新型材料在土木工程中的應用3頁

1、新型材料在土木工程中的應用材料學院 建筑與土木工程 * 學號*現(xiàn)在建筑業(yè)的發(fā)展趨勢愈加傾向于新型建筑材料的的使用，和能源的節(jié)約以及再利用，這不僅是能源方面的突破，也是出于環(huán)保的要求。新材料和新技術手段的應用，為土建工程的施工提供了有力的質量保障，而求還能節(jié)省資金與造價，提高施工單位的收益，具有很好的經濟價值。本文主要介紹新型防水卷材和自清潔玻璃以及一些智能材料在土木工程中的應用。1、土木工程中的新型防水卷材中國新型防水材料從二十世紀八十年代開始研發(fā)推廣，至今已走過二十多年，從原來的紙?zhí)r青油氈和塑料油膏兩個品種的傳統(tǒng)防水材料發(fā)展至今，已有五大類幾十個品種的新型防水材料，每年防水施工總面積達到十

2、億平方米以上，隨著中國建筑業(yè)的飛速發(fā)展，防水材料的生產和銷售總量每年將以12%以上的速度快速發(fā)展，因此，要大力推廣新型防水材料的使用面積，減少建筑工程滲漏率。高聚物改性瀝青防水卷材目前預計產銷量為1.92億m2，產品主要包括SBS 、APP（APAO）作改性材料的高聚物改性瀝青防水卷材，胎基以聚酯胎和玻纖胎為主。發(fā)展趨勢為SBS改性瀝青防水卷材和自粘型改性瀝青防水卷材呈快速上升趨勢，復合胎瀝青防水卷材呈下降趨勢?，F(xiàn)在發(fā)展最快的是濕鋪預鋪自粘改性瀝青防水卷材（含自粘高分子防水卷材）。SBS改性瀝青防水材料與普通瀝青防水材料相比，SBS瀝青防水材料低溫柔韌性能、抗裂性能和粘結性能更好，施工操作方便

3、靈活，適于各種建筑物的屋面與地下防水，其防水性能好，而且對環(huán)境無污染，在價格方面也較容易為大眾接受。因此，SBS改性防水材料已廣泛應用于工程中。作為土木工程中不可缺少的主要建筑材料之一，防水材料質量的優(yōu)劣與建筑物、構筑物的使用壽命密切相關。以上這些新型防水材料在土木工程中的應用將使土木工程建筑物、構筑物的使用壽命大大提高。2、土木工程中的自清潔玻璃玻璃幕墻因其功能性和裝飾性等優(yōu)點被建筑師們所青睞, 但玻璃幕墻的清潔卻是一個令人頭痛的問題, 使用洗滌劑來清潔玻璃不僅污染環(huán)境, 也浪費大量的水資源。依靠自然雨水沖刷的自清潔玻璃是從根本上解決玻璃清洗的最有效方法, 因此, 研究制備自清潔玻璃成為當今

4、的研究熱點。采用自潔凈玻璃制成的建筑玻璃幕墻,可以長久地保持清潔明亮,并大大減少了幕墻清洗保潔費用及清潔劑對環(huán)境的污染。用自潔玻璃制成道路照明玻璃和汽車玻璃,可防止汽車廢氣污染,也可顯著提高照明效果；自潔玻璃不僅適用于各種公共建筑,也適合尋常家居裝飾,在家居中,使用自潔玻璃,可有效地消除室內的臭味、煙味和人體異味;在水汽很重的浴室,普通鏡子幾乎會看不出人影,而采用鍍TiO2薄膜的鏡子,仍然會很清晰。自潔玻璃具有能將近紅外光抵擋的功能,從而具有更好的保暖節(jié)能性能,可作為新型材料加以推廣。在如今國家實行建筑節(jié)能政策的形勢下,自潔凈玻璃作為節(jié)能材料有著巨大的應用發(fā)展空間(建筑物的大部分熱量是經由玻璃

5、傳遞的) 。盡管目前國內自潔凈玻璃的消費能力偏低,但近年來,基本建設投資規(guī)模迅速增大,建筑業(yè)得到蓬勃發(fā)展,國內各大城市的公共建筑物、高層寫字樓、購物中心及星級賓館等建筑物玻璃用量正迅猛上升;再加上國內環(huán)保意識的增強以及人們更加注重生存質量,及可持續(xù)發(fā)展的要求，自潔凈玻璃的市場前景是非常廣闊的。3、土木工程中的智能材料智能材料誕生于21世紀，它的設計靈感來源于生物學，是高新材料研究的重點。隨著智能材料在這個領域的應用變廣，我們似乎看到了智能材料在土木工程中的發(fā)展前景是如此的寬闊。 最初，建筑的出現(xiàn)是為了保證人類的正常生活，保證人類的安全生存。而我們的祖先在建筑空間是為了遮風擋雨，他們使用的材料都

6、是來自于自然環(huán)境中的天然材料。常用的建筑結構都是將構造材料進行提升，為了滿足建筑需求，定期的對工程管理進行維護和評價。傳統(tǒng)的建筑方法阻礙了建筑業(yè)的發(fā)展，此時的建筑處于一種被動狀態(tài)，建筑目標完成后，馬上投入使用，這樣的建筑完全沒有安全性可言，結構是否合理關系著住戶的安危，不合理的設計和理念為建筑埋下了安全隱患，掌握不了建筑的整體結構，人們就無法對建筑的危險指數(shù)作出預測，很難避免災難的發(fā)生。 智能材料是一種能感知外部環(huán)境刺激，并且對刺激能夠判斷，采取適當方式處理且本身自帶執(zhí)行能力的一種新型功能材料，因該材料可智能處理事物， 智能材料的出現(xiàn)使人們擺脫了“掌握不了建筑的整體結構，無法對建筑的危險指數(shù)作

7、出預測，很難避免災難的發(fā)生 ”這一隱患。智能土木結構就是將智能材料和土木工程相結合的一種建筑結構，而土木工程結構最重要的就是強度、安全性、可靠性和耐久性這幾個因素，智能土木結構也不例外。在建筑前對土木結構的性能進行研究分析，不僅減少了建筑成本，還能降低建筑過程中的風險。但這些檢測方法只是從外部進行檢測，并不能完全檢測到土木結構內部性能的變化情況，一旦土木結構的內部遭受損傷或破壞，檢測技術就無法監(jiān)測或預測。智能傳感器的出現(xiàn)主要是針對較高的建筑物、承重較大的橋梁、發(fā)電蓄水等這些大型的建筑結構，智能傳感器的安裝能敏感的檢測到結構性能的變化，從而有了安全的保障。 隨著科技的發(fā)展，為了監(jiān)測混泥土結構的變

8、化，將光導纖維防止在混泥土結構中，光導纖維的用途范圍很廣泛，在電控領域、建筑領域和其他領域都有涉及，在建筑領域中，利用的是光導纖維的監(jiān)測和通訊兩個功能。把光纖傳感器安置在土木結構中，利用光纖傳感器作為感知根基破壞的敏感元件。碳纖維是一種新型研究材料，它不僅具有碳本身的屬性，還具有纖維的可加工性和柔韌性，把這種材料加入水泥熔漿中，按照一定比例對碳纖維材料的含量進行調節(jié)，水泥熔漿會跟隨設備工藝的調節(jié)而發(fā)生變化，我們將這種變化定義為回應力敏感，光纖傳感器會監(jiān)測土木結構內部性能的變化情況，一旦出現(xiàn)受損或斷裂情況，傳感器會發(fā)出警報聲，同時碳纖維材料在土木工程結構中也將發(fā)揮自身的優(yōu)勢和診斷能力。由于碳纖材料具有診斷能力，因此，它被廣泛的應用于各種水壩、橋梁的監(jiān)測系統(tǒng)中，及時對建筑結構性能的變化做出預測和分析。橋梁是一種以彎曲變形為主要變形方式的材料，而橋梁所能承受的載荷通常跟它本身所具有的強度成正比，因此，強度和載荷間有著密切的關系，對于橋梁的維修是根據(jù)監(jiān)測結果進行的，檢測器在橋梁中的應用減少了橋梁的維修成本和診斷成本 ?？傊?，新型建筑材料品種的不斷涌現(xiàn)和產量的不斷增長是新世紀建筑業(yè)發(fā)展的客觀要求，它們正在推動著土木工程技術向前發(fā)展。隨著經濟的發(fā)