土木工程“地基”-材料選擇與新材料

...WD......WD......WD...土木工程的“地基”——材料選擇與新材料人類需要居住，而土木工程專業(yè)就是關系到人們的居住問題，而對于土木工程來說，最根基的是則建設人們居住場所所需要的材料。建筑需要用到各種各樣的建筑材料，而對于材料的特性與選擇則是對建設者的一個很大的考驗；而隨著科技的開展，又出現(xiàn)了許多新材料，而關于新材料的使用，則更需要仔細考量。關鍵詞：傳統(tǒng)選擇新興使用土木工程所涉及到的材料可以說是成千上萬，而要從這么多的材料中選擇出來一局部作為建設人們居所的建材，可以說是實則不易。只是就要求建設者要有非常扎實的專業(yè)根基，能夠做出敏銳正確的判斷與選擇。設計時當然需要考慮到、或者參考以前的建筑經(jīng)歷，采用對比保守的建設方式，也就是選擇普遍使用的建筑材料，但建設者不能一味的遵循傳統(tǒng)，因為有許多新型材料要比傳統(tǒng)材料在許多方面有了很大的改觀。最關鍵的是建設者的選擇關系到樓屋質(zhì)量的優(yōu)劣，更關系到居住者的生命安全，這個責任重于泰山。下面本人對是建筑材料及其選擇的認識。1、對幾種主要傳統(tǒng)材料及對傳統(tǒng)建材選擇的認識1、1自然石、磚自然石，是人類最早使用的用于建設居住場所的建材，而現(xiàn)在在建筑方面依然使用廣泛。在工程中使用自然石可簡單分為以花崗巖、石灰石等為代表的重巖自然石與以貝殼石灰?guī)r、凝灰?guī)r為代表的輕巖自然石；而家住是采用的石料可分為料石及毛石兩類；這里的料石可以理解為是由人工或機械開拆出的較規(guī)則的六面體石塊，分為細料石、粗料石及毛料石三種，其中的毛石則又可以分為毛板石平板石及亂毛石等。從這就可以看出僅僅就是這最根本的自然石就可以分為這么多種，這更加凸現(xiàn)對于傳統(tǒng)材料選擇的重要性了。磚，可以說是我們生活中最常見的樓房建材了，現(xiàn)在依然可以在低樓層房屋建設中見到她的身影，可以說也是用途最廣泛的建材之一了。磚是由粘土燒制而成的，一般有紅磚與青磚。他們的區(qū)別在于經(jīng)過窯燒制后是否用澆水。現(xiàn)在主要使用的則是紅磚，青磚已經(jīng)很少生產(chǎn)了。磚有具體的尺寸標準：標準磚尺寸為240mm×115mm×53mm的實心磚、空心磚標準尺寸：240mm*115mm*90mm。但由于現(xiàn)在城市所建造樓房一般為高層，顯然如果單單只用磚砌已達不到安全標準，所以在高層建筑中磚砌式已經(jīng)被框架式所替代。從這一點可以看出建材在不斷開展中，會有新的建材不斷地取代已有的傳統(tǒng)建材，這也就需要建筑者有著選擇能力，來選擇更安全更有生的建材的能力。1、2混凝土、鋼筋混凝土混凝土也是現(xiàn)在建筑中很常見的一種建材，最早的混凝土是三合土、是用粘土石灰和砂按一定比例混合而成，而現(xiàn)在一般工程中使用的混凝土是用水泥、砂和碎石按一定比例加水混合攪拌而成?；炷恋倪m用范圍非常廣泛，其具有保溫性、輕質(zhì)性、隔音性、耐水性、耐火性、抗壓性等等，可見當莫一種建材在很多方面都優(yōu)于其他許多建材時，這種建材在建筑中的是使用將會是很廣泛的，而建筑師在選擇建筑材料時則可以更多的保存這類建材，不僅省力而且安全有保障，同時也更多項選擇擇該種建材，因為在樓房建成后可能會有其他方面特性表達。鋼筋混凝土，混凝土雖然有著有多特性，但是混凝土的抗拉強度較低，通常只有抗壓強度的十分之一左右，任何顯著的拉彎作用都會使其微觀晶格構(gòu)造開裂和別離從而導致構(gòu)造的破壞。而絕大多數(shù)構(gòu)造構(gòu)件內(nèi)部都有受拉應力作用的需求，故未加鋼筋的混凝土極少被單獨使用于工程。相較混凝土而言，鋼筋抗拉強度非常高，一般在200MPa以上，故通常人們在混凝土中參加鋼筋等加勁材料與之共同工作，由鋼筋承當其中的拉力，混凝土承當壓應力局部。所以，在建筑樓房的建筑時通常使用鋼筋混凝土。鋼筋混凝土，工程上常被稱為鋼筋砼，可以從字面上簡單理解就是鋼筋與混凝土的“混合”。從混凝土與鋼筋混凝土的對比中可以看出，就算是某種建筑材料有再多的特性，有時也需要選擇其他建材與其搭配來彌補它的某種缺乏或特定增強某種特性。而這正再次表達出對于傳統(tǒng)建材的選擇的重要性。1、3傳統(tǒng)建材選擇認識對于傳統(tǒng)建材的選擇，我認為應該保持兩方面的態(tài)度：第一，應該適當?shù)难永m(xù)使用。傳統(tǒng)建材之所以能夠稱之為傳統(tǒng)，正是因為有某種優(yōu)于其他建材的特性，所以能夠一直被使用，在沒有能夠優(yōu)于其這些特性的建材是我們在選擇建材時就應該繼續(xù)沿用。第二，不應一味的去沿用傳統(tǒng)。因為隨著科技的飛速開展，不斷的有新建筑材料的產(chǎn)生，而當這些新材老在綜合與單一特性上都超過了傳統(tǒng)建筑材料時就應該敢于放棄傳統(tǒng)建材選擇新材料，這樣房屋質(zhì)量才會不斷提升，建筑水平才會不斷開展。才會給土木專業(yè)提供更大的開展空間，才更加有利于土木主業(yè)的開展與進步，才更符合土木工程的根本理念。2、對于幾種新材料及對新材料使用的認識2、1納米技術、液體木材、新吸聲材料我們現(xiàn)在許多建筑材料都是處于宏觀方面，當材料中參加了微觀理念，建筑學則會有表達出另外一番景象。納米技術是一種重要的穿插性技術，在未來將顯示出它的重要性，其主要的應用領域是光學應用、薄膜技術和納米構(gòu)造及納米電子技術。納米技術是一個高新科技領域，而把這種高科技用于傳統(tǒng)建筑材料產(chǎn)業(yè)，走出一條迅速提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)品質(zhì)的捷徑，不失為一種有益的嘗試。而納米材料已經(jīng)表達出顯著的優(yōu)越性：磁性、光學性能、敏感特性、力學性能等等。對于納米材料的使用，可以解決不少現(xiàn)在建筑選材方面的缺陷，而且最主要的是納米材料表達出的環(huán)保性則是更加難能可貴的了。納米材料表達出了當新與老產(chǎn)生結(jié)合，用新來補舊，會使材料發(fā)生一個質(zhì)的變化，表達出新材料的補漏行、與優(yōu)勝性。液體木材，是含自然成分最多的塑料之一，他的根本木材——木質(zhì)素是纖維工業(yè)的下腳料，將其和大麻混合后加熱，并將提煉出的液體材料吹入空心磨具，凝固即成，可以算是“純天然”的了。它的用途很廣泛，可用于制作家具和建筑裝飾材料。液體木材的環(huán)保性不僅僅是因為它是一種天然材料，更重要的是它可以利用木制品加工業(yè)中的廢料來進展生產(chǎn)。木制品加工業(yè)把木材分解為三種主要成份：木質(zhì)素、纖維素和半纖維素。造紙工業(yè)只需要纖維素和半纖維素，木質(zhì)素在造紙行業(yè)中成了廢料，液體木材加工就可以變廢為寶。除了木制品加工業(yè)中廢棄的木質(zhì)素外，液體木材的原料還來源于廢棄的農(nóng)產(chǎn)品和林產(chǎn)品，農(nóng)作物的秸桿、樹木的枝葉一向被認為是廢物，近年來局部用于制造生物燃料，它們同樣可以用于制造液體木材。這又是新材料的另一個特性：環(huán)保性，能夠節(jié)約用料，對環(huán)境作出最大程度的保護，這也更加符合現(xiàn)在土木工程開展理念。新吸聲材料，顧名思義，他是在原有吸聲材料的根基上，采用不同的原料制作而成，因而產(chǎn)生與原吸聲材料不同的特性。這類材料的物理構(gòu)造特征是材料內(nèi)部有大量的、互相貫穿的、向外敞開的微孔，即材料具有一定的透氣性。工程上廣泛使用的有纖維材料和灰泥材料兩大類。前者包括玻璃棉和礦渣棉或以此類材料為主要原料制成的各種吸聲板材或吸聲構(gòu)件等；后者包括微孔磚和顆粒性礦渣吸聲磚等。吸聲機理和頻譜特性多孔吸聲材料的吸聲機理是當聲波入射到多孔材料時，引起孔隙中的空氣振動。由于摩擦和空氣的粘滯阻力,使一局部聲能轉(zhuǎn)變成熱能;此外，孔隙中的空氣與孔壁、纖維之間的熱傳導，也會引起熱損失，使聲能衰減。多孔材料的吸聲系數(shù)隨聲頻率的增高而增大，吸聲頻譜曲線由低頻向高頻逐步升高，并出現(xiàn)不同程度的起伏，隨著頻率的升高，起伏幅度逐步縮小，趨向一個緩慢變化的數(shù)值。2、2對新材料使用的認識新材料表達出的環(huán)保性、高效性等，是在建筑材料上較為緊缺的，它不但能使建設出來的工程能夠抵抗更多的干擾，而且還能做到最大程度的保護環(huán)境。但對于新材料的使用應該采取慎重態(tài)度，畢竟許多新材料剛剛研制出來，有可能還有許多方面或好或壞尚未被發(fā)現(xiàn)，如果一味的使用有可能造成不可想象的后果，所以，對于新材料的使用，應該慎重，最好能夠由小及大，這樣能在實踐中發(fā)現(xiàn)問題，從而解決。總體上來說，21世紀科技開展的主要方向之一是新材料的研制和應用。新材料的研究，