銅陵學(xué)院建筑工程學(xué)院

銅陵學(xué)院建筑工程學(xué)院銅陵學(xué)院建筑工程學(xué)院銅陵學(xué)院建筑工程學(xué)院xxx公司銅陵學(xué)院建筑工程學(xué)院文件編號(hào)：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度銅陵學(xué)院建筑工程學(xué)院

本科生課程論文

對(duì)土木工程材料的初步認(rèn)識(shí)課程名稱

：

土木工程概論考試方式

：論

文

姓

名

：戴仁輝學(xué)

號(hào)：12專

業(yè)：工程造價(jià)指導(dǎo)教師：高秀麗

摘要：土木工程材料是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的重要基礎(chǔ)原材料之一。雖然中國(guó)國(guó)土面積占世界第三,但我國(guó)的人口基數(shù)巨大這就導(dǎo)致了人均國(guó)土面積低于世界平均水平。土地資源問(wèn)題已經(jīng)成為我國(guó)所面臨的嚴(yán)酷問(wèn)題。這對(duì)土木工程材料的生產(chǎn)研究使用和發(fā)展提出了更新的要求和挑戰(zhàn)。特別是小康社會(huì)的建設(shè)和城鎮(zhèn)化的全面推進(jìn)，乃至整個(gè)現(xiàn)代化建設(shè)的實(shí)施，預(yù)示著我國(guó)未來(lái)幾十年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步對(duì)土木工程材料有著更高的市場(chǎng)要求，也意味著我國(guó)土木工程材料領(lǐng)域有著巨大的發(fā)展空間。因此，了解土木工程材料的發(fā)展?fàn)顩r、把握土木工程材料的發(fā)展趨勢(shì)顯得尤為重要。

關(guān)鍵詞：土木工程；建筑；材料；發(fā)展。

任何土木工程建筑物與構(gòu)筑物都是用相應(yīng)的材料按一定的要求建造的，土木工程中所使用的各種材料統(tǒng)稱為土木工程材料。從古至今，土木工程的發(fā)展要求與材料的數(shù)量、質(zhì)量之間存在著相互依賴和相互矛盾的關(guān)系。土木工程材料的生產(chǎn)和使用就是不斷解決這個(gè)矛盾的過(guò)程中不斷的發(fā)展和完善的。早在原始社會(huì)時(shí)期，人們?yōu)榱说钟暄╋L(fēng)寒和野獸襲擊，居于天然山穴和樹巢中，即所謂“穴居巢處”，進(jìn)入石器、鐵器時(shí)代人們開始使用簡(jiǎn)單的工具砍伐樹木和茅草，搭建簡(jiǎn)單的房屋，開鑿石材建造簡(jiǎn)易的房屋以及紀(jì)念性構(gòu)筑物。進(jìn)入青銅器時(shí)代出現(xiàn)了木結(jié)構(gòu)及“版筑建筑”即墻體用木板或木棍做邊框，然后在框內(nèi)澆注黏土，用木杵夯實(shí)之后將木板拆除的建筑物。此時(shí)已經(jīng)能夠建造出舒適性較好的建筑物，所使用的主要是天然石材，木材，黏土，茅草等天然材料。到了人類能夠用黏土燒制磚、瓦，用石灰?guī)r燒制石灰之后，土木工程材料由天然材料進(jìn)入了人工材料階段，使用的結(jié)構(gòu)材料主要是磚，石材和木材。磚是一種常用的砌筑材料。磚瓦的生產(chǎn)和使用在我國(guó)歷史悠久，有“秦磚漢瓦”之稱。制磚的原料容易取得，生產(chǎn)工藝比較簡(jiǎn)單，價(jià)格低、體積小便于組合，粘土磚還有防火、隔熱、隔聲、吸潮等優(yōu)點(diǎn)。所以至今仍然廣泛地用于墻體、基礎(chǔ)、柱等砌筑工程中。由于屈才方便簡(jiǎn)單，廉價(jià)，所以這種材料在土木工程建筑中占有舉足輕重的地位，隨著社會(huì)的發(fā)展，新材料和新技術(shù)的應(yīng)用，更多環(huán)保型，節(jié)約性材料的相繼誕生，預(yù)示著土木工程材料新的發(fā)展方向，但基于磚石材料必是主流！天然石是最古老的土木工程材料之一，由于天然石有很高的抗壓強(qiáng)度，良好的耐磨性和耐久性；資源分布廣泛，蘊(yùn)藏量富，便于就地取材，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。是土木工程中修筑城垣，橋梁，房屋，道路和水利工程的主要材料。例如古埃及的金字塔和中國(guó)的趙洲橋以及古長(zhǎng)城等?？v觀世界乃至我國(guó)建筑歷史及其成就，幾乎無(wú)不基于石而立的建筑，石在土木工程材料中可以算是基本的材料但是卻相當(dāng)重要，不管是在抗洪抗震等方面還是在美觀美學(xué)等方面都相當(dāng)?shù)闹匾?木材是人類使用最早的土木工程材料之一，具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐沖擊、彈性和韌性好，導(dǎo)熱性低，紋理羌觀、裝飾性好等特點(diǎn)。但存在各向異性，可能受含水率和天然疵病的影響較大，易燃、易蟲蛀等缺點(diǎn)。木材易于加工，并且通過(guò)加工處理．遠(yuǎn)可以克服或減輕各向異性、含水率和天然疵病等對(duì)性能的不良影響。因此，木材在古建筑及現(xiàn)代建筑中都得到了極為廣泛的應(yīng)用。從19世紀(jì)初，人類開始將鋼材用于建造橋梁和房屋。到19世紀(jì)中期，鋼材的品種、規(guī)格、生產(chǎn)規(guī)模大幅度增長(zhǎng)，強(qiáng)度不斷提高，鋼材的切割和連接等加工技術(shù)也大為發(fā)展，為建筑結(jié)構(gòu)向大跨重載方向奠定的重要基礎(chǔ)。與此同時(shí)，鋼筋混凝土問(wèn)世，并在20世紀(jì)20年代出現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土，使近代土木工程的結(jié)構(gòu)形式和規(guī)模發(fā)生了飛躍性的進(jìn)展。鋼材有著獨(dú)特的韌性和抗腐蝕抗擊打抗擠壓的能力，是現(xiàn)在建筑中工程家比較信賴的材料！鋼材廣泛的運(yùn)用于鐵路，橋梁，建筑工程等各種結(jié)構(gòu)工程中，是在嚴(yán)格的技術(shù)控制條件下生產(chǎn)的品質(zhì)均勻致密，抗拉、抗壓、抗彎、抗剪切，強(qiáng)度都很高。常溫下能承受較大的沖擊和震動(dòng)荷載，有一定的塑性和很好的韌性。良好的加工性能，可以鑄造、鍛壓、焊接、鉚接和切割，便于裝備，同時(shí)為鋼結(jié)構(gòu)高層建筑創(chuàng)造條件。鋼筋混凝土是指配制鋼筋的混凝土，克服了混凝土抗拉強(qiáng)度低的弱點(diǎn)，同時(shí)保護(hù)鋼筋不被腐蝕，在其中合理的配置鋼筋可充分發(fā)揮混凝土抗壓強(qiáng)度高和鋼筋抗拉強(qiáng)度高的特點(diǎn)，同時(shí)承受荷載并滿足工程結(jié)構(gòu)的需要。預(yù)應(yīng)力混凝土一般指預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土，通過(guò)張拉鋼筋產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土可以提高制品或構(gòu)件的抗拉能力，減少或推遲裂縫的出現(xiàn)，充分利用高強(qiáng)材料，因而制品或構(gòu)件的抗裂度，剛度耐久性都大大提高，減輕自重，節(jié)約材料等。如果說(shuō)19世紀(jì)鋼材和混凝土作為結(jié)構(gòu)材料的出現(xiàn)使土木工程的規(guī)模產(chǎn)生了飛躍性的發(fā)展，那么20世紀(jì)出現(xiàn)的高分子材料、新型金屬材料和各種復(fù)合材料，使土木工程的功能和外觀發(fā)生了根本性的改變。就拿彩鋼夾芯板材為例，它分為彩鋼聚氨酯夾芯板材和彩鋼聚苯乙烯夾芯板材兩種。用彩色涂層鋼板做面層，芯材分為聚氨酯和聚苯乙烯泡沫塑料兩種，通過(guò)特定的生產(chǎn)工藝（干法復(fù)合工藝）復(fù)合而成的隔熱夾芯板。無(wú)論是那種夾芯板都具有“三合一”共同工作的特點(diǎn)。彩鋼板有強(qiáng)度高、防水、防腐蝕好、色澤鮮艷等優(yōu)點(diǎn)，而泡沫塑料重量輕、保溫性能極佳，又可承受一定的剪力。是非常理想的保溫隔熱材料。產(chǎn)品廣泛用于快速建設(shè)的輕鋼結(jié)構(gòu)房屋、保溫隔層、保溫冷藏車廂以及普通工業(yè)與民用建筑等。這種材料在現(xiàn)代建筑中有極其重要的作用，在房屋建筑保溫保冷，調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣溫度中起著重要的作用，這無(wú)疑讓該材料登上重要的臺(tái)階！20世紀(jì)后半期，人居環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展成為世界關(guān)注的焦點(diǎn)。土木工程材料在人類與自然界進(jìn)行物質(zhì)交換活動(dòng)中用量最大，對(duì)地球資源、能源的消耗和自然環(huán)境、生態(tài)平衡等具有重要的影響。因此，再?gòu)氖峦聊竟こ滩牧系难芯考伴_發(fā)工程中，不僅需要考慮材料的性能能否滿足人類的需求，還要考慮材料的生產(chǎn)和使用對(duì)能源和環(huán)境是否帶來(lái)過(guò)大的負(fù)面影響。于是便有了綠色建材。綠色建材，又稱生態(tài)建材、環(huán)保建材和健康建材，指健康型、環(huán)保型、安全型的建筑材料，在國(guó)際上也稱為“健康建材”或“環(huán)保建材”，綠色建材不是指單獨(dú)的建材產(chǎn)品，而是對(duì)建材“健康、環(huán)保、安全”品性的評(píng)價(jià)。它注重建材對(duì)人體健康和環(huán)保所造成的影響及安全防火性能。它具有消磁、消聲、調(diào)光、調(diào)溫、隔熱、防火、抗靜電的性能，并具有調(diào)節(jié)人體機(jī)能的特種新型功能建筑材料。隨著社會(huì)的發(fā)展，世界開始邁向嶄新的一步，創(chuàng)建節(jié)約環(huán)保型社會(huì)是我們每個(gè)公民的職責(zé)，作為新一代的工程師，在工程建設(shè)中要時(shí)刻把握建筑的核心思想，在能源利用和環(huán)境保護(hù)方面需要有和諧的統(tǒng)一和規(guī)劃!綠色建材的發(fā)展必然是社會(huì)建筑學(xué)和工程建筑學(xué)的主流，作為一種新的思想和目標(biāo)，必將帶動(dòng)世界材料開發(fā)發(fā)展和研究新的格局！綠色建材的利用，必將是建筑學(xué)和土木工程材料學(xué)中發(fā)展的主題方向！它將為社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和人性化發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)！隨著我國(guó)改革開放的不斷深入和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，中國(guó)將面臨一個(gè)更大規(guī)模的建設(shè)高潮?？梢哉f(shuō)，我們正面臨著一個(gè)伴隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)飛躍的土木工程大發(fā)展的大好時(shí)期。而且這樣一個(gè)優(yōu)良的發(fā)展環(huán)境已經(jīng)受到并將繼續(xù)受到西方國(guó)家的急切關(guān)注。作為跨世紀(jì)的一代，這一大好形勢(shì)為我們提供了空前難得的施展才干、向國(guó)際水平?jīng)_擊的良好機(jī)遇。同時(shí)，我們也深深感到，這是一個(gè)“機(jī)遇”與“挑戰(zhàn)”并存、“合作”與“競(jìng)爭(zhēng)”交織、“創(chuàng)新”與“循舊”相爭(zhēng)的時(shí)代，如何把握世紀(jì)之交時(shí)土木工程學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)，開創(chuàng)具有中國(guó)特色、具有國(guó)際一流水平的土木工程學(xué)科的新紀(jì)元，是對(duì)我們跨世紀(jì)一代人的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。作為建工學(xué)院的本科學(xué)生，我會(huì)在大學(xué)四年的學(xué)習(xí)過(guò)程中，努力提升工程能力，在學(xué)生工作中提升管理能力，逐步完善自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，從中培養(yǎng)出科技開發(fā)能力并在表達(dá)能力上多下工夫。不過(guò)，這些技能還構(gòu)不成一個(gè)真正有助于我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的造價(jià)工程師。因?yàn)楣こ處熥钪匾氖蔷邆涓呱械牡赖挛幕摒B(yǎng)和思想品質(zhì)。為了國(guó)家和民族的利益，獻(xiàn)身祖國(guó)的事業(yè)。為了國(guó)家的榮譽(yù)，能有強(qiáng)烈的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)只有這樣，才能做一名合格的中國(guó)造價(jià)工程師。我們還應(yīng)看到，我國(guó)的土木工程事業(yè)與世界一流水平還有一定的差距。譬如國(guó)內(nèi)的不少高層建筑（包括上海的環(huán)球金融中心），其工程設(shè)計(jì)幾乎全部由國(guó)外承擔(dān)，鋼材幾乎全部從國(guó)外進(jìn)口，工程總承包也大多由國(guó)外承擔(dān)，只有鋼結(jié)構(gòu)制作與安裝等工作由國(guó)內(nèi)單位承擔(dān)。獲得完全自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，實(shí)現(xiàn)工程建筑的國(guó)產(chǎn)化，趕超國(guó)際水平，需要我們青年一代去完成！參考資料:1楊家?！吨袊?guó)土木工程指南》19931-42鄭哲敏《20-21世紀(jì)的力學(xué)》《21世紀(jì)科技展望》19943胡世德《10年來(lái)世界超高層建筑發(fā)展趨勢(shì)》《建筑技術(shù)》19964項(xiàng)海帆《橋梁的美學(xué)思考》《科學(xué)雜志》20025葉耀先《建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展及其相應(yīng)原則》