陳英仕 劉長(zhǎng)紅
(華潤(rùn)混凝土澄邁老城有限公司,海南 海口 570000)
新型混凝土材料在不同領(lǐng)域當(dāng)中有不同的表現(xiàn),例如在高層建筑當(dāng)中,需要采用強(qiáng)度較大的混凝土材料;在水利工程當(dāng)中,需要采用防水性能更高的混凝土材料;在海綿城市當(dāng)中,需要采用吸水性能良好的混凝土材料??梢姡滦突炷敛牧显诂F(xiàn)代建筑領(lǐng)域當(dāng)中具有廣泛的應(yīng)用范圍,但為了確切了解各類混凝土的組成與應(yīng)用效果,有必要對(duì)此進(jìn)行分析。
HPC新型混凝土在現(xiàn)代高層建筑中十分常見,該混凝土相對(duì)于傳統(tǒng)混凝土具有多種優(yōu)勢(shì),例如,強(qiáng)度更大、施工簡(jiǎn)便且節(jié)能效果良好、抗性優(yōu)良,下文將對(duì)該混凝土的各項(xiàng)特點(diǎn)形成原理進(jìn)行分析。
(1) HPC新型混凝土強(qiáng)度優(yōu)勢(shì)。相較于傳統(tǒng)混凝土材料,HPC新型混凝土的制配原料當(dāng)中包含了礦物摻合料,此時(shí)介于礦物摻合料的力學(xué)性能,其待混凝土凝固之后能夠有效提高建筑強(qiáng)度。HPC新型混凝土與傳統(tǒng)混凝土材料的力學(xué)性能對(duì)比如表1所示[1]。
表1 HPC新型混凝土與傳統(tǒng)混凝土材料的力學(xué)性能對(duì)比
(2) HPC新型混凝土施工與能耗優(yōu)勢(shì)。介于上述強(qiáng)度優(yōu)勢(shì)可見,因?yàn)镠PC新型混凝土強(qiáng)度較大,那么在建設(shè)時(shí)建筑結(jié)構(gòu)縱向高度就可以相應(yīng)減少,因此,建筑所使用的混凝土總量也相應(yīng)減少,說明HPC新型混凝土的施工負(fù)擔(dān)較低,同時(shí)在能耗上的需求也相對(duì)較低,具有施工與能耗上的優(yōu)勢(shì)[2]。
(3) HPC新型混凝土抗性優(yōu)勢(shì)。因?yàn)楝F(xiàn)代建筑環(huán)境復(fù)雜,所以,存在很多會(huì)對(duì)混凝土造成不利影響的因素,例如腐蝕、滲透等,如發(fā)生此類現(xiàn)象說明建筑質(zhì)量存在問題。為了盡可能降低此類問題出現(xiàn)的概率,一般建筑混凝土都需要具備一定的抗性效果,這一點(diǎn)在HPC新型混凝土方面也是一樣,將HPC新型混凝土與傳統(tǒng)混凝土材料相比可見,HPC新型混凝土的抗性要大約高出HPC新型混凝土1倍有余,原理上除了礦物參合料以外,還與水合超塑化劑有關(guān)。
此外,HPC新型混凝土制配原材料:水泥、粗細(xì)集料、多種礦物摻合料、水合超塑化劑,在此基礎(chǔ)上,說明HPC新型混凝土的制配工藝相對(duì)復(fù)雜,對(duì)于專業(yè)水平的要求更高。HPC新型混凝土制配原材料對(duì)HPC流動(dòng)性的影響如表2所示。
表2 HPC新型混凝土制配原材料對(duì)HPC流動(dòng)性的影響
微坍落度新型混凝土是一種常見于水利工程的混凝土材料,其具有灰漿量少、超干硬性、微坍落度特點(diǎn),在功能上具有較高的防水效果,可以有效避免傳統(tǒng)混凝土水利工程的滲水問題。在微坍落度新型混凝土的角度上,微坍落度無疑是其最突出的特點(diǎn),在此特點(diǎn)之下,采用凝膠材料碾壓該混凝土鋪墊層,即可有效提高防水效果,原理上因?yàn)樵摶炷猎诎韬瓦^程中會(huì)出現(xiàn)細(xì)微的骨料分離狀況,此時(shí)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)呈現(xiàn)出許多細(xì)微滲漏通道,在此基礎(chǔ)上通過碾壓將凝膠材料壓入細(xì)微滲漏通道,即可實(shí)現(xiàn)高效防水。此外,在水利工程當(dāng)中,還有其他新型混凝土種類,例如聚丙烯纖維新型混凝土,這是一種干縮量較小的混凝土,可以有效防治工程裂縫;鋼纖維混凝土是一種具有極高抗性的新型混凝土,常用于高速水流環(huán)境,能夠長(zhǎng)時(shí)間抵抗水流沖刷[3]。
彩色透水新型混凝土是在近代海綿城市背景下,根據(jù)建設(shè)理念需求產(chǎn)生的一種新型混凝土,其因?yàn)閷?shí)驗(yàn)表現(xiàn)良好,所以已經(jīng)可以投入實(shí)際使用中。彩色混凝土的主要原材料包括:特定級(jí)配骨料、膠凝材料、水、添加劑,具有多孔隙特點(diǎn),在應(yīng)用過程中可以有效改善現(xiàn)代城市的熱島效應(yīng)現(xiàn)象,同時(shí)有利于城市水資源收集,提高城市供水運(yùn)維的節(jié)能效果[4]。彩色透水新型混凝土配置流程如圖1所示。
圖1 彩色透水新型混凝土配置流程
在現(xiàn)代環(huán)境背景下,人們的環(huán)保意識(shí)逐漸加強(qiáng),開始注重對(duì)周邊環(huán)境的保護(hù),自發(fā)將生活中的一些垃圾丟棄在回收點(diǎn),以供專業(yè)部門處理,但生活垃圾有很多種,部分垃圾屬于不可生物降解的材料,所以,在環(huán)保當(dāng)中該垃圾屬于難題之一。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)廢舊玻璃可以用于混凝土制造當(dāng)中,具體制造方法為:采用玻璃纖維束融合于混凝土中,纖維束的性能相較于傳統(tǒng)鋼筋不遑多讓,所以具有較高的可行性,同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了變廢為寶的環(huán)保目標(biāo)。根據(jù)相關(guān)理論得知,玻璃混凝土的性能特點(diǎn)在于:因纖維束性能影響,能夠增加混凝土的抗彎、抗拉強(qiáng)度,同時(shí)對(duì)于腐蝕、高溫有良好的抵抗力,有利于提高混凝土質(zhì)量。
主要結(jié)合案例對(duì)各類新型混凝土的應(yīng)用效果進(jìn)行分析。
某機(jī)場(chǎng)航站樓工程當(dāng)中,因?yàn)榄h(huán)境以及行業(yè)需求,其建筑的強(qiáng)度要求很高,導(dǎo)致施工單位采用常規(guī)混凝土得出的施工結(jié)果無法滿足要求,因此,相關(guān)施工單位在綜合考慮下,決定采用HPC新型混凝土來進(jìn)行施工,在傳統(tǒng)混凝土施工部分,其在施工時(shí)沒有出現(xiàn)過大影響,工程順利完成,之后為了確認(rèn)施工效果,該工程依照要求參數(shù)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行了壓強(qiáng)測(cè)試,結(jié)果顯示傳統(tǒng)混凝土在壓強(qiáng)之下出現(xiàn)了2處明顯裂痕,說明傳統(tǒng)混凝土強(qiáng)度不足;在HPC新型混凝土應(yīng)用之下,采用了相同方法來進(jìn)行壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn),從結(jié)果上來看,HPC新型混凝土結(jié)構(gòu)沒有出現(xiàn)裂縫,說明其應(yīng)用有效。
某水利工程中,在正式施工之間由于成本問題在傳統(tǒng)混凝土與微坍落度新型混凝土之間取舍不定,后出于工程質(zhì)量原則以及行業(yè)特點(diǎn),決定通過防滲實(shí)驗(yàn)來確認(rèn)兩者的防滲性能,選擇其中表現(xiàn)良好的一方作為最終建筑材料。實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,將兩個(gè)混凝土材料凝固后的硬塊放入到同等水流沖力的環(huán)境下,之后開啟水流對(duì)兩者進(jìn)行沖刷3 h,最終從結(jié)果上來看,傳統(tǒng)混凝土內(nèi)部3 mm已經(jīng)被滲透,而微坍落度新型混凝土內(nèi)部完全干燥,由此兩者的防水性能優(yōu)劣顯而易見。
某地面停車場(chǎng)建設(shè)為了順應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展,將采用彩色透水新型混凝土進(jìn)行建設(shè),應(yīng)用過程中主要通過路基壓實(shí)、級(jí)配碎石攤鋪、基層夯實(shí)、攪拌運(yùn)輸、設(shè)備攤鋪、振搗平整、覆膜養(yǎng)護(hù)、伸縮縫切割、封閉劑噴涂工藝來完成建設(shè),隨后為了確認(rèn)施工質(zhì)量,工程單位在彩色透水新型混凝土上方澆水,同時(shí)監(jiān)測(cè)其透水率,結(jié)果顯示共澆水5 m2,在30 min之間全部滲透,說明其透水率較高,有利于城市供水節(jié)能。
玻璃混凝土在目前因?yàn)榧夹g(shù)水平限制,還未過多地投入實(shí)際應(yīng)用中,但結(jié)合一些試驗(yàn)案例可見,玻璃混凝土在施工中的便捷性表現(xiàn)良好,所以說明玻璃混凝土具有較高的應(yīng)用價(jià)值。結(jié)合相關(guān)研究理論來看,玻璃混凝土只需要通過簡(jiǎn)單的拌和、砌筑即可。
在新混凝土的應(yīng)用過程中存在很多質(zhì)量影響因素,例如工藝、原料以及設(shè)備,下文將對(duì)這三個(gè)原因的影響表現(xiàn)進(jìn)行分析。
(1)工藝影響表現(xiàn)。首先,工藝與新混凝土之間存在直接影響關(guān)系,即工藝表現(xiàn)越好,則會(huì)直接對(duì)新混凝土的質(zhì)量帶來幫助,否則相反;其次,在直接影響關(guān)系之下,因?yàn)樾禄炷恋膽?yīng)用主要依靠人工來完成,那么人工作為工藝實(shí)施的“載體”,其必然存在誤差性與不穩(wěn)定性,都可能造成工藝質(zhì)量問題,相應(yīng)引起新混凝土質(zhì)量問題。為了避免工藝影響,本文建議通過強(qiáng)有力的施工管理方法來進(jìn)行防護(hù)。
(2)原料。結(jié)合上述綜合分析可見,原料是構(gòu)建新混凝土的重要因素,不同原料的質(zhì)量勢(shì)必對(duì)新混凝土質(zhì)量造成影響,圍繞這一點(diǎn)說明原料與新混凝土質(zhì)量之間,同樣存在直接影響關(guān)系。一般情況下,原料容易出現(xiàn)質(zhì)量參差不齊、規(guī)格不對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象,如果使用此類材料進(jìn)行施工,必然引起新混凝土質(zhì)量問題。在防護(hù)措施上,要加強(qiáng)原料審檢工作的力度。
(3)設(shè)備。設(shè)備是落實(shí)新混凝土的重要器具,所以,其同樣會(huì)對(duì)新混凝土質(zhì)量造成直接影響。設(shè)備的主要影響來源于設(shè)備精度、穩(wěn)定性,例如,當(dāng)設(shè)備的穩(wěn)定性變差,那么在施工當(dāng)中就容易出現(xiàn)設(shè)備停運(yùn)、斷續(xù),可能導(dǎo)致新混凝土離析問題。為了對(duì)此進(jìn)行防護(hù),相關(guān)單位應(yīng)當(dāng)定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查、維修。
本文主要分析了新型混凝土材料及應(yīng)用,分析分為兩個(gè)部分,其中第一部分部分主要介紹了常見新型混凝土的種類,同時(shí)結(jié)合理論初步對(duì)其應(yīng)用效果進(jìn)行了分析;第二部分結(jié)合實(shí)例,證實(shí)了各類混凝土的應(yīng)用效果有效。