土木工程新型材料在现代建筑中的应用探讨

2021-01-11余克兴

建筑与装饰 2020年36期

余克兴

朔黄铁路发展有限责任公司河北沧州 062350

我国建筑行业迅猛发展，对现代建筑的质量要求也不断增长，传统浇筑材料已经无法满足现代建筑的施工要求，不仅浪费资源，破坏环境，经济成本也比较高，这就需要不断研发新型的土木工程材料，土木工程新型材料的应用，可促进现代建筑工程建设质量的提升，满足人们的实际需求。

1 土木工程新型材料应用的重要性

（1）保护环境。在开展土木建设过程中，需要大量应用材料，应用新型材料，符合环保理念，新型材料大都采用环保材料制成，可有效减少对患者的污染，实现土木工程的建设的发展。

（2）促进土木工程技术实用性提升。土木工程新型材料的应用，促进了材料性能的提升，增强了工程强度和质量，促进工程建设效果的提升，且新型材料的可开发性、灵活性及实际应用效果均比较好，可促进土木工程技术实用性提升。

2 土木工程新型材料在现代建筑中的应用

（1）智能建筑材料。智能材料指的是能够产生反应的各种材料，包括复合材料、合金及液体等物质，也包括塑料、陶瓷、玻璃及水泥等物质，当前，智能建筑材料应用较为广泛。但是智能材料在应用过程中，极易受到腐蚀因素、疲劳因素、环境因素、耐久因素等影响，导致材料腐蚀、抗衰及疲劳异常严重，甚至引发重大事故的发生，这就需要加强对智能材料应用中的监测，以保障智能材料应用的安全性和有效性[1]。形状记忆合金就是其中的一种，该材料在产生形变以后，会出现形状记忆效应，（如图1所示），恢复到最初的形态。这一特征使记忆合金具有了自我诊断功能，对土木工程质量强度的提升有重要作用。

图1 形状记忆效应示意图

（2）FRP复合材料。FRP复合材料属于纤维增强型复合材料的一种，其全称为玻璃钢复合材料，性能较高，属于依照一定比例混合二厂的基质材料。由于不同品种材料所应用的树脂存在差异性，所以该材料还有酚醛玻璃钢、环氧玻璃钢、聚酯玻璃钢之称、这一材料具有非导电性，质量轻，质地刚硬，具有较高的机械性能，循环较低，耐腐蚀效果良好。当前，土木工程结构学科不断进步，玻璃钢性能优异，机械性能性质比较强，所以被广泛应用于地下工程建设、海洋工程建设和民用工程建设之中。

（3）新型复合墙板。新型墙体材料主要为轻质墙板，该墙板在屋面、内墙、围墙及外墙建设中广泛应用，其可促进建筑建设速度的提升，缩减劳动强度，降低工程造价水平，促进建筑视同面积的增长。该材料可利用工业废渣进行生产，可节约能源消耗量，实现对耕地资源的保护作用[2]。当前，我国相关部门明确规定，必须分批次分周期的进行实心黏土转的使用和生产，逐渐向农村及小城镇延伸该策略。在墙体发展过程中，逐渐由黏土向非黏土材料转变，逐渐由实心材料向空心材料转变，逐渐由小块材料向大块材料转变，质量由重向轻不断变化，轻质墙板的应用，质地较轻，节能环保性能优，质量好，价格低，已经成为建筑工程建设的首选材料。当前，我国墙板加工成型方式应用主要包含两种类型，一种为地模法，其也有移动式挤出法之称，其属于挤出成型工艺的一种。另一种为固定式机械立模法，其属于模具成型工艺的一种。

（4）高掺量粉煤灰混凝土。当前，生产工业副产品过程中，排出量最高的材料为粉煤灰，通过采用高容量的粉煤灰混凝土，可有效应用工业废料的潜在活性，降低水泥的应用剂量，可促进生产成本的降低，实现废物利用的目的，可对粉煤灰堆放的空间进行降低，促进混凝土性能的优化，对混凝土的工作性能进行改善，发挥其物理机械能力和耐久能力。高掺量粉煤灰混凝土可改进混凝土的工作性，发挥混凝土机械性能，提升其应用寿命。通过应用这一新兴材料，可最大限度节约材料消耗量，降低对环境产生的负面影响，但是这一材料并不能大范围应用，其主要由于自身性能无法满足大批量、大范围施工影响，早期应用强度比较低，具有极低的抗碳化性能，无法发挥保护钢筋的作用，加之技术人员思想观念影响，无法促进其性能的增长，所以在各个建设领域的应用前景均受到限制。

（5）纤维增强复合材料。混凝土结构影响因素较多，结构强度及耐久度无法与实际施工规范要求相满足，必须采取加固措施见处理，以促进结构承载能力的增长。纤维增强复合材料性能良好，一旦建筑承载力无法满足贵姓需求，将直接对纤维增强复合材料的应用产生不良影响。采用纤维增强复合材料，其手拉强度较好，受压能力较强，可结合板材构建和纤维增强复合材料优势，促进构件受拉区的增强。且该材料的结构强度较高，加固效果比较好，可以进行工业厂房建筑的改造，对结构进行直接覆盖，促进结构的优化。