余克興
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我國建筑行業(yè)迅猛發(fā)展,對現(xiàn)代建筑的質(zhì)量要求也不斷增長,傳統(tǒng)澆筑材料已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代建筑的施工要求,不僅浪費資源,破壞環(huán)境,經(jīng)濟成本也比較高,這就需要不斷研發(fā)新型的土木工程材料,土木工程新型材料的應(yīng)用,可促進(jìn)現(xiàn)代建筑工程建設(shè)質(zhì)量的提升,滿足人們的實際需求。
(1)保護環(huán)境。在開展土木建設(shè)過程中,需要大量應(yīng)用材料,應(yīng)用新型材料,符合環(huán)保理念,新型材料大都采用環(huán)保材料制成,可有效減少對患者的污染,實現(xiàn)土木工程的建設(shè)的發(fā)展。
(2)促進(jìn)土木工程技術(shù)實用性提升。土木工程新型材料的應(yīng)用,促進(jìn)了材料性能的提升,增強了工程強度和質(zhì)量,促進(jìn)工程建設(shè)效果的提升,且新型材料的可開發(fā)性、靈活性及實際應(yīng)用效果均比較好,可促進(jìn)土木工程技術(shù)實用性提升。
(1)智能建筑材料。智能材料指的是能夠產(chǎn)生反應(yīng)的各種材料,包括復(fù)合材料、合金及液體等物質(zhì),也包括塑料、陶瓷、玻璃及水泥等物質(zhì),當(dāng)前,智能建筑材料應(yīng)用較為廣泛。但是智能材料在應(yīng)用過程中,極易受到腐蝕因素、疲勞因素、環(huán)境因素、耐久因素等影響,導(dǎo)致材料腐蝕、抗衰及疲勞異常嚴(yán)重,甚至引發(fā)重大事故的發(fā)生,這就需要加強對智能材料應(yīng)用中的監(jiān)測,以保障智能材料應(yīng)用的安全性和有效性[1]。形狀記憶合金就是其中的一種,該材料在產(chǎn)生形變以后,會出現(xiàn)形狀記憶效應(yīng),(如圖1所示),恢復(fù)到最初的形態(tài)。這一特征使記憶合金具有了自我診斷功能,對土木工程質(zhì)量強度的提升有重要作用。
圖1 形狀記憶效應(yīng)示意圖
(2)FRP復(fù)合材料。FRP復(fù)合材料屬于纖維增強型復(fù)合材料的一種,其全稱為玻璃鋼復(fù)合材料,性能較高,屬于依照一定比例混合二廠的基質(zhì)材料。由于不同品種材料所應(yīng)用的樹脂存在差異性,所以該材料還有酚醛玻璃鋼、環(huán)氧玻璃鋼、聚酯玻璃鋼之稱、這一材料具有非導(dǎo)電性,質(zhì)量輕,質(zhì)地剛硬,具有較高的機械性能,循環(huán)較低,耐腐蝕效果良好。當(dāng)前,土木工程結(jié)構(gòu)學(xué)科不斷進(jìn)步,玻璃鋼性能優(yōu)異,機械性能性質(zhì)比較強,所以被廣泛應(yīng)用于地下工程建設(shè)、海洋工程建設(shè)和民用工程建設(shè)之中。
(3)新型復(fù)合墻板。新型墻體材料主要為輕質(zhì)墻板,該墻板在屋面、內(nèi)墻、圍墻及外墻建設(shè)中廣泛應(yīng)用,其可促進(jìn)建筑建設(shè)速度的提升,縮減勞動強度,降低工程造價水平,促進(jìn)建筑視同面積的增長。該材料可利用工業(yè)廢渣進(jìn)行生產(chǎn),可節(jié)約能源消耗量,實現(xiàn)對耕地資源的保護作用[2]。當(dāng)前,我國相關(guān)部門明確規(guī)定,必須分批次分周期的進(jìn)行實心黏土轉(zhuǎn)的使用和生產(chǎn),逐漸向農(nóng)村及小城鎮(zhèn)延伸該策略。在墻體發(fā)展過程中,逐漸由黏土向非黏土材料轉(zhuǎn)變,逐漸由實心材料向空心材料轉(zhuǎn)變,逐漸由小塊材料向大塊材料轉(zhuǎn)變,質(zhì)量由重向輕不斷變化,輕質(zhì)墻板的應(yīng)用,質(zhì)地較輕,節(jié)能環(huán)保性能優(yōu),質(zhì)量好,價格低,已經(jīng)成為建筑工程建設(shè)的首選材料。當(dāng)前,我國墻板加工成型方式應(yīng)用主要包含兩種類型,一種為地模法,其也有移動式擠出法之稱,其屬于擠出成型工藝的一種。另一種為固定式機械立模法,其屬于模具成型工藝的一種。
(4)高摻量粉煤灰混凝土。當(dāng)前,生產(chǎn)工業(yè)副產(chǎn)品過程中,排出量最高的材料為粉煤灰,通過采用高容量的粉煤灰混凝土,可有效應(yīng)用工業(yè)廢料的潛在活性,降低水泥的應(yīng)用劑量,可促進(jìn)生產(chǎn)成本的降低,實現(xiàn)廢物利用的目的,可對粉煤灰堆放的空間進(jìn)行降低,促進(jìn)混凝土性能的優(yōu)化,對混凝土的工作性能進(jìn)行改善,發(fā)揮其物理機械能力和耐久能力。高摻量粉煤灰混凝土可改進(jìn)混凝土的工作性,發(fā)揮混凝土機械性能,提升其應(yīng)用壽命。通過應(yīng)用這一新興材料,可最大限度節(jié)約材料消耗量,降低對環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響,但是這一材料并不能大范圍應(yīng)用,其主要由于自身性能無法滿足大批量、大范圍施工影響,早期應(yīng)用強度比較低,具有極低的抗碳化性能,無法發(fā)揮保護鋼筋的作用,加之技術(shù)人員思想觀念影響,無法促進(jìn)其性能的增長,所以在各個建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景均受到限制。
(5)纖維增強復(fù)合材料?;炷两Y(jié)構(gòu)影響因素較多,結(jié)構(gòu)強度及耐久度無法與實際施工規(guī)范要求相滿足,必須采取加固措施見處理,以促進(jìn)結(jié)構(gòu)承載能力的增長。纖維增強復(fù)合材料性能良好,一旦建筑承載力無法滿足貴姓需求,將直接對纖維增強復(fù)合材料的應(yīng)用產(chǎn)生不良影響。采用纖維增強復(fù)合材料,其手拉強度較好,受壓能力較強,可結(jié)合板材構(gòu)建和纖維增強復(fù)合材料優(yōu)勢,促進(jìn)構(gòu)件受拉區(qū)的增強。且該材料的結(jié)構(gòu)強度較高,加固效果比較好,可以進(jìn)行工業(yè)廠房建筑的改造,對結(jié)構(gòu)進(jìn)行直接覆蓋,促進(jìn)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。
綜上所述,在科技水平和信息化程度不斷推進(jìn)的背景下,現(xiàn)代建筑理念受到極大影響,設(shè)計形式產(chǎn)生了一定變化,新型土木工程材料的研發(fā),極大程度提升了土木工程建設(shè)質(zhì)量,滿足了人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)需求。