新型土木工程材料浅析李文龙

新型土木工程材料浅析李文龙

李文龙

身份证：41018219830423xxxx

摘要：由于科学技术的发展，土木工程中使用的材料也发生了很多的变化，其中所蕴含的科学技术的比重也越来越大，我们作为行业的从业人员，应该学会使用这些新兴材料，从而使我们的工作更进一步。

关键词：新型；土木工程；材料

1新型混凝土材料

混凝土是土木工程中最常见的建筑材料，普通混凝土由胶结材料及骨料组成。近年来，为满足不同工程要求，新型混凝土发展迅速，在性能、工艺、用途上都得到了创新发展。新型混凝土就是在普通混凝土的基础上进行升级，能够节省成本、易于施工、提高强度。

1.1高性能混凝土

高性能混凝土简称HPC，目前国际上对HPC的研究与应用都非常重视，是当代混凝土研究的重点。HPC具有强度高、易于施工、和耐久性高的优点，能够满足不同结构及功能的各类建筑的耐久性及强度要求。高性能混凝土由于其自身性能特点，可抵御恶劣环境的危害，降低维修管理费用；由于工作性强，可降低施工强度，节约工程造价。

1.2轻质混凝土

利用天然轻骨料(如浮石、凝灰岩等)、工业废料轻骨料(如炉渣、粉煤灰陶粒、自燃煤矸石等)、人造轻骨料(页岩陶粒、粘土陶粒、膨胀珍珠岩等)制成的轻质混凝土具有密度较小、相对强度高以及保温、抗冻性能好等优点。利用工业废渣,如废弃锅炉煤渣、煤矿的煤矸石、火力发电站的粉煤灰等制备轻质混凝土,可降低混凝土的生产成本,并变废为宝,减少城市或厂区的污染,减少堆积废料占用的土地,对环境保护也是有利的。

1.3加筋混凝土

普通混凝土抗拉性能的较差，在混凝土中掺加纤维可增强其抗拉延展性。纤维种类多样，目前应用较为广泛的是钢纤维、玻璃纤维、碳纤维等。其中，加入钢纤维的混凝土抗拉强度可提高40%～80%，抗弯度提高60%～120%，抗剪度提高50%～100%，抗压度提高0～25%。在钢纤维混凝土的抗压实验中，与普通混凝土相比具有较大的韧性。

1.4活性微粉混凝土

活性微粉混凝土简称RPC，是一种超高强混凝土，抗拉和抗压强度远远高于普通混凝土。活性微粉混凝土是由普通混凝土发展而来，经特殊工艺使混凝土达到最优堆积密度、改善均匀性及延展性，并通过加压加温提高强度。

1.5自密实混凝土

自密实混凝土不需机械振捣,而是依靠自重使混凝土密实。该种混凝土的流动度虽然高,但仍可以防止离析。配制这种混凝土的方法有:(1)粗骨料的体积为固体混凝土体积的50%;(2)细骨料的体积为砂浆体积的40%;(3)水灰比为0.9-1.0;(4)进行流动性试验,确定超塑化剂用量及最终的水灰比,使材料获得最优的组成。

这种混凝土的优点有:现场施工无振动噪音,可进行夜间施工,不扰民;对工人健康无害;混凝土质量均匀、耐久;钢筋布置较密或构件体型复杂时也易于浇筑;施工速度快,现场劳动量小。

2新型节能墙体材料

2.1新型砌体材料

采用砌筑结构的墙体，通常依靠选用导热系数小、保温隔热性能好的砌体材料，以此来达到墙体传热量小的目的。这类材料主要有空心钻土砖、加气混凝土砌块、普通混凝土以及粉煤灰、煤研石、浮石等混凝土空心小砌块等砌体材料，采用保温砂浆作为砌体胶凝材料。

近年来发展应用由保温绝热材料与传统的墙体材料(例如实心黏土砖、混凝土等)或新型墙体材料〔例如空心砖、空心砌块等)复合而成的节能墙体。常用的绝热材料有矿物棉、玻璃棉、泡沫塑料、膨胀珍珠岩、加气混凝土等材料，与之复合的有黏土实心砖、混凝土类空心砖、空心砌块等砌体材料.复合墙体有一层导热系数很小的绝热保温材料，墙体的保温隔热性能比单一材料砌筑的墙体更加优秀，节能效果更加显著。但是，绝热材料价格较高，同时需要与之相配套的建筑主体结构形式，最好采用框架结构、墙体不承重的结构形式。

2.2纤维复合材料

纤维复合材料简称FRP，作为工程材料具有一系列优良性质，如高强、耐腐蚀、抗疲劳性质，同时FRP还具有自传感特性。FRP成本较低，特殊情况下可作为土木建设中钢筋的替代品。为满足不同需要，FRP复合材料可制成棒、板、网等多种形式，可满足大型结构的建筑要求，可广泛应用于桥梁、海洋和地下工程等特殊工程中。

2.3新型复合墙板

主要由内墙板、外墙板、高效绝热保温材料等构成，按照标准尺寸及相关模数展开工业化生产，其具体包括门、窗、墙板一体化的制造过程，需要将其运送到施工现场中，将其安装在结构框架上，成为房屋建筑的外围护结构，这是当下主流的建筑应用形式，这类建筑物的复合墙板不进行外力的承受，其质量较轻，保温性能良好，具备较高的施工效率。

FRP复合材料的出现有效解决了土木工程建筑物结构问题。结构性能及结构的退化是制约土木工程发展的重要影响问题，通过对FRP复合材料技术的应用，可以实现建筑物结构的稳定性，其适应了现代工程的发展，满足了工程恶劣施工的要求，确保现代工程结构的轻质化发展，满足了现代工程结构的工作要求，这种复合材料常见于海洋工程、地下工程等。在其具体施工应用中，需要进行钢筋的替换，将钢管直接应用于新建结构中，实现对旧有结构的维修及加固，实现建筑物整体效果的增强。

整体来看，土木工程结构及基础设施的整体使用年限较长，但在工程实践中，受到外界各种因素的影响，不可避免地产生抗力衰减、建筑物结构损伤积累等问题，这类问题的出现受环境荷载作用、腐蚀效应、材料老化、疲劳效应等的影响，从而导致各类突发事故的发生，为了解决这类问题，必须做好该类建筑物结构及设施的健康监测工作，进行复合型智能材料的应用，提升土木工程的整体监测效益。

2.4碳纤维机敏混凝土

是一种复合型的建筑材料，其以碳纤维作为填充相，实现了混凝土、砂浆、水泥浆等的混合，制成了纤维增强水泥基复合材料，这类材料的电阻率、应变状况、损伤状况等存在一定的关系，为了进行碳纤维混凝土应变及损伤状况的监测，需要进行电阻率变化的测试。这类混凝土具备良好的力学性能，能够实现与混凝土结构的良好相容，其施工工艺水平比较简单，满足了道路载重监控工作的要求，适应了土木工程结构及基础设施的健康监测工作要求。

3新型土木工程材料的发展趋势

随着社会的发展需求，新型的土木工程建筑材料已经成为建筑工业发展的重要部分，社会发展的同时我们对我们的生活环境和生活质量也有着更高的要求，而土木工程建筑跟我们的生活息息相关，所以我们需要更环保节能新型建筑材料。新型的土木工程材料还需要我们去发展生产，生产复合化、多功能化、绿色节约化和工业生产化的新型材料成为土木工程材料发展的趋势，因为生产具备这些条件的材料会让土木工程建筑更加的节约资源、保护环境，我们还会从中得到更好的生活质量和生命安全。新型的土木工程材料有利于我们人体的健康，方便我们的生活，提高我们的生活水平和生活质量，更大的意义上还能够维持生态环境的平衡。

结束语

新型材料的开发与应用，首先应提高强度、质量、安全、耐久性等基本性能，与此同时，工程材料是否易于施工也是重要的创新形式。在保证建筑材料易于施工、满足质量要求的同时，还应考虑经济造价等因素，迎合市场需要。目前，我国新型土木工程建筑材料正在向着多功能化、复合化、智能化、环保化发展，发展前景广阔。

参考文献

[1]佘坤如,冯学军.土木工程施工过程中应用的新型材料分析[J].建材与装饰,2016(42).

[2]巴明辉.新型混凝土材料在土木工程领域中的应用探析[J].四川水泥,2016(10):12.

[3]陈平,林沐青.新型混凝土材料在土木工程领域中的应用分析[J].绿色环保建材,2016(8).

[4]颜录科,寇开昌,哈恩华,等.纤维增强复合材料在土木建筑工程中的应用研究与进展[J].中国塑料,2017(4):1～5.