土木工程领域中新材料的应用研究 本文关键词：土木工程，中新，领域，材料，研究
土木工程领域中新材料的应用研究 本文简介：摘要：在土木工程的发展中,材料对其性能、质量有着直接影响,把好土木工程材料的选择关,对于提高土木工程质量,降低建筑能耗,都有积极的作用和价值。随着技术的成熟,出现了各种新材料,大大提升了土木工程的施工安全性和效率,也减轻了施工人员的压力,降低能源消耗,满足土木工程的发展需求。本文针对土木工程领域中新
土木工程领域中新材料的应用研究 本文内容：
摘要：在土木工程的发展中, 材料对其性能、质量有着直接影响, 把好土木工程材料的选择关, 对于提高土木工程质量, 降低建筑能耗, 都有积极的作用和价值。随着技术的成熟, 出现了各种新材料, 大大提升了土木工程的施工安全性和效率, 也减轻了施工人员的压力, 降低能源消耗, 满足土木工程的发展需求。本文针对土木工程领域中新材料的特性和具体应用进行阐述与分析。
关键词：土木工程,新材料,特征,应用
土木工程材料及施工中应用的各种建筑材料, 属于建筑物的结构元素之一, 也是土木工程中成本较高的一项花费, 在建筑业的发展下, 我国的土木工程材料也日新月异, 各类新材料、新技术出现, 品类繁多、满足了节能环保的要求。在土木工程中, 材料的选择直接影响建筑物的寿命、安全, 为了满足人们的使用需求, 研发人员成功研发出了多种土木工程新材料。
1 新型混凝土材料的应用
在寒冷冬季, 户外天气环境恶劣、气温低, 应用新型混凝土材料, 能够促进混凝土结构的凝结, 提高强度, 且该种材料不容易结冰, 可以有效控制好化热程度, 强度高、使用时间长、即便在寒冷的北方使用, 也不会影响土木工程墙体内部的钢筋, 保证材料的耐久性和兼顾性, 后续的修整难度也较低。目前常用的新型混凝土材料有下面几类:
自密实混凝土:在应用自密实混凝土之前, 不需要进行振捣, 借助其自重, 可以完成自我密实, 该种材料具有良好的流动性, 不易离析。在自密实混凝土中, 主要由粗骨料、细骨料组成, 水灰配比为0.9:1, 可以根据不同的需求来调整塑化剂用量与水灰比。
轻质混凝土:轻质混凝土主要是由浮石、凝灰岩、煤矸石、煤粉灰、炉渣组成, 密度较小, 保温性能、抗冻性能好, 成本低廉, 能够将废旧材料利用起来, 可以有效减少环境和大气污染。
低强混凝土:低强混凝土主要应用在隔离工程、桩基中, 也可以用于土木工程的洞口、基础填充中, 能够有效调整混凝土的密度、强度、抗压强度、弹性模量, 降低裂缝的发生率。应用低强混凝土, 不需要提前振捣, 施工过程中噪音非常小, 不会受夜间施工的影响。
粉煤灰混凝土材料:在粉煤灰混凝土材料中, 应用了大量的粉煤灰、火山灰, 并增加其他的外加剂, 目前, 粉煤灰混凝土材料也在土木工程施工中得以大力推广, 不仅可以节约材料和施工成本, 还具有节能减排的作用, 减小了由于水泥带来的污染问题。
2 新型墙体材料的应用
智能材料:土木工程智能材料包括两种类型, 即感知材料与驱动材料, 将智能材料应用在土木工程中, 具有自适应、自诊断功能。在混凝土工作过程中, 会在压力的因素下出现断裂问题, 而智能材料的应用很好的解决了这一问题, 在智能材料中, 应用了玻璃空心纤维, 在压力过大的情况下, 玻璃空心纤维会自主断裂, 高分子溶液会深入裂缝, 从而保证墙体结构的坚固性。此外, 还可以在混凝土中增加光导纤维, 通过混凝土结构、光导纤维的应用, 可以有效节约土木工程的建筑空间, 在其中增设火警传感器, 在压力发生变化时, 电阻也会出现变化, 从而发挥出混凝土的自诊断性。
纤维复合材料:纤维复合材料通过对高性能纤维、环氧树脂材料的高温固化制作而成, 可以应用在土木工程的“墙”、“梁”、“板”的加固和抗震处理中。纤维复合材料改变了原有材料的物理性能, 大大增加了抗拉强度, 其抗拉强度可以达到传统钢筋的8～10倍, 几乎不会产生塑性变形问题, 可以替代原有的钢筋。纤维复合材料还具有理想的抗疲劳性和耐腐蚀性, 与普通材料相比, 寿命更长, 可以根据不同土木工程的施工要求来制作, 兼顾到艺术价值和实用价值。除此之外, 纤维复合材料的高过载安全性能理想, 在建筑承重较高的情况下, 材料内部的独立纤维会对重量进行合理分配, 减轻外部荷载对建筑造成的破坏。
复合墙板:复合墙板是近年来诞生的新型保温节能墙体材料, 已经在发达国家中得到了大范围推广, 实现了墙体、门窗的一体户建造, 在制造完毕后, 直接送至现场安装, 其厚度多集中在130mm, 质地轻, 不会受到外力的影响, 操作便利, 保温性能好。
FRP材料:FRP复合材料的应用可以有效解决土木工程建筑的结构问题, 可以满足各种恶劣施工环境的要求, 不仅可以应用在工民建中, 在近海、桥梁、地下工程中也有广泛使用, 可以替代传统的钢筋或者钢管。
砌体材料:砌体材料的应用可以满足建筑墙体的保温、散热要求, 砌体材料是由传统材料、新型保温材料制作而成, 代表性的砌体材料有“矿物棉”、“加气混凝土”、“膨胀岩”、“玻璃棉”、“泡沫塑料”、“空心砖”、“空心砌块”、“粘土实心砖”等, 砌体材料在我国的土木工程领域有广泛使用。
3 隔热新材料的应用
在土木工程领域中, 隔热是需要重点关注的问题, 需要严格按照土木工程设计标准来应用。推行新型隔热材料, 可以为人们营造出宜居环境, 具有理想的保温、隔热效果。以当前常用的绝热材料为例, 这种材料是由空气间层、玻璃、吸收面组成, 空气间层能够阻隔外部热量、玻璃可以反射阳光、吸收层则可以阻断外部热量。
4 通风新材料的应用
通风系统也是土木工程领域的一个重点, 也会直接影响建筑工程安全性, 应用通风新材料, 既能改善工程的通风效果, 也可以发挥出材料的环保优势, 具有广阔的应用空间。如, 在窗框结构中应用通风新材料, 能够促进窗框空气的迅速流动, 解决了空气流通的问题, 提高人们居住的舒适性。当前, 在数字化技术的发展下, 数字化控制窗框也已经发展成熟, 大大简化了材料的应用。
5 土木工程领域中新材料的应用方向
结合土木工程的发展趋势, 在下一阶段下, 新材料会朝着绿色、节能的方向发展。
绿色化发展是新材料应用的主要目标, 这需要突出材料的环保、生态的特征, 对资源进行科学分配, 与环保方向保持一致, 解决土木工程发展对环境的破坏;节能减排也是土木工程的一个重点方向, 在传统土木工程领域中, 能耗问题一直影响土木工程发展的重要问题, 对物资、人力的消耗较大, 在下一阶段下, 需要通过新技术、新材料的应用来控制能耗消耗, 减少物资使用量, 推行节能环保新材料。此外, 土木工程中新技术、新材料的应用也体现出融合化的发展趋势, 两者不再是独立分割的板块, 因此, 在未来阶段下, 需要针对技术、材料的发展要探讨全新的应用方案, 促进两者的融合一致, 找出两者之间的结合点, 创新发展方向和技术模式, 找出符合不同类型土木工程的适合方案, 共同为土木工程的发展提供助益。
结语
科技的进步促进了土木工程领域的发展, 各类新材料、新技术相继出现, 给土木工程发展带来了新的契机。本文针对土木工程中常见的新技术进行了阐述和分析, 总结了下一阶段新技术的应用发展趋势, 为了发挥出新材料的作用, 研究人员需要做好复合型、高性能、绿色、智能化土木工程材料的开发、研究工作, 为土木工程的可持续发展提供支持。
参考文献
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