劉源

（石家莊交通勘察設計院，石家莊050000）

淺談新型建筑材料在橋梁建設中的應用

劉源

（石家莊交通勘察設計院，石家莊050000）

闡述了橋梁建設新型材料的發(fā)展意義，分析了幾種常見新型材料的類型，深入研究了新型材料在橋梁建設中的應用，對橋梁建設的創(chuàng)新發(fā)展具有重要作用。

新型材料；智能材料；防水保溫

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.10.028

1 引言

隨著我國綜合國力的不斷增強和國民生活水平的不斷提高，大型基礎建設和市政工程在不斷增多，極大地推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展，成為了國民經(jīng)濟發(fā)展不可忽略的因素。其中，橋梁建設因為提供了便捷的交通、快速的運輸和先進的技術而被廣泛應用在復雜山脈、湍急河流和陡峭山谷，成為社會基礎建設的中流砥柱。從材料角度來看，我國橋梁建筑采用新型建筑材料，已經(jīng)成為了時代發(fā)展和建設的需要，大量采用新型建筑材料能有效提高橋梁建設工程的整體水平。

2 新型建筑材料應用于橋梁建設的意義

新型建筑材料在橋梁建設中的應用，能夠填補傳統(tǒng)建筑材料的缺憾，有助于緩解能源緊張，建立可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟，促進我國傳統(tǒng)建筑材料的創(chuàng)新發(fā)展。

1）我國的能源需求持續(xù)旺盛，橋梁建筑材料所需要的鋼、鐵和鋼筋都屬于高耗能的材料，鋼鐵行業(yè)等所造成的能耗是發(fā)達國家的3倍左右。因此，橋梁建設中依然采用高能耗、高污染和低產(chǎn)值的傳統(tǒng)建設材料，必然會造成我國能源緊張問題的加劇，而采用新型建筑材料，則可以逐漸減緩這類問題。

2）采用新型建筑材料，有助于橋梁建設的可持續(xù)發(fā)展。橋梁建設屬于大型基礎建設工程，它應用的材料眾多，而產(chǎn)生的廢棄物非常多，對于可用資源的浪費也成為不爭的事實。比如，鋼筋混凝土中的鋼、鐵和鋼筋雖然能夠回收，但是它在自然環(huán)境下產(chǎn)生的腐蝕加大了回收的難度。而采用新型建筑材料，不僅能夠有效處理橋梁建筑垃圾，甚至能對各種有毒有害物質(zhì)進行回收利用，有助于我國橋梁事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3）發(fā)展新型建筑材料，有助于提升傳統(tǒng)建筑材料的創(chuàng)新能力。通過橋梁建筑材料的不斷研發(fā)，提高了橋梁建筑質(zhì)量的同時，還給傳統(tǒng)建筑材料提供了創(chuàng)新的動力和技術的潛力。

3 新型建筑材料在橋梁建設中的應用

3.1 新型建筑材料在彌補傳統(tǒng)建筑材料方面的應用

在橋梁建設中大力發(fā)展新型建筑材料，已經(jīng)成為橋梁建設擺脫傳統(tǒng)建筑材料束縛，應對建設新環(huán)境挑戰(zhàn)，發(fā)展未來建筑材料的主要趨勢，對于節(jié)約國土資源和構建節(jié)能型行業(yè)具有非常重要的價值。從傳統(tǒng)橋梁建筑材料來看，我國橋梁長期以來過度依賴混凝土等建筑材料，建筑技術落后，實心混凝土燒結磚和預應力鋼筋混凝土有如下優(yōu)缺點。

實心混凝土，通常采用的是耕地的黏土層，材料來源豐富，建筑易于塑型，但使用小塊實心黏土磚會直接毀壞耕地，成為破壞農(nóng)業(yè)用地的主要因素。

預應力鋼筋混凝土，采用鋼、鐵和鋼筋作為建設材料，它具有硬度高、密度大和穩(wěn)定性強的諸多優(yōu)點，但不具有耐腐蝕、抗酸堿的特性，橋梁建設一般處于高海拔、高濕度的自然環(huán)境中，這對于橋梁建設都會帶來潛在的危險。

因此，為了彌補傳統(tǒng)橋梁建材的不足，不斷推廣新型建筑材料的研究與應用，進而帶動橋梁建設產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展。其中，新型復合型建筑材料的優(yōu)勢更加明顯，主要受益于我國復合材料的飛速發(fā)展。根據(jù)橋梁建設的需要，其應用的新型復合型建筑材料主要包含以下3個方面。

1）非混凝土磚。它的孔洞面積超過了整體的四分之一，而且它不是黏土燒制的多孔磚和空心磚，我國橋梁建設中大多應用非混凝土磚來作為橋梁輔路和牽引橋的建設工作。

2）新型保溫隔熱材料。在橋梁建設中，當處于高海拔和高跨度的建設環(huán)境中時，對橋梁承重結構和主體結構的保溫隔熱提出了非常高的要求，傳統(tǒng)的建筑材料不具備這種特性。新型保溫隔熱材料能夠?qū)⑼饨鐐鲗У臒崃骷皶r進行減緩和保存，用于橋梁建筑外圍時，能夠有效起到保溫隔熱的功能。

3）新型防水密封材料。我國國土遼闊，地質(zhì)資源種類眾多，而橋梁建設的重要場所就是河流險灘。橋梁建筑材料長時間受到河水的沖刷，因此，防水材料就成為橋梁建設中的重要材料。當前，我國新型防水密封材料已經(jīng)非常成熟，也被廣泛應用在橋梁、農(nóng)業(yè)水利和交通運輸?shù)戎匾ㄖI域。

3.2 新型智能型材料在橋梁建設方面的應用

隨著信息技術的發(fā)展和生物技術的創(chuàng)新，智能型材料的種類與數(shù)量也越來越豐富，這種材料沿襲了生物科技的自我修復功能，配合信息技術的自我感知、自我記憶和自我適用的功能，根據(jù)外界的溫度、壓力來適時調(diào)整自身狀態(tài)，實現(xiàn)建筑材料的自我修復功能。這種技術主要應用于兩類新型材料。

1）感應材料，這類材料主要是采用光導纖維、碳纖維和玻璃纖維等材料，從而實現(xiàn)感應數(shù)據(jù)的及時傳導和記憶，保證橋梁能夠及時記錄自身狀況。

2）動力材料，它主要是受外界環(huán)境變化和自身狀態(tài)改變所產(chǎn)生動力的材料。比如，可以將動能材料填加到混凝土中，可以保證橋梁能夠檢測到運行過程中的各種動能變化，提高橋梁的堅固程度，加強其自我感知和自我修復的功能。

3.3 應用新型橋梁建筑材料的依據(jù)

在橋梁建設中選擇和應用新型建筑材料，必須遵循一定的依據(jù)，不僅要全面認識其產(chǎn)品性能，還要熟練掌握新型建筑材料的加工、構造方法，才能更好地發(fā)揮新型建筑材料在橋梁建設中的作用。

1）全面認識新型建筑材料的性能。產(chǎn)品性能是產(chǎn)品應用的重要保障，也是橋梁建設中對于新型建筑材料最為注重的技術環(huán)節(jié)。在選擇和使用新型建筑材料的時候，需要充分了解橋梁建設的技術特點和功能要求，清楚新型建筑材料在橋梁建設中的關鍵作用和對外界的各種影響，才能選取到符合橋梁建設需要的新型建筑材料，保證材料性能能夠滿足橋梁建設的需求。因此，必需要清楚新型建筑材料的性能和應用范圍，確保新型建筑材料在橋梁設計與建造中的應用正確性，將不同的材料應用到不同的位置和結構中，才能夠有效保證橋梁建筑的質(zhì)量、功能都能達到設計要求。

2）熟練掌握新型建筑材料的加工和構造方法。隨著時代的發(fā)展和橋梁建設行業(yè)的創(chuàng)新，橋梁建設模式有了長足的進步，新型建筑材料的引進和應用也更加規(guī)范。這就要求橋梁設計師和建筑工程師應該不斷提高對新型建筑材料的認識，及時關注新型建筑材料在其他領域的應用，掌握新型建筑材料的加工與使用方法，才能保證橋梁新型建筑材料的有效應用。

3）正確看待新型橋梁建筑材料的未來發(fā)展。隨著耐候鋼、玻璃纖維、碳纖維、玻璃鋼等新型建筑材料的廣泛應用，極大地豐富了我國橋梁建設的應用材料，也把橋梁建筑的性能推向了更高層面，新型橋梁建筑材料的硬度、密度和韌性的成倍增加，還保持了橋梁材料所必須的使用壽命和應用范圍。因此，新時代的橋梁建筑將會廣泛采用高強度、高韌性的新特種鋼，輔以新型智能材料，采用廣泛的動力材料作為信息傳導，實現(xiàn)橋梁技術的重要突破。

4 結語

綜上所述，我國橋梁建設的發(fā)展歷程，就是各種新型建筑材料的應用歷程。我國在吸收國際先進經(jīng)驗的基礎上，也自主研發(fā)出一批豐碩成果。當然，隨著現(xiàn)代交通的全新發(fā)展，橋梁設計師和建筑師一定要充分了解新型建筑材料，提高創(chuàng)新能力，將新型建筑材料的技術特點盡快轉化成橋梁建設的應用優(yōu)勢。

【1】尤平若.新型建筑材料在橋梁建設中的應用[J].山東交通科技, 2011(4):58-60.

【2】李小菊.淺談新型建筑材料在橋梁建設中應用[J].四川水泥, 2016(4):30.

Application of New Building Materials in Bridge Construction

LIU Yuan
(ShijiazhuangCommunicationsSurvey&DesignInstitute,Shijiazhuang 050000,China）

Thispaperelaborates thedevelopmentsignificancethenewmaterialsinbridgeconstruction.Itanalysesthetypesofsomecommon new materials.The application of new materials in bridge construction is studied deeply,which plays an important role in the innovation and developmentofbridgeconstruction.

newmaterial;intelligentmaterial;waterproofandinsulation

TU50

A

1007-9467（2016）10-0063-02

2016-09-10

劉源（1983～），男，河北保定人，工程師，從事道路橋梁工程研究。