摘要:土木工程是工程建设的重要组成部分,对整个工程的质量以及寿命具有重要影响,而土工工程的材料与土工工程质量息息相关,所以把握土工工程材料的应用,对我国土木工程的发展具有重要意义。本文主要探讨了土木工程材料的应用及发展趋势,希望能够为相关工作者提供借鉴。
关键词:土木工程材料;应用;发展趋势
随着我国建筑工程以及科学技术的不断发展,对土木工程质量提出了更高的要求,因此为了满足人们对土工工程质量的要求,加强对土工工程材料的研发,许多的新型的土木工程材料出现,这些新型材料的应用,可以大大提高土木工程质量,而且节能环保,有利于促进我国土木工程的可持续发展。所以本文在此进一步探讨土木工程材料的应用及发展趋势。
1土木工程材料的应用现状
随着我国土木工程不断发展,相关工作者加强对了土木工程材料的分析和研究,土木工程材料性能以及质量得到了不断提升,同时对于土工工程材料种类,也逐渐增多,在以往土木工程建设中,主要应用的是木材、钢筋混凝土、水泥以及沥青等材料,而随着土木工程复杂性增大,人们对土木工程质量的要求不断提高,再加上资源匮乏以及环境污染情况严重,因此传统的土木工程材料已经无法满足要求,所以近年来,相关工作者加大对土木工程新型材料的研发,土木工程材料从高强、耐用以及环保等方面,均得到了较高提升,材料应用方式得到了一定的提升。随着我国科学技术的不断发展,相关工作者在材料应用过程中,会积累更多的经验,对土木工程材料的性能进行不断的改进,会推动土木工程材料的不断发展。
2对土木工程材料的应用
2.1高性能混凝土
高性能混凝土具有良好的特性,具有良好的耐久性、强度以及稳定性,目前在一些高层建筑、桥梁工程以及海港建筑中使用的较为广泛,并且表现出独特的优势,可以获得良好的经济效益。(1)低强混凝土。低强混凝土可以作为填充材料,在特殊条件下,可以有效防止裂缝的产生。(2)轻质混凝土。轻质混凝土是指利用发泡剂充分发泡的泡沫,与水泥砂浆充分融合,通过施工以及养护形成的混凝土,该混凝土具有隔热保温的效果,属于加气混凝土的一种。(3)自密实商品混凝土。自密实商品混凝土具有良好的流动性以及粘度,将自密实商品混凝土应用在土木工程中,可以提高工程质量,减少噪音污染,而且在应用自密实商品混凝土过程中,自密实混凝土可以依靠自重,实现均匀流动,不需要依赖于施工人员,就可以实现商品混凝土的填充。
2.2新型节能墙体材料
(1)新型砌筑材料。在土木工程施工过程中,一般选择砌体材料,需要满足导热系数小、保温隔热性能好要求,以此减少墙体的传热量,常见可以满足要求砌筑材料主要有加气混凝土砌块、粉煤灰混凝土空心砌块等,除此之外还包括复合型新型节能墙体材料。(2)新型复合墙板。轻质墙板可以降低工程造价,提高施工速度,在建筑工程施工过程中,内墙、屋面以及外墙,都可以使用轻质墙板,同时墙体材料,还可以利用工业废渣进行生产,这样不仅可以有效的节约资料,减少环境污染。目前在土木工程施工中,运用轻质墙板,可以获得质优价廉的效果。
2.3FRP复合材料
FRP复合材料是指纤维增强复合材料,它是一种高性能型材料,其原料主要有纤维材料以及基体材料,并按照一定的比例进行混合而成。该材料具有较强力学性能,具有良好的抗拉、顶破以及抗撕裂等,同时还具有良好防渗性能、抗腐蚀性以及耐酸碱性,在工程建设中,隔离、补强以及防裂加固中,使用该材料,可以取得良好的效果。
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2.4智能材料
土木工程建筑使用年限较长,几十年甚至是百年以上,但是在使用过程中,受环境的影响,随着时间的推移,会使得土木工程出现老化问题,各部分的性能会逐渐衰退,容易出现安全事故,而智能材料应用在土木工程中,可以土木结构进行监测,充分了解土木工程结构的状况,对于存在老化的问题,可以及时的进行修补,做好土木工程结构养护工作,以此增强土木工程使用寿命,保证人们的生命安全。
3土木工程材料发展趋势分析
3.1绿色化
在土木工程建设过程中,会消耗大量的材料,而且会出现许多的废弃材料,对环境造成污染,这对于土木工程的可持续发展产生了不利影响。所以未来土木工程材料应向着绿色化的方向发展,目前在土木工程中,生态建材已经有所应用,它可以将废渣、垃圾等废弃物作为生态建材的原材料,并且采用低能耗制造生产工艺,材料中没有如甲醛、铬、铅等损害人的身体健康的材料,多使用除臭、抗菌、消磁、防辐射等材料,使得土木材料绿色、无污染,而且对人体健康有益。另外还应加强对材料的循环利用,尽量减少废弃物的产生。
3.2节能化
土木工程材料还应朝着节能化的方向发展,因此还应通过建筑材料以及技术的应用,实现建筑材料的有效节能,在土木建筑材料中,新型材料中比较节能环保的保温材料主要包括分聚氨酯板、玻化微珠保温砂浆、合成高分子防水卷材等,相比传统的墙体保温材料,新型保温材料不仅具有良好的保温效果,同时还更加的节能环保,可以有效提高施工效果,降低土木工程材料运用的成本,提高土木工程建设的经济效益。
3.3智能化
智能材料是指具有智能特性的新型材料,智能材料具有许多的功能,如传感功能、反馈功能以及自我诊断修复功能,目前智能材料初步得到了应用,如结构的安全检测、结构损坏评估以及根基桥梁检测等。在土木工程中,应用智能材料,其性能优势较为突出,例如在地基施工过程中,想要判断根基的情况,可以放入光线传感器即可获得观测结果;在水泥溶浆中,通过放入碳纤材料的家兔,可以检测内部结构是否存在破坏,并发出自动报警。随着我国计算机技术以及自动化控制技术的不断发展,未来智能化材料是土木工程材料发展的重要趋势之一,对我国土木工程材料的发展具有重要意义。
3.4高科技的应用
在土木工程材料发展过程中,应跟随时代发展,不断融入一些高科技技术,使得土木材料功能多样化,各项性能得到有效提升,在开发土木工程材料过程中,应利用高科技技术,尽量以当地的废弃材料作为作为原材料,加大对废弃物利用率,加强对自然资源的有效保护,使得生态环境维持平衡。目前已经出现了利用高科技技术应用生产出的低成本健康材料,例如一些人造石材、水性材料以及复合性材料等,满足我国绿色建材发展的要求。
总结:
总之,土木工程作为建筑工程的重要组成部分,其材料质量与建筑工程质量息息相关,因此在土木工程建设过程中,还应加强对土木工程材料的应用,以此保证土木工程的施工水平。而随着我国可持续发展战略的提出,国家对环境保护越来越重视,人们对土木工程质量提出了较高的要求,因此还应加强土木工程新型材料的应用,以此加强土木工程材料节能环保,减少污染物的排放,降低工程造价,以此提高土木工程材料运用的经济效益以及社会效益,进而促进我国土木工程的不断发展。
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论文作者:谢红波
论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/31
标签:土木工程论文; 材料论文; 土木论文; 混凝土论文; 发展趋势论文; 过程中论文; 土工论文; 《防护工程》2018年第2期论文;