土木工程中多种土木工程新型材料的性能分析

　　摘要：伴随着经济的飞速发展，建筑市场方兴未艾，人们对建筑的质量与性能要求不断提高。这对建筑技术提出了新的要求，而土木工程新型材料的涌现为其发展奠定了基础。人们追求的建筑理念与土木工程新型材料的有效结合，增加了现代建筑行业的多样性发展，进而使得土木工程新型材料用途不断扩展。文章着重分析了多种土木工程新型材料的性能，并对其总结以推动建筑行业发展。

　　关键词：土木工程； 新型材料； 混凝土； 墙体材料； 应用；

　　Abstract:With the rapid development of the economy, the construction market is particularly precarious, and people continue to increase the quality and performance of buildings. This has posed new requirements for building technology, and the emergence of new materials for civil engineering has laid a foundation for its development. The effective combination of people's pursuit of architectural concepts and new materials for civil engineering has increased the diversity of the modern construction industry, which has led to the continuous expansion of the use of new materials for civil engineering. This paper focuses on analyzing the performance of various new materials for civil engineering and summarizing them, in order to promote the development of the construction industry.

　　Keyword:civil engineering; new materials; concrete; wall materials; application;

目录

　　1概述………………………………………………………………………………1

　　2新型混凝土材料………………………………………………………………………………2

　　2.1智能混凝土材料………………………………………………………………………………3

　　2.2高性能混凝土………………………………………………………………………………3

　　2.3活性微粉混凝土………………………………………………………………………………3

　　3新型墙体材料………………………………………………………………………………4

　　3.1新型墙体材料的性能………………………………………………………………………………5

　　3.2新型墙体材料类型………………………………………………………………………………5

　　4结束语………………………………………………………………………………6

　　参考文献………………………………………………………………………………7

　　1 概述

　　经济与科技的同步发展为建筑多样化发展提供了可能。在其发展过程中，基于传统建筑物，现代建筑理念不断创新，向大型化、复杂化、功能化发展。而材料是建筑正常运作的基础，为能满足在性能与功能上的新要求，顺应建筑发展潮流，新型建筑材料应运而生。新型建筑材料是传统材料的加强版，其中包含很多种类，具有很多传统材料不具备的优点，比如强度大、质量轻、保温隔热等。不断涌现的新型材料，对土木工程接下来的发展有良好的促进作用。因此，新型材料在建筑市场上的热度不断提高，需求量不断增加，从事研究新型材料的企业也随之增多，这在一定程度上提高了我国新型材料的质量与产量。同时建筑的风格与特点因人而异、因地域而异，这在一定程度上拓宽了新型材料的市场。土木工程新型材料的发展一定程度上也带动了我国经济的发展。

　　建筑工程对材料的要求。建筑工程运行的基础在于材料的选择，材料与建筑工程的质量及性能有着密不可分的关系。因为建筑的总体性能是材料的宏观反映，所以我们需要学会如何选择和使用材料。与传统材料相比，新型建筑材料具有强度大、质量轻等优点，这是新型建筑材料较传统材料更胜一筹的一点。除此以外，工程造价和能源消耗的影响也是我们考虑的重要因素。随着国家对可持续发展的重视，加之新型材料的应用降低了土木工程建设的成本，所以新型建筑材料备受关注。同时，例如高掺量粉煤灰混凝土，充分挖掘了工业废渣的潜在活力，既降低成本，又体现了环保的理念。因此，当我们对材料的选择持严谨的态度时，新型建筑材料会成为理想的选择。

　　2 新型混凝土材料

　　2.1 智能混凝土材料

　　混凝土在土木工程建设中成本较低，应用广泛。当混凝土的成分组成及含量改变时，其性能自然会发生相应改变。智能混凝土便是一种在原有混凝土的基础上，复合智能化及功能化材料为一体的智能材料，具备智能感知、智能调节、自身修复等特点，在智能化建筑的发展历程上有着不可或缺的地位。

　　（1）自感应混凝土。自感应混凝土是在混凝土的基材上复合部分导电材料使其具备本征自感应能力。掺杂的复合材料多以碳类和金属类为主。以碳纤维导电材料为例，当碳纤维掺入时，复合后的混凝土基材的电阻变化与内部结构变化存在相对应的关系，即疲劳损伤产生后，其体积电导率会有不可逆的下降。利用此现象，可以成功的监测到混凝土各性能的变化，这在一定程度上为我们实时掌握建筑的力学状态提供了可能。

　　（2）自修复混凝土。所谓自修复混凝土便是当混凝土发生损伤破坏时能够自行愈合或者再生。受动物骨组织结构创伤后再愈合恢复的机理启发，自修复混凝土是采用粘结材料和基材相复合的方法而形成的新型材料，当其在一定外力作用下发生开裂时，具有特定功能的内部物质因破裂而释放，并流向开裂处，以达到愈合的目的。

　　2.2 高性能混凝土

　　2.2.1 低强混凝土

　　低强混凝土在土木工程建设中已是普遍使用，且其制作工艺简单。虽强度较低，但不影响它的广泛使用。低强混凝土主要通过对材料的坍落度、保水性及泵送性进行分析，以适当控制比例的方式来制备。其常作为填充材料出现，有利于抑制裂缝的出现。低强混凝土参与过路基、孔洞填充及上海长江隧道基座的建设，为工程的建设做出了一定的贡献。

　　2.2.2 轻质混凝土

　　轻质混凝土的生产以工业废料、轻骨料等材料为原料，利用发泡机形成的泡沫与水泥浆充分混合，并通过浇筑成型而形成的一种多孔隙、质量小的新型材料。尽管其所取原料不具备优势，但在很多方面仍具有优良属性。由于在发泡过程中混凝土内部形成封闭的空隙，故使其具有质量轻，保温隔热的特点，这在一定程度上减轻了建筑的荷载，提高了建筑额外的承载力。此外，廉价的原料以及密度较小的特点，降低了工程的成本，减少了施工过程中钢材的使用，起到节能环保的作用。

　　2.3 活性微粉混凝土

　　活性微粉混凝土是由钢纤维、晶体、气孔、液体等多相材料组成的新型复合混凝土，相比于普通混凝土，其组分的细度、反应活度还有环保性具有显著优势，并有以下几点改变：首先，为加强粘结度，用细砂替代粗骨料，缩减基体中骨料占比；其次，普通混凝土的胶结基体具有宏观缺陷，而复合钢纤维后，韧性提高，弥补了低延展的缺点；三是复合微粉过程中，微粉颗粒细且聚集度小并且要遵循堆积最优原则。目前对于活性微粉混凝土的实验主要集中在宏观上，同时，活性微粉混凝土由于工艺复杂，养护材料费较高等难以推广。

　　3 新型墙体材料

　　新型建筑墙体材料区别于老式墙体材料，其优势明显，首先是生产成本更低，对环境污染更小，其次因为新型墙体材料致力于做小做轻做精，使墙体材料自身的重量减小房屋的使用面积增加，此外还有良好的抗震性，最为重要的是大部分墙体材料是绿色建材。新型墙体材料完全符合国家重视的节约能源与保护环境要求。从功能来讲，新型墙体材料分类更广泛，包含墙体、门窗、装饰材料、隔音保温材料等，以及其他辅助材料；根据材料的组成成分还可以把材料划分为化学材料和人工材料或者是金属材料。

　　3.1 新型墙体材料的性能

　　新型墙体材料属于不燃材料，具有防火特性，所以使用起来更安全，寿命更长。像硅酸钙板板材不仅具有防火特性，还有很好的保温防水功能。保温层与基层以及墙面之间的粘结非常牢固，可以有效的对抗保温层的开裂、空鼓等传统保温材料容易出现的问题。新型墙体材料还具有较大的蓄热系数和较高的粘结强度。在施工期方面更具优势，因其简单的设计与构造使得工人可以快速的安装，施工期短。同时墙体保温材料易出现的开裂与传统墙体材料存在龟裂问题得到了很好的解决。

　　3.2 新型墙体材料类型

　　为了迎合社会的不断发展，为了实现保护环境和节约资源的效果。近些年不断出现了多种新型的墙体材料。这种新型墙体材料与传统的墙体材料不同，它具有环保、节约、保温、隔音和安全等多种优势。按功能划分主要可以分为粘结与密封材料、隔音材料、防水材料、装饰材料、防火材料等等。因为多种优势集于一体使得新型墙体材料的应用会不断在社会上推广。

　　3.2.1 新型砌筑材料

　　砌筑结构的墙体为减少墙体传热量，所用砌体材料应具备隔热保温性能优、导热系数小的特征，因为这样可以减小墙体传热量。像普通的混凝土、粉煤灰、煤矸石、蒸压加气混凝土砌块等材料最为常见。砌体胶凝材料通常会采用保温砂浆，还有低碳环保的节能墙体是由保温绝热材料与传统的墙体材料或新型墙体材料复合而成。

　　3.2.2 新型复合墙板

　　目前国内对于新型复合墙板的加工工艺有两种：一种是使用模具加工成型的固定式机械立模法，另一种是靠挤出成型的地模法。新型复合墙板的轻质、环保、廉价、利废等优势使其在建筑的内墙、外墙、围墙和屋面得以大展身手，新型复合墙板做到了有效地降低建筑工程造价，减轻劳动强度，提高保障性建筑的土地使用和建筑面积，符合当前国家墙改和建筑产业创新的发展支持政策。轻质隔墙板是三合一体结构，面板采用普通硅酸盐水泥，中间用聚苯乙烯颗粒和少量无机化学助剂等材料填充。根据资料显示，这种复合墙板材料多孔的性质使得其抗压能力与保温隔音效果有很大的提升。新型复合墙板的出现是为了解决传统材料的功能单一、占地面积大、造价高、排污和低效的缺点，在中国乃至世界建材市场中的需求都非常大。

　　4 结束语

　　随着现代科学技术的不断进步，土木工程的建设也在不断发展创新，土木工程新型材料日趋重要，在工程安全使用、经济合理、环境条件的适应等方面产生了明显的效益，同时新型材料的发展也对新一代土木人提出了更高的要求：低成本、高效性、普适性、耐受性等等方面的突破，以及如何实现优势互补，"1+1>2"等都值得深究。相信在土木工程人才们的前赴后继，孜孜钻研的努力下，土木工程新型材料终会开花，为我国土建工程带来质的提升。

　　参考文献
　　[1]毕晓茜。浅析现代建筑中土木工程新型材料的应用[J].江西建材，2016（22）：60+65.
　　[2]李绮文。新型土木工程材料应用分析[J].建材与装饰，2018（39）：47-48.
　　[3]李勇。新型混凝土材料在土木工程领域中的应用[J].低碳世界，2019,9（06）：160-161.
　　[4] 田文军。新型土木工程材料浅析[J].建筑工程技术与设计，2018（18）：4585.
　　[5]姚武，吴科如。智能混凝土的研究现状及其发展趋势[J].新型建筑材料，2000（10）：22-24.