趙桂杰

摘 要：土木工程材料作為土木工程建設(shè)中的基本物質(zhì)基礎(chǔ)對(duì)于工程的質(zhì)量和壽命有著直接的影響，隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人類對(duì)建筑材料的使用性能、外觀、環(huán)保性等各方面的要求越來(lái)越高，對(duì)材料質(zhì)量、節(jié)能效果也越來(lái)越看重。

關(guān)鍵詞：土木；工程；材料；綠色；發(fā)展

1 土木工程材料的應(yīng)用概況

隨著建筑工程的快速發(fā)展土木工程材料更新?lián)Q代也在不斷的進(jìn)行，土木工程材料的性能和質(zhì)量一直在不斷提高和完善，工程中材料的種類也越來(lái)越多，根據(jù)不同的特性和規(guī)格可以對(duì)土木工程材料進(jìn)行分類。在傳統(tǒng)土木工程中常見(jiàn)的材料就是木材、水泥、瀝青、砌筑材料、鋼筋混凝土等，這些材料是整個(gè)土木工程和建筑的基礎(chǔ)構(gòu)成，土木工程是一項(xiàng)復(fù)雜的長(zhǎng)期性工程，對(duì)于材料的用量也相當(dāng)?shù)卮?，隨著對(duì)材料的不斷研究和土木工程的不斷發(fā)展，基本材料已經(jīng)漸漸不能滿足人們的要求，城市化和工業(yè)化的進(jìn)程促進(jìn)了建筑業(yè)的發(fā)展，也造成了資源的匱乏和短缺，建筑垃圾普遍存在很難處理，這就需要我們對(duì)土木工程材料有新的理解和研發(fā)，如何采用新型的土木工程材料，廢舊物品的二次利用如何實(shí)現(xiàn)，建筑物的性能如何提高都是需要考慮的內(nèi)容?？偟膩?lái)說(shuō)土木工程材料要滿足的條件就是輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐用、環(huán)保等基本特征，對(duì)于材料的技術(shù)性能也有更高的要求，從物理指標(biāo)和綠色指標(biāo)上都要進(jìn)行控制，這是未來(lái)土木工程材料發(fā)展的主要方向。

隨著材料技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代的土木工程材料也有了很大的發(fā)展，其中物理力學(xué)方面的性能已經(jīng)有了明顯的提高，隨著現(xiàn)代陶瓷與玻璃的性能改進(jìn)，土木工程材料的應(yīng)用范圍也越來(lái)越大。并且隨著需求的提高材料科學(xué)進(jìn)入了一個(gè)新的階段，一些特殊性能的材料應(yīng)用廣泛，例如，吸聲材料、隔音材料、耐熱材料、防水抗?jié)B材料、耐磨耐腐蝕材料、防輻射材料、絕熱材料等層出不窮，并且材料的應(yīng)用方式隨著科技的發(fā)展也有了很大的變化，現(xiàn)代施工技術(shù)與設(shè)備的應(yīng)用也使得材料在工程中的性能表現(xiàn)比以往好，為現(xiàn)代土木工程的發(fā)展奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。為滿足現(xiàn)代土木工程結(jié)構(gòu)性能和施工技術(shù)的要求，材料應(yīng)用也向著工業(yè)化的方向發(fā)展。另外，隨著材料的設(shè)計(jì)、加工和使用的不斷完善，施工技術(shù)的不斷提高，材料在使用過(guò)程中表現(xiàn)的性能也越來(lái)越完善，這是對(duì)于土木工程材料發(fā)展的一個(gè)推動(dòng)。

2 土木材料的發(fā)展趨勢(shì)

2.1 綠色化

材料及其制品的制造、使用及廢棄過(guò)程是造成能源短缺、資源過(guò)度消耗和枯竭以及環(huán)境污染的主要原因之一。在工程建設(shè)中，建筑材料的生產(chǎn)、使用及回收，不僅消耗了大量的資源和能量，而且?guī)?lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。目前，生態(tài)建材在土木工程中已得到初步推廣，在高層建筑、隧道工程中也不斷廣泛應(yīng)用，使用效果和質(zhì)量亦越來(lái)越多的得到肯定。從材料的制造、使用、廢棄直到再生的整個(gè)生命周期中必須具備與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)性及舒適性，它滿足可持續(xù)發(fā)展的需要，做到了發(fā)展與環(huán)境的統(tǒng)一，生態(tài)材料生產(chǎn)所用原料盡可能少用天然資源，大量使用尾礦、廢渣、垃圾、廢液等廢棄物；生態(tài)材料采用低能耗制造工藝和無(wú)污染環(huán)境的生產(chǎn)技術(shù)；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、鉻及其化合物等，同時(shí)要開(kāi)發(fā)對(duì)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)品不僅不損害人體健康，而應(yīng)有益于人體健康，產(chǎn)品具有多功能化。產(chǎn)品可循環(huán)再生和回收利用，無(wú)污染廢棄物，以防止二次污染。

2.2 節(jié)能化

生態(tài)建材的發(fā)展離不開(kāi)材料的節(jié)能化，建筑材料和技術(shù)的發(fā)展為建筑節(jié)能提供原動(dòng)力。相比于以往簡(jiǎn)單的磚、石塊、混凝土等墻體保溫材料，?；⒅楸厣皾{、酚醛板、聚氨酯板、合成高分子防水卷材等新型保溫材料的運(yùn)用使得建筑更加節(jié)能環(huán)保，墻體保溫質(zhì)量也得到很好的滿足。提高建筑施工工藝是建筑技能環(huán)保的重要途徑。

2.3 智能化

智能材料是新誕生的一種材料，其靈感源于仿生學(xué)，特指具有感知環(huán)境刺激，并且對(duì)環(huán)境的刺激進(jìn)行分析、處理、判斷，采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行適度反應(yīng)的具有智能特性的新型材料。智能材料具有傳感、反饋、自我診斷修復(fù)等功能，是橫跨多個(gè)專業(yè)而產(chǎn)生的新產(chǎn)品?，F(xiàn)階段，智能材料在具體結(jié)構(gòu)的安全檢測(cè)、根基橋梁檢測(cè)及損壞評(píng)估方面已經(jīng)獲得初步成果，在研究和土木工程結(jié)構(gòu)實(shí)踐應(yīng)用中已經(jīng)突現(xiàn)出其優(yōu)越性能。例如，在地基中放入光線傳感器，可直接判斷根基是否破壞；把碳纖維材料放置于水泥溶漿中，根據(jù)其變硬特性而電阻隨外界壓力變化而變化，可在內(nèi)部結(jié)構(gòu)接近損壞區(qū)或破壞區(qū)時(shí)進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警。智能材料在土木工程中的應(yīng)用，是材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展的重要階段，對(duì)土木工程的發(fā)展有著極其深遠(yuǎn)的影響，是土木工程材料發(fā)展的最終方向。

2.4 高科技應(yīng)用

隨著技術(shù)的快速發(fā)展高性能的材料逐漸應(yīng)用到土木工程建設(shè)當(dāng)中，例如一些材料強(qiáng)度更高、體積更小、耐久性更高、裝飾性更好，或者功能性更為齊全等，對(duì)于復(fù)合材料的制造也要充分發(fā)揮，利用多種材料的各種性能采用復(fù)合技術(shù)進(jìn)行研發(fā)，另外，要對(duì)地方材料進(jìn)行有效的利用，同一地區(qū)都可能有來(lái)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(diǎn)，利用現(xiàn)代技術(shù)，可生產(chǎn)各種性能的健康材料。盡量避免造成材料的浪費(fèi)和長(zhǎng)途的運(yùn)輸，對(duì)于環(huán)境要注意平衡和維護(hù)，采用高科技形式的健康建材，大量使用尾礦、廢渣、垃圾等廢棄物作為生產(chǎn)土木工程材料的資源，從而更好的對(duì)自然資源做到保護(hù)和生態(tài)環(huán)境平衡的維持，以及保護(hù)自然資源和維護(hù)生態(tài)環(huán)境的平衡。利用高科技生產(chǎn)的低成本健康建材，例如某些人造石材、水性涂料、某些復(fù)合性材料也是綠色建材的發(fā)展方向。

3 結(jié)語(yǔ)

土木工程材料與人類的生活及生產(chǎn)息息相關(guān)，它和工程技術(shù)的進(jìn)步有著不可分割的聯(lián)系。隨著科技的發(fā)展生態(tài)材料、智能材料、建材節(jié)能化得到越來(lái)越多的關(guān)注和重視，我們要在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上不斷發(fā)展和創(chuàng)新，促進(jìn)土木工程材料的可持續(xù)綠色的發(fā)展。

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