化學(xué)結(jié)業(yè)報(bào)告(土木工程材料與化學(xué)發(fā)展之間的密切聯(lián)系)

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)結(jié)業(yè)報(bào)告土木工程材料與化學(xué)發(fā)展的密切聯(lián)系作者：鞠駿40土木建筑工程學(xué)院（ColleageofCivilEngineering）關(guān)鍵詞：土木工程材料、化學(xué)發(fā)展摘要：本文主要探討了土木工程材料與化學(xué)發(fā)展的密切聯(lián)系，通過(guò)新材料在現(xiàn)代土木工程中的廣泛應(yīng)用來(lái)揭示這一命題。經(jīng)過(guò)這一階段的學(xué)習(xí)，讓我們對(duì)新材料的發(fā)展有了一個(gè)更加深入的了解，了解到新材料的發(fā)展之迅猛以及新材料的廣泛運(yùn)用，而作為與建筑材料打交道的我們土木工程專業(yè)的學(xué)生，學(xué)習(xí)這門課極大地開闊了我們的視野，為我們將來(lái)的學(xué)習(xí)與工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。近年來(lái)，隨著全球能源形勢(shì)的日益緊張，世界各國(guó)對(duì)節(jié)能技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用給予了充分的重視，而建筑行業(yè)作為高耗能高污染的行業(yè)代表，節(jié)能任務(wù)迫在眉睫，于是各種新型的節(jié)能環(huán)保材料被廣泛的應(yīng)用在各種建筑中，既滿足了綠色經(jīng)濟(jì)的要求，又使得建筑形式不斷得到發(fā)展，出現(xiàn)了各種千奇百怪的建筑。（一）土木工工程中的高性能混凝土一、高性能混凝土的特點(diǎn)我們知道，傳統(tǒng)的混凝土材料由水泥、沙子、石灰、石子和水組成，一直以來(lái)，在建筑工程中發(fā)揮重要的作用。然而，近年來(lái)，高性能混凝土以其顯著的特點(diǎn)和優(yōu)越的性能，在土建工程中逐步取代傳統(tǒng)混凝土材料，處于重要地位。新型混凝土材料的特點(diǎn)如下：在組成上，高性能混凝土增加了多種礦物摻合料和超塑化劑，且在配比方面也比普通混凝土復(fù)雜很多，流動(dòng)性大及流動(dòng)度經(jīng)時(shí)損失小。高性能混凝土以其新型的外加劑和膠凝材料的使用使其呈現(xiàn)出獨(dú)特的力學(xué)性能和耐久性能。高性能混凝土具有高強(qiáng)的特性，使得其在應(yīng)用中大大減小結(jié)構(gòu)尺寸，從而減少材料的耗用量，降低工程總體造價(jià)。高性能混凝土的耐性特別強(qiáng)，從而能夠抵擋外界惡劣環(huán)境的侵襲，使建筑物本身的壽命延長(zhǎng)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)方面來(lái)說(shuō)，具有極高的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。鑒于高性能混凝土的以上特點(diǎn)，高性能混凝土可以說(shuō)是在現(xiàn)代社會(huì)能源急劇消耗情況下適時(shí)產(chǎn)生的產(chǎn)品，它為土建工程的施工提供了有力的質(zhì)量保障，而且還能節(jié)省資金與造價(jià)，提高施工單位的收益，具有很好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。（二）土木工程中的新型防水材料一、SBS改性瀝青防水材料與普通瀝青防水材料相比，SBS瀝青防水材料低溫柔韌性能、抗裂性能和粘結(jié)性能更好，施工操作方便靈活，適于各種建筑物的屋面與地下防水，其防水性能好，而且對(duì)環(huán)境無(wú)污染，在價(jià)格方面也較容易為大眾接受。因此，SBS改性防水材料已廣泛應(yīng)用于工程中。二、三元乙丙橡膠防水卷材三元乙丙橡膠防水卷材(簡(jiǎn)稱EPDM)是以三元乙丙橡膠為主料，加入適量丁基橡膠、硫化促進(jìn)劑、活化劑、增塑劑及填充料等，經(jīng)密煉、擠出(或延化)、硫化等工序制成的防與其他高分子防水卷材相比，三元乙丙橡膠防水卷材的耐候性與耐臭氧性更好，表現(xiàn)出比其他橡膠高分子材料更好的抗老化能力。水卷材，是一種合成高分子防水卷材。三元乙丙橡膠防水卷材具有優(yōu)良的防水性、較好的耐腐蝕性。它的使用溫度范圍也很寬，可在-40℃-80℃的范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用。三元乙丙橡膠防水卷材的拉伸強(qiáng)度高(可達(dá)8MPa)，彈性與延伸性也很好，因此對(duì)基層的伸縮或開裂適應(yīng)性很好。它主要采用冷施工，有膠粘型和自粘型等不同的產(chǎn)品，可適合于各種不同環(huán)境與要求的工程。三、聚氨酯防水涂料聚氨酯防水涂料是以聚氨基甲酸酯為主要成分的雙組分反應(yīng)固化型防水材料。其主料是含有端異氰酸酯基的聚氨酯預(yù)聚物，還含有多羥基的固化劑、增韌劑、增粘劑、填充劑、稀釋劑等輔料。當(dāng)主料與輔料按比例混合均勻后，可在常溫下形成粘稠狀物質(zhì)，待涂布施工完畢后可常溫固化形成柔軟、耐水、抗裂和富有彈性的整體防水涂層。L型聚氨酯涂膜防水材料特別適合于要求較高彈性與延伸能力的工程防水，如各種建筑物的地面、地下防水，水工構(gòu)筑物防水，基層容易變形或開裂的結(jié)構(gòu)物防水等。N型聚氨酯密封膏防水材料主要應(yīng)用于各種結(jié)構(gòu)的連接縫密封防水或結(jié)構(gòu)物裂縫的防水修補(bǔ)。四、水乳型再生膠瀝青防水涂料它是以表面活性物質(zhì)為乳化劑，使加熱液化瀝青在水中乳化制成的乳液再加入再生橡膠粉改性后的水乳型防水涂料。該種涂料具有良好的彈性、粘結(jié)性、不透水性，較好的耐熱、耐低溫性和耐老化性；還具有冷作業(yè)，方便施工，操作安全的特點(diǎn)。該防水涂料與玻璃布、合成纖維薄氈、無(wú)紡布等復(fù)合使用還可使防水層具有一定的抗拉伸能力。為提高抗老化能力，常在其外露表面撒布細(xì)砂作為保護(hù)層。該防水涂料可用于各種建筑的屋面、地下室、冷庫(kù)、墻面、剛性及柔性防水的翻修等方面。（三）納米技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用1．納米自潔抗菌涂料光的照射可以引起TiO2表面在納米區(qū)域形成親水性及親油性兩相共存奇妙的超雙親性。如將國(guó)內(nèi)已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)的納米抗菌粉用于涂料中，可制得納米殺菌涂料，涂覆于建材產(chǎn)品，如衛(wèi)生潔具、室內(nèi)空間、用具、醫(yī)院手術(shù)間和病房的墻面、地面等，起到殺菌、保潔作用[12].納米TiO2顆粒在波長(zhǎng)小于400nm的光照下，能吸收高于其禁帶寬度的短波光輻射，產(chǎn)生電子躍遷，使價(jià)帶電子被激發(fā)到導(dǎo)帶，并形成電子-空穴對(duì)，將能量傳遞到周圍介質(zhì)，誘導(dǎo)光化學(xué)反應(yīng)，從而具有光催化性能。2、納米技術(shù)在混凝土材料中的應(yīng)用隨著社會(huì)工業(yè)化的深入發(fā)展和我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)的廣泛開展，水泥混凝土作為一種傳統(tǒng)的建材，其產(chǎn)量和用量都在不斷地增加，高性能混凝土已成為水泥基復(fù)合材料領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。同時(shí)，許多特殊領(lǐng)域要求水泥混凝土具有一定的功能性，如希望其具有吸聲、防凍、高強(qiáng)且高韌性等功能。納米材料由于具有小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)、表面及界面效應(yīng)等優(yōu)異特性，因而能夠在結(jié)構(gòu)或功能上賦予其所添加體系許多不同于傳統(tǒng)材料的性能。利用納米技術(shù)開發(fā)新型的混凝土可大幅度提高混凝土的強(qiáng)度、施工性能和耐久性能。=1\*GB3①納米礦粉在水泥混凝土中的應(yīng)用納米礦粉如納米SiO2、納米CaCO3和納米硅粉等不但可以填充水泥的空隙，提高混凝土的流動(dòng)度，更重要的是可改善混凝土中水泥石與骨料的界面結(jié)構(gòu)，使混凝土的強(qiáng)度、抗?jié)B性與耐久性均得以提高。有研究報(bào)道，當(dāng)納米材料的添加量為水泥用量的1%～3%，并在高速混合機(jī)中與其他混合料進(jìn)行混合后，制備的納米復(fù)合水泥結(jié)構(gòu)材料在7d和28d齡期的水泥硬化強(qiáng)度，比未添加納米材料提高約50%，而且韌性、耐久性等性能也得到較大的改善。研究人員研究了硅灰和納米級(jí)SiO2對(duì)水泥漿體需水量的影響。研究表明，當(dāng)納米級(jí)SiO2摻量達(dá)到水泥用量的8%時(shí)，水泥漿體的需水量增大一倍。同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將水泥用量8%和10%進(jìn)行復(fù)合添加時(shí)，納米級(jí)SiO2的小球體填充于硅灰顆粒之間，與硅灰形成很好的顆粒級(jí)配結(jié)構(gòu)。當(dāng)兩者同時(shí)添加且納米級(jí)SiO2為l%和硅灰為9%時(shí)，需水量并未雙倍增加，可見(jiàn)兩者的交互作用十分明顯。=2\*GB3②納米金屬粉末在混凝土中的應(yīng)用由于納米材料的表面效應(yīng)，增加了納米材料的活性，使得納米金屬粉末具有兩個(gè)特殊性能，其一是納米金屬粉末的強(qiáng)度、硬度高，并隨著晶粒尺寸的減小，其強(qiáng)度、硬度不斷提高，同時(shí)還表現(xiàn)出非常好的塑韌性；其二是納米金屬粉末是一種良好的吸波材料。.利用上述納米金屬粉末的特殊性能，如果把它摻入到水泥混凝土中，可制成具有功能性的電磁屏蔽混凝土。=3\*GB3③納米金屬氧化物在混凝土中的應(yīng)用銳鈦型納米TiO2是一種優(yōu)良的光催化劑，它具有凈化空氣、殺菌、除臭、表面自潔等特殊功能。利用納米TiO2具有凈化空氣的特性來(lái)制備光催化混凝土，它在凈化機(jī)動(dòng)車排出的尾氣時(shí)發(fā)生了光催化反應(yīng)，對(duì)機(jī)動(dòng)車輛排放的二氧化硫、氮氧化物等對(duì)人體有害的污染氣體進(jìn)行分解去除，起到凈化空氣的作用。利用納米金屬氧化物材料可以進(jìn)行電磁屏蔽，還可以用來(lái)制備智能水泥混凝土，如自警水泥混凝土等。這種水泥混凝土具有較強(qiáng)的導(dǎo)電性能，同時(shí)還具有傳感作用。這種智能型水泥混凝土可用于土木工程結(jié)構(gòu)的實(shí)時(shí)和長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，便于監(jiān)控混凝土結(jié)構(gòu)的開裂與破壞情況及其損傷評(píng)價(jià)、檢測(cè)車重與車速等，這對(duì)混凝土性能的檢測(cè)是一場(chǎng)革命。=4\*GB3④聚合物/無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料在混凝土中的應(yīng)用由于聚合物/無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料的優(yōu)異性能，使得有關(guān)它的理論和應(yīng)用研究成為當(dāng)前復(fù)合材料的熱點(diǎn)，它也有可能應(yīng)用于水泥混凝土中。把聚合物/無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料用