低强的混凝土进行广泛采用。所以低强混凝土的配合比为上海市长江隧道的长兴岛相关接收井底部的浇筑盾构的基座才采用的部分，包括1372kg/m3的砂、259kg/m3的粉煤灰、74kg/m3的矿渣粉、37kg/m3的水泥以及260～320kg/m3的水。且2.3是所用的那些砂细度的模数，若将砂中包含的6.5%～7.5%含水率有效扣除，那么220kg左右为实际每盘的用水量，而工地现场测得混凝土的扩展度在560mm左右、坍落度在250mm左右。依据相关实践可知此类混凝土的强度同此项工程各项要求相符合，当盾构机切削时具有较为良好的情况。
4、高性能混凝土材料在土木工程中的应用
20世纪80年代至今高性能的混凝土材料被部分发达的国家所研制成功，作为新型的跨世纪的材料，较多国家不断研究以及利用高性能的混凝土材料，因此该领域的研究以及应用属于热点之一。由于高性能的混凝土材料品质较为优良且独特，因此在国内外的土木工程广泛运用。
比如国外的有挪威北海的石油钻井相关平台、法国的若尼大桥、加拿大的拉罗汉蒂那大厦等皆对高性能的混凝土进行广泛运用；而国内的较为典型的为红水河的铁路斜拉桥（即红水河桥），该铁路的斜拉桥采取的是预应力的钢筋混凝土类技术。实际上不仅在土木工程的领域中广泛运用高性能的混凝土，其余水电工程的领域亦具有较为广阔的前景。
新型混凝土的研发对我国的工程建设质量有了很大的提高，在工程领域已经得到了应用，但是范围还不是很广泛，要想大范围大面积的使用还是需要一个过程的，新型混凝土以其优良的性能在工程中的应用将会成为发展的趋势。在我国社会不断发展的过程中，基础建设发展势头良好，新型混凝土势必会成为工程材料的主力军，为我国的工程建设奠定良好的基础。
参考文献：
[1]张鹏，新型混凝土材料在土木工程领域中的应用[J].邢台职业技术学院学报，2008，（2）.
[2]俞瑞堂，高性能混凝土的发展与展望[J].水利水电工程设计，1997，（2）.
[3]陈本沛，混凝土结构理论和应用研究的理论与发展[M].大连：大连理工大学出版社，1994.
【关键词】 新型；混凝土材料；土木工程；应用
随着现代水泥工业、水泥加工工艺和施工技术的迅速发展，混凝土材料的品种不断增多，质量也逐步提高，应用范围快速扩大，新型混凝土材料在工程建设中的地位也显得日益重要。近十年来，新型混凝土迅速发展，愈来愈受到重视，并越来越多地应用于重大的工程建设中。
1、智能混凝土材料在土木工程中的应用
将化学的外加剂、石、砂、水、水泥等加入混凝土中可将混凝土相关使用性能有效改善，亦可导致意想不到的一些效果产生。部分智能型、功能型的添加物可将性能较为特别的一些混凝土有效制作出来，最终绿色节能的生态功能较强且可将一些特别的防护有效提供。例如当前智能的混凝土主要包含绿色生态的混凝土、绿色且高性能的混凝土、温度的自监控类混凝土、再生的混凝土、净化空气的混凝土、净水生态的混凝土、抗菌类混凝土、生物相容类混凝土、透水的混凝土、调湿的混凝土、电磁屏蔽的混凝土、碳纤维的智能型混凝土、光纤传感的智能型混凝土等类型。以下对最后两类进行简要介绍：
1.1碳纖维的智能型混凝土类型。实际上碳纤维这类材料具有较好的导电性能、较高的弹性、较高强度，将适量的碳纤维掺入水泥基的材料中可将相关韧性以及强度提升，亦可显著改善物理性能等电学性能，还可用作传感器且用电信号的输出形式来对自身的受力状况以及内部损伤程度进行反映。亦可在工业的防静电类构造及机场跑道和公路路面化雪除冰中应用，还有养殖场与住宅电热结构中广泛运用。
1.2光纤传感的智能型混凝土类型。此种类型指将纤维的传感器亦或者阵列埋入混凝土相关结构关键部位，对混凝土于碳化与受载的整个过程中应变变化以及内部应力进行探测，且实时监测因为疲劳以及外力等产生的扩展、裂纹与变形等损伤。较为典型的例子有重庆市渝长的高速公路红槽房的大桥监测以及芜湖的长江大桥上长期监测系统、加拿大的Caleary所建设的BeddingtonTail双跨的公路桥相关内部应变的状态监测等。
2、轻质混凝土材料在土木工程中的应用
膨胀的珍珠岩、粘土陶粒、页岩陶粒等人造的轻骨料，还有自燃的煤矸石、粉煤灰的陶粒、炉渣等工业废料的轻骨料，及凝灰岩、浮石等天然的轻骨料是制成轻质的混凝土的主要原料。该类混凝土主要优点为抗冻性能较好、相对的强度较高、密度较小等，因此在当前土木工程的领域中被广泛运用。3幢20层的钢筋粘土类陶粒混凝土的全大模相关剪力墙的住宅楼是该高层试点项目主要包含的部分，原先对此工程进行设计时主要包含18层普通的混凝土类建筑，然而经过预算可知若建造时采用普通的混凝土，那么同陶粒轻质的混凝土相较而言具有更高的造价。因此后来修改了原设计，即转变成20层陶粒的混凝土类建筑模式。在采取了轻集料的混凝土后每平方米减轻了13%的自重，而使用面积最终净增1200，且基础造价最终减少10%、钢材节约了3.7%左右、建筑造价亦降低了16%左右，同周围同结构18层普通的混凝土类住宅相较而言其沉降量最终减少32.5%左右，也就是说其经济效益以及技术效益较为显著。
3、低强混凝土材料在土木工程中的应用
在设计低强的混凝土相关配合比时应将和易性与强度充分考虑在内，也就是对泵送性、保水性、坍落的扩展度以及坍落度等各类性能进行充分考虑。S95磨细矿碴的微粉、F类Ⅱ级的低钙粉类煤灰以及P.O.42.5的水泥是较多采用的相关胶凝材料，而细度模数是2.1～2.4的砂与5～10mm连续级配的碎石是骨料较多采用的部分。在新建路的隧道相关灌注桩中运用时低强的混凝土相关配合比可为270～300kg/m3的涌水量、0.73～0.81的水胶比，且6.9MPa应为28d的平均强度、0.6MPa是强度的标准差，具有较好的强度相关匀质性。与此同时580mm是其扩展度、260mm是其坍落度，基本吻合试验结果与相关设计要求，亦同泵送要求相满足。
比如我国上海市长江隧道的盾构基座即对低强的混凝土进行广泛采用。所以低强混凝土的配合比为上海市长江隧道的长兴岛相关接收井底部的浇筑盾构的基座才采用的部分，包括1372kg/m3的砂、259kg/m3的粉煤灰、74kg/m3的矿渣粉、37kg/m3的水泥以及260～320kg/m3的水。且2.3是所用的那些砂细度的模数，若将砂中包含的6.5%～7.5%含水率有效扣除，那么220kg左右为实际每盘的用水量，而工地现场测得混凝土的扩展度在560mm左右、坍落度在250mm左右。依据相关实践可知此类混凝土的强度同此项工程各项要求相符合，当盾构机切削时具有较为良好的情况。
4、高性能混凝土材料在土木工程中的应用
20世纪80年代至今高性能的混凝土材料被部分发达的国家所研制成功，作为新型的跨世纪的材料，较多国家不断研究以及利用高性能的混凝土材料，因此该领域的研究以及应用属于热点之一。由于高性能的混凝土材料品质较为优良且独特，因此在国内外的土木工程广泛运用。
比如国外的有挪威北海的石油钻井相关平台、法国的若尼大桥、加拿大的拉罗汉蒂那大厦等皆对高性能的混凝土进行广泛运用；而国内的较为典型的为红水河的铁路斜拉桥（即红水河桥），该铁路的斜拉桥采取的是预应力的钢筋混凝土类技术。实际上不仅在土木工程的领域中广泛运用高性能的混凝土，其余水电工程的领域亦具有较为广阔的前景。
新型混凝土的研发对我国的工程建设质量有了很大的提高，在工程领域已经得到了应用，但是范围还不是很广泛，要想大范围大面积的使用还是需要一个过程的，新型混凝土以其优良的性能在工程中的应用将会成为发展的趋势。在我国社会不断发展的过程中，基础建设发展势头良好，新型混凝土势必会成为工程材料的主力军，为我国的工程建设奠定良好的基础。
参考文献：
[1]张鹏，新型混凝土材料在土木工程领域中的应用[J].邢台职业技术学院学报，2008，（2）.
[2]俞瑞堂，高性能混凝土的发展与展望[J].水利水电工程设计，1997，（2）.
[3]陈本沛，混凝土结构理论和应用研究的理论与发展[M].大连：大连理工大学出版社，1994.