土木工程材料是指在土木工程中所使用的各種材料及其製品的總稱，下面是小編蒐集整理的一篇探究新型土木工程材料的論文範文，供大家閱讀參考。
摘 要：隨着科學技術的發展，土木工程中使用的材料也發生了很多的變化，其中所蘊含的科學技術的比重也越來越大，我們作爲行業的從業人員，應該學會使用這些新興材料，從而使我們的工作更進一步。
關鍵詞：新型;土木工程;材料
土木工程材料是一切建築工程的物質基礎，是組成建築結構物的最基本構成元素。由於科學技術的發展，使得土木工程的新型材料如雨後春筍般出現，表現出節能、高效、環保等特點，並呈現種類繁多，性質各異，用途不同的特性。
1 高性能混凝土(HPC)
HPC要求具有高耐久性和高強度、優良的工作性，首先體現在較高的早期強度、高驗收強度、高彈性模量;其次是高耐久性。可保護鋼筋不被鏽蝕，在其他惡劣條件下使用，同樣可保持混凝土堅固耐久;最後是高的和易性、可泵性、易修整性。可配製大坍落度的流態混凝土，而不發生離析;可降低泵送壓力，修整容易。冬天澆築時，混凝土凝結時間正常，強度增長快於普通混凝土，低溫環境下不冰凍，高溫環境下澆築混凝土保持正常的坍落度，並可控制水化熱。
1.1 低強混凝土
這種材料可用於基礎、樁基的填、墊、隔離及作路基或填充孔洞之用,也可用於地下構造。在一些特定情況下,可用低強混凝土調整混凝土的相對密度、工作度、抗壓強度、彈性模量等性能指標,而且不易產生收縮裂縫。
1.2 輕質混凝土
利用天然輕骨料(如浮石、凝灰岩等)、工業廢料輕骨料(如爐渣、粉煤灰陶粒、自燃煤矸石等)、人造輕骨料(頁岩陶粒、粘土陶粒、膨脹珍珠岩等)製成的輕質混凝土具有密度較小、相對強度高以及保溫、抗凍性能好等優點。利用工業廢渣,如廢棄鍋爐煤渣、煤礦的煤矸石、火力發電站的粉煤灰等製備輕質混凝土,可降低混凝土的生產成本,並變廢爲寶,減少城市或廠區的污染,減少堆積廢料佔用的土地,對環境保護也是有利的。
1.3 自密實混凝土
自密實混凝土不需機械振搗,而是依靠自重使混凝土密實。該種混凝土的流動度雖然高,但仍可以防止離析。配製這種混凝土的方法有:(1)粗骨料的體積爲固體混凝土體積的50%;(2)細骨料的體積爲砂漿體積的40%;(3)水灰比爲0.9-1.0;(4)進行流動性試驗,確定超塑化劑用量及最終的水灰比,使材料獲得最優的組成。
這種混凝土的優點有:現場施工無振動噪音,可進行夜間施工,不擾民;對工人健康無害;混凝土質量均勻、耐久;鋼筋佈置較密或構件體型複雜時也易於澆築;施工速度快,現場勞動量小。
2 高摻量粉煤灰混凝土
隨着人們對粉煤灰的顆粒形態效應、火山灰活性效應和微集料效應等內在潛能的認識日漸深入，以及混凝土外加劑技術的迅速發展，粉煤灰成爲繼外加劑之後混凝土的又一必需組分的觀點正在被越來越多的人接受.粉煤灰的摻量也有不斷增大的趨勢。在混凝土技術方面較先進的美、英、加等國，自20世紀80年代中期就開始了高摻量粉煤灰混凝土(粉煤灰摻量佔總膠凝材料用量的55%以上)的研究與應用。
大量使用粉煤灰的重要意義並不僅在於節約有限的工程材料費，還在於它的環境效益與社會效益.水泥是一種高能耗與高環境污染產品，儘可能地少用水泥，儘可能地多用各種工業廢渣，是使混凝土成爲一種人類可持續發展材料的必然趨勢。在環保要求特別嚴格的西方工業國家，尤其重視各種工業廢料的二次開發與充分利用。隨着我國經濟的快速發展與人民生活水平的迅速提高，環境與社會效益將日益受到重視，工業廢渣的充分開發利用將成爲必然的`選擇。
3 新型節能牆體材料
3.1 新型砌體材料
採用砌築結構的牆體，通常依靠選用導熱係數小、保溫隔熱性能好的砌體材料，以此來達到牆體傳熱量小的目的。這類材料主要有空心鑽土磚、加氣混凝土砌塊、普通混凝土以及粉煤灰、煤研石、浮石等混凝土空心小砌塊等砌體材料，採用保溫砂漿作爲砌體膠凝材料。
近年來發展應用由保溫絕熱材料與傳統的牆體材料(例如實心黏土磚、混凝土等)或新型牆體材料〔例如空心磚、空心砌塊等)複合而成的節能牆體。常用的絕熱材料有礦物棉、玻璃棉、泡沫塑料、膨脹珍珠岩、加氣混凝土等材料，與之複合的有黏土實心磚、混凝土類空心磚、空心砌塊等砌體材料.複合牆體有一層導熱係數很小的絕熱保溫材料，牆體的保溫隔熱性能比單一材料砌築的牆體更加優秀，節能效果更加顯著。但是，絕熱材料價格較高，同時需要與之相配套的建築主體結構形式，最好採用框架結構、牆體不承重的結構形式。
3.2 新型複合牆板
新型節能複合牆板是由高效絕熱保溫材料、外牆板、內牆板複合而成，按照標準尺寸或模數在工廠實現工業化生產，包括門、窗等構件均可和牆板一體化製造，運送到施工現場安裝在結構框架上，即形成房屋建築的外圍護結構，這是近年來發達國家採取的主要建築形式。用於這種建築物的複合牆板不承受外力，厚度一般在100～150mm，質量輕，保溫性能好，尺寸精確，施工效率高。
4 FRP複合材料
土木結構主要受兩大問題困擾，過早退化和結構功能不足。近些年來，纖維增強聚合物(FRP)已經成爲解決這些結構問題的一種可行途徑。工程實踐表明，FRP複合材料能適應現代工程結構向大跨、高聳、重載、高強和輕質發展以及承受惡劣條件的需要，符合現代施工技術的工業化要求，因而正被越來越廣泛地應用於橋樑、各類民用建築、海洋和近海、地下工程等結構。應用的方式有兩種一是替換鋼筋或鋼管直接應用於新建結構中;二是用於舊有結構的維修加固，以取得良好的建築效果。
5 智能材料
大型土木工程結構和基礎設施的使用期都長達幾十年、甚至上百年。在其使用過程中，由於環境載荷作用、疲勞效應、腐蝕效應和材料老化等不利因素的影響，結構將不可避免地產生損傷積累、抗力衰減，甚至導致突發事故.爲了有效地避免突發事件故的發生，就必須加強對此類結構和設施的健康監測。一種稱爲碳纖維機敏混凝土材料的智能材料，在大型土木工程健康監測中已得到應用。它是以短切或連續的碳纖維作爲填充相，以水泥漿、砂漿或混凝土爲基體複合而成的纖維增強水泥基複合材料。此類材料的電阻率與其應變和損傷狀況具有一定的對應關係，因此，可以透過測試其電阻率的變化來監測碳纖維混凝土的應變和損傷狀況。碳纖維混凝土還具有施工工藝簡單、力學性能優良、與混凝土結構相容性好等特性，因此，它不僅可以用於道路的交通車輛流和載重監控，而且可較好地滿足大型土木工程結構和基礎設施的健康監測技術的要求。此外，碳纖維混凝土的電熱效應和電磁屏蔽特性在混凝土結構的溫度自適應以及抗電磁干擾方面也具有重要的應用價值。
結束語
納米材料由於超微的粒徑而具有常規物體所不具有的超高強、超塑性和一些特殊的電學性能。納米材料被應用於很多領域並取得了顯著的增強、增韌及智能化等效果。混凝土作爲一種傳統材料，其性能越來越不能滿足社會發展對其提出的更高要求，智能混凝土已經成爲一個新的發展方向。納米材料還賦予混凝土智能特性，水泥基納米複合材料其電阻率隨應變而線性變化，並且具有很高的靈敏度和重複性。水泥基納米複合材料作爲一種本徵智能材料強度高，傳感性好，具有廣闊的發展前景。
參考文獻
[1]張正雄.土木工程材料[M].人民交通出版社，2008.
[2]王海波.土木工程材料[M].江西科學技術出版社，2010.
[3]李毅.土木工程概論[M].華中科技大學出版社，2008.