【摘 要】近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，土木工程建設的規(guī)模迅速提高，雖然土木工程的建造工藝和資金投入等都在逐年上升，但是質量問題仍然不能符合基本需求，究其原因，主要是因為土木工程中應用的基本材料不合格。為此，科研人員從理論研究出發(fā)，并經(jīng)過實驗室檢測和實踐施工運用，最終研發(fā)出智能材料，并預示了其未來廣闊的發(fā)展前景。本文將對智能材料的概念進行簡單的介紹，進而具體闡釋智能材料在土木工程建設中的實際運用，在提升土木工程質量的同時，也深化人們對于智能材料的基本認識。

【關鍵詞】土木工程 智能材料 工程建設

土木工程建設是國家經(jīng)濟進步，人民生活水平提高的一個重要標志，也是一個國家科技技術進步與工業(yè)實力的根本體現(xiàn)。首先土木工程建設是國家基本設施建設的一部分，在社會快速發(fā)展，人口日益增長，資源日益貧乏的背景下，滿足了人類的基本工作生活需求，其次，土木工程為居民的居住提供空間和保證。因此，人們不僅追求土木工程的審美，更重視其質量以及安全問題。以往的土木工程建設采用原始建筑材料，主要是天然的森林木材，磚石土塊等。該種材料的抗腐蝕能力低，耐久性能低，隨著建筑使用年限的增加，安全隱患問題凸顯，嚴重威脅人們的生命財產(chǎn)安全。為此，土木工程建設急需要引進全新的建筑材料，以促進其進一步發(fā)展。

一、智能材料的基本概述

智能材料誕生于21世紀，它的設計靈感來源于生物學，是高新材料研究的重點。隨著智能材料在這個領域的應用變廣，我們似乎看到了智能材料的發(fā)展前景是如此的寬闊。智能材料的出現(xiàn)時科學研究領域的一個重大突破，但是其誕生卻是試驗中的一次偶然，上個世紀中期，科學家致力于研究復合材料，于是在一次試驗中，把光導纖維融入到碳纖維，從而形成具備抗斷能力與此同時具有感知應力的材料時，無意中發(fā)現(xiàn)了這種新型材料，由于受當時研究深度的局限以及人們認識的制約，當時科學家不能對其進行相關的運用，早期命名為自適應材料。由于其獨特的性質特征，在上個世紀末期，科學家開始將注意力轉移到該種材料的研究中，在這個基礎之上，科學家們也分別提出了“機敏材料”等名稱，把現(xiàn)在與智能材料相關聯(lián)的材料做出了很明確的定義。

所謂的智能材料，是人類在原始材料的基礎上進行的又一次科學革命，智能材料也成為第四代材料。顧名思義，智能材料的優(yōu)勢是它可以敏感的感知外部的環(huán)境因素的變化，并能夠根據(jù)環(huán)境變化的程度和數(shù)值的改變自動進行改變和適應，同時能夠在無人操作下實行智能化的能力執(zhí)行。智能化材料的出現(xiàn)節(jié)省了大量的人工作業(yè)，同時能夠及時預測不必要的外部變化，降低經(jīng)濟損失。

二、智能材料在土木工程中運用的現(xiàn)狀

隨著人們對智能材料的認識深入以及優(yōu)質特性的挖掘，智能材料從實驗室走進實踐應用中，并不斷的拓展其自身運用的領域。經(jīng)過多年的實踐研究，最終科學家將智能材料引入土木工程建設中，二者的有機結合被稱作智能土木結構。它既是建筑領域的一次改革同時也是建筑材料的重大突破。從土木工程的本質特征看，土木工程建設主要是滿足人們基本居住和使用需求，因此，需要其具有高標準的強度、安全性、可靠性和耐久性。

三、智能材料的分類及功能

由材料的基本功能可以對智能材料系統(tǒng)分為兩大類，他們分別是：驅動材料跟感知材料，驅動材料具備的基本功能是可以對周邊環(huán)境的變動做出判斷，與此同時采取一些方式來進行處理，且本身帶有一定的執(zhí)行能力，其中記憶合金、電致伸縮材料都是非常具備典型特征的驅動材料。感知材料的具備的基本功能是可以對周邊環(huán)境刺激做出感應，這些刺激不但可以是化學方面的，還可以是物理方面的，感知材料的種類有很多種，壓電材料與記憶合金都是典型的感知材料代表。

四、智能材料應用的局限

雖然智能材料經(jīng)過實踐表明具有優(yōu)良的強度和耐久性等特點，同時能夠智能化的執(zhí)行操作命令，較好的適應外部環(huán)境的變化，但是由于它的本質是高智能復合材料，所以使用成本高，經(jīng)濟負擔大。因此，從經(jīng)濟角度出發(fā)，該種材料用于構建高檔次大量資金投入的高標準建筑工程，而在普通的民居建筑中仍不能得到迅速的普及。同時智能材料的使用需要有相應的技術和配套設備支撐，為此，建筑施工單位需要逐漸完善自身的建筑工藝?？偠灾?，智能材料是未來的土木工程建筑的基本材料，但是現(xiàn)行階段還不能實現(xiàn)全方位的普及，仍需要工作人員做進一步的研究和探討。

五、總結

因為智能材料的出現(xiàn)從而改變了人類千年以來傳統(tǒng)的土木工程建設格局。首先，在社會快速發(fā)展，人口日益增長，資源日益貧乏，還有人們對建筑要求標準日益提高的大背景下，可以滿足社會對建筑質量的基本要求。其次，不但可以應對外部環(huán)境的不斷變化，而且還可以帶動更為先進的土木工程結構的出現(xiàn)。智能材料與土木工程的結合是一種技術上的雙贏，一方面使智能材料在實踐中拓展了理論的研究，另一方面使土木工程迎來全新的發(fā)展高潮。我國目前的智能材料應用技術還不夠完善，為此，應該全面借鑒國外發(fā)達國家在該領域的成功經(jīng)驗，并適當結合我國的土木工程特點，最后實現(xiàn)智能材料在土木工程中的最大利用價值。

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