有關(guān)土木工程材料論文
隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展,土木工程技術(shù)也發(fā)展迅速,那么,下面請看小編給大家整理收集的有關(guān)土木工程材料論文,希望大家喜歡。
有關(guān)土木工程材料論文1
摘要:新型材料在土木工程施工中的應用,不僅能夠起到很好的節能效果,還能提高施工效率,并在施工的同時(shí)對環(huán)境進(jìn)行保護,減輕傳統材料在施工中對環(huán)境造成的污染程度。而材料是土木工程施工的基礎保障,材料質(zhì)量決定著(zhù)整個(gè)工程的質(zhì)量,因此,在實(shí)際的土木工程施工中,應把握好新型材料的使用技術(shù)。本文對新型土木工程材料的類(lèi)型進(jìn)行分析,并就其使用技術(shù)進(jìn)行探討,希望能夠促進(jìn)土木工程的順利施工。
關(guān)鍵詞:新型材料;使用技術(shù);土木工程
科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)著(zhù)土木工程材料行業(yè)的發(fā)展,各種新型的土木工程材料不斷的涌現出來(lái),并沖擊著(zhù)建筑材料市場(chǎng)。如果能對新型材料加以合理利用,則能夠為施工企業(yè)節約施工成本,降低工程施工中的能源消耗,并對生態(tài)環(huán)境進(jìn)行保護,從而提高土木工程的性?xún)r(jià)比。
1新型節能墻體材料的使用技術(shù)
1.1新型節能復合墻板材料
新型節能復合墻板材料是由三種材料復合而成的,一種是高效的絕熱保溫材料,一種是外墻板,還有一種是內墻板。工廠(chǎng)在生產(chǎn)這種材料時(shí),一般是采用工業(yè)化生產(chǎn)模式進(jìn)行的,新型節能復合墻板材料有標準的尺寸和模數,這也是生產(chǎn)的依據。門(mén)和窗等都可通過(guò)一體化制造,在制造完成后再運輸到施工現場(chǎng),將其安裝在相應的結構框架下,成為房屋建筑的外圍護結構。新型節能復合墻板材料的厚度一般為10-15cm,不會(huì )受到外力的影響,具有良好的保溫性能。由于其尺寸的精準度很高,所以利用這種材料施工,能夠提高施工效率。
1.2新型節能砌體材料
砌筑施工是我國土木工程施工使用頻率最高的墻體施工方法,為提高墻體的保溫性能,應選擇導熱系數比較小的砌體材料,且其要具備較好的隔熱性能,所以空心磚在墻體施工中使用得比較多。隨著(zhù)保溫材料生產(chǎn)技術(shù)水平的提升,實(shí)心黏土磚和混凝土開(kāi)始應用于土木工程的墻體施工中。而在實(shí)際的墻體施工中,為提高建筑墻體的節能性,會(huì )采用常規性材料或者一些新型的復合材料。比如,將空心磚和泡沫塑料結合起來(lái)使用,能夠達到跟好的施工效果,增強墻體的保溫能力。目前,我國土木工程墻體施工中的復合墻體,其節能保溫效果明顯優(yōu)于一般的單一施工材料。
2高性能新型混凝土材料的使用技術(shù)
2.1輕質(zhì)混凝土材料
輕質(zhì)混凝土材料主要是由三種原料組成的:首先,天然輕骨料,如浮石、凝灰巖。其次,工業(yè)廢料輕骨料,如陶?衫梅勖夯抑谱鞫;煤矸石可利用自燃酶制作而成。最后,人造輕骨料,如陶?捎貌煌牟牧现瞥,包括頁(yè)巖、黏土等。輕質(zhì)混凝土材料具有許多優(yōu)點(diǎn),不僅密度小,擁有較高的施工強度,還能起到很好的保溫效果,其抗凍性能也很強。此外,由于工業(yè)廢料的成本很低,所以由其制作而成的輕質(zhì)混凝土材料在土木工程施工中的應用,能夠大幅度的降低企業(yè)的施工成本。最重要的是,在節約成本的同時(shí),還能確保工程質(zhì)量。
2.2自密實(shí)混凝土材料
自密實(shí)混凝土材料是利用混凝土自重實(shí)現混凝土密實(shí)的,所以不需要利用機械對其進(jìn)行振搗。自密實(shí)混凝土材料具有很高的流動(dòng)度,但卻能對離析現象進(jìn)行有效的控制。自密實(shí)混凝土材料按照以下步驟配制:第一,原材料主要有四種,即粗骨料、固體混凝土、細骨料、砂漿。粗骨料與固體混凝土的體積比為1:2,細骨料與砂漿的體積比為2:5。第二,將混凝土的水灰比調整為0.9-1.0。第三,對自密實(shí)混凝土進(jìn)行流動(dòng)性試驗,合理控制超塑化劑的用量,并確定出水灰比的最終值,以確保自密實(shí)混凝土能夠達到最優(yōu)的性能。自密實(shí)混凝土材料因為不需要利用機械進(jìn)行振搗,所以在其施工過(guò)程中不會(huì )產(chǎn)生噪音,在夜間仍可施工。并且,此材料安全性很高,不會(huì )對施工人員的健康造成影響。此外,對于一些在鋼筋布置上比較密集,或者體型比較復雜的構件進(jìn)行施工時(shí),也可采用這種材料,不僅施工效率高,還能降低施工人員的工作強度。
2.3低強度混凝土材料
低強度混凝土材料在土木工程的基礎施工中紅應用得比較多,在路基施工的填筑環(huán)節、孔洞施工中的使用頻率也比較高。此外,低強度混凝土還可用于對地下工程結構進(jìn)行改造,以提升結構的穩定性。這種類(lèi)型的混凝土材料能夠對混凝土的施工密度進(jìn)行調整,增強其抗壓能力,并對混凝土的各項參數進(jìn)行調整,如彈性模數。低強度混凝土具有許多優(yōu)點(diǎn),在完成混凝土的施工后,基本不會(huì )出現收縮、裂縫等情況。
3其他新型土木工程材料的使用技術(shù)
3.1高摻量新型粉煤灰混凝土材料
隨著(zhù)研究者對粉煤灰顆粒各種效應研究力度的加大,人們逐漸認識到其形態(tài)、火山活性、微集料等效應的潛能。再加上混凝土外加劑技術(shù)的發(fā)展速度非?,粉煤灰在建筑行業(yè)受到的關(guān)注越來(lái)越多。所以,除外加劑以外,粉煤灰也成為混凝土中必不可少的一種組分。在高摻量粉煤灰最初的研究中,粉煤灰的摻量在總膠凝材料的比例超過(guò)55%。高摻量粉煤灰在土木工程施工中的應用,不僅能夠節約原材料費用,還能改善環(huán)境,創(chuàng )造更好的經(jīng)濟效益。西方國家向來(lái)比較重視環(huán)保問(wèn)題,所以西方國家的工業(yè)廢料二次利用率很高。隨著(zhù)我國經(jīng)濟水平的不斷提升,土木工程施工所產(chǎn)生的環(huán)境效益和社會(huì )效益備受人們的關(guān)注,因此,工業(yè)廢渣在未來(lái)的.利用效率也會(huì )得到大幅度的提高。
3.2RPF復合材料
過(guò)早退化、結構功能不足,是土木結構中最為常見(jiàn)的問(wèn)題。RPF復合材料是指纖維增強聚合物,其在土木工程施工中的應用能夠有效的解決這兩類(lèi)問(wèn)題。根據大量的實(shí)踐研究,現代工程結構會(huì )逐漸向大跨、重載、輕質(zhì)等方面發(fā)展,未來(lái)的工程結構能夠承受更加惡劣的環(huán)境條件。而RPF復合材料能夠滿(mǎn)足現代工程結構的發(fā)展要求,所以其逐漸被廣泛的應用于橋梁、建筑以及各地下工程結構的施工中。這類(lèi)材料主要是通過(guò)兩種方式應用的,一種是取代原有的鋼筋和鋼管,直接在新建結構中使用,還有一種是對舊的結構進(jìn)行維修和加固,以提高結構性能。
3.3智能材料
土木工程結構和基礎設施是使用年限一般都比較長(cháng),通常要達到幾十年,而有的結構甚至要使用百年以上。但是,在過(guò)程結構和基礎設施的使用工程中,受環(huán)境、荷載、腐蝕等因素的影響,會(huì )加快其老化的速度,使其產(chǎn)生疲勞效應,從而導致結構出現不同的損傷。隨著(zhù)損傷的累計,其抗力會(huì )逐漸衰退,從而引發(fā)一些安全事故。因此,為避免在土木工程建筑的使用過(guò)程中出現意外事故,就需要對過(guò)程結構和基礎設施進(jìn)行實(shí)時(shí)監測,智能材料的作用就在于此。智能材料是指碳纖維機敏混凝土材料,其能夠對土木工程健康狀況進(jìn)行監測,與利于工程養護工作的順利開(kāi)展。
4結束語(yǔ)
綜上所述,土木工程施工對材料的要求越來(lái)越高,新型土木工程材料的技術(shù)含量比較高,不僅能達到很好的節能效果,降低企業(yè)的施工成本,還能對環(huán)境進(jìn)行保護。因此,在土木工程的實(shí)際施工中,要對新型節能墻體材料、高性能新型混凝土材料、智能材料等新型土木工程材料進(jìn)行合理應用,以提高工程施工效率和質(zhì)量。
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一、引言
土木工程材料是指在土木工程中所使用的各種材料及其制品的總稱(chēng)。它是土木工程的物質(zhì)基礎,是組成建筑結構物的最基本構成元素,決定著(zhù)土木工程的使用質(zhì)量和壽命。土木工程材料包括土木工程中使用的各種材料及制品。根據物質(zhì)組成的種類(lèi)及化學(xué)成分,土木工程材料可分為無(wú)機材料、有機材料和復合材料三大類(lèi)。近年來(lái),人們不僅對土木工程材料的性能要求越來(lái)越高,而且更加關(guān)注其對環(huán)境及健康的影響。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,使得土木工程的新型材料如雨后春筍般出現,表現出節能、高效、環(huán)保等特點(diǎn),并呈現種類(lèi)繁多,性質(zhì)各異,用途不同的特性。
二、土木工程材料發(fā)展現狀及要求
。ㄒ唬┌l(fā)展現狀
人類(lèi)從挖土、鑿石為洞、伐木搭竹為棚,利用天然材料建造非常簡(jiǎn)陋的房屋等土木工程開(kāi)始,到人類(lèi)能夠用黏土燒制磚、瓦,用巖石燒制石灰、石膏之后,土木工程材料才由天然材料進(jìn)入了人工生產(chǎn)階段,為較大規模建造土木工程創(chuàng )造了基本條件。隨著(zhù)科技的發(fā)展與社會(huì )的進(jìn)步,人類(lèi)對建筑材料的使用性能、外觀(guān)等各方面的要求越來(lái)越高。原有的土木工程材料已不能與此相適應,在其他科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)下,土木工程材料進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段,逐漸開(kāi)發(fā)出新型的土木工程材料。石灰、瀝青、水泥、混凝土、預應力混凝土、鋼筋混凝土、鋼結構等,已經(jīng)成為工業(yè)建筑和民用建筑的主要材料,為現代土木工程材料奠定了基礎。進(jìn)入20世紀后,由于社會(huì )生產(chǎn)力突飛猛進(jìn)以及材料科學(xué)與工程學(xué)的形成和發(fā)展,土木工程材料不僅性能和質(zhì)量不斷改善,而且品種不斷增加,以有機材料為主的化學(xué)建材異軍突起,一些具有特殊功能的新型土木工程材料,如絕熱材料、吸聲隔聲材料、各種裝飾材料、耐熱防火材料、防水抗滲材料以及耐磨、耐腐蝕、防爆和防輻射材料等應運而生。此外,隨著(zhù)超高建筑、高承載工程和高抗滲工程的出現,一些高性能材料也應運而生。高強度等級水泥、聚合物混凝土、鋼纖維和玻璃纖維混凝土、鋼化玻璃、雙層中空玻璃、多功能涂層玻璃等,這些新型材料具有質(zhì)輕、高強、快(堅)硬等優(yōu)點(diǎn)。這些新型材料的廣泛應用,促進(jìn)了建筑設計理念、土木工程結構形式及建筑施工技術(shù)的巨大革新與發(fā)展。
。ǘ┌l(fā)展要求
1、從土木工程材料的來(lái)源來(lái)看。鑒于土木工程材料的用量巨大,尤其在應用方面,經(jīng)過(guò)長(cháng)期使用的不斷累積,單一品種或數個(gè)品種的原材料來(lái)源已不能滿(mǎn)足其持續不斷的發(fā)展的需求。從另一方面來(lái)看,由于人們對于各種建筑物性能的要求不斷提高,傳統建筑材料的性能也越來(lái)越不能滿(mǎn)足社會(huì )發(fā)展的需求。為此,以天然材料為主要材料的時(shí)代即將結束,取而代之的將是各種人工材料,這些人工材料將會(huì )向著(zhù)再生化、節能化和綠色化等方向發(fā)展。
2、從土木工程材料應用的發(fā)展趨勢來(lái)看。為滿(mǎn)足現代土木工程結構性能和施工技術(shù)的要求,材料應用也向著(zhù)工業(yè)化的方向發(fā)展。例如,水泥混凝土等結構性能向著(zhù)預制化和商品化的方向發(fā)展,材料向著(zhù)半成品或成品的方向延伸,材料的加工、貯存、使用、運輸及其他施工技術(shù)的機械化、自動(dòng)化水平不斷提高,勞動(dòng)強度逐漸下降。
3、從土木工程對材料技術(shù)性能要求的方面來(lái)看。技術(shù)性能的.要求也越來(lái)越多,各種物理性能指標的要求,從而表現為未來(lái)建筑材料的發(fā)展具有多功能和高性能的特點(diǎn)。具體來(lái)說(shuō)就是材料向著(zhù)多功能、輕質(zhì)高強、良好的工藝性和優(yōu)良耐久性的方向發(fā)展。
三、土木工程材料的發(fā)展趨勢
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和建筑工業(yè)發(fā)展的需要,一大批新型土木工程材料應運而生,而社會(huì )的進(jìn)步、環(huán)境保護和節能降耗及建筑業(yè)的發(fā)展,又對土木工程材料提出了更高的要求。因而,今后一段時(shí)間內,土木工程材料將向以下幾個(gè)方向發(fā)展。
。ㄒ唬┲悄芑。所謂智能化材料,是指材料本身具有自感知、自清潔、自調節、自修復,實(shí)現構筑物自我監控的功能,以及可重復利用性。土木工程材料向智能化方向發(fā)展,是人類(lèi)社會(huì )向智能化發(fā)展過(guò)程中降低成本的需要。
。ǘ└咝阅芑。將研制輕質(zhì)、高強高抗震性、、高耐久性、高吸聲性、高保溫性、優(yōu)異裝飾性及優(yōu)異防水性的材料,實(shí)現結構—功能(智能)一體化。這對提高建筑物的適用性、安全性、藝術(shù)性、經(jīng)濟性及使用壽命等有著(zhù)非常重要的作用。
。ㄈ┥a(chǎn)工業(yè)化。工業(yè)化生產(chǎn)主要是指應用先進(jìn)施工技術(shù),改造或淘汰陳舊設備,采用工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù),使產(chǎn)品規范化、系列化。
。ㄋ模⿵秃匣、多功能化。利用復合技術(shù)生產(chǎn)多功能材料、特殊性能材料及高性能材料,這對提高建筑物的使用功能、經(jīng)濟性及加快施工速度等有著(zhù)十分重要的作用。
。ㄎ澹┚G色化、節能化。隨著(zhù)人們生活水平和文化素質(zhì)的提高,以及自我保護意識的增強,人們對材料功能的要求日益提高,要求材料不但要有良好的使用功能,還要求材料無(wú)毒、對人體健康無(wú)害、對環(huán)境不會(huì )產(chǎn)生不良影響,即所謂的綠色建材。綠色建材就是從可持續發(fā)展角度出發(fā),盡可能少用天然資源,充分利用再生資源,大量使用工業(yè)或城市固體廢棄物,采用低能耗,無(wú)污染的生產(chǎn)技術(shù),生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)能夠降解有害氣體、抑菌與殺菌,對人體健康和環(huán)境無(wú)害并且可循環(huán)再生利用的新型材料。
四、結束語(yǔ)
土木工程材料的發(fā)展的過(guò)程是隨著(zhù)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(zhù)不可分割的聯(lián)系。工程選材料時(shí)通過(guò)其對環(huán)境的影響和對后來(lái)人的影響來(lái)決定土木工程材料的好壞,在未來(lái),在材料原有的性質(zhì)的基礎上,“可持續發(fā)展”將是衡量建筑工程的一把尺子。
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