谈新型土木工程材料应用

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摘要：随着科学技术体系的不断健全，土木工程材料应用方案不断得到改革，在这个过程中，其蕴含的科学技术比例日益提升，这对工作人员的业务能力提出了更高的要求。该文就新型土木工程材料应用模块展开分析，旨在突破传统的材料应用方法，以增强土木工程的整体效益。

关键词：新型土木工程；材料应用状况；建筑结构物

土木工程材料是土木工程实践中各类材料及相关制品的称呼，其是建筑工程正常运作的物质基础，是建筑结构物的根本构成部分。随着科学技术体系的不断健全，土木工程新型材料不断得到应用，这类新型材料具备良好的环保性、高效性、节能性，应用种类繁多，存在不同的应用特性。

一、高性能混凝土应用状况

1.高性能混凝土具备极高的工程应用价值

其强度及耐久性比较好，具备良好的工作性，这突出表现在其高弹性模量、较高早期强度等方面，可以避免钢筋受到锈蚀，能够满足恶劣施工工作的要求，实现混凝土坚固及耐久性的提升，其易修整性强，可泵性高。HPC可以进行流态混凝土的配置，避免了离析问题的出现，可以有效降低泵送压力，具备良好的修整效率。在冬天浇筑过程中，混凝土的凝结时间正常，相比于普通的混凝土，其强度增长较快，即使在较低环境下也不会出现冰冻问题，在高温环境下，混凝土能够保持正常的坍落度，能够实现水化热的有效性控制。低强混凝土是常见的工程施工材料，能够满足桩基工程、基础工程等的工作要求，也可用于地下建筑物构造。在一定情况下，可用低强混凝土进行混凝土抗压强度、密度、弹性模量等的调整，降低其收缩裂缝水平。轻质混凝土实现了天然轻骨料、废料轻骨料、人造轻骨料等的使用，比如浮石、凝灰岩、炉渣、自然煤矸石、黏土陶粒等的使用，其抗冻性能高，相对强度大，密度较小，具备良好的保温性。通过对工业废渣的使用，可以有效降低混凝土的生产成本，减少城市的污染状况，有利于当地生态环境的保护，这类废渣包括粉煤灰、煤矿煤矸石、废弃锅炉煤渣等，能够减少所堆积废料的面积。自密实混凝土不需要进行机械振捣，其能够依靠自身重量实现混凝土的密实，这类混凝土的流动性较高，可以有效防止离析问题，在配置该类混凝土时，需要遵循相关的方法。粗骨料体积需要为固体混凝土体积的一半。细骨料的体积为砂浆体的一半。自密实混凝土需要开展流动性试验，进行超塑化剂用量及水灰比的确定，从而使材料获得最佳的组成比例。这类混凝土在现场施工过程中，并不存在振动噪音问题，满足了夜间施工工作的要求，这类混凝土对施工者的身体健康影响小，其混凝土质量比较均匀且持久。

2.高掺量粉煤灰混凝土

随着土木工程规模的不断扩大，高掺量粉煤灰混凝土不断得到应用，在这个过程中，粉煤灰的微集料效应、火山灰活性效应、粉煤灰颗粒形态效应逐渐被社会大众所重视，随着混凝土外加剂技术的不断发展，粉煤灰逐渐成为混凝土的必需组分，在这个环节中，粉煤灰的掺量不断增大，混凝土技术方案不断得到更新及应用，美国、加拿大、英国等发达国家，已经具备成熟的混凝土应用技术。高掺量粉煤灰混凝土自20世纪80年代中期就开始得到普及。实践证明，通过对粉煤灰材料的应用及普及，可以实现工程材料费的有效性节约，其能够取得良好的社会效益及环境效益，水泥属于高能耗及高环境污染产品，为了适应经济可持续发展的要求，必须尽可能减少水泥的使用量，进行各类工业废渣的使用，实现土木工程的可持续性发展。随着我国生态建设理念的兴起，生态环保型、可持续发展型建筑工程模式逐渐引起社会各界的重视，工业废渣的开发及利用已经成为社会经济可持续性发展的必然。

二、新型墙体材料的应用

1.随着社会科学技术的不断发展

新型墙体材料不断得到应用，在砌筑结构墙体的应用过程中，进行高性能砌体材料的选择是必要的，这类材料的保温隔热性好，其导热系数较小。这类材料主要包括普通混凝土、空心钻土砖及粉煤灰、浮石等砌体材料，保温砂浆是其重要的砌体胶凝材料。经济可持续发展理念的兴起，推动了墙体材料应用技术的进步，在这个过程中复合型节能墙体出现，这类墙体实现了新型墙体材料、传统墙体材料、保温绝热材料等的结合，比较常见的绝热材料包括膨胀珍珠岩、玻璃棉、泡沫塑料、矿物棉等材料，常见的砌体材料包括混凝土类空心砖、空心砌块、黏土实心砖等。实践证明，复合墙体是一种高效性的绝热保温材料，相比于单一材料砌筑的墙体，该墙体的保温隔热性能更强，具备更好的节能效果。但是综合来看，绝热材料的整体成本较高，需要辅之以相配套的建筑主体结构形式，常见的应用结构模式包括墙体不承重结构、框架结构等。

2.新型复合墙板主要由内墙板、外墙板、高效绝热保温材料等构成

按照标准尺寸及相关模数展开工业化生产，其具体包括门、窗、墙板一体化的制造过程，需要将其运送到施工现场中，将其安装在结构框架上，成为房屋建筑的外围护结构，这是当下主流的建筑应用形式，这类建筑物的复合墙板不进行外力的承受，其质量较轻，保温性能良好，具备较高的施工效率。FRP复合材料的出现有效解决了土木工程建筑物结构问题。结构性能及结构的退化是制约土木工程发展的重要影响问题，通过对FRP复合材料技术的应用，可以实现建筑物结构的稳定性，其适应了现代工程的发展，满足了工程恶劣施工的要求，确保现代工程结构的轻质化发展，满足了现代工程结构的工作要求，这种复合材料常见于海洋工程、地下工程等。在其具体施工应用中，需要进行钢筋的替换，将钢管直接应用于新建结构中，实现对旧有结构的维修及加固，实现建筑物整体效果的增强。整体来看，土木工程结构及基础设施的整体使用年限较长，但在工程实践中，受到外界各种因素的影响，不可避免地产生抗力衰减、建筑物结构损伤积累等问题，这类问题的出现受环境荷载作用、腐蚀效应、材料老化、疲劳效应等的影响，从而导致各类突发事故的发生，为了解决这类问题，必须做好该类建筑物结构及设施的健康监测工作，进行复合型智能材料的应用，提升土木工程的整体监测效益。

3.碳纤维机敏混凝土是一种复合型的建筑材料

其以碳纤维作为填充相，实现了混凝土、砂浆、水泥浆等的混合，制成了纤维增强水泥基复合材料，这类材料的电阻率、应变状况、损伤状况等存在一定的关系，为了进行碳纤维混凝土应变及损伤状况的监测，需要进行电阻率变化的测试。这类混凝土具备良好的力学性能，能够实现与混凝土结构的良好相容，其施工工艺水平比较简单，满足了道路载重监控工作的要求，适应了土木工程结构及基础设施的健康监测工作要求。碳纤维混凝土还具备良好的电磁屏蔽特性，其电热效应强烈，有利于实现混凝土结构温度的自适应，实现混凝土抗电磁干扰能力的提升。基于纳米复合材料应用基础上的混凝土其电阻率随着线性变化而变化，具备很好的重复性及灵敏度，其传感性好，整体强度高，应用前景广阔。相比于普通的混凝土材料，纳米材料具备超微的粒径，其拥有一系列的电学性能，具备超高强、超塑性等特点，通过对纳米材料的应用，能够有效增强建筑物的整体质量。随着时代的发展，传统的混凝土材料已经难以适应现阶段土木工程的工作要求，为了确保社会经济的可持续性发展，必须进行智能混凝土研究体系的健全，充分发挥智能、高复合混凝土的应用优势。结语为了适应日益复杂的土木工程工作的要求，进行新型材料的应用是必要的，从而实现土木工程整体施工质量的增强。

参考文献 

[1]李宇坤.浅谈土木工程材料的发展历程[J].科技风，2016(12)：76-78.

[2]许晓岚.浅谈土木工程材料[J].信息化建设，2016(7)：56-58.

[3]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)：81-83.

作者:魏斌 单位:盘锦辽河油田宏泰电力有限公司