【土木工程中高分子材料的發(fā)展應用綜述4600字】

土木工程中高分子材料的發(fā)展應用綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u17078一、引言 87806二、高分子材料概念 819321三、高分子材料在土木工程領(lǐng)域的應用現(xiàn)狀 816002（一）高分子建筑塑料 81707（二）高分子建筑涂料 923770（三）高分子建筑膠黏劑 922268（四）建筑防水材料 96260（五）混凝土外加劑 104770四、高分子材料在土木工程領(lǐng)域的應用發(fā)展趨勢 1015812（一）復合化 1012043（二）多功能化 111059（三）節(jié)能化、綠色化 1218244五、結(jié)論 13摘要：高分子材料是近年來土木工程中新型材料應用的重要組成部分，聚合物建筑材料重量輕，比強度高，生產(chǎn)成本低，加工方便。本文重點就高分子材料在建筑材料領(lǐng)域中的應用做介紹,并分析在未來高分子材料的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：高分子材料；建筑材料；發(fā)展引言近年來，伴隨著城市化建設(shè)進程的加快，我國的建筑行業(yè)發(fā)展十分迅猛，建筑工程項目成幾何倍數(shù)增長。在未來的發(fā)展過程中，中國將繼續(xù)加大對建筑業(yè)的總量，建筑產(chǎn)品也將面臨升級的新需求。高分子材料是近年來土木工程中新型材料應用的重要組成部分，聚合物建筑材料重量輕，比強度高，生產(chǎn)成本低，加工方便。在一定程度上，它們可以替代傳統(tǒng)的能耗材料，例如鋼鐵，木材，水泥和陶瓷秦昊.高分子聚合物在混凝土表面修復中的應用研究[D].北京建筑大學,2019.。另外，聚合物建筑材料用于完成。效率，耐秦昊.高分子聚合物在混凝土表面修復中的應用研究[D].北京建筑大學,2019.高分子材料概念高分子材料具有聚合特性，高分子成分是通過各種添加劑（例如添加劑）形成的主要成分。聚合物材料主要分為兩類：天然材料和合成材料。聚合材料廣泛應用于社會的許多領(lǐng)域。高分子材料在智能化、科學化的方向快速發(fā)展。高分子材料在土木工程領(lǐng)域的應用現(xiàn)狀（一）高分子建筑塑料例如聚苯乙烯泡沫塑料板，在建筑施工中簡稱為泡沫板，是將樹脂與物理發(fā)泡劑等添加劑混合而成。由于EPS有著十分優(yōu)異的隔熱耐久性、獨特的抗老化性、緩沖沖擊抗性，以及防水性而被許多室內(nèi)設(shè)計工作者廣泛的應用于室內(nèi)設(shè)計中。EPS，最早是由德國的Fritz·Stastny于1949研發(fā)而成。因其導熱系數(shù)低、吸水率低，再加上隔音防潮等優(yōu)點，成為了當今諸如室內(nèi)裝飾、居家旅行、船艇新型研發(fā)的優(yōu)質(zhì)隔熱防滲材料。經(jīng)研究表明，EPS相較于之前舊本體聚合法生產(chǎn)的聚苯乙烯而言，在耐熱方面更占優(yōu)勢董建華.高分子材料科學的發(fā)展動向與若干熱點[J].材料導報,1999,013(005):2-4.。究其本質(zhì)而言，是因為現(xiàn)今的EPS在工藝流程中的反應溫度范圍抑制住了其分子量的分布，從而提高了EPS的耐熱性。再加上EPS的純度又低于本體聚合，故而，這也是為什么EPS成為了當今室內(nèi)設(shè)計最為炙手可熱的材料之一。董建華.高分子材料科學的發(fā)展動向與若干熱點[J].材料導報,1999,013(005):2-4.（二）高分子建筑涂料當代建筑的內(nèi)墻涂料廣泛應用粉末涂料是一種新型環(huán)保、以100%微細粉末狀態(tài)存在的固體涂料，因不使用任何溶劑，故稱之為粉末涂料，通常以粉末狀噴涂到制品表面，加熱熔融流平，固化成膜即完成涂裝。粉末涂料與涂裝以其節(jié)約資源、涂膜性能好和易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)等優(yōu)點而廣泛應用于汽車、建筑材料及戶外設(shè)施、船舶及管道防腐等領(lǐng)域。我國的粉末涂料最初是以電絕緣粉末涂料開始的。經(jīng)二十幾年來，粉末涂料的品種和性能，粉末涂裝的工藝和設(shè)備都有了明顯的進展。在用途方面，功能性粉末涂料飛速發(fā)展，應用領(lǐng)域得到了擴展;在涂裝技術(shù)方面，從厚涂向薄涂轉(zhuǎn)變;從產(chǎn)品種類方面，低溫固化、紫外固化、酞亞胺改性等粉末涂料品種得到了發(fā)展徐凱月.環(huán)保型水性聚氨酯高分子材料的改性研究[D].浙江工業(yè)大學,2020.徐凱月.環(huán)保型水性聚氨酯高分子材料的改性研究[D].浙江工業(yè)大學,2020.根據(jù)成膜機理粉末涂料主要分為熱塑性和熱固性粉末涂料兩大類。其中，常見的熱塑性粉末涂料主要有聚乙烯，聚酞胺，聚丙烯，聚氯乙烯，氯化聚醚，氟樹脂和纖維素衍生物等。涂料成膜過程中，溫度升高到一定程度時樹脂熔融流動，在材料表面形成一層保護膜，化學組成不變。熱固性粉末涂料主要有環(huán)氧粉末涂料，聚酷粉末涂料，丙烯酸樹脂粉末涂料，二聚氰胺粉末涂料，聚氨酷粉末涂料和聚酞亞胺粉末涂料等。成膜過程中，樹脂熔融流動，與固化劑發(fā)生反應，固化成膜。（三）高分子建筑膠黏劑現(xiàn)階段建筑領(lǐng)域中應用的膠黏劑主要包括熱固性樹脂膠黏劑、熱塑性樹脂膠黏劑以及橡膠膠黏劑三種，但具體的形式非常多樣化，例如制作木材的膠黏劑以節(jié)省能源、減少開支、不危害公共環(huán)境，粘連強度高以及沒有溶劑為發(fā)展方向。因為淀粉膠黏劑沒有毒性而且環(huán)保，在室內(nèi)應用不需要其具有很好的耐水能力以及應對氣候變化的能力，可以用來生產(chǎn)人造板。如果該膠黏劑的耐水能力更強，那么在存放時穩(wěn)定性更好，在粘接木材方面它也會得到更多的使用。該膠黏劑用作木制材料的膠黏劑，因為其綠色環(huán)保的特性，必定會發(fā)展的越來越好。（四）建筑防水材料當代建筑領(lǐng)域應用的防水高分子復合涂料不僅要注重節(jié)能環(huán)保，也要注重適用性。例如聚氨酯防水涂料，相較于其他防水涂料而言更加環(huán)保，因此它在工程中的運用也最為廣泛。聚氨酯防水涂料的防水原理是：防水涂料與空氣中的水分接觸后發(fā)生化學反應，在基層形成一種整體性強、無縫隙的固化膜。這種膜可以有效阻止地下水壓力，適用于大部分的結(jié)構(gòu)基層，并且這種固化膜還具有一定的彈性，當混凝土結(jié)構(gòu)由于外力的作用而發(fā)生變形時，膜的整體性不會發(fā)生破壞，能夠保持良好的隔水性能高志尚.廢棄高分子材料衍生多孔炭的制備及其電化學性能研究[D].蘭州理工大學,2020.高志尚.廢棄高分子材料衍生多孔炭的制備及其電化學性能研究[D].蘭州理工大學,2020.（五）混凝土外加劑在建筑工程的施工過程中使用無縫技術(shù)對大體積混凝土工程進行施工，不僅可以提高施工的效率，與此同時還可以大的降低建筑工程項目的施工成本。混凝土外加劑是無縫施工技術(shù)中常用的一種物質(zhì)，其中包括減水劑、膨脹劑、緩凝劑等多種類型，其在應用的過程中有著不同的應用方式。引氣劑的化學構(gòu)成為陰離類的表面活性劑，其在水中溶解，會產(chǎn)生化學反應，大量的微小氣泡均勻分散在混凝土內(nèi)部，形成較為穩(wěn)定的液相膜，從而使得混凝土更容易被混合；緩凝劑可以在水泥顆粒表面形成同性電荷親水膜，使得水泥顆粒無法溶合凝結(jié)，從而降低了混凝土水化和硬化的時間；早強劑在大面積混凝土的施工中較為普遍，這類外加劑主要用來提升混凝土材料的早期強度，使得混凝土的養(yǎng)護周期得以縮短，從而控制混凝土施工的進度；混凝土拌制過程中膨脹劑的使用，可以防止混凝土因變形、收縮而產(chǎn)生裂縫；常見的減水劑包括萘系減水劑、木質(zhì)素系減水劑、樹脂系減水劑和復合減水劑等級種類，不同減水劑有著不同的作用，可以根據(jù)工程的實際來添加付麗.PLA可全降解高分子復合材料制備及性能研究[D].北京化工大學,2019.。減水劑的使用可以提升混凝土材料的流動性減水劑的添加可以在不影響材料強度的情況下增加混凝土坍落度，進一步完善混凝土澆筑施工提供條件。付麗.PLA可全降解高分子復合材料制備及性能研究[D].北京化工大學,2019.高分子材料在土木工程領(lǐng)域的應用發(fā)展趨勢（一）復合化在一定條件下，使用復合技術(shù)將具有不同性能的材料以適當?shù)谋壤M行組合，然后在特定的工藝條件下，可以有效地組合材料的優(yōu)異性能，從而獲得出色的功能組成。材料為了改善現(xiàn)有的均質(zhì)混合物，出現(xiàn)了功能更多樣化的各種復合添加劑。例如，早期減水劑和防水劑的組合使用比單次使用的效果更好。纖維增強混凝土和聚合物基混凝土的使用大大擴展了混凝土的使用領(lǐng)域，從而使混凝土滿足不同的使用條件，同時進一步提高了混凝土材料的使用壽命徐凱月.環(huán)保型水性聚氨酯高分子材料的改性研究[D].浙江工業(yè)大學,2019.徐凱月.環(huán)保型水性聚氨酯高分子材料的改性研究[D].浙江工業(yè)大學,2019.（二）多功能化它滿足了在多功能方向上開發(fā)新建筑材料的需求以及新建筑技術(shù)的發(fā)展。這意味著該材料除了基本的使用條件外，還必須具有其他智能功能，例如自清潔，自我再生，抗菌，抗輻射，抗靜電等。以滿足材料的需求。針對不同客戶群的建材產(chǎn)品。比如地下室背水面的防水層就建議改用LB-21環(huán)氧乳液水泥砂漿來施工。它以水泥為主體，這種聚合物乳液失水具有較強的粘性以及連續(xù)性，兩者更好的粘合，形成一個強大的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其表現(xiàn)外觀主要為抗壓強度大，粘合性好，有著良好的滲水性，透水壓力小，適合做地下室的防水材料。選擇用這個材料是因為它有著多功能性：第一，這種聚合物防水材料具有良好的物理性能，在使用過程中，它能夠與多種基層材料進行很好的結(jié)合，有著較強的粘合性能；第二，它的熱脹冷縮性能也較好，可以隨著基層材料的變形而同步變形，保持與基層材料良好的粘合，在實際使用過程中體現(xiàn)出了良好的耐久性；第三，對于施工環(huán)境的適應性強，就算是在潮濕的空氣當中，也可以硬化，不需要干燥；第四，聚合物防水材料的施工一般不會污染環(huán)境，不會揮發(fā)有害氣體，對人體沒有傷害；第五，施工操作方便，由于其材質(zhì)與基層相近，所以兩者材料的結(jié)合不需要繁瑣的工藝，并且清洗方便易；第六，它的抗腐蝕性好，容易與砂漿粘合，可以起到固定的作用，不會與堿發(fā)生反應齊容榕.介孔二氧化硅/導電高分子復合材料的濕敏性能研究[D].吉林大學,2019.齊容榕.介孔二氧化硅/導電高分子復合材料的濕敏性能研究[D].吉林大學,2019.（三）節(jié)能化、綠色化由于不可再生資源，建筑物中的節(jié)能概念變得越來越流行，并且節(jié)能的強度逐漸增加。對新型聚合物建筑材料的需求也發(fā)生了質(zhì)的變化。一些研究人員提出了所謂的“綠色建筑材料”或“綠色建筑材料”來實現(xiàn)生態(tài)發(fā)展：在建筑材料中使用硬質(zhì)聚氨酯泡沫和聚苯乙烯水泥板，而聚合物建筑可顯著節(jié)省資源和能源消耗。在現(xiàn)代裝修中有廣泛的應用?，F(xiàn)在市場上的涂料由于其品牌眾多，質(zhì)量沒有得到有效的控制，出現(xiàn)了很多劣質(zhì)涂料。這些劣質(zhì)涂料一般會出現(xiàn)甲醛成分過重的含量，對空氣造成污染張旭.節(jié)能高分子材料在建筑工程領(lǐng)域的應用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2016(32).。在各種不合格漆料中普遍存在鉛銘含量超標問題，它們嚴重影響了空氣質(zhì)量和人類身體健康。然而期中的水性涂料解決了這一系列的污染超標問題，并且具有防水性和光澤度，是廣泛使用的環(huán)保型材料墻布和壁紙。如今，綠色環(huán)保裝修材料已經(jīng)實現(xiàn)了生態(tài)化發(fā)展，并要求在生產(chǎn)以及使用過程中不會對人以及周邊的環(huán)境產(chǎn)生影響和破壞，更新出更加容易降解、轉(zhuǎn)換的材料，使其能夠有效地回收利用，生產(chǎn)出新產(chǎn)品。這是當前裝飾材料發(fā)展的重要方向，再生壁紙、無毒材料的研制都很好的實現(xiàn)了這一目標李婧.高分子材料在建筑保溫材料中的應用[J].建筑遺產(chǎn),2013.張旭.節(jié)能高分子材料在建筑工程領(lǐng)域的應用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2016(32).李婧.高分子材料在建筑保溫材料中的應用[J].建筑遺產(chǎn),2013.結(jié)論在新型建筑材料領(lǐng)域，節(jié)能，環(huán)保的低碳聚合物正在迅速發(fā)展。滿足使用要求的同時,還具有其他功能，例如外觀和協(xié)調(diào)性。聚合物材料具有重量輕，易于處理，易于制備和易于使用的優(yōu)點。它們與其他建筑材料一起在建筑材料領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。參考文獻[1]秦昊.高分子聚合物在混凝土表面修復中的應用研究[D].北京建筑大學,2019.[2]董建華.高分子材料科學的發(fā)展動向與若干熱點[J].材料導報,1999,013(005):2-4.[3]徐凱月.環(huán)保型水性聚氨酯高分子材料的改性研究[D].浙江工業(yè)大學,2020.[4]高志尚.廢棄高分子材料衍生多孔炭的制備及其電化學性能研究[D].蘭州理工大學,2020.[5]付麗.PLA可全降解高分子復合材料制備及性能研究[D