土木工程材料的发展现状与前景
土木工程行业现状及发展趋势

土木工程行业现状及发展趋势土木工程行业的现状与未来嘿,各位朋友!今天咱们来聊聊那个老生常谈但又让人兴奋不已的话题——土木工程行业的现状和发展趋势。
想象一下,咱们每天走的路、建的房子、修的桥都是那些工程师们的作品,他们就像是建筑界的魔法师,把一块块石头变成了我们生活的一部分。
咱们得说说这个行业的现状。
现在,土木工程可是个热门行业哦!你看,高楼大厦拔地而起,高速公路四通八达,还有那些宏伟的桥梁横跨江河。
这些项目不仅让城市变得更加繁华,还带动了整个经济的发展。
但是,这个行业也有它的挑战。
比如,随着科技的发展,新材料、新技术的应用越来越多,这就要求工程师们要不断学习新知识,跟上时代的步伐。
接下来说说趋势吧。
未来的土木工程,可能会更加注重环保和可持续发展。
咱们都知道,地球资源有限,保护环境是每个人的责任。
所以,未来的建筑不仅要美观实用,还要尽可能地减少对环境的破坏。
比如说,使用可回收材料建造房屋,或者设计出能吸收噪音、减少碳排放的建筑结构。
这样一来,咱们的生活就会更加美好,同时也为子孙后代留下一个宜居的地球。
当然啦,技术的进步也是推动土木工程发展的重要力量。
现在,3D打印、无人机测绘等新技术正在逐渐应用到实际工程中。
这些技术不仅能提高施工效率,还能在一定程度上降低成本。
想象一下,如果有一天,你可以通过手机APP就能看到自己家附近的建筑工地情况,那该多方便啊!我要说的是,土木工程不仅仅是一项技术活,它还是一门艺术。
每一处建筑都有它的灵魂,每一座桥梁都承载着人们的梦想。
所以,从事这个行业的朋友们,你们不仅是在建设物质世界,更是在创造人类文明的历史。
好了,说了这么多,希望大家对土木工程行业的现状和未来有了更深入的了解。
让我们一起期待这个充满创新和活力的行业,为我们带来更多惊喜吧!。
土木工程行业现状及发展趋势

土木工程行业现状及发展趋势1. 土木工程行业的现状咱们先聊聊土木工程这块。
土木工程其实就像咱们的建筑大军,负责修桥造路、盖楼建厂,它是让咱们生活更美好、更便利的幕后英雄。
打个比方,就像那些高大上的摩天大楼、宽敞的高速公路,都是土木工程师们的“杰作”。
而且,这个行业跟我们每个人的生活都息息相关。
你现在走在大街上,看到的每一栋楼、每一条路,基本都离不开他们的贡献。
不过说实话,这行业的现状可不完全是光鲜亮丽的。
尤其在最近这几年,土木工程也经历了不少风风雨雨。
比如说,材料价格上涨、工人短缺,真是让人头疼不已。
大家肯定都知道,钢筋水泥的价格上涨,直接导致了工程造价的飞涨。
这样一来,原本预算紧张的项目,成本压力就更大了。
而且,人工短缺也是个老大难的问题。
工人们辛苦干活,工资待遇也得跟上,毕竟干活这事儿,一分钱一分货嘛。
2. 行业发展的新趋势说到发展趋势,土木工程这块儿其实也在不断进步,就像不断换新装一样。
现在,土木工程领域里有了不少“高科技小伙伴”,比方说,建筑信息建模(BIM)技术。
这东西听起来可能有点儿高深,其实就是一种新型的设计和管理方式。
它就像是给建筑工程穿上了“智能衣”,让整个工程的设计、施工、运维都变得更高效、更精确。
用这种技术做出来的工程,真是让人刮目相看。
另外,绿色建筑也是一个大趋势。
现在大家都意识到环保的重要性,所以绿色建筑成了热门话题。
这不单单是用点儿环保材料那么简单,还包括了节能减排、资源循环利用等。
就像是咱们的“绿色小达人”,在建筑上也要用上环保的心思。
比如,有些建筑现在会用太阳能板,甚至会在墙上种些植物,这样既美观又环保,真是一举两得!还有个趋势就是智能化。
这说白了就是在建筑里加入更多的“智能脑袋”,比如智能控制系统、安防系统等等。
这样一来,住在里面的大家就能享受更多的方便,比如智能灯光、智能温控等等。
这些技术的引入,让咱们的生活质量提高了不少,也让土木工程变得更具未来感。
3. 面临的挑战与机遇当然了,面对这些新技术和新趋势,土木工程行业也不可能一帆风顺。
土木工程材料的发展现状与前景

土木工程材料的发展现状与前景土木工程材料是土木工程中构成基础的重要材料,它是土木结构的支撑点、联系点和屏障,承担着强度、刚性、耐久等功能,它的质量有直接的关系到土木工程的可靠性。
近几年来,土木工程材料发展迅速,各种新型材料出现更多,同时存在新的技术材料利用、加工及功能关联的新思想的发展,以适应新型工程建设的要求。
为了更好地满足桥梁工程和公路工程中对质量、耐久及安全性等要求,各种钢筋、钢材、木材等传统工程材料开始发展出更高性能规格。
其中,钢筋的性能有所提高,提供的品种和规格也越来越多,以满足不同类型构筑物的施工所需。
同时,木材等非低强度材料,也由原有传统材料,不断改进出新型性能更优、更轻工本料,且克服了过去成倍增长质量重量的缺陷,使非普通高强度钢材可适合更多样的施工工程。
同时,面对全球经济发展日复一日,土木工程施工难度日渐加大,传统材料改良难度也不容小视,新型工程材料的开发利用便成为当务之急。
其中,镁铝复合材料在航空、航天、轻型工程等新兴领域中有着巨大的应用前景。
镁铝复合材料与传统材料相比,可以大大降低设计及施工费用,为轻型施工中难度较大的土木工程注入新活力。
此外,在环境、节约能源等方面,微细纤维及纳米材料也在发展中受到了越来越多的重视。
这类材料,能够更好地满足施工中对绿色环保的要求,它可以更好地吸收及减少地面噪音、隔热隔音,也能更有效的减少温室效应的发生。
综上所述,目前,土木工程材料技术发展蓬勃,各种新型材料应用層出不穷,微细纤维及纳米材料在环境、节能等方面有着巨大的发展潜力。
未来,土木工程材料及技术的发展将继续投身于安全、经济、节能之中,逐步塑造出更完美、更安全、更超越传统结构设计的土木工程新形象。
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。
土木工程行业现状及发展趋势

土木工程行业现状及发展趋势一、土木工程行业的发展历程土木工程是一门涉及建筑、道路、桥梁、水利等基础设施的工程技术。
自古以来,人们就一直在努力改善生活环境,提高生活质量。
随着科技的进步和社会的发展,土木工程行业也得到了长足的发展。
从古代的石拱桥、木桥,到现代的高速公路、高铁,再到未来可能出现的空间隧道、城市空中花园,土木工程行业的足迹遍布世界各地。
二、土木工程行业的现状1.1 基础设施建设取得了显著成果在过去的几十年里,我国基础设施建设取得了举世瞩目的成果。
高速铁路、高速公路、桥梁、隧道等基础设施的建设不仅提高了人们的出行效率,还为经济发展提供了强大的支撑。
特别是近年来,我国大力推进“一带一路”倡议,基础设施建设成为了拉动经济增长的重要引擎。
1.2 绿色建筑和可持续发展成为新趋势随着环保意识的提高,绿色建筑和可持续发展逐渐成为了土木工程行业的重要发展方向。
在我国政府的引导下,绿色建筑产业得到了迅速发展。
越来越多的建筑物开始采用节能、环保的设计理念,建筑材料也在向绿色、可持续的方向转变。
土木工程行业还在积极探索水资源回收利用、垃圾处理等领域的技术,以实现可持续发展的目标。
1.3 技术创新为行业发展注入活力在互联网、大数据、人工智能等新兴技术的影响下,土木工程行业正面临着前所未有的变革。
通过引入先进的技术手段,土木工程行业可以实现更高效、更精确的设计和施工。
例如,通过BIM(建筑信息模型)技术,建筑师可以在设计阶段就能对建筑物进行全方位的优化,大大提高了设计质量和效率。
无人机、机器人等技术的应用也在改变着土木工程行业的面貌。
三、土木工程行业的发展趋势2.1 智能化和自动化将成为行业发展的主要方向随着科技的不断进步,智能化和自动化将逐渐成为土木工程行业的主要发展方向。
在未来的工程项目中,我们可以预见到更多的智能设备和机器人参与到设计、施工和维护工作中。
这些设备不仅可以提高工作效率,还能降低劳动强度,保障工程的质量和安全。
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。
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1. 引言1.1 土木工程材料的重要性土木工程材料是土木工程建设中必不可缺的重要组成部分。
它不仅直接影响土木工程项目的质量、安全性和持久性,也对环境和社会产生深远影响。
土木工程材料的质量直接关系到工程项目的稳定性和耐久性,如果采用低质量的材料可能会导致工程质量问题,甚至发生安全事故。
选择合适的土木工程材料对于工程建设至关重要。
随着社会经济的发展和人们对生活质量的要求不断提高,土木工程材料的应用范围也在不断扩大。
为了适应工程建设的需要,土木工程材料必须不断创新和改进,以满足工程项目对材料性能的需求。
研究和发展高性能、环保、经济适用的土木工程材料是当前土木工程领域的重要课题之一。
土木工程材料在工程建设中的重要性不言而喻。
它直接影响着工程项目的质量和安全性,体现了一个国家或地区的工程建设水平和技术实力。
对土木工程材料的研究和应用必须引起高度重视,促进其不断创新和发展,以推动土木工程行业的持续发展。
1.2 土木工程材料的历史演变土木工程材料的历史演变是一个经历了数千年发展过程的领域。
早在古代,人类就开始使用土壤、石块、木材等自然材料来建造简单的住所和基础设施。
随着社会的不断发展,人们开始探索更加耐久、稳固的建筑材料。
在古代埃及文明时期,人们开始利用灰泥、砖石等材料建造金字塔和神庙,这标志着土木工程材料的技术进步。
随着罗马帝国的兴起,混凝土的应用得到了推广和发展,这使得建筑结构更加稳固耐久,为古罗马建筑的繁荣奠定了基础。
中世纪时期,石材成为主要的土木工程材料,大教堂、城堡等庄严建筑的兴建也推动了石材工艺的发展。
随着工业革命的到来,铁、钢等金属材料的应用开始逐渐增多,大型桥梁、高楼大厦等建筑得以实现。
近现代,随着科技的进步和材料工程的发展,新型材料如钢筋混凝土、玻璃纤维增强材料等被广泛应用于土木工程领域,为建筑结构和基础设施的设计和施工提供了更多的可能性。
土木工程材料的历史演变充分体现了人类对建筑材料的不断探索和创新,为现代建筑工程的发展奠定了重要基础。
土木工程行业现状发展趋势以及就业需求

土木工程是一个与人类生活息息相关的重要行业,它涉及到建筑、桥梁、道路、水利、地质灾害防治等诸多领域。
随着城市化进程的加速和基础设施建设的不断推进,土木工程行业扮演着越来越重要的角色。
本文将从土木工程行业的现状、发展趋势以及就业需求三个方面展开探讨。
一、土木工程行业现状1. 行业规模不断扩大随着国家基础设施建设的不断加大投入,土木工程行业的规模也在不断扩大。
从城镇化、交通基础设施、水利工程、环保工程等方面来看,土木工程行业的需求量持续增加,市场潜力巨大。
2. 技术水平不断提升随着科技的不断进步,土木工程行业的技术水平也在不断提升。
新材料、新工艺的运用,使得土木工程的质量和效率得到了显著提升。
数字化技术的应用也为土木工程行业带来了全新的发展机遇。
3. 人才队伍亟待壮大尽管土木工程行业在我国发展迅猛,但仍面临着人才短缺的困境。
有关数据显示,土木工程行业需要大量的专业技术人才,然而人才供给不足的局面依然存在。
这也说明了土木工程行业的发展呼唤着更多有志青年的加入。
二、土木工程行业发展趋势1. 城市化进程加速推动土木工程行业发展随着我国城市化进程的不断加速,城市基础设施建设需求大幅增加。
城市道路、桥梁、地铁、供水排水等基础设施建设将成为土木工程行业的发展重点,市场需求将持续旺盛。
2. 环保工程将成为重要发展方向随着环保意识的提高,环保工程对土木工程行业的需求也在不断增加。
废水处理、固废处理、大气污染治理等方面的土木工程项目将成为未来的重要增长点。
3. 新技术的应用将持续推动行业发展智能化、数字化、信息化等新技术的应用将成为土木工程行业发展的重要引擎。
传统土木工程将向着智能化、绿色化、高效化方向迈进,这将为行业带来更多发展机遇。
三、土木工程行业就业需求1. 基础设施建设将成为就业热点随着“基建投资”持续发酵,基础设施建设将成为土木工程专业毕业生的就业热点。
城市道路建设、地铁建设、水利工程建设等领域将为土木工程专业提供大量就业机会。
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《土木工程材料》课程调研论文题目:土木工程材料发展现状与前景教师:学院:班级:姓名:学号:2011.11.15土木工程材料发展现状与前景摘要:土木工程活动是人类作用于自然生态环境最重要的生产活动之一,而土木工程材料在土木工程建设中有着举足轻重的作用,土木工程材料是一切土木工程的物质基础。
无论在性能、质量还是经济方面,土木工程材料的使用对建筑物都有着重要影响,工程材料的生产与使用、工程设计、工程施工、工程建成后的使用及报废后的拆除等过程均要消耗大量的能源,并不断产生废弃物,这些问题都将对生态环境产生极大影响。
因此,在土木工程不断发展的同时,土木工程材料也需要不断进步和改善。
本文就土木工程和土木工程材料的现状和发展调研对材料中的钢材作出设想和讨论。
关键字:土木工程土木工程材料现状前景钢材土木工程是随着人类社会生产力和科学技术水平的提高而逐渐发展起来的,土木工程与人们的日常生活密不可分。
进入新世纪后,在经济高速发展的形势下,我们又将迎来新的一次基础设施建设高潮。
土木工程材料是所有土木工程的物质基础,简单说就是在土木工程施工过程中使用的各种原材料和制件。
土木工程材料的选择对于建筑的外观、质量以及成本有着重要的影响,随着自然资源被无节制的开发,资源面临枯竭,如何提高资源的使用率,如何能在建材使用过程中减少或者避免对自然环境的破坏就成为一个现实的课题。
1 土木工程的发展现状自新中国成立和改革开放以来,凭借经济的发展和城市化的脚步的加快,我国的土木工程开始了新一轮的发展并取得举世瞩目的辉煌成就。
新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现,新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。
发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。
在桥梁工程发面,我国的桥梁建设发展迅速,并取得了可喜得成就。
在宽阔的长江、黄河、珠江上相继建设起了多座跨江大桥。
有多座桥梁居世界同类型桥梁中跨度排名之首,广州的丫髻沙大桥为跨度最大的中承式钢。
除此外,我国的海底隧道工程也加快了发展的步伐。
粤、港、澳海底隧道现也正建设中。
在公路和铁路建设工程方面,截至2000年底,公路通车总里程达140万公里,20年内增加了35万多公里,其中高速公路24336公里,居世界第三,仅次于美国和加拿大。
我国铁路运营路程已达6.87万公里,居世界第4位,亚洲之首。
我国的交通建设除了在数量上的提升外,在工程技术和施工质量上也有了较大的提升,青藏铁路的建成使用就是最好的例子之一。
在水利建设方面:新中国成立以来,全国兴建大中小水库8.6万座,水库总蓄水量4580亿m3,建设和整修大江大河堤防25万公里,目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。
我国先后建成了青海龙羊峡大坝、四川二滩大坝等水利水电工程,特别是现已建成并投入使用的三峡水电站总装机容量达1820万千瓦,超过了伊泰普水电站而跃居世界第一。
我国城市发展进入了一个崭新的阶段,城市的数量、规模和人口数量都有了飞速的发展。
这就要求更多的建筑来满足城市发展的需求.单是不难看出,目前,我国的城市建筑尤其是房屋建筑,并不能满足人们的需求。
人口的增多,资源短缺、环境破坏和水土、空气污染的发展难题也开始成为人们关注的焦点。
土木工程的发展也必须肩负起人类可持续发展的重任。
2 土木工程的前景地球上的人口将会越来越多,而可以供人类居住、生活和耕种的土地和资源是有限的。
随着人口增长的速度是不断加快的,人类的继续发展与大自然资源的有限性的矛盾将越来越明显,人类将必须为争取生存而作出许多的努力。
同样,人们生活水平的不断提高也将要求更加舒适的生活空间。
所以未来土木工程的发展将肩负起这一系类的重任。
随着我国改革开放的不断深入和经济的迅速发展,中国将面临一个更大规模的建设高潮。
可以说,我们正面临着一个伴随着国民经济飞跃的土木工程大发展的大好时期。
而且这样一个优良的发展环境已经受到并将继续受到西方国家的急切关注。
作为跨世纪的一代,这一大好形势为我们提供了空前难得的施展才干、向国际水平冲击的良好机遇。
同时,我们也深深感到,这是一个“机遇”与“挑战”并存、“合作”与“竞争”交织、“创新”与“循旧”相争的时代,如何把握世纪之交时土木工程学科的发展趋势,开创具有中国特色、具有国际一流水平的土木工程学科的新纪元,是对我们跨世纪一代人的严峻挑战。
放眼世界,美国的现代化进程可谓先进,而现今资料表明:未来美国要投入16000亿美元来解决已建工程的不安全状态,譬如,氯离子所引发的建筑锈蚀等等。
作为当代土木工程师,在传承前人辉煌成就的同时,也必须多多吸取已出事故的教训,在今后的工作中进行创新改良,实现可持续发展。
(1)土木工程学科将向周围继续发散,与材料,环境,化学,电子信息,机械,城市规划,建筑等相关学科进一步的交叉,融合,互相支持,互相服务。
土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科,如对城市地下空间的大规模利用就使得新的地下规划学科有了产生和发展的必要。
信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。
并且为这一传统学科注入新的活力。
包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。
(2) 可持续发展和人性化。
这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。
整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然的要面对这个问题。
对资源和能源的节约,包括在建设中的和使用过程中的,成为土木工程以后的一个方向,这要求有良好的设计和有效的运作管理机制,土木工程构筑物在它的整个寿命周期,从规划,设计,建造到建成后的使用,维护,拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小,同时尽可能大发挥它的社会经济效应。
这对土木工程提出了新的要求。
具体的要求包括,资源的保护,资源再利用,污染控制和全方位的质量。
我国正在施工中的青藏铁路较好的体现了可持续发展的特性,从设计环节开始就注意了对青藏高原脆弱生态环境的保护,全路设计为封闭构造,杜绝了固体废弃物的污染,也严格的控制了噪音污染。
施工过程中也相当注重对周围环境的影响。
(3) 主动控制技术。
迄今,绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的,被动的物体。
对周围环境的影响,如风动,温度变化,突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。
显得缺少灵活性和应变能力。
今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。
运用计算机技术和模糊控制技术,以及一些预设的控制结构。
使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。
3 土木工程材料的现状和前景3.1 土木工程材料的发展和现状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渐发展起来的。
高楼、厂房、道路、桥梁、港口、码头、矿井、隧道等土木工程都是用各种材料按一定的要求建造而成的,土木工程中所使用的各种材料都成为土木工程材料。
它们直接影响建筑物或构筑物的性能、功能、使用年限和经济成本,从而影响人类生活空间的安全性和舒适性。
土木工程材料的发展大致可以分为三个阶段:早期土木工程材料,近代土木工程材料,现代土木工程材料。
早期使用的土木工程材料主要有砖、瓦、砂、石、灰、木材等。
他们至今仍在土木工程材料中占有重要的地位。
比如说,砂是混凝土和砂浆的主要组成材料之一,是土木工程的大宗材料。
钢材作为近代土木工程材料代表,它在19世纪中叶品种、规格、生产规模大幅度增长,强度不断提高,钢材的切割和连接等加工技术大为发展,为建筑结构向大跨重载方向发展奠定了重要基础。
与此同时,钢筋混凝土问世,并在20世纪20年代出现了预应力钢筋混凝土,使近代土木工程结构的形式和规模发生了飞跃性的进展。
近代土木工程材料还包括水泥、混凝土等等。
如果说19世纪钢材和混凝土作为结构材料的出现使土木工程的规模产生了飞跃性的发展,那么20世纪出现的高分子材料、新型金属材料和各种复合材料,使土木工程的功能和外观发生了根本性的变革。
现代土木工程材料中混凝土的强度等级比以往的混凝土更高,并且出现了高性能混凝土和纤维混凝土。
在1988年第一届国际材料科学研究会上日本学者首次提出“绿色建材”这一概念。
土木工程材料在我国的发展也经历了漫长的历史,新中国成立之前一直都发展较慢。
新中国成立后,特别是在改革开放的新时代,我国建筑材料的生产得到了更迅速的发展。
自1995年后,我国的水泥、平板玻璃、建筑卫生陶瓷及石墨、滑石等部分非金属矿产品产量一直居世界第一,是名副其实的建材生产大国。
但由于我国的土木工程材料发展迟、起步晚以及施工不规范等方面的原因,我国建材行业的科技水平和管理水平还是比较落后的,主要表现在:能源消耗大;劳动生产率低;污染环境严重;科技含量低;产品创新、市场应变能力差等。
与欧美一些发达国家相比还存在着很大差距。
3.2 土木工程材料的发展前景(1)高性能化。
将研制轻质、高强、高耐久性、高抗震性、高保温性、高吸声性、优异装饰性及优异防水性的材料,实现结构—功能(智能)一体化。
这对提高建筑物的安全性、适用性、艺术性、经济性及使用寿命等有着非常重要的作用。
例如,现今钢筋混凝土结构材料自重大(每立方米重约2500kg),限制了建筑物向高层、大跨度方向进一步发展。
通过减轻材料自重,及尽量减轻结构物自重,可提高经济效益。
目前,世界各国都在大力发展高强混凝土、加气混凝土、轻骨料混凝土、空心砖、石膏板等材料,以适应土木工程发展的需要。
(2)智能化。
所谓智能化材料,是指材料本身具有自感知、自调节、自清洁、自修复,实现构筑物自我监控的功能,以及可重复利用性。
土木工程材料向智能化方向发展,是人类社会向智能化发展过程中降低成本的需要。
(3)复合化、多功能化。
利用复合技术生产多功能材料、特殊性能材料及高性能材料,这对提高建筑物的使用功能、经济性及加快施工速度等有着十分重要的作用。
(4)生产工业化。
工业化生产主要是指应用先进施工技术,改造或淘汰陈旧设备,采用工业化生产技术,使产品规范化、系列化(5)节能化、绿色化。
随着我国墙体材料革新和建筑节能力度的逐步加大,建筑保温、防水、装饰装修标准的提高及居住条件的改善,对土木工程材料的需求不仅仅是数量的增加,更重要的是产品质量与档次的提高及产品的换代更新。
随着人们生活水平和文化素质的提高,以及自我保护意识的增强,人们对材料功能的要求日益提高,要求材料不但要有良好的使用功能,还要求材料无毒、对人体健康无害、对环境不会产生不良影响,即所谓的绿色建材。
由于材料在土木工程中消耗量很大,而以往材料生产大多利用天然资源,因此现今可利用的自然资源、能源已非常有限。