土工合成材料的性能范文

时间:2023-10-31 17:11:27

土工合成材料的性能

土工合成材料的性能篇1

【关键词】土工合成材料;工艺;操作要点;分析

1. 前言

(1)土工合成材料地基系在土工合成材料上填以土(砂土料)构成建筑物的地基,土工合成材料可以是单层,也可以是多层。一般为浅层地基。土工合成材料为岩土工程和土木工程中所应用的高分子聚合物材料的总称。

(2)土工合成材料是一种新型的岩土工程材料,土工合成材料具有过滤、排水、隔离、加筋、防渗和防护等六大功能及作用。目前国内已经广泛应用于建筑或土木工程的各个领域。

(3)土工合成材料适用于加固软弱地基,使之形成复合地基,可提高土体强度,显著地减少沉降,提高地基的稳定性、用于作档土墙后的加固;用于公路、铁路路基作加强层,防止路基翻浆、下沉;用于堤岸边坡,可使结构坡角加大,又能充分压实,可代替砂井。此外.还可用于河道和海港岸坡的防冲;水库、渠道的防渗以及土石坝、灰坝、尾矿坝与闭基的反滤层,可取代砂石级配良好的反油层,达到节约投资、缩短工期、保证安全使用的目的。

2. 土工织物的作用

在土工合成材料中土工织物的优点是质地柔软而重量轻,整体连续性好,施工方便,抗拉强度高,耐腐蚀性和抗微生物侵蚀性好。无纺型的当量直径小,反滤性好,它能与土很好地结合。

3. 施工工艺流程

土工合成材料地基的施工工艺流程如下:

土工合成材料验收土工合成材料加工基层处理检查土工合成材料铺放检查压载稳定表面保护回填验收。

4. 施工操作要点

4.1基层处理。

(1)铺放土工合成材料的基层应平整,局部高差不大50mm。清除树根、草根及硬物,避免损伤破坏土工合成材料:

(2)对于不宜直接铺放土工合成材料的基层应先设置砂垫层,砂垫层厚度不宜小于300 mm,宜用中粗砂,含泥量不大于5%。

4.2土工合成材料铺放。

(1)首先应检查材料有无损伤破坏。

(2)土工合成材料须按其主要受力方向铺放。

(3)铺放时应用人工拉紧,没有皱折,且紧贴下承层。应随铺随及时压固,以免披风掀起。

(4)土工合成树料铺放时,两端须有富余量。富余量每端不少于1000mm,且应按设计要求加以固定。

(5)相邻土工合成材料的连接,对土工格栅可采用密贴排放或重叠搭接,用聚合材料绳或棒或特种连接件连接。对土工织物及土工膜可采用搭接或绕接。

(6)当加筋垫层采用多层土工材料时,上下层土工材料的接缝应交替错开.错开距离不小于500mm。

(7)土工织物、土工膜的连接可采用搭接法、缝合法和胶结法。连接处强度不得低于设计要求的强度。

A.搭接法:搭接长度3001~000 mm,视建筑荷载、铺设地形、基层特性和铺放条件而定。一般情况下采用300~500mm。荷载大、地形倾斜、基层极软,不小于500 mm,水下铺放不小于1000mm。当土工织物、土工膜上铺有砂垫层何不宜采用搭接法。

B.缝合法:采用尼龙或涤纶线将土工织物或土工膜双道缝合,两道缝线间距10~25mm。

C.胶结法:采用热粘接或胶粘接。粘接时搭接宽度不宜小于100mm。

(8)在土工合成材料铺放时,不得有大面积的损伤破坏。对小的裂缝或孔洞,应在其上缝补新材料。新材料面积不小于破坏面积的4倍,边长不小于1000mm。

4.3回填。

(1)土工合成材料垫层地基,无论是使用单层还是多层土工合成加筋材料,作为加筋垫层结构的回填料,材料种类、层间高度、泥压密实度等都应由设计确定。

(2)回填料为中、粗、砾砂或细粒碎石类时,在距土工合成材料(主要指土工织物或土工膜)80mm范围内,最大粒径应小于60mm,当采用粘性土时.填料应能满足设计要求的压实度并不含有对土工合成材料有腐蚀作用的成分。

(3)当使用块石做土工合成材料保护层时.块石抛放高度应小于300mm,且土工合成材料上应铺放厚度不小于500mm的砂层。

(4)对于粘性土,含水量应控制在最佳含水量的±2%以内,密实度不小于最大密实度的95%。

(5)回填土应分层进行,每层填土的厚度应随填土的深度及所选压实机械性能确定。一般为100~300mm,但筋上第一层填土厚度不小于150mm。

(6)填土顺序对不同的地基有不同要求:

A.极软地基采用后卸式运土车,先从土工合成材料两侧卸土,形成戗台,然后对称往两戗台间填土。施工平面应始终呈“凹”形(凹口朝前进方向)。

B.一般地基采用从中心向外侧对称进行。平面上呈“凸”,(突口朝前进方向)。

(7)回填时应根据设计要求及地基沉降情况控制回填速度。 质量验收规定

5.1检验数量。 每单位工程不应少于3点,1000mm2至少应有1点,3000m2以上工程每1000m2至少应有1点,每独立基础下至少应有1点,基槽每20延米应有1点。

5.2基本要求。

(1)施工前应对土工合成材料的物理性能(单位面积的质量、厚度、比重)、强度、延伸率以及土、砂石料等做检验。土工合成材料以100m2为一批,每批应抽查5%。

所用土工合成材料的品种与性能和填料土类.应根据工程特性和地基土条件,通过现场试验确定。垫层材料宜用粘件土、中砂、粗砂、砾砂、碎石等内摩阻力高的材料。如工程要求垫层排水,垫层材料应具有良好的透水性。

(2)施工过程中应检查清基、回填料铺设厚度及平整度、土工合成材料的铺设方向、接缠搭接长度或缝接状况、土工合成材料与结构的连接状况等。

土工合成材料如用缝接法或胶接法连接,应保证主要受力方向的连接强度不低于所采用材料的抗拉强度。

(3)施工结束后,应进行承载力检验。

(4)土工合成材料地基质量检验标准应符合表3规定。

参考文献

[1]王靖涛,丁美英,李国成,桩基础设计与检测,[M].武汉:华中科技大学出版社,2005.

[2]GB 50007~2002建筑地基基础设计规范。北京:中国建筑工业出版社,2002.

土工合成材料的性能篇2

关键词:土工合成材料公路工程应用

中图分类号:X734文献标识码: A

1.概述

土工合成材料作为一种相对新型的施工材料, 已经在欧美等发达国家得到了很成功的应用,目前在铁路、公路、建筑工程中也都得到了很广泛的应用。在公路工程中,土工合成材料通常会被应用于填挖交界处、排水、地基处理、防护以及加筋等重要的隐蔽工程上,而且取得了非常显著的效果。它具有造价低、适用性强、耐久性强,强度高以及耐腐蚀性强等优点。不仅在公路工程行业,而且在水利、铁道、岩土等工程等行业都到了广泛应用。

2.土工合成材料的种类

土工合成材料根据材质和特征的不同,目前可分为以下几中类型:

3 土工合成材料的功能

3.1隔离功能 土工合成材料将两种不同的建筑材料隔开来,也可把相同材料的不同粒径的材料隔开,避免两种材料相互混杂,或者受到外部作用力的时候不至于流失,能够保证所使用建筑材料的整体结构和功能。

3.2防护功能 当外部有比较集中的应力作用到土体上的时候,土工合成材料可以将应力从一种材料传递到另一种材料,从而起到减轻和分解的作用。防护功能主要有两种情况,一种是冲刷防护,另一种是坡面防护。

3.3 滤层功能 土工材料能够使土壤中的液体排出的同时,还可以防止在渗透力作用下的土或者其他颗粒流失,从而引起路基的不稳定性。

3.4排水功能 较厚的土工合成材料能够将土壤中的水分凝聚起来,通过材料的空隙沿着材料流出。

3.5加筋功能 主要是利用土工合成材料的抗拉性来改善土层的力学性能,将材料埋置在土体中,可增强地基的承载力,土基的整体受力,提高路基的整体强度和稳定性,从而能够起到加固路基,稳定土基的作用,土工格栅,由于土粒嵌入格橱孔口之内,产生较大的摩擦力,从而提高土体的强度。

3.6防渗功能 在公路工程施工过程中,土工合成材料由于它具有特殊的结构性能,可以按照工程的需要制成各种层厚,防渗性能也相当明显,在碎石层和路基之间加铺一层防渗土工合成材料,可以有效的起到隔离水份的作用。

4 土工合成材料在公路工程的应用

4.1用于道路面层与基层之间的柔性路面结构层 高等级公路要求“强基薄面”,将高模量的土工合成材料置于路面结构层中,可增大路面结构层的抗拉强度,减薄路面结构层的厚度,保持路面的结构完整性。

4.2用于临时道路 许多林区、海港、油田及一些军用的临时道路要通过水文地质条件不良的地区,采用避绕的方法需延长线路增大投资。将土工合成材料铺设在软弱的地基上,利用其良好的抗拉强度和变形特性,避免其上部的填料在荷载作用下与地基土相混淆,同时约束填料的侧向移动,保证填料层的相对刚度,将上覆荷载扩散到较大面积的地基上,减少地基所需承受的压力。临时道路完成使命后,由于软弱地基土工合成材料的隔离作用其上的填料可回收再用。

4.3用于排水 用软式透水管水平打人路堑边坡中,排除边坡内积水,将其铺设于道路中央分隔带中,进行分隔带排水。

4.4用于植被防护 用三维土工网垫进行路堤(堑)边坡的植被防护,也可将其铺在河岸、水库、池塘岸坡上防止边坡被冲刷,或利用土工织物袋装砂石及土工膜袋作护坡。

4.5用于护坡 用土工格栅和复合加筋带构筑加筋土挡墙和桥台或加陡路堤边坡,增强稳定性,也用于路堤边坡加强层。

4.6调节刚度 用土工格栅和土工网铺设于桥头、填挖交界处、新老路基结合部位,以谓节桥梁到路基的刚度,减小冲击力,防止桥头跳车及错台。

4.7用于软土路基加固处理 用塑料排水板代替砂井以加速软土地基的固结,提高地基承载力。或用土工织物、土工格栅、土工网结合碎石或砂砾垫层铺设于软土地基和路堤之间,利用其抗拉强度加筋软基路堤,保证路堤的稳定性。

4.8用于处理膨胀土和湿陷性路基 用不透水的土工膜作封闭层,使路基土含水量不发生大的变化。

4.9用土工膜铺设于冻融翻浆路段,保持温度稳定减小路基冻害,治理道路翻浆。

4.10用纤维土(土工材料聚酯丝和无粘性土混合)建造陡坡路基和挡墙,法国及英国道路中于70年代末就有先例。

4.11用超轻质填料(聚苯乙烯块EPS)筑路堤,铺在桥台和引堤交接处,以减小地基荷载,防止堤身出现过度沉降和沉降差,以及桥台和引堤交接处错台。

5 结束语

土工合成材料在我国公路工程中的应用时间虽然很短,但由于其施工方便、造价低廉、效果明显、技术可行等优点,因而得到了迅速的发展,已大量应用于路桥工程的各种场合。材料也从单一的土工织物发展到采用具有较高强度和模量的土工格栅、土工网和复合土工织物、玻纤网及土工垫的应用数量也在逐年增加。

参考文献:

[1]王银河, 江志超. 公路施工中土工合成材料应用的探讨[J].中国新技术新产品, 2012,(3): 45.

[2] 尚福涛. 土工合成材料在公路软基中的应用技术探讨[J].道路工程, 2012, (6): 47-48.

[3] 胡汝国. 土工合成材料在高速公路中的运用探讨[J]. 现代建设,2012,11(10): 26-27.

土工合成材料的性能篇3

关键词:路基;防渗;不均匀沉降;土工合成材料

0 引言

土工合成材料是工业发展的产物,其出现已经有100多年的历史,但应用于土建工程则是30年代末才开始的。首先是将塑料薄膜作为防渗材料应用于水利工程。直到70年代末,随着无纺织物的推广,土工合成材料才以很快的速度发展起来,从而在岩土工程学科中形成一个重要的分支。80年代中期,土工合成材料才在我国的水利、铁路、公路、军工、港口、建筑、矿冶和电力等领域逐渐推广应用。1994年在新加坡召开的第五届国际土工合成材料学术会议上,正式确定这类材料的名称为“土工合成材料”(geosynthetics)。

道路路基是道路建设中的主体工程,其工程质量好坏直接决定整个工程的成败,在根本上决定着道路工程寿命的长短。本文阐述土工合成材料在路基工程中的应用。

1 概述

土工合成材料是岩土工程领域中一种建筑材料,原材料是高分子聚合物(polymer)。它们是由煤、石油、天然气或石灰石中提炼出来的化学物质制成,再进一步加工成纤维或合成材料片材,最后制成各种产品。制造土工合成材料的聚合物主要有聚乙烯(PE)、聚酯(PP)、聚酰胺(PER)、聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)等。这些材料的耐久性都很好,能保持材料在正常使用环境下性能不变,目前在道路工程中已被广泛地应用于软土地基处理中。

2在路基中防渗排水的应用

在软土地区道路的路基中有很厚的高含水量土层,同时地下水位相对较高。由于完全清除路基中的软土层代价太大,现状路基中的含水量很大(高于液限),如何在这种现状下保证路基稳定对道路设计工作提出了很高的要求。

2.1排水设计

地下水对路基的破坏一般表现在以下几个方面:

首先,路基含水量可使路基无法有效压实,导致路基承载力不足,根本无法有效承托道路结构,工程质量无法保障。

其次,路基上部结构建成后,由于软土层含水量很大,由于毛细水作用地下水会越过地下水位向路面结构内上升,随着时间推移,会对路面结构造成破坏。

在软土路基中一般使用土工合成材料包裹粒料填筑作为道路路基的排水层,在路基中通层布置,用于填挖结合部排水时,土工复合排水材料应设置在地下水容易出现的部位,布置方向应与渗水方向垂直,且应和路基其他排水设施相接,使路基中的水横向排至路外。

土工合成材料应根据其埋设深度和承受荷载,选用相应的规格,在实际荷载作用下,土工合成材料排水截面最大压缩率应小于15%。

外包土工织物的带孔塑料管、波纹管、混凝土管、钢管等管件及透水软管的排水安全系数Fb见下式:Fb

注:Q-需要排出的水流量

QE-管件的排水能力,即能排出的水流量

土工复合排水材料不宜弯折,在出现弯折的情况下,应对弯折部分的通水能力进行折减,并验算接头、转角部位排水体的通水能力。

2.2防渗设计

在道路中央分隔带路基、路肩底部、迎水面边坡等位置需要设置防渗措施防止水分渗入路基。工程材料适用复合土工膜、防渗土工布等土工合成材料,其规格宜为织物质量/膜厚/织物质量=200g/(0.5~1mm)/200g;对路肩底部防渗,膜厚可采用0.3mm。

防渗隔离层一般工程土工膜厚度不应小于0.3mm,重要工程土工膜厚度不宜小于0.5mm。防渗隔离层上部、下部都应设置沙砾层,厚度均宜为10cm,垫层应级配良好,不得含有大粒径有棱角的尖锐石子,含泥量不得大于5%。

在路基防渗同时要预留排水出口,出口的设置应在路基内设横向、纵向排水管,保证排水坡度。

3在防止路基不均匀沉降中的应用

道路建设时,在路基填挖交界处、高填方路堤与陡坡路堤、软土地基路堤、软土地基不同处理方式交界处、路基与桥台构筑物结合处等 路段会出现不均匀沉降,这类病害轻则影响行车顺畅、舒适性,重则破坏道路结构、造成交通事故,对待这类病害,目前道路行业已大规模采用土工合成材料进行处理。

路基不均匀沉降处理的处置方案要根据道路等级、荷载条件、处置位置、地基条件以及路基沉降变形情况选择土工合成材料。同时应考虑地基处理方式、路基填料类型、路基强度与稳定性、排水系统、施工工艺以及工程造价等,确定合理的处置方案。

防治路基不均匀沉降宜采用整体性和耐久性好、强度高、变形少的双向或三向土工格栅、高强土工织物、土工格室等土工合成材料。需要减轻路基自重时,可采用EPS块等轻质材料。土工合成材料性能应满足下表要求。

防治路基不均匀沉降土工合成材料要求

材料 要求

土工格栅、高强土工织物 极限抗拉强度≥50KN/m,2%伸长率时的抗拉强度≥20KN/m

EPS块 密度在20~30kg/m3之间,抗压强度≥100kPa

土工格室 格室片极限抗拉强度≥20MPa,焊接处极限抗拉强度≥20KN/m,高度≥10cm。宜用于软弱地基顶部形成垫层

路基不均匀沉降形态受地形、地基、路基等多种因素影响,在方向上存在不确定性,因此,宜采用纵横向特性较为一致的土工合成材料,如双向土工格栅或三向土工格栅。

新建道路路基填挖交界处不均匀沉降防治,土工合成材料宜铺设在路床、路基底部。

当软弱地基上拓宽拼宽路基沉降较大时,可采用EPS块等轻质填料修筑路基,降低拓宽拼宽路基自重,减少地基压缩变形和沉降量。EPS轻质填料拓宽路堤横断面可采用直立挡板式或土包边两种结构形式。应用于受洪水影响地区时,应考虑水浮力对路基稳定性的影响。

采用土工合成材料防治软弱地基路堤不均匀沉降时,应根据地基地质条件、路堤高度等情况,与砂垫层预压法、排水固结法、复合地基等地基处理措施相结合,进行综合治理。

4 结语

土工合成材料作为一种成熟的路基处理材料已得到了行业的认可,但在实际工程应用中标准尚不统一,路基处治效果也各不相同。在未来工程中,随着人们对土工合成材料认识的加深,应用经验的丰富,土工合成材料必将在道路路基处理中发挥更充分的作用。

参考文献:

1、公路土工合成材料设计原理及工程应用 周志刚;郑健龙

2、公路土工合成材料应用技术规范 JTG/T D32-2012

土工合成材料的性能篇4

关键词:港口工程;加筋土;设计方法

Abstract: this paper introduced the particularity of port engineering of port engineering reinforcement material mechanics of performance requirements, and compared the reinforcement structure and traditional structure types of the difference between the wharf, summarizes the reinforced structure used in port engineering of advantages. And analyzes the reinforced materials used in port engineering, there are still problems, this paper introduces the port engineering structure design of reinforced terminal process method.

Keywords: port engineering; Reinforced; Design method

中图分类号:U655文献标识码:A文章编号:

引言

随着我国经济的快速发展,全国各地的各类工程项目建设如火如荼地进行着,施工工艺及设计研究水平也进入到了快速的发展期。自上世纪70年代以来,土工合成材料的加筋土技术被引入我国的工程设计中,并且在各类工程项目中被广泛应用,如铁路、公路、水利以及各工程的防灾减灾中都有土工合成材料的加筋土技术的踪影,更为引人注意的是目前我国正大力发展的高铁项目建设中,加筋土技术也被广泛地推广开来了。与广大工程人员所熟知的重力式挡土墙相比,将加筋土应用于挡土墙中,使之具有用地面积更小、工期缩短、造价低廉、施工便捷、以及就地取材方便等优点。目前我国将加筋土应用于港口码头的建设的报道还不多,但随着近年来我国海洋近岸工程的快速发展,国家对海洋经济开发的高度重视,工程设计人员着眼于将加筋土技术应用于港口码头工程中,但当前国内关于加筋土应用于港口工程的实例报道不多,而且设计方法也还处于广大工程人员的研究和经验积累。本文着力于介绍加筋土应用于港口码头结构的设计方法,以及对土工合成材料的性能的特殊性要求。

1与传统类型码头的区别

如前文所述,与以往传统港口码头结构形式相比,土工合成材料的加筋土港口码头具有用地面积更小、工期缩短、造价低廉、施工便捷、以及就地取材方便等优点。以下将其优点作一阐述。

与传统码头结构相比,土工合成材料的加筋土港口码头由于其加筋土结构承载力大,更容易满足稳定性的要求,所以在设计时其挡土墙截面积可以缩小,所以占地面积要小得多。此外该结构中的加筋材料承担主要荷载,结构的表面一般配以装饰性材料,还可以美化环境,更适合现代人们既满足承载力要求也要达到美观的要求。

加筋土结构的码头由于没有传统意义上的大型构件,施工时不需要重型的机械进入到施工现场,并且加筋土结构的加筋材料一般适合就地取材。这样既节约了人力物力也缩短了工期,更使得整个港口工程的预算得到了降低。据相关的资料显示,应用了土工合成材料的加筋土港口码头结构的造价平均值是传统施工工艺下的港口码头的造价平均值的60%左右,由此看来,其对于港口工程的设计人员来说是个很好的选择。

2港口工程中加筋土材料性能要求和需要解决的问题

2.1设计使用材料的性能要求

将土工合成材料的加筋土结构应用于港口的码头工程中,主要是由于加筋土材料具有较好的抗拉性能。由于加筋土结构具有柔性结构的特性,港口工程中对加筋土材料的性能要求较高。

首先是加筋土材料需具有足够抗拉强度和符合一定要求的延伸率。参照我国的铁路行业中的相关规定,要求加筋土材料在其发生一定延伸的情况下依然具有足够的抗拉强度。一般规定土工合成材料的最大延伸率小于10%,且其抗拉强度要达到35KN/m的要求。此外,加筋土材料在长期的荷载作用下,会发生蠕变而使得材料的应力失效,进而需在考虑加筋土材料的蠕变效应的情况下,要使其抗拉强度达到设计要求。

其次,土工合成材料的加筋土结构之所以能够发挥其承担上部荷载的作用,是随着施工完成后时间的推移,加筋材料与土之间协同作用的机理,相互调整至最佳状态。即加筋材料与土之间需产生足够的摩擦力以使得筋土协同作用。参照公路行业中对加筋土材料的规定,要求加筋材料与填土结构界面的抗剪强度不小于素土结构的界面的抗剪强度的90%。所以加筋材料的摩擦性能是考量其是否能满足港口码头结构设计稳定性要求的一重要指标。

其次是对于港口工程的设计使用寿命长的特点,且港口工程所处环境的复杂性,需考察加筋材料的耐久性能,使其满足港口码头工程的设计年限的要求。

2.2加筋土材料目前存在的问题

当前港口与航道工程行业尚没有对加筋结构的筋材选择作出相关的规定,港口工程由于其特异性,对于加筋结构应用于港口工程中还有诸多问题有待工程人员进一步研究,完善加筋材料的选取规范,也为研发部门提供方向。

国内关于加筋土挡墙结构的设计理论体系,更多在考虑公路或铁路工程的工程特性的基础上搭建而成的。而港口工程的加筋土结构具有其特有的性状。尚需工程研究设计人员结合现有理论基础,并考虑港口工程的特殊性的情况下,总结出适用于港口工程的设计理论。

如前文所述,加筋材料的蠕变效应是影响其材料的强度性能的重要因素,从而对于加筋土结构的稳定性及耐久性的相关研究无法绕过的一个问题。国内对于加筋材料的蠕变特性的处理方式主要是根据不同材料提出不同的蠕变折减系数,应用到工程设计中去。对于土工合成材料千变万化的特性,且新材料层出不穷,不同的土工合成材料的蠕变折减系数尚处于经验积累过程中。

加筋土结构的设计使用年限与土工合成材料的耐久性时息息相关的,港口工程结构由于其特殊性,对土工合成材料的抗冻融的能力、海水的侵蚀、阳光辐射以及长期荷载作用下的耐久性能要求较高。随着材料科学的快速发展,土工合成材料的在抵抗老化的性能上面取得了可喜的进步,但据相关资料统计,港口工程中的土工合成材料的老化速度较其他工程项目上同类型材料更快,即港口工程对土工合成材料的抗老化性能有更高的要求。目前国际上以荷兰对土工合成材料的使用寿命研究最为领先。

3港口工程加筋土码头结构设计流程

图1为笔者根据本人的工程经验总结的港口工程中加筋土码头结构的设计流程,总体上首先对结构所需的加筋土在工程中的长期荷载作用(包括筋材的蠕变特性、环境温度、水文、材料的老化特点)下抗拉强度设计值的确定,其次分别进行加筋土码头结构的内部稳定性验算和外部稳定性验算。其中内部稳定性验算中的其他验算,为根据工程的不同要求,进行其抗震设计验算、验算筋材与面板直接的链接强度等;外部稳定性验算中的其他计算包括加筋结构的深层滑动稳定性、加筋土结构的各位置的沉降预测计算并且对于有抗震要求还需进行地震稳定性验算等。

图1 港口工程中加筋土码头结构设计流程图

4结论

随着我国海洋经济的大力发展,加筋土结构逐渐被广泛应用于海洋近岸工程中。将加筋土结构应用于港口工程的码头建设中,其结构设计计算理论体系有待研究人员加以完善。本文结合港口工程的特殊性介绍了港口工程对加筋材料的力学性能的要求,分析了相比与传统结构的港口码头,加筋结构具有造价低廉、施工便捷、工期短等优势。对于港口工程设计人员,还需考虑到应符合港口工程对加筋材料特殊性要求,对于加筋材料的应用于工程存在一些问题有待研究人员进一步研究。

参考文献

[1] 李敏,柴寿喜,杜红普,魏丽,石茜. 麦秸秆加筋石灰土的抗剪强度及剪切破坏形式[J]. 深圳大学学报(理工版), 2011,(01) .

[2] 李文旭,王宁,韩志型,姚勇. 土工格栅加筋黏性土动力性能的试验研究[J]. 工业建筑, 2011,(07) .

[3] 丁万涛,雷胜友. 含水率对加筋膨胀土强度的影响[J]. 岩土力学, 2007,(02) .

[4] 陈榕. 土工格栅加筋特性及其加筋结构计算方法研究[D]. 大连理工大学, 2011 .

[5] 汪承志. 土工格栅蠕变特性及其加筋结构长期工作性能分析[D]. 大连理工大学, 2011 .

土工合成材料的性能篇5

关键词:复合材料;土木工程;应用

【中图分类号】TU599;TB332

复合材料的应用为我国土木工程的建筑效率和质量都带了极为可观的价值和作用。在我国土木工程中应用最广的复合材料主要是纤维增强复合材料。探讨新材料在土木工程中的应用情况,不仅能够增强我国传统行业的消化能力,也能够为我国相关产业的快速发展带来比较适合的突破口。

一、土工土木工程复合材料特点

1、多种材料性能

复合材料是由多种物质组成的新型材料,被广泛运用于建筑业,主要是由于复合材料可以表现出各种组成材料的优点,复合材料的研发使得一种材料具有多种性能,并且具备天然材料不具备的性能,这种集多种优势于一身的新型工业材料,解决了建筑业材料的合理利用问题。

2、良好力学性能

选材不同使得复合材料力学性能的设计范围很大,例如拉伸强度超过建筑钢可达1000MPa的单向玻纤增强环氧复合材料。使用碳纤维作为增强材料,可以制得密度比钢材小4―5倍,而弹性模量可以达到建筑钢材水平的树脂基复合材料。

3、材料可设计性强

根据土木建筑中对材料性能的选择,譬如对耐水和防腐性能要求,人们可以选择可依据建筑需求进行设计和加工的复合材料。对于结构复杂和工程量较大的建筑,为节约成本,快速高效的完成建筑制品,重量轻且制造方便的复合材料成为土木建筑基础结构中所需材料的首选。

4、材料可塑性强

在土木建筑基础结构中,人们已经不能仅仅满足于材料的性能,建筑学中人们也注重建筑物的协调美观和艺术价值,复合材料的可塑性强,可以按照人们的需要设计出各种形状,并且不需要多次加工工序就可以实现这一目标。

5、良好透光性

复合材料玻璃钢的透光率与玻璃相似,可达85%以上,由于它坚韧不易碎且能承受超大的负荷,加之具有较强的可塑性,通常根据实际需求被综合加工成建筑行业所需的建筑材料,从而达到节约资源、降低成本的目的。

6、隔音性强

随着工业的发展,人们的日常生活往往受到噪音污染,噪音污染会严重影响人们的睡眠质量和身心健康,隔音效果的好坏依然成为评论建筑物质量的标准之一。隔音效果好的传统建筑材料笨重,隔热性能差,在安装和运输上都很不便,但复合材料能够起到削弱振动音波及船舶音波的作用,经过专门的夹层设计既能达到隔音效果,又能达到隔热效果,并且复合材料材质很轻,在运输和安装方面也很方便,解决了建筑工程中材料隔音效果差的问题。

二、复合材料在土木工程中应用

1、混凝土组合结构

自从钢和混凝土组合成功,形成了一种新型结构之后,受到此类结构的影响和启发,在考虑到经济性的前提下混凝土和复合材料的组合概念逐渐成为了一个具有较大发展潜力和可行性的解决方案。目前,该领域的研究主要集中在将复合材料外包混凝土上,这种形式在一定程度上与钢管混凝土存在很大相似性。并且已经有学者开始研究此类体系,并且将GFRP的外壳填充到混凝土替换桥的主梁,支撑由复合材料组合而成的桥面板。这种组合模式能够有效将复合材料与混凝土的性能优势得以最大限度发挥,具有高强度、低重量以及高刚度和成本低的良性特征,使得此类结构在建筑行业中得到广泛应用。

2、纯复合材料的大型结构

对于复合材料的功能来讲,其具有良好的多功能和可制造特点,这也使得在一些功能要求抗腐蚀或磁电屏蔽的特殊建筑中可以对复合材料加以应用。例如在一些电磁实验操作的建筑结构或一些感光电路金属板房间,到目前为止已经完成的纯复合材料建筑当属苹果计算机公司的电磁干涉实验室。

3、复合材料在负载环境下部结构中的应用

伴随着社会经济的发展以及人们生活方式的改善,环境质量有了很大的改变,进而为我们的生活带来了一定改变,例如在水边码头的地下基础部分的结构性能开始出现提前劣化以及抵抗力下降的现象,这些问题得到了社会各界人士的广泛关注。如果对这些现象进行深入分析的话我们可以发现造成这种问题的原因较为复杂,在这样的条件下土木工程师们来使逐渐意识到复合材料可以作为一种解决复杂环境下部结构存在一些问题可行性的优势。

4、桥面板的优势

桥梁的结构性能会随着时间的推移而逐渐劣化,其抵抗力也将逐渐呈衰减的趋势,产生这种问题的一个重要原因就是侵蚀。而复合材料则正好具有较强的抗腐蚀能力,为解决此类问题找到了一个可行的办法。当前我国许多桥梁中的结构性能都已经开始劣化,为此尽早替换桥梁减少交通中断的时间显得至关重要。复合材料桥面板能够在工厂中批量生产,而且安装时间相对较短,因此用它去代替结构性能劣化的桥面是一个十分有效的方法。

三、发展复合材料的优化措施

1、优化设计标准

优化设计标准,这不仅有利于提高我国生产复合材料的生产效率,也能在很大程度上提高我国资源利用效率。在目前,由于没有统一的设计标准,因而,产生的问题就是复合材料生产厂家生产的复合材料往往不合适我国土木工程的实际应用,导致我国土木工程承包商在建筑过程中必须对符合材料进行再加工,这不仅降低了土木工程的效率,也极大的浪费了不该浪费的资源,而且由于复合材料是化工产品,也对在加工地点的环境和生态造成了影响。

2、提高技术创新能力

提高复合材料技术创新能力,这不仅是发展我国复合材料产业的需要,也是增强我国复合材料生产能力的需要,同时也是节约成本,创造最大价值的需要。就目前现阶段来说,我国复合材料的生产在很大程度上受限于外国生产的技术,在进行源技术生产和创造上,始终摆脱不了外国技术的限制,因而,也导致了我国复合材料生产成本的提高,而且,部分符合材料又因为国内生产较少,必须从国外进口,因而导致了复合材料生产成本的提高。

3、注重生态效益

在发展复合材料在土木工程中的应用时,必须要符合我国发展生态文明的政策,不能与我国节能减排的大政方针发生矛盾。因此,降低复合材料的生态污染以及生态破坏,也是发展我国复合材料必须要注意的问题之一,也是亟待解决的问题之一。因而,在加强复合材料技术创新的过程中,也应该采用一些节能环保的原材料进行复合材料的生产和加工。可以说,在源头上减少污染材料的使用,才是我国发展复合材料最为根本的解决对策,也必然成为我国生产复合材料的突破口和出路。

结语

随着现代化的建筑工业日益精益求精,也给建筑工业提供了明确的发展方向,即通过使用新型复合材料改善施工条件,加快城市和乡村的建设化进程,高效且降低成本的工程运作达到节能、环保、运输方便等目的。根据市场对建筑的规划和需求,为了快速高效、简单的改良现有的土木基础建筑结构,并且经济又环保,使得复合材料在以后的土木建筑工程中具有远大的市场。由于复合材料的可设计性、良好的力学性能、装饰性能、透水和吸水性等优点,使得复合材料成为土木建筑工程必不可少的建筑材料,在今后的土木建筑工程发展的过程中对减轻建筑物及建筑材料的重量,增加建筑材料的形状,加快施工进度,降低工程造价,提高土木工程建筑的经济效益都起到十分有利的作用。

参考文献

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[2]钟春强.土工复合材料在土木工程中的应用研究[J].科技资讯.2011(11)

土工合成材料的性能篇6

[关键词]土木工程材料;教学模式;科研项目;创新

土木工程学科历来是国家经济建设的支柱产业和支柱学科之一,随着科技的发展及时代的需求,社会对土木工程专业人才也提出了更高的要求,土木工程专业的学生必须具有良好的实践能力及创新能力。《土木工程材料》作为土木工程专业的一门重要专业基础课,具有基础性、实践性强的特点,且与其他公共基础课及专业课紧密衔接,起着承上启下的作用,是学生接触专业知识的桥梁。后续的各门专业课几乎都要涉及“土木工程材料”的内容,在土木工程专业人才培养方案中占有重要地位。笔者在多年的教学中发现土木工程材料种类繁多,从无机到有机,从金属到非金属,各种材料的成分、性质差异很大,各种材料相对独立、联系较少、综合性强、系统性差、跳跃性大,所以学生难以建立概念,易感到枯燥乏味,学习兴趣不高,导致教学难度加大。因此,研究与探索对现有土木工程材料传统教学模式的改革与创新,探索科研实践、课堂教学与工程能力培养有机结合的教学模式,从而为学生进一步学习土木工程专业基础课及创新能力的培养具有重要的意义。

1 土木工程材料课程与科研项目相结合教学模式的必要性

土木工程材料的发展日新月异,新材料、新技术、新工艺、新产品层出不穷,因此,课堂讲授的内容应具有很强的适应性、先进性和适度的超前性。授课教师若掌握各种材料的最新研发动态,并能结合在研科研项目,将其作为教材内容的补充,从而克服教材内容的局限性。在传统的教学模式下,学生对教学内容的工程背景不了解,缺乏基本的感性认识,学生对土木工程材料课程与后续专业课程之间的关系不了解,更不[楚土木工程材料课程对今后所从事的工作的重要性和意义。此外,土木工程材料课程具有教学内容繁多,且各章节内容相对独立,逻辑性不强,叙述性知识多等特点。采用传统的课程教授方法使学生很难分清主次,且学生学习时易感枯燥。笔者除进行日常教学外,还承担了较多的科研工作,研究领域涉及新型绿色胶凝材料及其混凝土、高性能混凝土及其应用、普通混凝土高性能化研究、混凝上掺合料、新型墙体材料、高性能减水剂等,其中很多成果己经应用于工程中,并取得了良好的经济效益。若将科研成果与日常教学相结合,不仅能提高课堂授课效果,使学生知识层次更丰富,还有益于推进现有土木工程材料课程教学模式的改革创新与实践。

2 嵌入科研项目的土木工程材料课程教学改革探究

根据笔者多年的教学经验和上述探索,构建出嵌入科研项目的土木工程材料课程教学模式,如图1所示。

2.1 根据土木工程材料技术的新发展,不断优化课程内容

《土木工程材料》课程具有理论性、实践性和应用性很强,且同时材料科学、新技术、新理论发展很快等特点,因此教师在对课程的授课内容中应重视土木工程材料课程体系结构的基础性、系统性、先进性、技能性和前沿性。在课堂的教学中,教师可将经典的土木工程材料理论与现代材料技术相互结合,这样一方面可以加强经典理论与现代应用技术体系的联系,另一方面可以加深学生对重要基本概念和理论以及新材料应用技术的理解。此外,还可根据课程章节适当引入典型的工程实例,开阔学生的视野。除了结合工程实际案例外,特别注意及时引进新材料和新技术,以及教学团队近年取得的高水平研究成果。经典理论和工程实际案例的引入,有助于提高学生的学习兴趣,能更好地将理论专业知识与实际工程应用结合起来,增强理论联系实际的能力。

2.2 结合科研项目创新改进理论课程的教学方法

以往的填鸭式教学方式往往导致学生学习的内动力不足,学生的兴趣和求知欲望不高,因此如何激发学生的学习兴趣是课程改革必须解决的一个重要课题。为了丰富教学手段,应在教学方法中加以创新,培养和调动学生学习兴趣。把一些已有的科研成果或科研项目引入教学过程中,有目的、有计划地使学生掌握和具备一些基本的科研能力,使学生能逐渐熟悉和掌握解决实际问题的基本科学方法;通过教学培养学生的智能,着力培养思维方法;结合教学开展科研,通过对学生进行科学思维的训练,使学生从接受知识逐渐转向探索问题、解决问题,进而培养学生的创造性和独立工作能力,使学生感觉到基础理论课的重要性,从而激发他们对基础理论课程的学习热情。

2.3 改革与加强实践教学,突出培养创新意识与工程能力

土木工程材料课程的教学目的是让学生能够熟练掌握各种建筑材料的性能、用途、制备和使用方法,以便在设计和施工中合理地选择和正确地使用。因此,如何在土木工程材料课程中培养学生的实践能力和创新能力显得尤为重要。为提高学生的参与度,提高学生的实践能力,学院对实践教学大纲进行了改革, 开设了开放实验,增设设计型、研究型和综合型实验,同时注重理论课与实践环节的有机结合。此外,针对部分学生对教师的科研项目比较感兴趣的情况,结合土木工程材料课程教学的基础理论和方法,指导老师根据其国家基金项目、校级课题等科研项目合理确定本科毕业设计课题,让学生直接参与部分科研工作。整个过程学生通过参与课题研究,锻炼了动手能力,提高了学习能力,协助老师解决与研究项目相关的科学难题,培养学生应用所学知识解决科研问题的能力及创新意识,为学生今后从事科学研究打下基础。

3 结语

针对当前土木工程材料课程教学模式的特点和存在的问题进行分析,提出并构建与科研项目相结合的《土木工程材料》课程教学模式,包括根据土木工程材料技术的新发展,不断优化课程内容;结合科研项目创新改进理论课程的教学方法;改革与加强实践教学等方面。通过这些方面的改革能够极大地激发学生的学习积极性,培养学生的实践能力和创新能力,同时也能提高学生的科研水平和兴趣。这对人才培养和课堂教学质量具有重要的意义。

参考文献

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[5] 李书进,厉见芬.土木工程材料课程实践教学探讨[J].高等建筑教育,2008(17).

作者简介

土工合成材料的性能篇7

【关键词】建筑施工;施工技术;相变材料

传统的材料性能是固定的,相变材料是与这些材料相对,具有诸能功能的材料,它的英文描述为PhaseChangeMaterial,简称PCM。在建筑节能中应用相变材料,能利用材料的性能使建筑具有节能的功能。

1相变材料发展及在建筑节能工程中的特性

在20世纪60年代,美国宇航局为了发展航空技术开发了相变材料,以后这种材料被广泛的应用在太阳能利用、采暖和制冷、供电系统优化、医学工程、储热建筑工程领域中。相变材料的第一个特点为形态多样化,相变材料既可以固态的形式出现,又可以液态的形式出现,它便于生产、便于利用,应用的领域非常广泛;相变材料的第二个特点为恒定的特点,就是指无论相变材料在作业状态还是非作业状态,只要在它的相变范围内,它的状态就是恒定的,这种高稳定性能令它被人们频繁的使用;相变材料的第三个特点为具有其它物质状态的特点,即在相变材料的诸能范围内,它能吸收周围环境多余的能量,待环境改变后释放能力,这是相变材料最重要的特点,也是它被人们使用的主要原因。

2相变材料发展及在建筑节能工程中的分类

相变材料根据材料构成来分类,可分为无机相变材料、有机相变材料、复合相变材料。无机相变材料根据构成可为结晶水合盐构成、熔融盐类构成、金属相变材料构成、多元混合物质构成。有机相变材料根据构成可分为多元混合物构成(包含石蜡烷烃混合物及脂酸类这两种物质构成)、低共溶共晶混合物构成、其它有机物质构成。复合相变材料根据构成可分为高分子复合材料构成、微胶囊体复合材料构成、纳米复合材料构成。过去人们采用无机相变材料或有机相变材料,后来人们发现复合材料可以发挥两种相变材料的优势,克复相变材料的劣势,于是复合相变材料是目前被广泛应用的材料。相变材料根据形式来分,可分为固固相变、固液相变、固气相变、液气相变这四种形式。固气相变与固液相变对应用环境的要求较高,目前还被液究及开发中,较少在建筑施工领域中应用。不同熔点的相变材料被应用在建筑施工中不同的领域范围里。比如熔点为0~8℃及15~22℃的相变材料,一般应用在制冷的领域中;熔点为19~28℃的相变材料,一般应用在建筑围护结构中;熔点为30~55℃的相变材料,一般应用在地板采暖系统中;熔点为40~50℃的相变材料,一般应用在热泵蓄热系统中。

3相变材料发展及在建筑节能工程中的应用

3.1相变储能墙板

这是在80年代开发出的一种墙板。这种墙板的基材为石高、混凝土材料、保温隔热材料。这种墙板可以作为建筑物的围护结构,起到诸热、散热调节温度的作用。建筑围护结构应用了相变材料后,增加了围护结构的惰性,令建筑物的室内环境变得更舒服。

3.2相变储能混凝土

这是一种以混凝土材料为基材,混合有复合相变材料的智能混凝土。这种混凝土材料作为建筑物的外墙,可让建筑物具备节能的功能。相变混凝土材料之所以有储能的功能,是由于混凝土材料中混入了复合相变材料,这种材料本身会让混凝土的性质产生巨大的变化。混凝土施工中最常出现的质量问题为裂缝问题,如果混凝土材料裂缝过多,施工成品的质量就会出现问题。而混凝土出现裂缝的重要原因是混凝土材料易出现内外温差大的问题,特别是大型混凝土材料极易出现内外温差大的问题。如果在混凝土材料中添加了复合相变材料,它能智能的调节混凝土的温度,令混凝土内外温差恒定。目前相变混凝土的研发还存在一些技术问题,还需要继续研究。

3.3建筑保温隔热材料

如果在建筑保温隔热材料中添加相变材料,可强化保温隔热材料的性能。在保温隔热材料中加入相变材料有几种优势。第一种优势,发挥相变材料的特点,强化建筑保温隔热才料的性能;第二种优势,相变材料具有质轻的特点,应用相变材料可降低保温隔热材料的质量,便于施工单位施工;第三种优势,相变材料具有粘结能力强、耐久性强、强度高的特点,它能提高建筑保温隔热材料的整体质量。

3.4相变砂浆材料与涂料

这是在建筑砂浆材料及涂料中混合相变材料,使砂浆材料与涂料具备储能的性能。目前已经有多孔超细SIO2材料制作而成的复合相变隔热涂料,这种涂料比普通的涂料生产成本低、隔热性能强,以后会被广泛应用。

3.5相变蓄热地板

相变储热地板是指在铺设地板时,在地板材料中添加相变材料,使地板材料变成电加热相变蓄热地板,这种地板可以使用较少的能耗释放较多的热能,并且放热均匀、垂直温度梯度小,应与人体逐渐适应外部环境的节奏同步,能够令环境变得更舒服。我国南方大部分地区没有集中供暖的系统,如果在南方的建筑施工中应用相变蓄热地板,就可令南方的建筑具有冬暖夏凉的性能。

4总结

虽然相变材料具有生产成本小、应用领域广泛、储能性能高、无毒无腐蚀性、无异味、无降解的特点,可是相变材料的应用还存在一些问题。其中最主要的三个问题为相变材料的耐久性问题,部分相变材料有应用的年限,超过应用年限即失去储能的性能;相变材料与基体的相容性的问题,部分相变材料不能与基体材料融合,应用中会破坏建筑施工基体材料;相变材料的封装问题,如果相变材料泄露,建筑本身会失去储能的功能,并且相变材料会污染环境。虽然相变材料的应用还存在种种问题,但是在建筑施工中人们会逐渐加大相变材料应用的范围及比例,这是未来建筑施工技术发展的趋势。施工单位要结合施工项目的要求、施工成本、施工技术选择适合的相变材料,应用材料优化建筑施工的质量。

【参考文献】

[1]杜嘉雯,李勋峰.石蜡/膨胀石墨复合相变保温砂浆的制备及性能研究[J].建筑与文化.2015(12)

[2]曹洪吉,刘伟.相变材料在建筑上应用现状[J].江苏建筑.2013(06)

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土工合成材料的性能篇8

关键词:新型材料;使用技术;土木工程

科学技术的进步推动着土木工程材料行业的发展,各种新型的土木工程材料不断的涌现出来,并冲击着建筑材料市场。如果能对新型材料加以合理利用,则能够为施工企业节约施工成本,降低工程施工中的能源消耗,并对生态环境进行保护,从而提高土木工程的性价比。

1新型节能墙体材料的使用技术

1.1新型节能复合墙板材料

新型节能复合墙板材料是由三种材料复合而成的,一种是高效的绝热保温材料,一种是外墙板,还有一种是内墙板。工厂在生产这种材料时,一般是采用工业化生产模式进行的,新型节能复合墙板材料有标准的尺寸和模数,这也是生产的依据。门和窗等都可通过一体化制造,在制造完成后再运输到施工现场,将其安装在相应的结构框架下,成为房屋建筑的护结构。新型节能复合墙板材料的厚度一般为10-15cm,不会受到外力的影响,具有良好的保温性能。由于其尺寸的精准度很高,所以利用这种材料施工,能够提高施工效率。

1.2新型节能砌体材料

砌筑施工是我国土木工程施工使用频率最高的墙体施工方法,为提高墙体的保温性能,应选择导热系数比较小的砌体材料,且其要具备较好的隔热性能,所以空心砖在墙体施工中使用得比较多。随着保温材料生产技术水平的提升,实心黏土砖和混凝土开始应用于土木工程的墙体施工中。而在实际的墙体施工中,为提高建筑墙体的节能性,会采用常规性材料或者一些新型的复合材料。比如,将空心砖和泡沫塑料结合起来使用,能够达到跟好的施工效果,增强墙体的保温能力。目前,我国土木工程墙体施工中的复合墙体,其节能保温效果明显优于一般的单一施工材料。

2高性能新型混凝土材料的使用技术

2.1轻质混凝土材料

轻质混凝土材料主要是由三种原料组成的:首先,天然轻骨料,如浮石、凝灰岩。其次,工业废料轻骨料,如陶粒可利用粉煤灰制作而成;煤矸石可利用自燃酶制作而成。最后,人造轻骨料,如陶粒可用不同的材料制成,包括页岩、黏土等。轻质混凝土材料具有许多优点,不仅密度小,拥有较高的施工强度,还能起到很好的保温效果,其抗冻性能也很强。此外,由于工业废料的成本很低,所以由其制作而成的轻质混凝土材料在土木工程施工中的应用,能够大幅度的降低企业的施工成本。最重要的是,在节约成本的同时,还能确保工程质量。

2.2自密实混凝土材料

自密实混凝土材料是利用混凝土自重实现混凝土密实的,所以不需要利用机械对其进行振捣。自密实混凝土材料具有很高的流动度,但却能对离析现象进行有效的控制。自密实混凝土材料按照以下步骤配制:第一,原材料主要有四种,即粗骨料、固体混凝土、细骨料、砂浆。粗骨料与固体混凝土的体积比为1:2,细骨料与砂浆的体积比为2:5。第二,将混凝土的水灰比调整为0.9-1.0。第三,对自密实混凝土进行流动性试验,合理控制超塑化剂的用量,并确定出水灰比的最终值,以确保自密实混凝土能够达到最优的性能。自密实混凝土材料因为不需要利用机械进行振捣,所以在其施工过程中不会产生噪音,在夜间仍可施工。并且,此材料安全性很高,不会对施工人员的健康造成影响。此外,对于一些在钢筋布置上比较密集,或者体型比较复杂的构件进行施工时,也可采用这种材料,不仅施工效率高,还能降低施工人员的工作强度。

2.3低强度混凝土材料

低强度混凝土材料在土木工程的基础施工中红应用得比较多,在路基施工的填筑环节、孔洞施工中的使用频率也比较高。此外,低强度混凝土还可用于对地下工程结构进行改造,以提升结构的稳定性。这种类型的混凝土材料能够对混凝土的施工密度进行调整,增强其抗压能力,并对混凝土的各项参数进行调整,如弹性模数。低强度混凝土具有许多优点,在完成混凝土的施工后,基本不会出现收缩、裂缝等情况。

3其他新型土木工程材料的使用技术

3.1高掺量新型粉煤灰混凝土材料

随着研究者对粉煤灰颗粒各种效应研究力度的加大,人们逐渐认识到其形态、火山活性、微集料等效应的潜能。再加上混凝土外加剂技术的发展速度非常快,粉煤灰在建筑行业受到的关注越来越多。所以,除外加剂以外,粉煤灰也成为混凝土中必不可少的一种组分。在高掺量粉煤灰最初的研究中,粉煤灰的掺量在总胶凝材料的比例超过55%。高掺量粉煤灰在土木工程施工中的应用,不仅能够节约原材料费用,还能改善环境,创造更好的经济效益。西方国家向来比较重视环保问题,所以西方国家的工业废料二次利用率很高。随着我国经济水平的不断提升,土木工程施工所产生的环境效益和社会效益备受人们的关注,因此,工业废渣在未来的利用效率也会得到大幅度的提高。

3.2RPF复合材料

过早退化、结构功能不足,是土木结构中最为常见的问题。RPF复合材料是指纤维增强聚合物,其在土木工程施工中的应用能够有效的解决这两类问题。根据大量的实践研究,现代工程结构会逐渐向大跨、重载、轻质等方面发展,未来的工程结构能够承受更加恶劣的环境条件。而RPF复合材料能够满足现代工程结构的发展要求,所以其逐渐被广泛的应用于桥梁、建筑以及各地下工程结构的施工中。这类材料主要是通过两种方式应用的,一种是取代原有的钢筋和钢管,直接在新建结构中使用,还有一种是对旧的结构进行维修和加固,以提高结构性能。

3.3智能材料

土木工程结构和基础设施是使用年限一般都比较长,通常要达到几十年,而有的结构甚至要使用百年以上。但是,在过程结构和基础设施的使用工程中,受环境、荷载、腐蚀等因素的影响,会加快其老化的速度,使其产生疲劳效应,从而导致结构出现不同的损伤。随着损伤的累计,其抗力会逐渐衰退,从而引发一些安全事故。因此,为避免在土木工程建筑的使用过程中出现意外事故,就需要对过程结构和基础设施进行实时监测,智能材料的作用就在于此。智能材料是指碳纤维机敏混凝土材料,其能够对土木工程健康状况进行监测,与利于工程养护工作的顺利开展。

4结束语

综上所述,土木工程施工对材料的要求越来越高,新型土木工程材料的技术含量比较高,不仅能达到很好的节能效果,降低企业的施工成本,还能对环境进行保护。因此,在土木工程的实际施工中,要对新型节能墙体材料、高性能新型混凝土材料、智能材料等新型土木工程材料进行合理应用,以提高工程施工效率和质量。

参考文献

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