土木工程材料的浅析论文

时间:2018-01-16 材料毕业论文 我要投稿

  土木工程(英文:Civil Engineering)是建造各类工程设施的科学技术的统称。下面是小编为你带来的 土木工程材料的浅析论文,欢迎阅读。

  摘 要:土木工程材料作为土木工程建设中的基本物质基础对于工程的质量和寿命有着直接的影响,随着社会的发展和科技的进步,人类对建筑材料的使用性能、外观、环保性等各方面的要求越来越高,对材料质量、节能效果也越来越看重。

  关键词:土木;工程;材料;绿色;发展

  1 土木工程材料的应用概况

  随着建筑工程的快速发展土木工程材料更新换代也在不断的进行,土木工程材料的性能和质量一直在不断提高和完善,工程中材料的种类也越来越多,根据不同的特性和规格可以对土木工程材料进行分类。在传统土木工程中常见的材料就是木材、水泥、沥青、砌筑材料、钢筋混凝土等,这些材料是整个土木工程和建筑的基础构成,土木工程是一项复杂的长期性工程,对于材料的用量也相当地大,随着对材料的不断研究和土木工程的不断发展,基本材料已经渐渐不能满足人们的要求,城市化和工业化的进程促进了建筑业的发展,也造成了资源的匮乏和短缺,建筑垃圾普遍存在很难处理,这就需要我们对土木工程材料有新的理解和研发,如何采用新型的土木工程材料,废旧物品的二次利用如何实现,建筑物的性能如何提高都是需要考虑的内容。总的来说土木工程材料要满足的条件就是轻质、高强、耐用、环保等基本特征,对于材料的技术性能也有更高的要求,从物理指标和绿色指标上都要进行控制,这是未来土木工程材料发展的主要方向。

  随着材料技术的不断进步,现代的土木工程材料也有了很大的发展,其中物理力学方面的性能已经有了明显的提高,随着现代陶瓷与玻璃的性能改进,土木工程材料的应用范围也越来越大。并且随着需求的提高材料科学进入了一个新的阶段,一些特殊性能的材料应用广泛,例如,吸声材料、隔音材料、耐热材料、防水抗渗材料、耐磨耐腐蚀材料、防辐射材料、绝热材料等层出不穷,并且材料的应用方式随着科技的发展也有了很大的变化,现代施工技术与设备的应用也使得材料在工程中的性能表现比以往好,为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。为满足现代土木工程结构性能和施工技术的要求,材料应用也向着工业化的方向发展。另外,随着材料的设计、加工和使用的不断完善,施工技术的不断提高,材料在使用过程中表现的性能也越来越完善,这是对于土木工程材料发展的一个推动。

  2 土木材料的发展趋势

  2.1 绿色化

  材料及其制品的制造、使用及废弃过程是造成能源短缺、资源过度消耗和枯竭以及环境污染的主要原因之一。在工程建设中,建筑材料的生产、使用及回收,不仅消耗了大量的资源和能量,而且带来了严重的环境污染问题。目前,生态建材在土木工程中已得到初步推广,在高层建筑、隧道工程中也不断广泛应用,使用效果和质量亦越来越多的得到肯定。从材料的制造、使用、废弃直到再生的整个生命周期中必须具备与生态环境的协调性及舒适性,它满足可持续发展的需要,做到了发展与环境的统一,生态材料生产所用原料尽可能少用天然资源,大量使用尾矿、废渣、垃圾、废液等废弃物;生态材料采用低能耗制造工艺和无污染环境的生产技术;材料生产中不得使用有损人体健康的添加剂和颜料,如甲醛、铅、镉、铬及其化合物等,同时要开发对人体有益的材料,如抗菌、灭菌、除臭、除霉、防火、调温、消磁、防辐射、抗静电等。产品不仅不损害人体健康,而应有益于人体健康,产品具有多功能化。产品可循环再生和回收利用,无污染废弃物,以防止二次污染。

  2.2 节能化

  生态建材的发展离不开材料的节能化,建筑材料和技术的发展为建筑节能提供原动力。相比于以往简单的砖、石块、混凝土等墙体保温材料,玻化微珠保温砂浆、酚醛板、聚氨酯板、合成高分子防水卷材等新型保温材料的运用使得建筑更加节能环保,墙体保温质量也得到很好的满足。提高建筑施工工艺是建筑技能环保的重要途径。

  2.3 智能化

  智能材料是新诞生的一种材料,其灵感源于仿生学,特指具有感知环境刺激,并且对环境的刺激进行分析、处理、判断,采取适当的措施进行适度反应的具有智能特性的新型材料。智能材料具有传感、反馈、自我诊断修复等功能,是横跨多个专业而产生的新产品。现阶段,智能材料在具体结构的安全检测、根基桥梁检测及损坏评估方面已经获得初步成果,在研究和土木工程结构实践应用中已经突现出其优越性能。例如,在地基中放入光线传感器,可直接判断根基是否破坏;把碳纤维材料放置于水泥溶浆中,根据其变硬特性而电阻随外界压力变化而变化,可在内部结构接近损坏区或破坏区时进行自动报警。智能材料在土木工程中的应用,是材料科学、计算机科学、自动化控制技术发展的重要阶段,对土木工程的发展有着极其深远的影响,是土木工程材料发展的最终方向。

  2.4 高科技应用

  随着技术的快速发展高性能的材料逐渐应用到土木工程建设当中,例如一些材料强度更高、体积更小、耐久性更高、装饰性更好,或者功能性更为齐全等,对于复合材料的制造也要充分发挥,利用多种材料的各种性能采用复合技术进行研发,另外,要对地方材料进行有效的利用,同一地区都可能有来源丰富、不同种类的地方材料,根据这些地方的性质和特点,利用现代技术,可生产各种性能的健康材料。尽量避免造成材料的浪费和长途的运输,对于环境要注意平衡和维护,采用高科技形式的健康建材,大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物作为生产土木工程材料的资源,从而更好的对自然资源做到保护和生态环境平衡的维持,以及保护自然资源和维护生态环境的平衡。利用高科技生产的低成本健康建材,例如某些人造石材、水性涂料、某些复合性材料也是绿色建材的发展方向。

  3 结语

  土木工程材料与人类的生活及生产息息相关,它和工程技术的进步有着不可分割的联系。随着科技的发展生态材料、智能材料、建材节能化得到越来越多的关注和重视,我们要在现有的基础上不断发展和创新,促进土木工程材料的可持续绿色的发展。

  参考文献

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