土木工程新材料论文 土木工程新材料的发展趋势

土木工程新材料论文 土木工程新材料的发展趋势 土木工程新材料的发展趋势 材料是土木工程建设中的最基本的元素之一，材料的性能决定了 土木工程的质量。材料的组成决定了土木工程的结构形式，它是土木 工程最基本、最重要的元素。随着人类文明及科学技术的发展，土木 工程材料不断的进步与改善。现代土木工程中，传统的土、石等材料 的主导地位已逐渐被新型材料所取代。目前，水泥混凝土、钢材、钢 筋混凝土已是不可替代的结构材料;新型合金、陶瓷、玻璃、有机材 料及其他人工合成材料各种复合材料等在土木工程中占有愈来愈重 1 要的位置。 从某种程度上来说，土木工程材料往往标志一个时代的特点。 土木工程材料的发展的过程是随着社会生产力一起进行的，它和工程 技术的进步有着不可分割的联系。它们相互制约、相互依赖和相互推 动。新型的土木材料的诞生推动了土木设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 和施工工艺的变化，而新的土木工程设计方法和施工工艺对土木工程材料品种和质量提 出更高的和多样化的要求。随着人类社会的进步和社会的发展，更有 效的利用自然资源，全面改善及迅速扩大人类工作与生存空间势在必 行，未来的土木工程必将需要在各种苛刻的环境条件下，实现多功能 化，甚至智能化，满足越来越高的安全、舒适、美观、耐久的要求，土木工程材料在原材料、生产工艺、性能以及产品形式诸多方面将面 临可持续发展和人类文明进步的严酷挑战。 土木工程材料现状及要求与以往相比，当代土木工程材料的物理 2 力学性能也已获得明显改善。随着现代陶瓷与玻璃性能的改进，其应 2 用范围也有明显的变化。例如水泥和混凝土的强度、耐久性及其他功 能均有所改善。此外，随着技术的进步，传统的应用方式也发生了较 大变化，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 比以往更好，为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目 前土木工程材料在品种与性能上已有很大的改进，但与人们对于其性 能的期望值还有较大差距。 鉴于土木工程材料的用量巨大，尤其在应用方面，经过长期使用 的不断累积，单一品种或数个品种的原材料来源已不能满足其持续不 断的发展需求。尤其是历史发展到今天，以往大量采用的粘土砖瓦和 木材等已经给社会的可持续发展带来了沉重的负担。从另一方面来看，由于人们对于各种建筑物性能的要求不断提 3 高，传统建筑材料的性能 也越来越不能满足社会发展的需求。为此，以天然材料为主要材料的 时代即将结束，取而代之的将是各种人工材料，这些人工材料将会向 着再生化、利废化、节能化和绿色化等方向发展。 从土木工程对材料技术性能要求的方面来看，技术性能的要求越 来越多，各种物理性能指标的要求也越来越高，从而表现为未来建筑 材料的发展具有多功能和高性能的特点。具体来说就是材料向着轻质 高强、多功能、良好的工艺性和优良耐久性的方向发展。 从土 木工程材料应用的发展趋势来看，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。例如，水泥混凝 土等结构性能向着预制化和商品化的方向发展，材料向着半成品或成 品的方向延伸，材料的加工、贮存、使用、运输及其他施工技术的机 4 3 械化、自动化水平不断提高，劳动强度逐渐下降。这不仅改变着材料 在使用过程中的性能表现，也逐渐改变着人们对于土木工程使用的手 段和观念。 新型土木工程材料———绿色建材土木工程材料行业对资源的 利用和对环境的影响都占据着重要的位置，在产值、能耗、环保等方 面都是国民经济中的大户。为了保证源源不断地为工程建设提供质量 可靠的材料，避免新型材料的生产和发展对环境造成危害，“绿色建 材”应运而生。目前正在开发的和已经开发的绿色建材和准绿色建材 主要有以下几种: 第一，利用废渣类物质为原料生产的建材，这类建材以废渣为原 料生产砖、砌块、材板及胶凝材料，其优点是节能利废，但仍需依靠 科技进步，继续研究和开发更为成熟的生产技术，使这类 5 产品无论是 成本上，还是性能方面都能发挥最大的效益。 第二，利用废弃的有机物生产的建材产品，以废塑料、废橡胶及 废沥青等可生产多种土木工程材料，如防水材料、保温材料、道路工 程材料及其他室外工程材料。这些材料消除了有机物对环境的污染， 还节约了石油等资源，符合在资源可持续发展方面的基本要求。 第三，利用各种代木材料，用其他废料制造的代木材料在生产使 用中不会影响人的身体健康，利用高新技术使其成本和能耗降低，将 是未来绿色建材的主要发展方向。 第四，利用来源广泛的地方材料为原料，利用高科技生产的低成 本健康建材。不同的地区都可能有来源丰富、不同种类的地方材料， 4 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。如某些人造石材、水性涂料、某些复合性 6 材料也是绿色建材的发展方向。 众多现象表明进入21世纪以后，在我国甚至是全世界范围内，土木工程材料的发展应具有以下的一些趋向:研制高性能材料，例如研制轻质、高强、高耐久性、优异装饰性和多功能的材料，以及充分利用和发挥各种材料的特性，采用复合技术，制造出具有特殊功能的复合材料。充分利用地方材料，尽量减少天然资源，大量使用废矿、废渣、垃圾等废弃物作为生产土木工程材料的资源，以及保护自然资源和维护生态环境的平衡。节约能源，采用低能耗、无环境污染的生产技术，优先开发、生产低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的节能型材料。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。产品可循环在再生赫利用，无污染废弃物，以防止二次污染。 在未来，传统材料将得到改观，钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N,mm2以上的钢材列人了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。此外一些全新的更加适合建筑的材料将问世，尤其是化学合成材料将推动建筑走向更高点。 同时， 7 设计方法的精确化，设计工作的自动化，信息和智能话技术的全面引 5 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。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。 众多现象表明进入21世纪以后，在我国甚至是全世界范围内，土木工程材料的发展应具有以下的一些趋向:研制高性能材料，例如研制轻质、高强、高耐久性、优异装饰性和多功能的材料，以及充分利用和发挥各种材料的特性，采用复合技术，制造出具有特殊功能的复合材料。充分利用地方材料，尽量减少天然资源，大量使用废矿、废渣、垃圾等废弃物作为生产土木工程材料的资源，以及保护自然资源和维护生态环境的平衡。节约能源，采用低能耗、无环境污染的生产技术，优先开发、生产低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的节能型材料。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。产品可循环在再生赫利用，无污染废弃物，以防止二次污染。 在未来，传统材料将得到改观，钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等 8 国家已经把屈服点为700N,mm2以上的钢材列人了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。此外一些全新的更加适合建筑的材料将问世，尤其是化学合成材料将推动建筑走向更高点。 同时，设计方法的精确化，设计工作的自动化，信息和智能话技术的全面引 5 入，将会是人们有一个更加舒适的居住环境。一句话，理论的发展，新科学管理体制的建立，新材料的出现，新工艺的使用，计算机的应用，高新技术的引入等都将使土木工程有一个新的飞跃。基于材料原有的性质的基础上，“可持续发展”将是所有土木人心中的一把尺子 6 百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网92to.com,您的在线图书馆 9