淺談土木工程材料的現狀和發展前景

孟琪

摘要：土木工程，包括房屋、橋梁等，在我們的生活中隨處可見，這與我們每個人都有關系。材料是工程建設的物質基礎，本文研究了土木工程材料的特點和發展前景。

關鍵詞：土木工程材料;發展前景;智能材料

中圖分類號：TU74;TU50文獻標識碼：A文章編號：1672-9129（2020）07-0090-01

Abstract：Civil engineering， including houses， Bridges， etc.， can be seen everywhere in our lives， which has a relationship with each of us. Materials are the material basis of engineering construction. This paper studies the characteristics and development prospect of civil engineering materials.

Key words：civil engineering materials;Development prospects;Intelligent materials

引言：土木工程材料是指土木工程中所需要的物質組成，材料的性質也對建筑結構本身的性質、功能起著至關重要的影響，所以隨著人們生活水平的提高、科學技術的進步，對土木工程材料的要求也隨之發生變化。

1土木工程材料的歷史和現狀

土木工程材料可以追溯到新石器時代，那時土木工程材料中最簡單的材料是土壤和木材。木頭主要用于制作基礎、柱子和梁。當粘土與沙子和草混合，在陽光下曬干，它就變成了土坯。土作為土木工程材料具有取材方便、可塑性好等優點，不過也存在容易干縮開裂和耐水性差的缺點。木作為土木工程材料具有易于加工、彈性和韌性好等優點，不過也存在耐火性和耐腐蝕性差的缺點。到了青銅時代出現了石材這種材料，歷史上有許多著名的石材建筑如世界上最早用石塊修建的陵墓-左塞爾階梯金字塔、世界上最大的金字塔-胡夫金字塔以及著名的希臘巴特農神廟。石材具有抗壓強度高、耐久性好的優點，缺點是自重大、建造運輸時比較困難。鐵器時代代表土木工程材料，如磚和瓦。與石材相比，磚瓦具有重量輕、運輸方便等優點。磚作為土木工程材料具有取材方便、抗壓強度較高、運輸方便等優點，缺點是孔隙率大、破壞土地資源。瓷磚作為一種土木工程材料，具有防水隔熱性能好、耐腐蝕性好、強度高等特點，但其缺點是脆性大、易損壞。在工業時代，鋼和混凝土出現了。1786年鐵作為土木工程材料首次運用在法蘭西劇院的鐵屋頂上，其代表建筑還有埃菲爾鐵塔。鋼材作為土木工程材料具有輕質高強、剛度大、塑性和韌性好的優點，其缺點是耐腐蝕性差、耐火性差。混凝土作為一種土木工程材料，具有原材料豐富、成本低、抗壓強度高、可塑性好、與鋼筋粘結性好等優點。隨著科學技術的發展和人們對質量的要求，傳統的土木工程材料已不能滿足我們的要求，土木工程材料正在不斷改進，有機材料的出現等品種更加豐富。與以前的材料相比，當代的土木工程材料功能和性質有了很大進步，應用領域也在不斷擴大。土木工程材料單一的功能已經不能滿足現在的要求，一種土木工程材料同時具備幾個優良的特性更符合我們現在的需求，土木工程材料的復合化已經成為現在的發展趨勢，即同一種土木工程材料同時具有多個功能并且各個性能都很優良，比如我們都想盡量使土木工程材料既擁有較高的強度、較高的耐久性并且具有輕質的優點。加之現在能源緊張、環境污染等問題日益突出，我國大力倡導可持續性發展的經濟政策，傳統的土木工程材料在新形勢下有了更多的局限性。

2土木工程材料的發展前景

2.1綠色建材。目前全球面臨著資源匱乏、環境污染等問題，針對這些問題，我國提出可持續性發展的理念，我國近幾十年經濟高速發展，國力逐漸提高，發展以高耗能，高污染為主，出現了環境污染問題，危害著人們的身體健康。所以如何能節約資源同時能減少環境污染是當前的發展趨勢，而綠色建材由被稱為環保建材，是一種既能節約資源又不對環境產生污染，還能滿足材料本身性質要求的材料。土木工程涉及的范圍廣泛，包括房屋建筑、隧道、橋梁等，所以資源需求量大，因此資源消耗量也大。然而，隨著人們對生活質量的要求越來越高的前提下，對環境的要求也越來越高。因此，經濟與環境保護相結合是未來社會發展的趨勢。在這種背景下，綠色建材的出現就正好滿足社會經濟發展的要求，綠色建材的生產時所使用的原料綠色環保，生產技術運用耗能少的先進工藝，所使用的添加劑由對人體無毒害的成分組成。在做到綠色環保時也注意到重復運用節能的理念并貫徹落實到具體的操作中。

2.2智能材料。隨著科學技術的進步，智能經常在我們身邊出現，比如智能機器人、智能電子化產品等商品。我們的生活也在向智能化和便利化發展。因此，智能材料的出現符合時代潮流，它的出現是必然的結果。智能材料現在已經初步運用到生活中，例如混凝土中添加有愈合材料，可做讓墻體開裂產生的裂縫自動愈合，從而增加了建筑結構的穩定性;智能紡織品可以通過外界刺激實現變色、吸濕、放熱功能;智能材料還可以應用于醫學領域，如智能膠帶，能讓傷口快速愈合，并且可以在傷口愈合后自動脫落。壓電材料也是一種智能材料。 壓電材料可以實現電能與機械能之間的轉換，在電子等領域有著廣泛的應用。壓電材料廣泛應用于日常生活中，如電視機、加濕器、彩超等。傳統材料的功能效益在投入使用后呈逐漸遞減的趨勢，材料在使用過程中會出現自身的老化、外界環境對材料的氧化等作用，使得材料本身的性能慢慢降低，直至失效。智能材料投入使用后，當外部環境發生變化時，智能材料本身會感覺到外部環境的變化，然后進行調整和自我修復，以重新適應新的環境并繼續發揮作用，因此，智能材料比傳統材料有更長的生命周期。現在國內外都在大力發展智能材料，智能材料的應用廣泛，不僅可以用于民用還可以用于軍事，智能材料除了節能環保外還對經濟的發展有著促進作用，智能材料將會在未來材料的發展上有著舉足輕重的位置。

3結語

隨著社會經濟的發展，科學的進步，我們對生活有了更高的要求，而材料作為商品的物質基礎，在其中發揮著至關重要的作用。土木工程與我們密切相關，所以我們應該土木工程材料有大體的認知，土木工程材料在不斷的進步和發展，傳統的土木工程材料由于自身的局限性正在慢慢被新型材料所代替，而綠色建材和智能材料在土木工程應用中起著越來越重要的地位。

參考文獻：

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