土木工程材料的发展
土木工程材料的发展历史
土木工程材料的发展历史土木工程材料的发展经历了多个时代，每个时代都有其代表性的材料和特点。
以下是各个时代的主要内容和特点概述。
1.天然材料时代在古代，土木工程中主要使用的是天然材料，如木材、石头、土壤等。
这些材料在当时不仅来源广泛，而且加工和利用方式也相对简单。
例如，木材被用于建造房屋、桥梁等，石头则被用于制作工具、武器等。
虽然这些材料的使用在一定程度上取得了成功，但也存在一些问题，如易腐烂、强度不高、不耐久等。
2.水泥与混凝土时代19世纪初，水泥和混凝土的发明为土木工程带来了革命性的变革。
水泥是一种无机胶凝材料，具有良好的力学性能和耐久性，而混凝土则是由水泥、砂、石等材料混合而成的复合材料，具有较高的强度和耐久性。
这些材料的出现为土木工程提供了更为可靠、耐用的建筑材料，推动了土木工程的发展。
3.钢材与混凝土时代20世纪初，钢材和混凝土的发明和应用进一步推动了土木工程的发展。
钢材具有高强度、良好的塑性和韧性，而且耐腐蚀、耐高温。
而混凝土则被用作承重结构和防护材料，具有高强度、耐久性和防火性能好的特点。
在土木工程中，钢材和混凝土的组合应用使得建筑物和结构物的强度和跨度都有了质的飞跃。
4.高分子材料时代20世纪中叶，高分子材料的出现为土木工程提供了新的选择。
高分子材料具有轻质、高强度、耐腐蚀、易加工等特点，被广泛应用于建筑结构、防水材料、装饰材料等领域。
例如，塑料、合成橡胶等高分子材料可用于制作防水卷材、保温材料等，同时也为土木工程师提供了更多的设计选择。
5.复合材料时代复合材料的出现进一步丰富了土木工程材料的种类和性能。
复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组成的，这些材料通过特殊的工艺手段结合在一起，以获得更好的性能。
例如，钢筋混凝土就是一种典型的复合材料，它结合了钢筋和混凝土两者的优点，具有更高的强度和耐久性。
此外，碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等也相继问世，进一步推动了土木工程的发展。
6.绿色建筑材料时代随着人们对环境保护意识的不断提高，绿色建筑材料逐渐成为了土木工程领域的热点。
谈土木工程材料的历史演变与现状及发展趋势
谈土木工程材料的历史演变与现状及发展趋势土木工程材料是土木工程中的重要组成部分，它的发展历史可以追溯到人类第一次开始建造房屋和桥梁的时候。
随着科学技术的不断进步和人们对建筑质量和耐久性要求的提高，土木工程材料也经历了从简单的天然材料到复杂的工程材料的演变，为建筑和城市发展提供了强大的支撑力量。
本文将从土木工程材料的历史演变、现状以及未来发展趋势等方面展开探讨。
一、土木工程材料的历史演变1.天然材料时代最早的土木工程材料是以天然材料为主，主要包括木材、石材、黏土等。
在建筑房屋和修建桥梁时，人们主要使用这些天然材料，因为这些材料容易获取，且性能稳定，能够满足基本的建筑需求。
2.人工合成材料时代随着工业革命的到来，人们开始尝试合成新的建筑材料，如水泥和钢铁等。
水泥是一种用于粘结材料的粉状物质，通过混合水和颗粒状的材料，可以形成石灰石、粘土和砂等材料，进而形成水泥混凝土。
而钢铁则是一种高强度的金属材料，可以用于构建桥梁和大型建筑结构。
这些人工合成材料的出现，为土木工程领域带来了革命性的变革。
3.新型复合材料时代近年来，随着科学技术的不断进步，新型复合材料开始在土木工程领域得到广泛应用。
这些新型复合材料具有良好的耐腐蚀性、抗风化性和抗压性，可以在特定的环境条件下发挥出更好的性能，因此受到了广泛关注。
玻璃纤维增强塑料（GFRP）在桥梁和隧道工程中得到了广泛应用，它具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，大大提高了工程结构的使用寿命和可靠性。
新型复合材料在土木工程领域也有了一定的应用。
在海洋工程和航空航天领域，碳纤维增强复合材料可以替代传统的金属材料，减轻结构重量，提高强度和耐久性，因此在土木工程领域具有巨大的潜力。
1.可持续发展材料随着人们对环境保护意识的增强，可持续发展材料将是未来土木工程材料的发展方向之一。
可持续发展材料是指在生产、使用和回收过程中对环境影响较小的材料，如可降解材料、再生材料等。
这些材料不仅可以减少资源浪费，还可以降低对自然环境的破坏。
土木工程材料发展趋势
土木工程材料发展趋势1. 引言说到土木工程材料，咱们可不能小看了它们。
你想想，建筑物能屹立不倒，全靠这些“好兄弟”在撑腰。
就像咱们平常吃饭，没米饭再好也没用。
同样，土木工程材料也是一个项目的基石，少了它们，工程就像无米之炊，搞不起来。
所以，今天咱就来聊聊这些材料的未来趋势，看看它们如何变得越来越酷炫。
2. 新材料的崛起2.1 绿色环保材料随着环保意识的增强，土木工程也在悄悄变脸。
说实话，谁还敢跟大自然硬碰硬呢？所以，绿色环保材料成了大家的新宠。
比如，竹子这种“软蛋”竟然可以用来做建筑材料，真是让人眼前一亮！竹子不仅轻便结实，而且生长快，二话不说就能为环境减负。
这就像吃了大葱的饺子，味道鲜美又不会有负担。
再比如，使用回收材料的混凝土，这玩意儿可牛了！直接把旧建筑的废料重新加工，不仅节省了资源，还减少了垃圾，简直是资源循环利用的典范。
这种材料就像老天爷给我们开的小灶，利用了原有的东西，做出新花样。
2.2 智能材料除了环保材料，智能材料也是个让人兴奋的话题。
你能想象吗？未来的建筑材料竟然能“说话”！比如，温度感应材料可以根据环境温度自动调节，像个有情绪的宝宝，让室内永远保持舒适。
再比如，光催化材料能够在阳光下分解空气中的污染物，像个小清洁工，把周围环境弄得干干净净。
这样的材料就像是给建筑穿上了“智能外衣”，不仅好看，还能自我调节，真是新时代的“科技潮流”呀！说不定哪天咱们家里的墙壁也能变成智能助手，时刻关注家庭的舒适度。
3. 未来的挑战与机遇3.1 经济成本当然，创新材料的出现，虽然让人兴奋，但也得面对现实。
经济成本这个话题，就像一根刺，时不时就扎你一下。
新材料虽然好，但研发和应用的成本往往让人觉得“心疼”。
要是没有好的资金支持，很多材料就像泡沫一样，永远也没法落地。
所以，如何让这些新材料既环保又不贵，是未来的一个大挑战。
就像咱们常说的“有钱能使鬼推磨”，但如果能做到经济与环保的双赢，那可真是大快人心的好事！3.2 规范标准还有一个不得不提的问题，那就是规范标准。
土木工程材料未来的发展
1.3 新型材料
除了混凝土、钢材、砌体材料外，新型复合材料、高分子材料 等也相继出现并迅猛发展。
复合材料是两种或两种以上材料组合，利用各自的优越性开发 出的高性能建筑材料。其中以纤维增强材料应用最广、用量最大。 目前的纤维增强材料已从简单的玻璃纤维发展到碳纤维、芳纶纤维、 玄武岩纤维、硼纤维、陶瓷聚烯烃纤维、PBO有机纤维、金属纤维 以及混杂纤维等多种。这些纤维既可以直接掺到混凝土中做增强材 料或智能材料，也可以制成片材或棒材作为结构构件的补强或加筋 材料，还可以作为结构构件的防腐材料。
土木工程概论
土木工程材料未来的发展
2 砌体 材料
1 结构 材料
3 新型 材料
4 绿色 建材
1.1 结构材料
未来混凝土的发展方向应该是高性能混凝土与超高性能混 凝土。前已述及，超高性能混凝土（RPC，Reactive Powder Concrete），是过去30年中最具创新性的水泥基工程材料，实现 了工程材料性能的大跨越。“超高性能混凝土”包含两个方面 “超高”——超高的耐久性和超高的力学性能，这种材料具备 普通混凝土的施工性能，甚至可以实现自密实，可以常温养护， 因此已经具备了广泛应用的条件。
ห้องสมุดไป่ตู้
1.1 结构材料
如钢纤维、有机纤维等纤维增强混凝土，利用纤维的抗拉 强度高的特点以及它们与混凝土的黏结性，提高了混凝土的抗 拉强度与冲击韧性，如图2-23、图2-24所示。
图2-23 碳纤维
图2-24 纤维增强片材
1.1 结构材料
高分子材料是以聚合物为主料，配以各种填充料、助 剂等调制而成的材料。目前，将高分子材料用于管材、门 窗、装饰配件、外加剂等已非常普遍。今后将在制品的性 能上改善，如满足无毒、无污染、保温、隔热、防水、耐 高温、耐高压、耐火等新的需求。同时高分子材料还将运 用于抗力结构，国外已有经聚合物处理的碳纤维钢筋用于 混凝土结构中。
土木工程材料的发展趋势
绿色建材
• 绿色建材又称生态建材、环保建材，其含义是指：采用清洁的生产技术，少用天然资源，大 量使用工业或城市固体废弃物和植物秸秆，所生产的无毒、无污染、无放射性、有利于环保 和人体健康的土木工程材料。发展绿色建材是一项长期的战略任务，符合可持续发展的战略 方针，既满足现代人安居乐业、健康长寿的需要，又不损害后代人的更大需求能力和利益。
土木工程材料的发展趋势
土木工程材料的历史
• 土木工程材料是随着人类社会生产力和科学技术水平的提高而逐步发展起来 的 。人们最早穴居巢处，后来进入能够制造简单的石器时代、铁器时代，才开始挖土、凿石 为洞，伐木搭竹为棚，利用天然建材--石块木材。公元前12~~4世纪前后先后创制了砖和瓦。 人类才有了用人造材料制成的房屋。土木工程材料有天然材料进入人工生产阶段，围剿大规 模的建造房屋创造了条件。17世纪有了生铁和熟铁以后有了第一条铸铁铁路，后来发展了钢 材。18、19世纪，有了波特兰水泥，接着就是钢筋混凝土工程的蓬勃发展，此时正好资本主 义兴起，促进了工商业及交通运输业的蓬勃发展，原有的土木工程材料已不能与此相互适应， 在其他科学技术进步的推动下，土木工程材料进入了一个新的发展阶段，钢材、水泥、混凝 土及其他材料相继问世，为现代土木工程建筑奠定了基础。进入20世纪后，由于社会生产力 突飞猛进，以及材料科学与工程学的形成与发展，土木工程材料不仅性能和质量不断改善， 而且品种不断增加，以有机材料为主的化学建材异军突起，一些特殊功能的新型土木工程材 料，如绝缘材料、耐磨耐腐蚀材料、防爆防辐射材料及其他环保材料。随着人类文明及科学 技术的发展，土木工程材料的不断进步与改善。现代土木工程中，尽管传统的土、石等材料 仍在基础工程中广泛使用，砖瓦、木材等传统材料在工程的某些方面应用也很普遍，但是， 这些应用材料的主导地位已逐渐被新型材料所取代。目前，水泥混凝土、钢材、钢筋混凝土 已是不可替代的结构材料；新型合金、陶瓷、玻璃、有机材料及其他人工合成材料各种复合 材料等在土木工程折中占有愈来愈重要的位置。
土木工程中新材料未来发展方向
土木工程中新材料未来发展方向在土木工程设计管理工作中，如何更为科学、合理、高效地应用新技术以及新材料，在土木工程建设质量提升中发挥着重要的作用，并对土木工程的未来发展有着指导下的作用。
因而，在土木工程壮大与发展中，大范围地引入、应用新材料至关重要。
1、当前土木工程中新材料的应用在当前土木工程中，新材料主要得以如下多方面的应用：1.1、隔热新材料在土木工程设计中，隔热是非常重要的设计环节，需要完全符合建筑工程的设计标准。
将隔热新材料深入应用于土木工程中，能够提升居民的居住舒适度，达到良好的隔热应用效果。
比如，将先进的绝热材料应用于建筑工程内，其外观主要体现为透明的状态，主要由一层玻璃、空气间层以及吸收面等三部分组成。
玻璃间层，主要体现为蜂窝状态，能够达到阳光反射的效果。
而空气间层则主要起到将土木工程建筑物外部热量吸收的应用效果；吸收层，则处于绝热材料的最外层，则能够起到良好的外部热量阻断的效果。
1.2、通风系统新材料通风系统，是土木工程建筑设计的重要内容，对建筑工程的安全性有着关键的决定因素。
因而，在土木工程通风系统中投入使用新材料，能够将新材料的低成本、高环保等优势充分地体现出，具有非常大的应用空间。
比如，在土木工程的窗框结构中，设计使用了新的材料品类，比如在窗框的底部加入了空气流通的渠道部分，这样就能够窗框内的空气由内部到达顶端，然后再到土木工程建筑物的内部空间，很好地解决了传统土木工程所存在的窗口空气流通速度过快的突出问题，提升了居民的居住舒适度。
同时，在土木工程窗框结构中使用了新材料，能够达到空气净化的作用。
另外，将数字化技术加入到土木工程设计领域内，能够通过数字化控制的方法控制窗框，大大地简化了新材料的应用复杂程度。
1.3、保温新材料在土木工程中，将保温新材料应用于建筑物中，能够解决材料过多地问题，并起到良好的保温效果。
在传统建筑领域内所使用的保温材料厚度很厚，不利于提高设计空间，大大地降低了建筑物的灵活度。
土木工程材料的现状与发展趋势
土木工程材料的现状与发展趋势近年来，土木工程材料的发展一直备受关注。
随着社会的不断进步和科技的不断发展，人们对土木工程材料的要求也越来越高。
本文将深入探讨土木工程材料的现状与发展趋势，为读者们呈现一幅全面、深刻的画面。
1. 土木工程材料的现状1.1 水泥水泥是土木工程中不可或缺的材料之一。
目前，传统的水泥在使用过程中会产生大量的二氧化碳排放，对环境造成严重影响。
人们在研究和开发新型环保水泥的道路上不断努力。
生态水泥和无机胶凝材料等新型水泥材料的研发逐渐受到人们的关注。
1.2 混凝土混凝土是土木工程中使用最广泛的材料之一。
传统混凝土在一定条件下会出现开裂和脱层等问题，改性混凝土、自愈合混凝土等新型混凝土材料被不断研究和发展，以解决传统混凝土存在的问题。
1.3 钢材作为土木工程中使用最为广泛的建筑材料之一，钢材一直处于发展之中。
近年来，高强度钢材和耐腐蚀钢材的研发成果不断涌现，为土木工程的发展提供了强有力的支持。
2. 土木工程材料的发展趋势2.1 环保性环保性是土木工程材料未来发展的重要趋势之一。
人们对新型材料的要求逐渐从传统材料的性能转移到了对环保性的关注。
绿色建材的研究和开发势在必行，以满足人们对环保的追求。
2.2 高性能随着科技的不断进步，人们对土木工程材料的性能要求也在不断提高。
高强度、高耐久、高韧性成为了土木工程材料发展的重要方向之一。
2.3 多功能性未来的土木工程材料将向多功能化方向发展。
一种材料不仅能够满足传统的使用需求，还能够具备新的功能，例如自修复、自清洁等，为土木工程的发展带来更多可能性。
3. 个人观点和理解在我看来，土木工程材料的发展趋势符合当前社会对高质量生活和可持续发展的追求。
从环保性、高性能到多功能性，都是为了满足人们对建筑材料的新需求。
作为一个从事土木工程的人士，在选择和应用土木工程材料时，不仅需要关注其基本性能，还需要考虑其对环境和社会的影响，以及未来的发展趋势。
土木工程材料的现状与发展趋势是一个充满活力和希望的领域。
土木工程材料的发展历程
土木工程材料的发展历程一、古代土木工程材料的应用古代的土木工程主要使用天然材料，如石头、木材、黏土等。
这些材料在当时的建筑中发挥了重要的作用。
石头被广泛用于建筑和道路的建设，木材则用于搭建临时结构和建造桥梁。
黏土则用于制作砖块和瓦片。
二、金属材料的应用随着冶金技术的发展，金属材料开始在土木工程中得到应用。
铜、铁等金属材料的出现，使得土木工程的结构更加稳固和耐久。
铜材料可以用于制作管道和电线等。
而铁材料则可以用于建造桥梁和大型建筑物，提高了土木工程的承重能力和抗震性能。
三、混凝土的应用混凝土的应用是土木工程史上的一大突破。
混凝土是一种由水泥、沙子、石子和水等原材料混合而成的人工材料。
它具有良好的抗压和耐久性能。
混凝土的应用使得土木工程的建筑速度大大提高，结构更加稳定。
混凝土广泛应用于建筑物的框架结构、地基和路面等。
四、钢材的应用钢材的应用是土木工程材料发展的又一重要里程碑。
钢材具有高强度和良好的可塑性，可以用于制作各种构件。
钢材的应用使得土木工程的结构更加轻巧和灵活，同时提高了建筑物的抗震性能和承重能力。
钢材广泛应用于高层建筑、桥梁和大型场馆等。
五、新材料的应用随着科技的进步，新材料在土木工程中得到了广泛的应用。
例如，玻璃纤维增强塑料（FRP）具有轻质、高强度和防腐蚀等特点，被广泛应用于桥梁和建筑物的加固和修复。
预应力混凝土则通过在混凝土中引入预应力钢筋，提高了混凝土的抗张能力，被广泛应用于大跨度桥梁和高层建筑等。
六、可持续材料的应用近年来，可持续发展的理念在土木工程领域得到了广泛的关注。
可持续材料是指在生产、使用和废弃过程中对环境和人类健康造成较小影响的材料。
例如，再生骨料混凝土利用废弃混凝土制备新的混凝土材料，减少了对自然资源的依赖和环境的污染。
另外，木材和竹材等可再生材料也得到了广泛的应用。
总结：土木工程材料的发展历程经历了古代的天然材料应用、金属材料的出现、混凝土和钢材的应用，以及新材料和可持续材料的发展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
土木工程材料的发展摘要：这篇文章概要的描述了20世纪末运用在土木工程中建筑材料的一些问题同时展望了建筑材料的未来前景。
对19世纪至20世纪基本建筑材料如钢和混凝土的一些改进做了分析。
它描述了新材料如碳纤维增强复合材料，高强混凝土，高性能混凝土如何为材料的进一步发展创造了可能性。
同时也介绍了现代胶合木结构的新机遇。
指出了玻璃和塑料作为建筑材料运用在土木工程中的一些局限性。
重要词汇：钢，混凝土，高强混凝土，高性能混凝土，碳纤维增强复合材料，高层建筑，水中建筑1.引言土木工程——一门关于各式各样建筑的艺术——早在文明发展的初期就存在于人类的领域中了。
这些建筑除了住宅还有公共建筑，工业建筑，桥梁，高架桥，隧道，公路和火车道，高速公路和飞机场，水库和仓库，水堰，大坝，水中建筑，电视塔，以及大量的构成我们生活环境的其他建筑。
土木工程领域中的人类活动可以追溯到很早以前，当人类观察他周围的自然环境并开始模仿改进它们以创造出更安全更好的生存环境。
此外，比较早之前，他注意到了他的建筑“艺术品”除了具备安全性，耐久性和实用性外还应该具备和谐性美观性。
Socrates曾经发表过相同的观点，他说，人类的一切创造均需要具备实用性，耐久性和美观性。
土木工程千百年的发展进程代表着与可利用材料，距离，高度，活载以及自然力量——水，火，风和地震的不断抗争。
这些元素有些具有重要的意义，其他的一些具有次要的意义。
首先提到的这些，对建筑材料发展的影响扮演着重要的角色。
首先，古代的人类群体使用的是天然材料如石头和木材。
在时间的进程里，他们学会了如何用黏土来做成砖，一种人工石头，即首先先在阳光下晒干然后在烘干。
在主要的文明中心（中东，近东和地中海地区）炎热的气候和短浅的经济思想导致了，在一个短的时间内，木材被淘汰出作为建筑材料的范畴。
这在植被很多的一些中欧和东欧，北欧诸国的和俄罗斯亚洲部分的一些国家并没有发生。
石头和砖块——脆性材料——统治着欧洲文明时期土木工程近几个世纪：从公元前3000年埃及的金字塔到英国的第一次工业发展（18世纪至19世纪）。
它们是竖直的墙体和柱体构件的合适的材料，但同时，因为它们的抗拉强度低，。
因此，在水平构件上引起了一系列的问题。
在古罗马很流行的拱结构，其最初的半圆形的形式，是大跨度结构构件的常用形式。
随着时间的推移，拱结构变得越来越轻巧。
桥台在长度和宽度方向上所能承受的竖直水平荷载变得越来越大。
在早期的中世纪期间，并没有太大的提高。
直到哥特式时代和文艺复兴时期，新的形式和想法才被引进。
但是，这些仍是建立在拱，曲形穹顶的基础上发展起来的形式（如凹圆穹顶，交叉拱，筒形穹顶，枝形穹顶）。
拱从半圆形过度到弧形，最后过渡到椭圆形。
石头或砖式的圆屋顶一般都是从圆形或多边形的方案中选一个。
在巴洛克式，洛可可式和新古典主义建筑中，其基本的建筑形式并无改变而仅仅只是添加了各种各样的装饰和点缀。
真正完整的一次变革是建立在对世界的认知上，其萌芽是在文艺复兴时期和启蒙运动时期，此次，也使土木工程从垂直桥台和拱或双曲线屋顶的圈中释放出来了。
2.钢：19世纪和20世纪的基本建筑材料钢和水泥石两种相近的新建筑材料，它们在18世纪和19世纪被引进。
首先是铸铁，然后原钢和铸钢最后是精炼钢和高强钢被认为是很好的建筑材料。
它们是延性材料，有着很高的抗拉和抗压强度。
这使得钢结构在跨度方向能作为受弯构件，这在几年前是不在考虑范围之内的。
随后产品技术的提高使得获取优质钢成为了可能。
这些进步易通过钢结构桥的发展看出。
尽管进步很大，但钢缆桥和悬索桥的发展似乎已经达到了极限。
横跨墨西拿海峡上的桥证实了在3000米的主跨度上承受的极限荷载主要是两对直径为1.2米的缆绳的自重而不是通过汽车和火车等交通的桥面。
这就是21世纪工程中面临挑战的原因：我们可以用高强钢索来替代普通钢索以达到减轻重量，但它能像普通钢索一样结实么？太空工程的一些成就，运用到土木工程中，对其有一定的帮助。
3.碳纤维增强复合材料：一种未来的建筑材料CFRP(碳纤维增强复合材料)这种材料，现在主要应用于太空，航空技术和专门性的职业运动中。
EMPA——瑞士联邦实验室，与BBR,Stahlton和SIKA公司合作致力于材料试验和研究，正努力地将这种材料向世界的工程推广。
CFRP是由直径为5~10微米的非常细的碳纤维嵌于聚酯树脂里组成的。
商业上碳纤维有着3500~7000Mpa的抗拉强度，弹性模量为230~650Gpa，极限延长长度可达0.6~2.4%的长度。
这种材料首次用在加固是用于建成于1991年的瑞士卢塞恩附近的伊巴赫桥。
薄板状的带条，尺寸50mm×1.75mm或150mm×2.00mm,长5000mm，与混凝土区胶合。
薄板里含有55%的T300的纤维，抗拉强度有1900Mpa,纵向的弹性模量有129Gpa.如今，越来越多的会用这种方法进行加固。
每一条斜拉索，是由241条直径为5mm的CFRP缆线和普通的钢绞线组成的。
这座小桥第一次应用CFRP材料是最好的选择因为这种材料几乎没有热膨胀率。
在将近35m的长度上，钢索并没有因为掺杂了其他材料而引起任何问题。
上面提到的运用在斜拉索中的CFRP缆线的技术指标为：材料的密度为1.56g/m2,含68%的纤维，抗拉强度为3300Mpa,纵向弹性模量为165Gpa,热膨胀率为0.2×10-6 K-1。
从上面的数据可以看出，CFRP材料斜拉索的弹性模量，与有着很大轴向拉伸阻力或者超过其两倍的的高抗拉强度的普通钢绞线相当，同时密度却比其小了5倍。
因此，CFRP是一种未来的材料特别是它的耐久性好，抗疲劳能力强，耐腐蚀性好。
面临的关键问题是找出能使钢索固定在锚具里的方法。
这是由于CFRP的重要机械性能只能在纵向体现的特点引起的。
制定出锚固体系的EMPA实验室通过用锥形截面的填满浇铸材料的锁块解决了此问题，它机械性能的改变方向与锚具的长度方向一致。
CFRP材料在土木工程中无法推广的主要原因是因为碳纤维的价格高，大约每1千克25瑞士法郎（但是，它们比钢轻5.2倍）考虑到工程中材料的利用次数，碳纤维的应用应该会调至一个合理的价格。
最后，涉及到以上提出的问题，CFRP材料斜拉索在将来是否会替代普通钢索运用在悬索桥或是斜拉桥中，这就得引用第五页的数据来分析了。
钢索的弹性模量随着它长度的增加而减小。
当l=0时，E=200Gpa,当l=1000m，E=163Gpa,当l=2000m,E=98Gpa.而对于CFRP材料，对应的弹性模量则为165Gpa,163Gpa和162Gpa。
从这些数据以及以上的材料可以确定，当l>2000时，CFRP材料缆索可能成为未来的用于大跨度结构工程的合适材料。
4.混凝土：20世纪的基本建筑材料第一次工业革命中导致土木工程的发展的另一项“发明”就是水泥。
被称为“波特兰水泥”并在1824年由丁．阿斯普丁取得了专利权。
它被认为是用来生产新型材料——混凝土的一种优秀的水硬性胶凝材料。
这种材料相对便宜并且容易生产。
基于自然界中存在的集合物和水以及上面提到的水泥，可能“铸造”出各种形状的构件和结构。
一时间，混凝土成了20世纪最普及的建筑材料。
这种“人造石”也有着和天然石头一样的缺点：抗拉强度很低而脆性很高。
混凝土的fctm /fcm是1/10（对于天然石头是1/26），但尽管如此混凝土也可以用在受弯构件中。
例如，对拱或拱顶形式，跟砖或石头结构一样，在应用的第一年就占有了统治的地位。
归功于19世纪70年代和90年代Monier和Hennebique的成功尝试使得一种珍贵的建筑材料称为钢筋混凝土被创造出来了。
混凝土构件的受拉区通过加柔性的钢筋条使其强度提高以及各种优质材料的综合运用，使得跨度达30m至40m 的钢筋混凝土弯曲构件出现成为了可能。
对于大跨度结构，其结构自身所能承受的荷载有一个极限，这也使得混凝土的运用有了一个上届。
这种情况类似于高层建筑的上届只能是20层的高度，是因为垂直构件如墙和柱的容许荷载决定的。
混凝土的进一步发展归功于有效力概念的引入。
如预应力结构。
Freyssinet 的理论和实验表明，为了使预应力是有效的，C30~C40的高强混凝土以及强度达1500~2500Mpa的预应力结构钢必须用在结构中。
基于这些假设，Dischinger在1937~1938年间在建造了第一座预应力桥，同时在1938年，Hoyer取得了预应力方法的专利权。
预应力混凝土在土木工程中的引进为建造者们展现了完美的新机遇。
在桥结构和公共建筑上（）涌现出了新的方法和技术（不对称的壳体结构，带状结构），建于1944年挪威的桥就是运用了悬臂的方法。
它的跨度达2600m。
高层建筑运用了C40的混凝土也达到了30层的高度。
尽管有了这些成就，但是由素混凝土做成的结构似乎注定会不幸，因为其耐腐蚀性差以及长期暴露于污染越来越严重的环境中造成的。
这样导致了钢筋的表层碳化，钢筋被腐蚀。
由于不是很密封的覆盖层以及密度相对高的素混凝土，使得预应力钢索被腐蚀。
氯化物（如在交通建筑中）或硫酸盐（如在工业建筑中）的进一步作用导致了混凝土被腐蚀的范围进一步的扩大。
这些作用，特别是对于那些直接暴露在大气中的建筑（如桥，烟囱，水库，冷却塔等），将使它们的使用年限大幅度减少。
它们需要维修养护时间也比计划提早。
这些过程都是金钱和时间的共同损耗。
混凝土桥的预期使用年限在20世纪50年代为100年，在20世纪70年代为75年，而如今只有50年。
这样，在20世纪末，耐久性的问题已经成为素混凝土桥面面临的一大难题。
在20世纪80年代，新一代的混凝土出现在了世界上的几个国家。
高强混凝土（HSC）：强度等级为C60~C90和高性能混凝土（HPC）：强度等级为C90~C150.5.高性能混凝土：未来的建筑材料高强素混凝土（强度等级达C50）到高强混凝土和高性能混凝土的过渡，可能是因为在素混凝土中添加了几种添加剂如硅粉，超塑性材料。
以及大的比表面硅粉，一种硅铁冶炼过程的附属产物，含有98%的纯SiO2积，达25m2/g，将近是波特兰水泥比表面积得80倍。
它有着高强的火山灰性质，能和氢氧化钙水化物组成稳定的硅酸钙水化物。
这种水化物主要出现在水泥砂浆基石和骨料细粒接触的区域，这样，就会使这个区域的强度变高，也会减少气孔数。
而且，这种水化物使得砂浆更加均匀，强度更高。
最后，使得混凝土结构变得非常均质均匀。
氢氧化钙水化物，是波特兰水泥水化作用的产物，是水泥砂浆中最弱的化合物。
它以大晶体的方式存在于骨料细粒的表面，与钙矾石C-A-S-H和水润湿骨料细粒，它在混凝土里形成了一个弱接触区。
为了获得高强度的混凝土，必须用一个较低的水灰比（0.3~0.5）来配制，对于高性能混凝土，水灰比必须控制得比0.3更低。