土木工程新材料的發(fā)展趨勢

1、程新材料發(fā)展趨勢理論的發(fā)展，新科學管理體制的建 立，新材料的出現(xiàn)，新工藝的使用，計 算機的應用，高新技術的引入等都將使 土木工程有一個新的飛躍。班級:1109053學號:110407242姓名:件啥土木工程新材料的發(fā)展趨勢材料是土木工程建設中的最基本的元素之一，材料的性能決定了 土木工程的質(zhì)量。材料的組成決定了土木工程的結(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技術的發(fā)展，土木 工程材料不斷的進步與改善?，F(xiàn)代土木工程中，傳統(tǒng)的土、石等材料 的主導地位己逐漸被新型材料所取代。目前，水泥混凝土、鋼材.、鋼 筋混凝土己是不可替代的結(jié)構(gòu)材料；新型合金、陶瓷、玻璃、有機材 料及其他

2、人工合成材料各種復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志一個時代的特點。 土木工程材料的發(fā)展的過程是隨著社會生產(chǎn)力一起進行的，它和工程 技術的進步有著不可分割的聯(lián)系。它們相互制約、相互依賴和相互推 動。新型的土木材料的誕生推動了土木設計方案和施工工藝的變化, 而新的土木工程設計方法和施工工藝對土木工程材料品種和質(zhì)量提 出更高的和多樣化的要求。隨著人類社會的進步和社會的發(fā)展，更有 效的利用自然資源，全面改善及迅速擴大人類工作與生存空間勢在必 行，未來的土木工程必將需要在各種苛刻的環(huán)境條件下，實現(xiàn)多功能 化，甚至智能化，滿足越來越高的安全、舒適、美觀、耐

3、久的要求, 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)發(fā)展和人類文明進步的嚴酷挑戰(zhàn)。土木工程材料現(xiàn)狀及要求與以往相比，當代土木工程材料的物理 力學性能也己獲得明顯改善。隨著現(xiàn)代陶瓷與玻璃性能的改進，其應 用范圍也有明顯的變化。例如水泥和混凝土的強度、耐久性及其他功 能均有所改善。此外，隨著技術的進步，傳統(tǒng)的應用方式也發(fā)生了較 大變化，現(xiàn)代施工技術與設備的應用也使得材料在工程中的性能表現(xiàn) 比以往更好，為現(xiàn)代土木工程的發(fā)展奠定了良好的物質(zhì)基礎。盡管目 前土木工程材料在品種與性能上己有很大的改進，但與人們對于其性 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

4、應用方面，經(jīng)過長期使用 的不斷累積，單一品種或數(shù)個品種的原材料來源已不能滿足其持續(xù)不 斷的發(fā)展需求。尤其是歷史發(fā)展到今天，以往大量采用的粘土磚瓦和 木材等己經(jīng)給社會的可持續(xù)發(fā)展帶來了沉重的負擔。從另一方面來看, 由于人們對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發(fā)展的需求。為此，以天然材料為主要材料的 時代即將結(jié)束，取而代之的將是各種人工材料，這些人工材料將會向 著再生化、利廢化、節(jié)能化和綠色化等方向發(fā)展。從土木工程對材料技術性能要求的方面來看，技術性能的要求越 來越多，各種物理性能指標的要求也越來越高，從而表現(xiàn)為未來建筑 材料的發(fā)展具有多功能和高性能的特點。具

5、體來說就是材料向著輕質(zhì) 高強、多功能、良好的工藝性和優(yōu)良耐久性的方向發(fā)展。 從土 木工程材料應用的發(fā)展趨勢來看，為滿足現(xiàn)代土木工程結(jié)構(gòu)性能和施 工技術的要求，材料應用也向著工業(yè)化的方向發(fā)展。例如，水泥混凝 土等結(jié)構(gòu)性能向著預制化和商品化的方向發(fā)展，材料向著半成品或成 品的方向延伸，材料的加工、貯存、使用、運輸及其他施工技術的機 械化、自動化水平不斷提高，勞動強度逐漸下降。這不僅改變著材料 在使用過程中的性能表現(xiàn)，也逐漸改變著人們對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)對資源的 利用和對環(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)濟中的大戶。

6、為了保證源源不斷地為工程建設提供質(zhì)量 可靠的材料，避免新型材料的生產(chǎn)和發(fā)展對環(huán)境造成危害，“綠色建 材”應運而生。目前正在開發(fā)的和己經(jīng)開發(fā)的綠色建材和準綠色建材 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)點是節(jié)能利廢，但仍需依靠 科技進步，繼續(xù)研究和開發(fā)更為成熟的生產(chǎn)技術，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。第二，利用廢棄的有機物生產(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。這些材料消除了有機物對環(huán)境的污染, 還節(jié)約了石油等資

7、源，符合在資源可持續(xù)發(fā)展方面的基本要求。第三，利用各種代木材料，用其他廢料制造的代木材料在生產(chǎn)使 用中不會影響人的身體健康，利用高新技術使其成本和能耗降低，將 是未來綠色建材的主要發(fā)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 本健康建材工不同的地區(qū)都可能有來源豐富、不同種類的地方材料, 根據(jù)這些地方的性質(zhì)和特點，利用現(xiàn)代技術，可生產(chǎn)各種性能的健康 材料。如某些人造石材、水性涂料、某些復合性材料也是綠色建材的 發(fā)展方向。眾多現(xiàn)象表明進入21世紀以后，在我國甚至是全世界范圍內(nèi)， 土木工程材料的發(fā)展應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、高耐久性、優(yōu)異裝飾性

8、和多功能的材料，以及充分 利用和發(fā)揮各種材料的特性，采用復合技術，制造出具有特殊功能的 復合材料。充分利用地方材料，盡量減少天然資源，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，以及保護自然資 源和維護生態(tài)環(huán)境的平衡。節(jié)約能源，采用低能耗、無環(huán)境污染的生 產(chǎn)技術，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、銘及其化合物等，同時要開發(fā)對人體有益的材料，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。在未來，傳統(tǒng)材料將得到改觀，鋼材將朝著高強、具有良好的塑性、 韌性和可焊性方向發(fā)展。日本、美國、俄羅斯等國家己經(jīng)把屈服點為 700n / mm2以上的鋼材列人了規(guī)范；如何合理利用高強度鋼也是一 個重要的研究課題。高性能混凝土及其它復合材料也將向著輕質(zhì)、高 強、良好的韌性和工作性方面發(fā)展。此外一些全新的更加適合建筑的 材料將問世，尤其是化學合成材料將推動建筑走向更高點。同時， 設計方法的精確化，設計工作的自動化，信息