簡述土木工程中的材料應(yīng)用

劉巍偉

（武昌工學(xué)院 430070）

1 傳統(tǒng)的建筑材料

傳統(tǒng)的建筑材料，一般包括建筑三材：鋼材，水泥，木材；以及兩塊：砂漿和混凝土，都是建筑行業(yè)的傳統(tǒng)材料。在一般的建筑物中一般這些建筑材料的使用量在95以上，剩下的就是玻璃等其他的建筑材料。傳統(tǒng)的建筑材料隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，也有很大的改善，比如鋼材的強(qiáng)度越來越大，質(zhì)量卻越來越輕[1]。混凝土中也有各種各樣的添加劑，從而改善了混凝土的性質(zhì)。木材比較特殊，是自然產(chǎn)物，但是現(xiàn)在的板材工藝越來越先進(jìn)，對木材的利用率也大大提高。近年來，我國建筑行業(yè)的快速的發(fā)展，帶動了建筑材料等行業(yè)的發(fā)展，例如鋼材，砂石的價格長期居高不下，并且銷量非常喜人。同時，受限于碳排放的要求和越來越嚴(yán)格的環(huán)保要求，我國一些城市中已經(jīng)開始禁止在市區(qū)大規(guī)模生產(chǎn)混凝土了，這就造成了商品混凝土的大量需求。那既然使用商品混凝土，勢必就造成了遠(yuǎn)距離的運(yùn)輸?shù)入y題，我國目前已經(jīng)可以完全解決混凝土遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)碾y題了。在如今的建筑行業(yè)，混凝土依舊是傳統(tǒng)的、高效的建筑材料，也依然在被大量的使用。在使用過程中，收到施工場地條件的限制，或者施工環(huán)境的限制，混凝土總是有一些不盡如人意的表現(xiàn)。所以研究者對混凝土的改進(jìn)也在不斷的探索。混凝土外加劑就是在這種大環(huán)境下誕生的，如今有的混凝土外加劑的總類已經(jīng)多達(dá)200多種，并且還在不斷的推陳出新。

2 綠色建筑材料

綠色環(huán)保是當(dāng)今世界的發(fā)展趨勢，建筑行業(yè)作為高能耗產(chǎn)業(yè)，其每年都對水、大氣排放大量的污染，飽受詬病。綠色建筑材料不一定非要是二次利用或者是廢物利用的建筑材料。因為建筑始終關(guān)系到人的安全，要考慮到建筑的耐久性能，強(qiáng)度剛度穩(wěn)定性能等等，所以不能完全為了綠色環(huán)保而犧牲結(jié)構(gòu)的可靠性[2]。建筑的第一大功能還是適合人的居住并且滿足規(guī)范要求的使用極限條件。在此基礎(chǔ)上，方可談綠色環(huán)保。QS認(rèn)證也是一項很重要的認(rèn)證指標(biāo)，可以使不合格的小企業(yè)生產(chǎn)的建筑材料淘汰出建筑市場。目前市場上新型的建筑外表皮材料已經(jīng)很多了，比如外墻豎向遮陽百葉、玻璃陶瓷等。百葉是一個很好的裝飾節(jié)能設(shè)計，因為他可根據(jù)一天中太陽的不同位置等因素來自動調(diào)節(jié)角度，既可以達(dá)到遮陽的物理效果，也可以作為外墻的裝飾材料，增加美觀性，還有利用太陽能來光伏發(fā)電的設(shè)施，這樣的外墻集高科技和節(jié)能與一體，可以說是未來建筑的代表。

3 海洋中的建筑材料

大橋的橋墩，各種水下的基礎(chǔ)，都是修建在海水這種高腐蝕性水中的建筑，和酸雨不同，這種建筑基本上是長期浸泡在海水中的。為了修建港珠澳大橋，從規(guī)劃開始，科研人員就在海水中放置了混凝土塊，30年過去了，取出來剖開看，海水基本腐蝕了一半，一半的混凝土都呈現(xiàn)出一種近似于鐵銹的橘黃色，承載力大大下降。根據(jù)廣西大學(xué)楊祿峰教授的研究結(jié)果表明，如果利用美國LIFF365的計算結(jié)果，混凝土在海水中的服役壽命，在30年內(nèi)是第一階段，這一階段的腐蝕可以達(dá)到70%。所以海水中的建筑，是不能依賴傳統(tǒng)的建筑材料的的，必須研發(fā)出新的建筑材料。

4 放射性材料和污染性材料

放射性材料主要出現(xiàn)在裝飾裝修過程中，比如常見的房屋吊頂，或者室內(nèi)的花崗巖大理石等。放射性材料主要是放射性元素對人體的傷害，并且是長期持續(xù)性的。放射性元素有一個衰減周期，他不像甲醛、苯之類的材料，可以用過通風(fēng)來解決，放射性材料只有等他的衰減周期慢慢減少[3]。所以建筑材料的污染必須引起重視。現(xiàn)在也有很多環(huán)保的建筑材料，但是是否真的環(huán)保可靠，還要靠時間來檢驗。

5 組合材料

隨著各種復(fù)雜的建筑被設(shè)計出來，對材料的要求也越來越高，傳統(tǒng)的三材兩塊已經(jīng)不能滿足要求了，所以就誕生了各種組合材料，比如鋼管混凝土，波形鋼板混凝土等兩組材料相組合在一起的材料。這些材料的各項性能，比如慣性矩，強(qiáng)屈比、承載力和抗震能力等性能，都有著大大的提高。這些材料為建筑結(jié)構(gòu)的新穎性的提高、美觀性的提高做出了幾大的貢獻(xiàn)，可以使建筑物體量鋼架龐大，但是外觀更加輕盈。并且組合材料的誕生，對施工的方法也有極大的改善，是施工進(jìn)度更加的快速，也對環(huán)境的污染大大減少。

6 結(jié)語

蓋房子離不開一磚一瓦，建筑材料的研究也是一個永恒的話題。從原始的磚石，到如今高性能的建筑材料，經(jīng)歷了百年的發(fā)展。隨著人們生活水平的不斷提高，對環(huán)境以及人居要求的提高，也從側(cè)面督促了建筑材料行業(yè)的發(fā)展。更加清潔的能源，能加無污染的排放，更加安靜的施工工藝，都是建筑行業(yè)發(fā)展的證明。

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