浅析现代建筑中土木工程新型材料的应用论文_赵宏生

浅析现代建筑中土木工程新型材料的应用论文_赵宏生

辽宁沈阳

摘要:在社会发展的过程中,建筑物的体型、结构、功能造型越来越往大型化、复杂化和多样化演变。对建筑技术的要求也越来越高,采用的新材料、新设备、新的结构技术也应运而生。节能技术、信息控制技术、生态技术等也日益与建筑相互融合。因此,了解土木工程材料的发展状况、把握土木工程材料的发展趋势对于今后建筑业的发展显得十分重要。

关键词:建筑;土木工程;新型材料

一、新型节能环保材料的分类及特点

1、新型节能环保材料的分类

目前建筑工程中常用的新型节能环保材料大致可以分为四类。①保温隔热材料。这种材料大多运用在建筑物墙体或屋顶的修建中,可以起到保温隔热的作用。通常所用的保温隔热材料包括无机绝热材料与有机绝热材料这两类,前者有石棉、珍珠岩、泡沫混凝土、玻璃棉等;后者有泡沫塑料、绝热薄膜、植物纤维绝热板等。②新型墙体材料。这种材料在建筑工程运用中占到了70%左右的比例。新型墙体材料通常包含了黏土空心砖、非黏土砖、加气混凝土、复合板材等。③节能门窗与玻璃。这类材料占据建筑工程运用材料的40%左右,也是建筑物热能交换最为活跃的部分。④防水密封材料。这类材料属于建筑工程中十分重要的功能性材料,也是建材工业的核心构成元素。

2、新型节能环保材料的特点

①新型节能环保材料坚持了可持续发展原则,把环境保护与能源节约的思想综合到一起,实现了资源的高效配置,同时有利于非可再生资源的循环使用。②对于建筑物材料的自身性能而言,新型节能环保材料在这方面也获得了较大程度的发展,带来了新的建筑功能与使用效果。③新型节能环保材料的运用还为居民们打造了理想的居住空间,使建筑与自然环境能更好地结合起来。

二、高掺量粉煤灰混凝土

作为工业副产品粉煤灰的排放量十分巨大,大掺量粉煤灰混凝土能够充分地利用工业废渣粉煤灰的潜在活性,减少水泥用量,降低混凝土生产成本;变废为宝,化害为利,节约堆放粉煤灰的大量宝贵土地;更大程度地发挥高性能优势,改善混凝土工作性、耐久性和物理力学性能。高掺量粉煤灰混凝土既能节约水泥,又能消耗大量的粉煤灰,对于减轻环境负荷十分有效。大掺量粉煤灰混凝土作为一种新型材料,具有自身独特的优越性,但是目前应用范围不大,究其原因,主要是大掺量粉煤灰混凝土自身的性能在某些方面还不能够很好的满足工程需要,例如其早期强度低,抗碳化性能差,不能很好的保护钢筋。另外,技术人员的观念也限制了其发展,随着该项技术不断完善,大掺量粉煤灰混凝土的各项性能不断得到改善,一定会在各项建设拥有广阔的应用前景。

三、新型节能墙体材料

1、新型砌筑材料

砌筑结构的墙体,选用导热系数小、保温隔热性能好的砌体材料的较为普遍,因为这样才能达到墙体传热量尽可能小的目的。这类材料常见的有蒸压加气混凝土砌块、普通混凝土以及粉煤灰、煤矸石等混凝土空心砌块材料,同时会采用保温砂浆作为砌体胶凝材料。近年来发展应用比较广泛的还有保温绝热材料与传统的墙体材料或新型墙体材料复合而成的节能墙体。

2、新型复合墙板

轻质墙板作为新型墙体材料,广泛用于建筑内墙、外墙、屋面、围墙,可加快建设速度,减轻劳动强度,降低工程造价,有效提高建筑使用面积。利用工业废渣生产墙体材料,还能节约能源,保护耕地,是墙体改革的发展方向,符合国家墙改和产业发展政策。根据国务院国发办通知精神,国家有关部委分别于2001年至2009年三次联合发文,将我国577个省会及大中城市列入“禁粘”城市,要求分期分批禁止或限制生产、使用实心粘土砖,并逐步向小城镇和农村延伸。实现到2010年,新型墙体材料产量占墙体材料总量的比重达到55%以上,建筑应用比例达到65%以上的总体标准。墙体发展的整体要求,是由粘土向非粘土、实心向空心、小块向大块、重质向轻质的方向发展,轻质墙板正是以其轻质、环保、节能、利废、高效、质优、价廉而成为建筑工程之首选。目前国内墙板加工成型方式主要有两类:一类为固定式机械立模法;另一类为移动式挤出法,也称地模法。前者属于模具成型工艺,后者属于挤出成型工艺。

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3、FRP复合材料

FRP,纤维增强复合塑料,是英文(FiberReinforcedPlastics)的缩写,现有CFRP、GFRP、AFRP、BFRP等。中文中玻璃钢指的就是GFRP。FRP复合材料是由纤维材料与基体材料按一定的比例混合后形成的高性能型材料。由于所使用的树脂品种不同,因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。质轻而硬,不导电,机械强度高,回收利用少,耐腐蚀。随着社会科学技术的进步,土木工程结构学科的发展,在很大程度上得益于性质优异的新材料、新技术的应用和发展,而FRP以其优异的力学性能及适应现代工程结构向大跨、高耸、重载、轻质发展的需求,正被越来越广泛地应用于桥梁工程、各类民用建筑、海洋工程、地下工程中,受到结构工程界广泛关注。

4、智能建筑材料

所谓智能材料,顾名思义,就是一种能"感觉"出周围环境的变化,并且能针对环境的变化采取相应对策的材料.当它接受到外界的振动、压力、声音、温度、电磁波等物理量的变化时,其性状将随之变化.智能材料是指那些能对环境产生反应的液体、合金、合成物、水泥、玻璃、陶瓷和塑料等材料,其应用领域十分广阔。建筑在其使用过程中,由于环境载荷、疲劳、腐蚀效应和材料老化等不利因素的影响,结构将不可避免地产生损伤积累、抗力衰减,严重时甚至导致突发事故。为了有效地避免突发事件故的发生,对此类结构和设施的健康监测则尤为重要。因此智能建筑材料在大型土木工程健康监测中未来将得到广泛应用。

四、绿色建筑材料使用应注意的问题

1、选材方面

由于绿色建筑材料的种类繁多,对于不同的土木工程施工要求和目标的具体情况,在使用绿色建筑材料时,需要注意材料性质以及功能的筛选。对于结构性绿色建筑材料,传统使用木材、石材和粘土砖较多,这些在生产时会产生大量的粉尘污染,竹制结构材料在土木工程施工应用,有效解决了上述问题。但是它的获取需要占用大量田地,因此在实际的应用绿色建筑材料中,需要多方面考虑,确定选材的种类以及施工使用量的占比。

2、施工方面

由于绿色建筑材料在土木工程施工中实现绿色健康以及节能环保是以提升施工原材料成本为基础的,对于土木工程的施工会受很大的局限性。一些土木工程建设企业会结合自身的企业规模和市场竞争力综合进行考量,导致绿色建筑施工材料在具体的施工应用过程中,很难有效贯彻落实。绿色建筑材料的使用状况直接决定建筑的节能环保性能和安全健康性能,因此对于绿色建筑材料的应用经济性需要注意。

3、验收方面

绿色建筑材料拥有良好的性能和质量,然而在实际的土木工程施工中发现,一些施工管理人员,为了获取非法的经济利益,不惜以次充好、以假乱真,严重影响了建筑质量及土木工程的建设指标和任务要求。同时,不同型号的绿色建筑材料实际展现的性能不同,在绿色建筑材料使用过程中,必须注意土木工程施工完成后相关指标的验收工作。切实保障绿色建筑材料行业健康发展,实现建筑行业的节能环保要求。

结束语

新型节能环保材料是将来建筑工程行业发展的必然趋势,对我国建设资源节约型社会而言也有着十分重要的意义。新型节能环保材料的研究与开发,切合了当前社会追求环境友好、能源节约的主导思想。

参考文献

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[5]李毅,赵卫东.土木工程概论[S].华中科技大学出版社,2013.

作者信息:赵宏生,男,身份证号码:2101811989****4933,1989年1月出生,籍贯:辽宁新民,专业方向:土木工程。

论文作者:赵宏生

论文发表刊物:《基层建设》2017年4期

论文发表时间:2017/5/26

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