Page 61 - 土木工程中建筑设计与施工技术

第二章 建筑材料开发与应用

土一般用于不适合振捣的场景中，例如大体积混凝土浇筑的工程结构复杂或钢筋密集
难以振捣的结构以及居民区限制施工噪声的工程等。但自密实混凝土本身也具有明显
的缺点。首先，工程现场环境直接影响自密实混凝土的配合比设计，需要根据不同项
目的自身特点设计不同配合比，因而难以建立统一的材料性能试验标准。另外，目前

自密实混凝土并未大规模实际应用，制作工艺尚不成熟且对外加剂的依赖度高，造成
其耐久性比普通混凝土明显较差。
4. 轻质混凝土
轻质混凝土是通过发泡或填充等方法制得的一种低密度、高保温性、具有优良的

隔音与抗震性能的混凝土材料。通过发泡方法制作的轻质混凝土又叫泡沫混凝土，其
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密度可达到 550kg/m （普通混凝土密度约 2000kg/m ）。轻质混凝土随着密度的降低，
其抗压强度同样会大幅降低；填充型轻质混凝土则是将轻骨料掺入混凝土中制得，包
括聚苯乙烯泡沫（EPS）混凝土、陶粒混凝土、空心玻璃微球（HGMS）混凝土等。
填充型轻质混凝土与泡沫混凝土具有相似的性质，即低密度与高保温隔热性，且强度
及耐久性差。由于以上特点，目前轻质混凝土主要用于建筑物保温隔热方面，而较少
用于制作承重构件。
（二）土木工程构件层次研究现状

目前，结构构件的研究主要集中于混凝土与其他高性能材料（如型钢、钢管、
FRP 等）制作的组合构件。通过两种或几种材料组合，形成共同承力体系，从而达到
提高构件承载力及变形能力等性能的目的。近年来，我国对大量新型的组合构件进行

了研究与开发，并逐渐应用于实际工程中。
1. 型钢混凝土组合构件
为充分发挥型钢与混凝土各自的优势并弥补劣势，研究人员提出了型钢混凝土
（SRC）组合构件。对于 SRC 柱或剪力墙，一般是在混凝土中埋入型钢，从而发挥混

凝土高抗压强度与钢材高延性的特点，这种构件不但有较高的稳定性，而且具有很好
的抗火与抗腐蚀性，在荷载不变的情况下可以极大地减小构件截面积，进而增大可使
用面积。对于梁、板结构，一般将型钢放置在构件下部用以承受拉力，混凝土在上部
用以承受压力，从而发挥钢材高抗拉与混凝土高抗压的特点。但 SRC 构件相较于普

通混凝土（RC）构件成本较高，一般用于轴压比较高的高层或超高层建筑或是对承
载力有较高要求的建筑，对于一般民用建筑应用较少。另外，由于型钢的插入，造成
柱内钢筋密集，无论是钢筋绑扎还是混凝土浇筑都较为复杂，因此施工时构件质量不
易控制。

2. 钢管混凝土组合构件
钢管混凝土（CFST）构件也可以理解为一种特殊的 SRC 构件，是将混凝土灌注

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