土木工程新材料的發(fā)展趨勢(shì)

1、精選文檔房屋建筑學(xué) -土木工程新材料進(jìn)展趨勢(shì)理論的進(jìn)展，新科學(xué)管理體制的建立，新材料的消滅，新工藝的使用，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，高新技術(shù)的引入等都將使土木工程有一個(gè)新的飛躍。班級(jí):1109053學(xué)號(hào):110407242姓名:仵晗土木工程新材料的進(jìn)展趨勢(shì)材料是土木工程建設(shè)中的最基本的元素之一，材料的性能打算了土木工程的質(zhì)量。材料的組成打算了土木工程的結(jié)構(gòu)形式，它是土木工程最基本、最重要的元素。隨著人類文明及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)展，土木工程材料不斷的進(jìn)步與改善?，F(xiàn)代土木工程中，傳統(tǒng)的土、石等材料的主導(dǎo)地位已漸漸被新型材料所取代。目前，水泥混凝土、鋼材、鋼筋混凝土已是不行替代的結(jié)構(gòu)材料；新型合金、陶瓷、玻璃、有機(jī)材

2、料及其他人工合成材料各種復(fù)合材料等在土木工程中占有愈來愈重要的位置。 從某種程度上來說，土木工程材料往往標(biāo)志一個(gè)時(shí)代的特點(diǎn)。土木工程材料的進(jìn)展的過程是隨著社會(huì)生產(chǎn)力一起進(jìn)行的，它和工程技術(shù)的進(jìn)步有著不行分割的聯(lián)系。它們相互制約、相互依靠和相互推動(dòng)。新型的土木材料的誕生推動(dòng)了土木設(shè)計(jì)方案和施工工藝的變化，而新的土木工程設(shè)計(jì)方法和施工工藝對(duì)土木工程材料品種和質(zhì)量提出更高的和多樣化的要求。隨著人類社會(huì)的進(jìn)步和社會(huì)的進(jìn)展，更有效的利用自然資源，全面改善及快速擴(kuò)大人類工作與生存空間勢(shì)在必行，將來的土木工程必將需要在各種苛刻的環(huán)境條件下，實(shí)現(xiàn)多功能化，甚至智能化，滿足越來越高的平安、舒適、美觀、耐久的要求

3、，土木工程材料在原材料、生產(chǎn)工藝、性能以及產(chǎn)品形式諸多方面將面臨可持續(xù)進(jìn)展和人類文明進(jìn)步的嚴(yán)酷挑戰(zhàn)。土木工程材料現(xiàn)狀及要求與以往相比，當(dāng)代土木工程材料的物理力學(xué)性能也已獲得明顯改善。隨著現(xiàn)代陶瓷與玻璃性能的改進(jìn)，其應(yīng)用范圍也有明顯的變化。例如水泥和混凝土的強(qiáng)度、耐久性及其他功能均有所改善。此外，隨著技術(shù)的進(jìn)步，傳統(tǒng)的應(yīng)用方式也發(fā)生了較大變化，現(xiàn)代施工技術(shù)與設(shè)備的應(yīng)用也使得材料在工程中的性能表現(xiàn)比以往更好，為現(xiàn)代土木工程的進(jìn)展奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。盡管目前土木工程材料在品種與性能上已有很大的改進(jìn)，但與人們對(duì)于其性能的期望值還有較大差距。 鑒于土木工程材料的用量巨大，尤其在應(yīng)用方面，經(jīng)過長期使用的

4、不斷累積，單一品種或數(shù)個(gè)品種的原材料來源已不能滿足其持續(xù)不斷的進(jìn)展需求。尤其是歷史進(jìn)展到今日，以往大量接受的粘土磚瓦和木材等已經(jīng)給社會(huì)的可持續(xù)進(jìn)展帶來了沉重的負(fù)擔(dān)。從另一方面來看，由于人們對(duì)于各種建筑物性能的要求不斷提高，傳統(tǒng)建筑材料的性能也越來越不能滿足社會(huì)進(jìn)展的需求。為此，以自然材料為主要材料的時(shí)代即將結(jié)束，取而代之的將是各種人工材料，這些人工材料將會(huì)向著再生化、利廢化、節(jié)能化和綠色化等方向進(jìn)展。 從土木工程對(duì)材料技術(shù)性能要求的方面來看，技術(shù)性能的要求越來越多，各種物理性能指標(biāo)的要求也越來越高，從而表現(xiàn)為將來建筑材料的進(jìn)展具有多功能和高性能的特點(diǎn)。具體來說就是材料向著輕質(zhì)高強(qiáng)、多功能、良好

5、的工藝性和優(yōu)良耐久性的方向進(jìn)展。 從土木工程材料應(yīng)用的進(jìn)展趨勢(shì)來看，為滿足現(xiàn)代土木工程結(jié)構(gòu)性能和施工技術(shù)的要求，材料應(yīng)用也向著工業(yè)化的方向進(jìn)展。例如，水泥混凝土等結(jié)構(gòu)性能向著預(yù)制化和商品化的方向進(jìn)展，材料向著半成品或成品的方向延長，材料的加工、貯存、使用、運(yùn)輸及其他施工技術(shù)的機(jī)械化、自動(dòng)化水平不斷提高，勞動(dòng)強(qiáng)度漸漸下降。這不僅轉(zhuǎn)變著材料在使用過程中的性能表現(xiàn)，也漸漸轉(zhuǎn)變著人們對(duì)于土木工程使用的手段和觀念。 新型土木工程材料綠色建材土木工程材料行業(yè)對(duì)資源的利用和對(duì)環(huán)境的影響都占據(jù)著重要的位置，在產(chǎn)值、能耗、環(huán)保等方面都是國民經(jīng)濟(jì)中的大戶。為了保證源源不斷地為工程建設(shè)供應(yīng)質(zhì)量牢靠的材料，避開新型材

6、料的生產(chǎn)和進(jìn)展對(duì)環(huán)境造成危害，“綠色建材”應(yīng)運(yùn)而生。目前正在開發(fā)的和已經(jīng)開發(fā)的綠色建材和準(zhǔn)綠色建材主要有以下幾種： 第一，利用廢渣類物質(zhì)為原料生產(chǎn)的建材，這類建材以廢渣為原料生產(chǎn)磚、砌塊、材板及膠凝材料，其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能利廢，但仍需依靠科技進(jìn)步，連續(xù)爭辯和開發(fā)更為成熟的生產(chǎn)技術(shù)，使這類產(chǎn)品無論是成本上，還是性能方面都能發(fā)揮最大的效益。其次，利用廢棄的有機(jī)物生產(chǎn)的建材產(chǎn)品，以廢塑料、廢橡膠及廢瀝青等可生產(chǎn)多種土木工程材料，如防水材料、保溫材料、道路工程材料及其他室外工程材料。這些材料消退了有機(jī)物對(duì)環(huán)境的污染，還節(jié)省了石油等資源，符合在資源可持續(xù)進(jìn)展方面的基本要求。 第三，利用各種代木材料，用其他廢料

7、制造的代木材料在生產(chǎn)使用中不會(huì)影響人的身體健康，利用高新技術(shù)使其成本和能耗降低，將是將來綠色建材的主要進(jìn)展方向。 第四，利用來源廣泛的地方材料為原料，利用高科技生產(chǎn)的低成本健康建材。不同的地區(qū)都可能有來源豐富、不同種類的地方材料，依據(jù)這些地方的性質(zhì)和特點(diǎn)，利用現(xiàn)代技術(shù)，可生產(chǎn)各種性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些復(fù)合性材料也是綠色建材的進(jìn)展方向。 眾多現(xiàn)象表明進(jìn)入21世紀(jì)以后，在我國甚至是全世界范圍內(nèi)，土木工程材料的進(jìn)展應(yīng)具有以下的一些趨向：研制高性能材料，例如研制輕質(zhì)、高強(qiáng)、高耐久性、優(yōu)異裝飾性和多功能的材料，以及充分利用和發(fā)揮各種材料的特性，接受復(fù)合技術(shù)，制造出具有特殊功能的復(fù)

8、合材料。充分利用地方材料，盡量削減自然資源，大量使用廢礦、廢渣、垃圾等廢棄物作為生產(chǎn)土木工程材料的資源，以及愛護(hù)自然資源和維護(hù)生態(tài)環(huán)境的平衡。節(jié)省能源，接受低能耗、無環(huán)境污染的生產(chǎn)技術(shù)，優(yōu)先開發(fā)、生產(chǎn)低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的節(jié)能型材料。材料生產(chǎn)中不得使用有損人體健康的添加劑和顏料，如甲醛、鉛、鎘、鉻及其化合物等，同時(shí)要開發(fā)對(duì)人體有益的材料，如抗菌、滅菌、除臭、除霉、防火、調(diào)溫、消磁、防輻射、抗靜電等。產(chǎn)品可循環(huán)在再生赫利用，無污染廢棄物，以防止二次污染。 在將來，傳統(tǒng)材料將得到改觀，鋼材將朝著高強(qiáng)、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向進(jìn)展。日本、美國、俄羅斯等國家已經(jīng)把屈服點(diǎn)為700Nmm2以上的鋼材列人了規(guī)范；如何合理利用高強(qiáng)度鋼也是一個(gè)重要的爭辯課題。高性能混凝土及其它復(fù)合材料也將向著輕質(zhì)、高強(qiáng)、良好的韌性和工作性方面進(jìn)展。此外一些全新的更加適合建筑的材料將問世，尤其是化學(xué)合成材料將推動(dòng)建筑走向更高點(diǎn)。 同時(shí)，設(shè)計(jì)方法的精確化，設(shè)計(jì)工作的自動(dòng)化，