土木工程中复合材料的应用与发展

土木工程中复合材料的应用与发展

王睿

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摘要：目前我国建筑行业在发展过程中得到了有效优化，为了对现代居民实际需求予以满足，建筑企业在发展中，需要对各类新型建筑材料予以使用，需要在建筑的保温结构设计、墙体结构设计以及综合防水设计等过程中，逐步对各类新型建筑材料予以使用，需要在对各个结构设计予以完善的过程中，使建筑工程所具有的绿色环保性得以提高。新型建筑材料的使用，能够使建筑工程的环境在一定程度上得到改善。

关键词：新型材料；土木工程；应用

引言

随着我国建筑行业的不断发展与进步，越来越多的新型建筑材料在土木工程中得到应用，促进了土木工程的不断完善和发展。绿色建筑材料、新型复合材料、新型混凝土材料的广泛应用，既降低了工程施工对环境造成的伤害，又提升了建筑的整体质量，缩短了施工周期。对此，文章主要探究新型建筑材料在土木工程专业的具体应用，旨在促进建筑行业的更好发展。

1、新型建筑材料的发展现状

随着我国市场经济的发展与进步，建筑行业也取得了较大的发展，有越来越多的人开始从事建筑材料的开发和研究工作。新型建筑材料的开发和使用也使我国建筑领域的发展取得了质的飞跃。现阶段，市场对新型建筑材料的需求量越来越大，这说明我国建筑行业发展得越来越好，新型建筑材料的开发和销售成为建筑行业的新兴产业，对我国经济发展也起着一定的推动作用。如今，随着对新型建筑材料研究的不断深入，我国在这方面已经有一套从生产到销售完整的工作链。另外，我国的技术水平也始终在线，现在已经具备独立研发新型建筑材料的能力，已经可以不再依靠外来技术。除了具有完整的生产线外，还配备了专业的研发团队和生产团队，既有一流的研发水平，又有独立的产业化生产线，推动了生产规模的扩大。专业的科研团队也使我国的新型建筑材料更加环保、健康、无害，朝着绿色环保的方向不断迈进。

2、在建筑工程结构设计中应用新型建筑材料的现实意义

当前，在我国建筑工程的开展过程中，对各类材料的浪费情况较为严重，其主要原因在于无法对材料予以合理化使用。由此，使具体施工过程中各类材料的构建尺寸以及其综合质量无法与工程的建设标准相符合，使工程构建过程中出现各类资源的现实浪费。而充分对新型建筑材料予以应用，并且以此对建筑工程的结构设计予与优化有着极其重要的现实意义。新型建筑材料在应用过程中具有节约成本以及环保性较高的现实特点，配合优质的工程结构设计工作，能够使建筑构建过程中的浪费现象得以有效降低，以此使我国建筑工程的可持续性发展理念得到有效体现。在新型材料的应用过程中，能够对整体建筑的综合使用功能进行有效改善，新一代建筑材料在应用过程中，往往为环保型合成材料。同时，相应的材料也可进行二次研发，在构建过程中拥有质量较轻、强度较高以及柔韧性较好的诸多现实优点，在建筑工程的构建过程中，各类新型材料的轻便性拥有着较为突出的建设优势，能够对安装步骤予以简化，并且使施工操作的便捷性得以提升，能够对传统建筑材料安装拆卸的烦琐性进行有效改善。同时，由于新型材料在应用过程中所存在的诸多优点，使建筑在构建过程中所需要的各类功能能够得到有效满足，以此使建筑在使用过程中的功能性得以提高。

3、复合材料在土木工程中的发展与应用

3.1、全新节能型墙体材料

全新节能型墙体材料的应用可以减轻施工人员的工作压力以及工程投入，使整个项目能够更加高效地进行，因此，此种建筑材料在土木工程中的应用范围十分广泛。全新节能型墙体材料由工业废渣制作而成，这种变废为宝的应用模式真正体现了节能环保的发展理念，这也将会是建筑行业改革的重点发展方向，这同时也符合国家对建筑材料质量的要求。其实新型墙体材料早在七八年前就出现在建筑行业，当时要求新型墙体材料要占总墙体材料的55%以上，新型墙体材料在整个建筑中的应用也要不低于65%。随着时代的发展，人们对墙体的质量和规格也有了更高的要求，这就使得墙体发展从黏土向非黏土转变，从实心向空心转变，总而言之，对墙体的整体要求就是越来越轻盈、节能、环保。而全新的节能型墙体材料正是以轻质、环保、绿色、健康、优质、经济等特点出现在大众的视野，符合人们对墙体的全部要求。因此，全新节能型墙体材料就成为土木工程建筑施工的首选。

3.2、阻燃高分子材料在建筑工程领域的应用

社会发展中，建筑行业所处地位很高，行业所用材料的阻燃性是居民生命安全的保障，进行有优异阻燃性能的高分子材料的制备，将其应用到建筑工程材料、室内装修装饰材料等领域，以安全的保证为前提节约成本，是建筑行业施工的重要目标之一。用于建筑工程领域的高分子材料有通用塑料、工程塑料、热固性塑料等多种类型，其中，通用塑料包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等，工程塑料包括酚醛树脂、脲醛树脂、聚氨酯等，热固性塑料则包括环氧树脂、不饱和聚酯等，这些材料在墙体、天花板、地板、电缆等制品的制造中应用的比较多，但它们的阻燃防火性能比较差，难以满足实际应用要求，故需改进性能，进行有优异综合性能的阻燃高分子材料的制备。近年来，在建筑工程领域应用的阻燃高分子材料越来越多。王娜等用卡拉胶将聚磷酸铵包覆起来，将其用作阻燃剂添加至水性环氧树脂中，进行阻燃级别可达V-0级的阻燃防火涂层的制备，试验结果显示此材料在建筑阻燃涂层中具有比较突出的发展与应用潜力。侯培鑫等将石墨烯、含磷阻燃剂DOPO、硅烷偶联剂一起让它们进行反应，以此制备得到一种复合型阻燃添加剂，并用于对环氧树脂的改性，结果表明，含磷阻燃剂DOPO可以在很大程度上优化树脂材料的热稳定性与阻燃性，硅烷偶联剂的主要作用则在于改进高分子材料的力学性能。

3.3、对新型隔热材料予以应用

目前，在建筑行业的发展过程中能够对透明型隔热材料予以应用，相应的材料在应用过程中能够与外墙体予以复合，进而形成透明隔热装置。从宏观而言，该隔热装置在构建过程中，其结构主要由隔着材料、层外部保护玻璃、吸热面层以及透明粘胶予以构成。相应的隔热装置会在隔热层内对核心部分予以构建，其装置材料所具有的表面呈密闭式的蜂窝状，蜂窝两侧会有具有高度透明性的隔片进行密封，并形成隔热气泡。由于空气自身的热导性相对较低，而蜂窝状气泡能够对太阳光能量予以吸收，并且能够获得隔热材料的反射能，因此在应用过程中具有较为优质的隔热效果。此外，在整体材料的构建过程中，蜂窝状结构会处于整体结构黑色吸热层的外表面，因此在冬季寒冷条件之下，能够对室内温度所存在的失温情况予以改善，而在夏季气温较高的环境之下，又可减少外部热量进入至室内，以此确保在构建过程中，整体室内的温度拥有高度的稳定性，使空调系统以及采暖系统的综合消耗得以大幅度降低，并且该种材料在应用过程中其成本相对低廉，具有较为广阔的应用前景。

结束语

总之，随着科技的发展与时代的进步，越来越多的新型建筑材料出现在人们的生活中，也为建筑行业的发展注入了全新的力量。因此，施工单位在进行土木工程建设时可以根据建筑的需求来选择合适的新型建筑材料，打造高质量的土木工程建筑。另外，相关研究人员也要加快研究的步伐，加大新型建筑材料的研发力度。

参考文献：

[1]秦政.复合材料在土木工程中的发展与应用探讨[J].现代物业(中旬刊),2020(01):60.

[2]王晓敏.复合材料在土木工程中的发展与应用分析[J].建材与装饰,2019(33):57-58.