簡述土木工程中的材料應用

劉巍偉

（武昌工學院 430070）

1 傳統的建筑材料

傳統的建筑材料，一般包括建筑三材：鋼材，水泥，木材；以及兩塊：砂漿和混凝土，都是建筑行業的傳統材料。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。傳統的建筑材料隨著建筑行業的不斷發展，也有很大的改善，比如鋼材的強度越來越大，質量卻越來越輕[1]?；炷林幸灿懈鞣N各樣的添加劑，從而改善了混凝土的性質。木材比較特殊，是自然產物，但是現在的板材工藝越來越先進，對木材的利用率也大大提高。近年來，我國建筑行業的快速的發展，帶動了建筑材料等行業的發展，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格的環保要求，我國一些城市中已經開始禁止在市區大規模生產混凝土了，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，勢必就造成了遠距離的運輸等難題，我國目前已經可以完全解決混凝土遠距離運輸的難題了。在如今的建筑行業，混凝土依舊是傳統的、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，或者施工環境的限制，混凝土總是有一些不盡如人意的表現。所以研究者對混凝土的改進也在不斷的探索?；炷镣饧觿┚褪窃谶@種大環境下誕生的，如今有的混凝土外加劑的總類已經多達200多種，并且還在不斷的推陳出新。

2 綠色建筑材料

綠色環保是當今世界的發展趨勢，建筑行業作為高能耗產業，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。因為建筑始終關系到人的安全，要考慮到建筑的耐久性能，強度剛度穩定性能等等，所以不能完全為了綠色環保而犧牲結構的可靠性[2]。建筑的第一大功能還是適合人的居住并且滿足規范要求的使用極限條件。在此基礎上，方可談綠色環保。QS認證也是一項很重要的認證指標，可以使不合格的小企業生產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能設計，因為他可根據一天中太陽的不同位置等因素來自動調節角度，既可以達到遮陽的物理效果，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電的設施，這樣的外墻集高科技和節能與一體，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，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出一種近似于鐵銹的橘黃色，承載力大大下降。根據廣西大學楊祿峰教授的研究結果表明，如果利用美國LIFF365的計算結果，混凝土在海水中的服役壽命，在30年內是第一階段，這一階段的腐蝕可以達到70%。所以海水中的建筑，是不能依賴傳統的建筑材料的的，必須研發出新的建筑材料。

4 放射性材料和污染性材料

放射性材料主要出現在裝飾裝修過程中，比如常見的房屋吊頂，或者室內的花崗巖大理石等。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?，F在也有很多環保的建筑材料，但是是否真的環?？煽?，還要靠時間來檢驗。

5 組合材料

隨著各種復雜的建筑被設計出來，對材料的要求也越來越高，傳統的三材兩塊已經不能滿足要求了，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。這些材料為建筑結構的新穎性的提高、美觀性的提高做出了幾大的貢獻，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，是施工進度更加的快速，也對環境的污染大大減少。

6 結語

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，經歷了百年的發展。隨著人們生活水平的不斷提高，對環境以及人居要求的提高，也從側面督促了建筑材料行業的發展。更加清潔的能源，能加無污染的排放，更加安靜的施工工藝，都是建筑行業發展的證明。

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