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土木工程材料的发展与展望


土木工程材料的发展与展望
摘要:土木工程材料是我国经济发展和社会进步的重要基础原材料之一。人类进入 21 世纪以来, 对生存空间以及环境的要求达到了一个前所未有的高度。 这对土木工程材料的生 产研究使用和发展提出了更新的要求和挑战。特别是小康社会的建设和城镇化的全面推进, 乃至整个现代化建设的实施, 预示着我国未来几十年的的经济发展和社会进步对土木工程材 料有着更大的市

场需求,也意味着我国土木工程材料领域有着巨大的发展空间。因此,了解 土木工程材料的的发展状况、把握土木工程材料的发展趋势显得尤为重要。 关键词:土木工程材料发展新型材料绿色

一.国内外土木工程材料的发展状况 1.发达国家土木工程材料的发展状况 1 ○墙体材料。 发达国家由于工业和技术水平的优势以及对墙体材料产品的性能与 使用要求较高,墙体材料的发展起步较早,且在短期内迅速的发展起来。纵观发 达国家墙体材料的发展,总的特点是:产品结构合理化;生产技术高层化;生产 设备大型化、规模化;生产过程机械化、自动化。 2 ○土木工程涂料。土木工程涂料无公害,功能全。水乳型涂料成为建筑涂料的主 流。无机高分子涂料得到快速发展。 3 ○土木工程塑料。塑料管道因质轻, 、耐腐蚀、不结垢等优点,在工业发达国家 已经广泛应用于住宅建筑、工程建筑和农业中,从生产到应用技术都已成熟,已 成为建筑塑料中应用量最大的品种。塑料门窗因具有气密性好、隔热、隔声、防 结露等优点,在国外发展很快。塑料地板是国外应用最广泛的铺地材料。 4 ○土木工程防水材料。 发达国家屋面防水材料以改性沥青油毡和高分子卷材为主。 改性沥青防水卷材在美、法、意、日等国家占主导地位;高分子卷材因其优良的 性能和施工简便,污染少,应用量呈增长趋势,并向复合化方向发展;防水涂料 以橡胶为主,并向功能性方向发展高档防水涂料生产设备正规化,除可控温度、 速度和搅拌装置外,还有研磨、生产预处理、自动称量、自动灌溉等装置,设备 型号功能越来越全。 2.我国土木工程材料工业与世界先进水平的主要差距 1 ○总体水平分析 我国土木工程材料就产量来说,可以称为世界大国。但无论是产品结构、 产品品种、档次、质量、性能、配套水平,还是工艺,技术装备,管理水平等均 与世界先进水品相差甚远,是一个“大而不强” ,甚至是“大而落后”的典型产

业。 土木工程装饰装修材料虽然起步较晚,但起点较高,因此,相对与其他几 类材料而言,水平较高,与世界先进水平差距不很突出。 在防水材料方面,虽然国际市场上现有的主要产品国内都有生产,但先进 产品的量并不大,而且生产技术和装备水平都十分落后。 在保温材料方面,无论就其产品结构还是技术水平等方面的差距都很大。 2 ○土木工程材料工业与世界先进年水平的差距 我国是墙体材料的生产大国,但又是粘土砖的生产王国,就整体而言,与 世界先进水平差距很大。 主要表现在: 产品落后, 结构很不合理。 装备陈旧落后、 机械化程度低、劳动生产率低、产品强度低、质量差。 二、土木工程材料的发展趋势 随着科学技术的进步和建筑工业发展的需要,一大批新型土木工程材料应 运而生, ,而社会的进步、环境保护和节能降耗及建筑业的发展,又对土木工程 材料提出了更高的要求。因而,今后一段时间内,土木工程材料将向以下几个方 向发展。 1 ○复合化。单一的材料往往难以满足要求,复合材料应运而生。所谓复合 技术是将有机和有机、有机和无机、无机和无机材料在一定的条件下,按适当的 比例复合。然后经过一定的工艺条件有效地将几种材料的优良性结合起来,从而 得到性能优良的复合材料。 2 ○多功能化。随着人们生活水平的提高,对材料的功能的要求越来越高, 要求新型材料从单一功能向多功能方向发展。 即要求材料不仅要满足一般的使用 要求,还要求兼具呼吸、电磁屏蔽、防菌、灭菌、抗静电、防射线、防水、防霉、 防火、自洁智能等功能。 3 ○节能化、绿色化。现代人们要求材料不但有良好的使用功能,还要求材 料无毒、对人体健康无害、对环境不会产生不良影响,即绿色土木工程材料。所 谓绿色土木工程材料主要是指这些材料资源能源消耗低, ,大量利用地方资源和 废弃资源;对环境对人体友好,能维持生态环境的平衡;同时,可以循环利用。 4 ○轻质高强化。轻质主要指材料多孔、体积密度小。高强主要指材料强度 不小于 60MPa。 5 ○工业化生产。工业化生产主要是指应用先进施工技术,采用工业化生产 方式, 产品规范化、 系列化。 这样, 材料才能具有巨大市场潜力和良好发展前景。 三、土木工程材料发展的设想

随着社会的进步和科学技术的不断提高, 上海世博会各国世博馆展示给大家 的不再遥不可及,土木工程材料一定会多功能化,智能化,节能化。如中国馆的 60 米观景平台四周采用特制的透光型“双玻组件”太阳能电池板,用这种“双 玻组件”建成的玻璃幕墙,既具有传统幕墙的功能,又能够将阳光转换成清洁电 力,一举两得。

日本馆选择了透光、轻质高强、可回收利用的夹层薄膜乙烯-四氟乙烯共聚 物(ETFE)作为建筑表皮系统,夹层中埋设有曲面太阳能电池为建筑提供绿色辅 助能源。据悉,日本馆在建造过程中通过使用“发电膜”和“循环呼吸柱” ,实 现了将钢筋的使用量削减至普通建筑物的 60%。同时,设在建筑表皮上的喷雾系 统可降温而不湿衣。 呼吸孔与排热塔用于室内外空气的交换, 强化冷暖空气流通, 同时具有采光、收集雨水、散水降温的“呼吸”功能,可减少空调能耗和照明用 电

科技在发展,社会在进步,新型材料的研发与应用必将给人类带来无 可估量的裨益。
参考文献:1.《新型建筑材料》中国电力出版社张光磊 2.《高原环境建筑材料》中国建材工业出版社刘连新张伟勤 3.《绿色建筑的研究与应用》中国建材工业出版社王培铭王新发


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