新型建筑材料在建設(shè)工程中應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)

王一舉 鄒新梅

（1蘭州工業(yè)學(xué)院，甘肅 蘭州 730050；2蘭州市城關(guān)區(qū)市政工程管理所，甘肅 蘭州 730000）

1 創(chuàng)新型建材在基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用

高強(qiáng)度混凝土。30年代初期，就已經(jīng)有了混凝土高強(qiáng)度研究工作，高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁是高強(qiáng)混凝土在基礎(chǔ)工程當(dāng)中的實(shí)際應(yīng)用例子。PHC管樁生產(chǎn)中，摻加一定數(shù)量的高效減水劑，并施行強(qiáng)制攪拌措施，樁身混凝土的強(qiáng)度會(huì)超過(guò)C80，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中會(huì)展現(xiàn)出來(lái)強(qiáng)度高、承載能力強(qiáng)以及耐久性強(qiáng)等特征，設(shè)計(jì)也較為簡(jiǎn)單，成樁的質(zhì)量可以得到保證。另外，在樁端口持力層變化較為劇烈的地層當(dāng)中，也會(huì)展現(xiàn)出來(lái)比較強(qiáng)的適應(yīng)性，而且施工效率高，檢測(cè)花費(fèi)的時(shí)間比較短，可以創(chuàng)造出來(lái)更多經(jīng)濟(jì)效益，從而各個(gè)基礎(chǔ)工程當(dāng)中得到較為廣泛的應(yīng)用。

噴射混凝土。將水泥、砂、石以及外加劑依據(jù)既定比例混合之后，憑借壓縮空氣吹到噴嘴位置上，并和水混合在一起，而后再噴向巖壁，就可以在短時(shí)間之內(nèi)和巖壁粘結(jié)在一起的一種混凝土支護(hù)機(jī)構(gòu)。噴射混凝土護(hù)壁曾經(jīng)在我國(guó)樁基施工領(lǐng)域當(dāng)中得到了成功的應(yīng)用，這一個(gè)實(shí)際例子展現(xiàn)出，應(yīng)用噴射混凝土護(hù)壁不單單不需要使用模板，并且在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中可以展現(xiàn)出來(lái)工藝環(huán)節(jié)工期短等優(yōu)勢(shì)。

纖維混凝土。這是一種創(chuàng)新型的多相復(fù)合建材，一般情況下會(huì)以工程主體結(jié)構(gòu)差異性以及內(nèi)外環(huán)境作為依據(jù)，在水泥基體中摻加一定數(shù)量的鋼纖維、碳纖維等纖維材料，在此基礎(chǔ)上就可以讓混凝土的抗裂、抗彎強(qiáng)度得到保證，也可以使混凝土在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中展現(xiàn)出更強(qiáng)的防滲透性，混凝土的抗沖擊能力以及抗震能力也可以得到保證。目前已經(jīng)得到建設(shè)工程領(lǐng)域中各個(gè)相關(guān)人士的重視，逐步在建設(shè)工程領(lǐng)域中得到較為廣泛的應(yīng)用。

混凝土膨脹劑。中國(guó)建材院研發(fā)出來(lái)的混凝土膨脹劑，是由硫鋁酸鈣、天然明礬石和石膏磨成細(xì)粉之后形成的一種具有特殊性的外加劑。摻加一定比例的補(bǔ)償性收縮混凝土，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中可以展現(xiàn)出來(lái)補(bǔ)償收縮、抗?jié)B以及抗凍等特性。中國(guó)建材院在以往一段時(shí)間UEA基礎(chǔ)上研發(fā)出來(lái)的膨脹效能大、流動(dòng)性強(qiáng)的灌注樁膨脹劑，是由鋁酸鹽、硫酸鋁鹽以及有機(jī)性外加劑研磨成的粉狀物質(zhì)。PEA摻加一定數(shù)量的水泥之后，在水化作用之下會(huì)形成大量的膨脹性結(jié)晶水化物——鈣礬石，使混凝土出現(xiàn)一定體積膨脹。應(yīng)用混凝土樁徑本身具有的膨脹作用，可以讓樁和土層的摩擦阻力得到一定程度提升，與此同時(shí)，因?yàn)镻EA樁體本身具有一定豎向的膨脹作用，因此可以讓樁尖的極限強(qiáng)度得到一定程度提升。徑向以及豎向的膨脹綜合效應(yīng)作用下，可以讓PEA樁的垂直和水平方向承載水平得到一定程度提升。在水泥當(dāng)中摻加20%左右的PEA，單一樁體的承載水平就可以提升30%之上。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中，可以展現(xiàn)出來(lái)節(jié)省資金、縮短工期以及有效控制能源消耗等優(yōu)勢(shì)，因此可以讓工程項(xiàng)目創(chuàng)造出來(lái)更多的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益。

粉煤灰拌和物。粉煤灰是燃煤熱電站煙囪當(dāng)中收集到的灰塵，灰塵一般情況下是會(huì)比水泥細(xì)一些，含有數(shù)量眾多的球狀玻璃珠，和石灰、水泥以及砂石之間會(huì)呈現(xiàn)出來(lái)比較強(qiáng)的親和性，在此情況下形成的拌和物是優(yōu)良的地基以及基礎(chǔ)性工程材料，因此會(huì)在水利、道路以及建筑工程領(lǐng)域當(dāng)中逐步得到應(yīng)用。二灰，也即是粉煤灰與石灰拌和在一起，簡(jiǎn)稱(chēng)為“二灰”。粉煤灰當(dāng)中的酸性氧化物質(zhì)和石灰消解之后形成的氫氧化鈣之間發(fā)生反應(yīng)，會(huì)形成一定數(shù)量水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣等膠凝性物質(zhì)，在各種類(lèi)型膠凝性物質(zhì)硬化之后，強(qiáng)度會(huì)得到一定程度提升，可以在地基加固以及基礎(chǔ)墊層設(shè)置領(lǐng)域當(dāng)中得到應(yīng)用；二灰砂樁，在某個(gè)位置上應(yīng)用粉煤灰、石灰以及砂的基礎(chǔ)上添加一定數(shù)量外加劑形成的灰土樁，在新填土地基中應(yīng)用，可以使地基的承載力水平得到一定程度提升，也可以使變形量得到有效控制，因此可以展現(xiàn)出較為明顯的效果。二灰瀝青混凝土，在公路修建中，在瀝青混凝土中，摻加一定數(shù)量的消石灰以及粉煤灰，可以使混凝土強(qiáng)度大幅度提升。假如說(shuō)先開(kāi)展石灰拌和，沉淀一天之后再摻加一定數(shù)量粉煤灰，即便想要粉煤灰的強(qiáng)度提升一倍之上，也是一件十分容易的事情，在拌和物質(zhì)的水灰比是0.3后者更為低下的情況下，可以使用粉煤灰替代60%的水泥開(kāi)展混凝土拌和工作，在此情況下調(diào)配出來(lái)的混凝土不單單具有強(qiáng)度高和耐久性強(qiáng)等特征，混凝土本身的彈性模量、徐變以及凍融性能等參數(shù)都和普通混凝土相等。另外，這種摻量表高的粉煤灰混凝土實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中，抵抗離子侵襲的能力比較強(qiáng)。CFG，CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡(jiǎn)稱(chēng)，這種樁體的骨料實(shí)際上是碎石，可以添加一定數(shù)量的石屑，以便于顆粒級(jí)配比得到改善，也可以摻加一定數(shù)量的粉煤灰，使混合料本身的拌和容易性得到改善，還可以對(duì)水泥的使用量得到一定控制。因?yàn)闀?huì)和周?chē)粩D壓的土壤一起承受上方傳遞載荷，也會(huì)被稱(chēng)為是CFG樁復(fù)合地基。在和以往各個(gè)工程項(xiàng)目當(dāng)中應(yīng)用的碎石樁進(jìn)行相互比較的情況下，CFG樁體實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中可以使承載力水平大幅度提升，也可以展現(xiàn)出來(lái)比較強(qiáng)的可調(diào)節(jié)性，與此同時(shí)可以讓變形問(wèn)題出現(xiàn)的幾率得到有效地控制。CFG樁處理工作進(jìn)行的過(guò)程當(dāng)中，成本相較于碎石混凝土樁來(lái)說(shuō)，更加經(jīng)濟(jì)，也會(huì)在制作工作進(jìn)行的過(guò)程中應(yīng)用煤灰和石屑，因此可以創(chuàng)造出來(lái)更多的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益。

2 新型建材發(fā)展趨勢(shì)分析

截止到目前為止，普通建筑物的壽命一般情況下在50年左右?，F(xiàn)代社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量不斷增多、規(guī)模不斷擴(kuò)大、綜合性也不斷提升，比方說(shuō)超高等建筑、大型水利基礎(chǔ)設(shè)施等規(guī)模較大的工程項(xiàng)目，在建設(shè)過(guò)程中會(huì)呈現(xiàn)出周期長(zhǎng)、花費(fèi)多以及維修難度高等特征，因此會(huì)對(duì)建筑的耐久性提出比較高的要求。其次，人類(lèi)社會(huì)發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，不斷地對(duì)生存環(huán)境較為惡劣的地方進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用，在此過(guò)程中也需要使用大量耐久性較強(qiáng)的材料?，F(xiàn)階段開(kāi)發(fā)的目標(biāo)是耐久性強(qiáng)的混凝土、鋼骨混凝土以及防銹鋼筋，在惡劣環(huán)境當(dāng)中長(zhǎng)期保持各項(xiàng)性能的材料，也是重點(diǎn)研發(fā)目標(biāo)。在空間維度比較大的建筑物當(dāng)中應(yīng)用到的第五代膜材料，逐漸在我國(guó)范圍內(nèi)建設(shè)工程當(dāng)中得到較為廣泛的應(yīng)用，它實(shí)際上是由高分子聚合物土層和基材依據(jù)所需的厚度、寬度，在施行特殊性比較強(qiáng)的工藝措施粘合在一起，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中，展現(xiàn)出來(lái)的特征是承載力比較強(qiáng)，可以在大空間構(gòu)筑工作進(jìn)行的過(guò)程當(dāng)中展現(xiàn)出比較強(qiáng)的適應(yīng)性，也具備一定自然生態(tài)美觀性。

3 結(jié) 語(yǔ)

針對(duì)創(chuàng)新型建筑材料開(kāi)展的研究工作，是建設(shè)工程發(fā)展過(guò)程當(dāng)中的一個(gè)重要工作，建筑工程施工企業(yè)只要將科技以及研發(fā)能力掌握在自己手中，就可以對(duì)自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力做出保證，也可以讓自身在競(jìng)爭(zhēng)越發(fā)激烈的市場(chǎng)當(dāng)中逐步占據(jù)一席之地，在生產(chǎn)力不斷提升以及建筑材料研發(fā)力度提升的背景下，人類(lèi)日常生產(chǎn)生活當(dāng)中可以應(yīng)用到的能源越發(fā)減少，因此建設(shè)環(huán)境保護(hù)自然是一件十分重要的事情.

[1]姜力.淺談混凝土技術(shù)在建筑工程中的創(chuàng)新與應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新 ,2017,(27):166-167.

[2]靳世隆.建筑節(jié)能與建筑設(shè)計(jì)中的新能源利用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2017,(27):177-178.