土木工程材料及新材料的发展(共5页).docx

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1、精选优质文档-倾情为你奉上土木工程概论结课论文土木工程材料及新材料的发展姓 名： 班 级： 学 号： 指导教师： 完成时间： 土木工程材料及新材料的发展XXXXXXXXXX XXXXXXXX XX摘要：近年来我国土木工程材料工业有了长足的进步和发展，但与发达国家相比，还存在着品种少、质量档次低、生产和 使用能耗大及浪费严重等问题，因此如何发展和应用新型土木工程材料已成为现代化建设急需解决的关键问题。本文介绍了土木工程材料的历史与现状，阐述了绿色环保材料的优良性能，指出了绿色建材的发展趋势。关键词：土木工程材料 新能源 绿色材料 环保 发展趋势前言：土木工程材料是土木工程的物质基础，决定着土木工

2、程的使用质量和寿命。土木工程材料包括土木工程中使用的各种材料及制品1。根据物质组成的种类及化学成分，土木工程材料可分为无机材料、有机材料和复合材料三大类。近年来，人们不仅对土木工程材料的性能要求越来越高，而且更加关注其对环境及健康的影响。随着人类文明及科学技术的发展，土木工程材料的不断 进步与改善。 现代土木工程中，尽管传统的土、石等材料的主导地位已逐渐被新型材料所取代。目前，水泥混凝土、钢材、钢筋混凝土已是不可替代的结构材料；新型合金、陶瓷、玻璃、有机材料及其他人工合成材料各种复合材料等在土木工程折中占有愈来愈重要的位置1、土木工程材料的应用1.1我国古代土木工程材料的应用在我国古代的土木工

3、程中，比较常用的材料为土、木、石等。土是人类最初使用的比较方便的材料。人类的祖先利用地形特点，挖洞穴居住，或者结合土穴，利用木架和草泥建造简单的穴居和浅穴居。后来，人类开始对土进行简单加工，制成土坯。再往后，人类对土坯进行火烧，制成砖瓦，这是人类对土的高级利用，凝结了人类发展的技术与智慧，“秦砖汉瓦”至今仍广泛应用。在古代，木材因为取材方便且易于加工，因而被广泛应用。我国的古代建筑，多以柱、梁、木屋架等木结构搭建房屋。甚至皇家宫殿，也以木结构为主。如沈阳故宫崇政殿，也以木结构为主。石材因为质量大，加工难，在我国古代应用较晚。而清代的圆明园则是中国古代石材技术应用的代表2。1.2土木工程材料应用

4、的现状随着科技的发展与社会的进步，人类对建筑材料的使用性能、外观等各方面的要求越来越高。在那些原始材料的基础上，逐渐开发出新型的土木工 程材料。石灰、水泥、沥青、混凝土、钢筋混凝土、预 应力混凝土、钢结构等，已经成为工业建筑和民用建 筑的主要材料。而且，随着超高建筑、高承载工程和 高抗渗工程的出现，一些高性能材料也应运而生。 高强度等级水泥、钢纤维和玻璃纤维混凝土、聚合物 混凝土、钢化玻璃、多功能涂层玻璃、双层中空玻璃等，这些新型材料具有质轻、高 强、快、坚硬等优点。这些新型材料的广泛应用，促进了建筑设计理念、土木工程结构形式及建筑施工技术的巨大革新与发展。1.2.1从土木工程材料的来源来看鉴

5、于土木工程材料的用量巨大，尤其在应用方面，经过长 期使用的不断累积，单一品种或数个品种的原材料来源已不能满足其持续不断的发展的需求。尤其是历史发展到今天，以往大量采用的粘土砖瓦和木材等已经给社会的可持续发展带来了沉重的负担。从另一方面来看，由于人们对于各种建筑物性能的要求不断提高，传统建筑材料的性能也越来越不能满足社会发展的需求。为此，以天然材料为主要材料的时代即将结束，取而代之的将是各种人工材料，这些人工材料将会向着 再生化、利废化、节能化和绿色化等方向发展。1.2.2从土木工程对材料技术性能要求的方面来看技术性能的要求也越来越多，各种物理性能指标的要求也越来越高，从而表现为未来建筑材料的发

6、展具有多功能和高性能的特点。 具体来说就是材料向着轻质高强、多功能、良 好的工艺性和优良耐久性的方向发展。1.2.3从土木工程材料应用的发展趋势来看为满足现代土木工程结构性能和施工技术的要求，材料应用也向着工业化的方向发展。 例如，水泥混凝土等结构性能向着预制化和商品化的方向发展，材料向着半成品或成品的 方向延伸，材料的加工、贮存、使用、运输及其他施工技术的机 械化、自动化水平不断提高，劳动强度逐渐下降。这不仅改变着材料在使用过程中的性能表现，也逐渐改变着人们对于土木工程使用的手段和观念。2.新型土木工程材料绿色建材土木工程材料行业对资源的利用和对环境的影响都占据着重要的位置 ，在产值、能耗、

7、环保等方面都是国民经济中的大户，为了保证源源不断地为工程建设提供质量可靠的材料， 避免新型材料的生产和发展对环境造成危害， 因此“绿色建材”应运而3。 目前正在开发的和已经开发的绿色建材和准绿色建材主要以下几种：第一、利用废渣类物质为原料生产的建材，这类建材以废 渣为原料生产砖、砌块、材板及胶凝材料，其优点是节能利废， 但仍需依靠科技进步，继续研究和开发更为成熟的生产技术，使这类产品无论是成本上，还是性能方面真正能达到绿色建材标准。第二、利用化学石膏生产的建材产品，用工业废石膏代替天然石膏，利用先进的生产工艺和技术可生产各种土木建筑材料产品。这些产品具有石膏的许多优良性能，开辟石膏建材的新来源

8、，并且消除了化工废石膏对环境的危害，符合可持续发展战略。第三、利用废弃的有机物生产的建材产品 ，以废塑料、废橡胶及废沥青等可生产多种土木工程材料，如防水材料、保温 材料、道路工程材料及其他室外工程材料。 这些材料消除了有机物对环境的污染，还节约了石油等资源，符合在资源可持续发展方面的基本要求。第四、利用各种代木材料，用其他废料制造的代木材料在生产使用中不会有害人的身体健康， 利用高兴技术使其成本 和能耗降低，将是未来绿色建材的主要发展方向。第五、利用来源广泛的地方材料为原料，利用高科技生产 的低成本健康建材，不同的地区都可能有来源丰富、不同种类的地方材料，根据这些地方的性质和特点 ，利用现代

9、技术，可生产各种性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些复合性材料也是绿色建材的发展方向。3.土木工程材料的发展趋向众多现象表明进入21世纪以后，在我国甚至是全世界范围内，土木工程材料的发展应具有以下的一些趋向：研制高性能材料，例如研制轻质、高强、高耐久性、优异装饰性和多功能的材料，以及充分利用和发挥各种材料的特性，采用复合技术，制造出具有特殊功能的复合材料。充分利用地方材料 ，尽量减少天然资源 ，大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物作为生产土木工程材料的资源，以及保护自然资源和维护生态环境的平衡。节约能源，采用低能耗、无环境污染的生产技术 ，优先开发、生产低能耗的材料以及能降低建筑物使用能

10、耗的节能型材料。材料生产中不得使用有损人体健康的添加剂和颜料 ，如甲醛、铅、镉、铬及其化合物等，同时要开发对人体有益的材料，如抗菌、灭菌、除臭、除霉、防火、调温、消磁、防辐射、抗静电等。产品可循环在再生和回收利用，无污染废弃物，以防止二次污染。随着城市化、工业化进程的加快和生产力水平的大幅度提高，全球性资源匮乏和能源短缺现象日益严重，大量的建筑废弃物等待处理，废旧物品的再生利用成为亟待解决的问题。“环保、生态、绿色、 健康”，已成为21 世纪人类生活的主题。随着“绿色奥运”的成功举行，“绿色环保”已成为现代人追求的生活目标。目前，世界各国的城市规划、建筑设计都强调以绿色建筑为宗旨的绿色环境。绿

11、色环境是指人类生存的环境必须受到良好和有效的保护， 是指达到生态环境标准、无污染的标志。为满足绿色环境的要求，土木工程材料应具有健康、安全、保保的基本特征，满足轻质、高强、耐用、多功能的优良技术性能和美观的美学功能。4.结语土木工程材料与人类的生活及生产息息相关。随着科技的进步和社会的发展，人类对土木工程材料的要求不仅需要其满足工程需要，而且要适应环保的要求，绿色建材将是未来土木工程材料的发展方向。木工程材料的发展的过程是随着 社会生产力一起进行的，它和工程技术的进步有着不可分割的联系。工程中选材料时通过对环境的影响对后来人的影响来决定土木工程材料的好换，在未来，基于材料原有的性质的基础上，“可持续发展”将是衡量建筑工程的一把尺子。参考文献:1湖南大学，天津大学，同济大学等.土木工程材料M北京: 中国建筑工业出版社，2002:282 刘立荣，陈建青，苟一静中国主要建筑材料的发展与利用J.陕西建筑，2009，(7) : 12:323王福川.土木工程材料M.湖北：中国建材工业出版社，2007：55专心-专注-专业