土木工程发展范例6篇

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土木工程发展

土木工程发展范文1

关键词:土木工程发展;展望

引言

土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动;也指工程建设的对象,即建造在地上或地下、陆上或水中,直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施,例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。

一、未来土木工程的发展

1.指导理论的继续发展。在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。

2。工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样不会产生一个优秀的作品。 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。

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。

二、未来土木工程的发展

1、指导理论的继续发展。在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。

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。不同次级学科的理论也会相互渗透,比如现在就有一些大型体育场馆采用了类似桥梁的悬索结构。

2、工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。

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。

a、全过程信息化。信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点不仅仅限于CAD方面,也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集,分析,整理;对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。

全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控,及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的,20~30年后,现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作,对今后维护也大有帮助。

信息化也成为专家系统技术的基础。程序的解题能力不仅取决于它所采用的形式化体系和推理模式,而且取决于它所拥有的知识。要使一个程序具有智能,必须向它提供大量有关问题领域的高质量的信息输入。

b、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。施工过程中也相当注重对周围环境的影响。

c、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。

三、未来展望

1、指导理论的继续发展

在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。

2、工程实现的变化

这也是土木工程一个重要的组成部分。。

2.1全过程信息化

信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中。

2.2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。

四.结束语:

在未来的土木工程研究中,需要加强结构形式、建筑材料、施工工艺等探索与研究,也需要加强土木工程理论与技术的融合,实现更大的突破。

参考文献:

土木工程发展范文2

土木工程;发展趋势

[中图分类号]TU-1[文献标识码]A[文章编号]1009-9646(2011)08-0038-02

一、建筑空间的扩展

用地紧张、生存空间拥挤、交通堵塞、基础设施落后、生态失衡和环境恶化等“城市病”给人类居住带来了很大的影响,也制约了经济和社会的进一步发展,成为现代城市可持续发展的障碍。因此,人类为了争取生存,土木工程的未来至少有以下五个发展方向:

1.向高空延伸

作为城市发展的产物之一,高层建筑物不仅在数量上越来越多,而且在高度上也越来越高,与地面高空发展相对应。日本拟在东京建造800.7m高的千年塔,它在距海约1.25英里的大海中,将工作、休闲、娱乐、商业、购物等融于一体的抗震竖向城市中,居民可达5万人。中国拟在上海附近的1.6公里宽,200m深的人工岛上建造一栋高1250m的仿生大厦,居民可达10万。印度也提出将投资50亿建造超级摩天大楼,其地上共202层,高达710m。

2.向地下发展

地下空间的开发也有着巨大的吸引力,原因在于目前城市地下空间开发不需要支付或支付很少土地费用。城市地下空间是一个十分巨大而丰富的空间资源,如果得到合理开发,其节省土地资源的效果是十分明显的,另外工程实践也表明地下空间开发在一些大城市条件已基本成熟,而且是现代城市开发的必然趋势。1991年在东京召开的城市地下空间国际学术会议通过了《东方宣言》,提出了“21世纪是人类开发利用地下空间的世纪”,建造地下建筑将有效改善城市拥挤、节能和减少噪声污染等优点。

3.向海洋拓宽

为节约使用陆地,围垦、拓岸工程和建造人工岛都可以充分利用海洋资源,为将来大的近海城市建造人工岛积累了科技经验和准备力量。阿拉伯联合酋长国首都迪拜的七星大酒店也建在海上,洪都拉斯将建海上城市型游船,该船将长804.5m,宽228.6m,有28层楼高,船上设有小型喷气式飞机的跑道、医院、旅馆、超市、饭店、理发店和娱乐场等。

4.向沙漠进军

全世界约有1/3陆地为沙漠,每年约有600万公顷的耕地被侵蚀,这将影响上亿人口的生活。世界未来学会对下世纪初世界十大工程设想之一是将西亚和非洲的沙漠改造成绿洲。在缺乏地下水的沙漠地区,国际上正在研究开发使用沙漠地区太阳能淡化海水的可行方案,该方案一旦实施,将会启动近海沙漠地区大规模的建设工程。

5.向太空迈进

早在1984年,美籍华裔林铜柱博士就提出了一大胆设想,即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站,这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。由于近代天文学宇航事业的飞速发展和人类登月的成功实现,人们发现月球上拥有大量的钛铁矿,在800℃高温下,钛铁矿与氢化物便合成铁、钛、氧和水气,由此可以制造出人类生存必需的氧和水。预计21世纪50年代以后,空间工业化、空间商业化、空间旅游、外层空间人类化等可能会得到较大的发展。

二、超大型工程的修建

随着新材料、新结构、新工艺、新施工方法的出现,人类将有可能从事更大规模的土木工程建设,从事土木工程的人们将为改造世界做出新的贡献,取得新的突破。西班牙与摩洛哥之间的直布罗陀海峡割断了欧洲和非洲大陆的交通,至今人们已经提出了多种联络线方案。如全长30km,最大主跨为2000m的吊桥方案;全线长14km,最大主跨为5000m的吊桥方案;也有的提出采用最大主跨为5000m的海中浮游式桥梁方案等。对马海峡的地下隧道工程、白令海峡的填筑等也是世界上酝酿中的超大型工程。

三、高性能材料的发展

钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。高性能混凝土及其他复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。高轻质材料的出现,比如比钢质量更轻但是性能却更好的铝合金的使用以及镁合金和玻璃纤维增强塑料的使用等,为现代土木工程建设的新趋势提供了材料基础。具体体现,就是超高建筑和超大型工程的修建。

四、计算机应用

随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善,计算结果将更能反映世纪情况,从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设,以缩短工期、提高经济效益。由计算机技术和力学的结合产生的新的计算理论和计算手段和新材料的结合。计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现,为结构形式的革新提供了有利条件。

五、新管理技术和运营方式的采用

建筑业的工业化是建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系,尽量实现标准化生产。要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制,采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式。同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。

六、结构形式

计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现,为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用;不同受力形式的结构融为一体,结构形式将更趋于合理和安全。

七、新能源和能源多极化

能源问题是当前世界各国极为关注的问题,寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题,这也对土木工程提出了新的要求,应当予以足够的重视。

[1]葛晓红.新华.知识经济时代下土木工程之进展[J].三明职业大学学报.1999年,第4期.

[2]吕志涛.新世纪的土木工程与可持续发展[J].江苏建筑.2003年增刊(总第92期).

乔雨蒙(1989.8―)男,汉族,河南驻马店人,中南大学土木工程学院土木工程专业本科在读,研究方向:桥梁工程。

土木工程发展范文3

关键词:土木工程;发展趋势;重要性

1现代土木工程的特点

1.1设计理论科学化和精确化

现代力学、数学分析方法以及计算机科学的快速发展,使得土木工程学科的理论基础得到了极大的发展。由最原始的手算到利用计算机进行辅助设计、计算机优化设计;由最初的线性分析到后来的非线性分析;由简单的平面分析到复杂的空间整体和共同作用分析;由简单的单项分析到科学合理的系统的综合比较;由经验定值分析到随机甚至随机过程分析; 由静态分析到动态分析;由使用荷载下的反应到建造全过程的反应等等。

1.2结构功能多样化

现代土木工程已经超越了传统意义上挖土盖房、架桥为梁的范畴,而是以“以人为本,绿色环保”作为其设计理念。对于住宅建筑和公共建筑来说,尽量要求与周边环境融合一体。 就建筑的结构布置来说,尽量与水、暖、电、气的供应,室内温、湿度的自动控制等现代化设备相结合。而对于工业建筑来说,则是要求从恒温、恒湿、防微振、防腐蚀、防辐射、防磁、无微尘,向大跨度、空间分隔灵活、工厂花园化的方向发展。

1.3施工过程的工业化

土木工程是一个系统工程,各个施工工序错综复杂。但是在工厂成批生产房屋、桥梁的各种构配件和施工物件的组合体,在现场进行拼装的方式极大地加快了施工速度,减少了野外工作。此外,随着现代科技的迅猛发展,各种先进的施工手段也得到了日新月异的发展, 为复杂、大型、高耸的建筑物的实现提供了条件。

2未来土木工程的发展

2.1保证工程整体质量

建筑行业是一个关乎民生的重要行业,是整个社会正常运行的一个非常重要组成部分。我们日常生活、学习和工作都离不开相关的建筑。而土木工程作为建筑工程的主体,它的施工的好坏会直接影响着整个工程的质量,所以它也是整个施工工程项目质量控制当中最为重要的一个环节。一般情况下,土木工程在施工的过程当中,非常容易受到天气和气候因素以及许多其他的偶然因素的影响。如果不能进行合理有效的控制和管理,就不可避免的会影响到整个施工的质量。因此,在土木工程的施工过程中,要加强施工管理的各项工作,严把施工工序和施工材料的质量关,努力做好施工过程当中每一个细节的管理工作。

2.2保证工程施工和使用安全

土木工程的安全与质量是息息相关、密不可分的。如果土木工程的质量不达标,那么它的安全也就无从谈起。因此,加强土木工程的管理工作,可以杜绝在施工过程中的不安全因素,保证土木工程的施工安全。同时,还能及时发现土木施工过程当中存在的质量隐患,然后及时的进行解决,从而减少安全事故的发生。因此,相关的施工和建设单位应对土木工程进行科学有效的管理,这样可以保证土木工程的顺利施工和安全施工。

2.3促进建筑企业的发展

土木工程的施工质量,是建筑企业在建筑行业的竞争中实力的体现。一个良好的建筑工程,可以直接体现出该建筑企业对于工程施工的态度,以及该建筑企业的施工技术水平。如果一个建筑三天两头出现各种各样的质量问题,那么这个建筑企业在建筑行业中的信誉就会下降,自然不利于企业的长期发展;而如果建筑造价合理,质量良好,这就会大大提高企业在市场中的核心竞争力,从而有利于实现企业的长远发展。

3未来土木工程发展的方向

土木工程未来的发展趋势必然是随着科技快速发展而日新月异。在新的快速发展时期,土木工程将引进更多的高新技术,促进土木工程施工技术提高、创新和发展。

3.1交叉学科的渗入

在科学技术日益发展的将来,更加专门化的数学将在未来土木工程的施工中发挥着重大的作用,用以处理土木工程技术中遇到的复杂数值问题。此外还可利用更先进的电子计算机模拟施工中遇到的复杂的情况,这样能减少施工的难度和提高施工的效率。另一方面,土木工程学科将和其他学科进行交叉应用,与环境学,材料学,环境,电子信息学,化学,机械学,城市规划学等相关学科进一步的交叉和融合,进而保证土木工程的施工质量。

3.2全过程信息化

未来的土木工程中,信息化是一种重要的发展方向。其发展的重点不仅是在于CAD方面,也在于对土木工程施工进度的各项管理和运行当中的数据资料的收集,分析以及整理;还在于对建筑物的各种结构,强度情况,可靠性的分析和相应对策的决策等。整个土木工程的全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护和修复有很重要的意义。例如,在对建筑全方位的实时的监控时,可以采用植入的传感器配合电子计算机来实现这个过程,从而能及时掌握整个建筑物的使用状态。

4结语

土木工程是整个建筑工程中很重要的一部分,土木工程施工质量的好坏直接关系整个工程质量。因此,要明确土木工程的重要性和掌握土木工程的特点,这样才能更好的保证施工的顺利进行,进而保障整个建筑工程的质量。

参考文献:

[1]李健男.浅谈加强土木工程管理的重要性[J].黑龙江科技信息,2011(12)

[2]张浩.浅析土木工程管理的重要性及发展趋势[J].城市规划,2013(09)

[3]方从严.苏明庆.土木工程的现状与未来发展的趋势[J].安徽建筑工业学院学报.2013

土木工程发展范文4

【关键词】土木工程;创新

一、传统的施工技术

土木工程传统的施工技术贯穿在工程的建设中,方法也随着结构形式、材料、地基基础、外界环境的不同而变化。下面主要针对地基基础的施工、混凝土结构施工和钢结构施工进行介绍。

1. 地基基础施工

桩基础施工是地基基础施工的最主要方法,在设计时分为两类极限状态设计,分别是承载能力极限状态和正常使用极限状态。根据建筑规模、功能特征和对差异变形的适应性以及桩基问题可能造成建筑破坏或影响正常使用的程度,要按照不同的的设计等级进行施工,具体参照《桩基施工规范》。

按承载性状划分,基桩有两种类型,即摩擦型桩和端承型桩,摩擦型桩又分为摩擦桩和端承摩擦桩,端承桩又分为端承桩和摩擦端承桩。摩擦桩在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载是由桩侧摩阻承受,端阻力可以忽略;端承摩擦桩在极限状态下,桩顶竖向荷载则是由桩侧阻力承受主要部分。端承桩在极限状态下,桩顶竖向荷载由桩端阻力承受,桩侧阻力可以忽略不计;摩擦端承桩则是由桩端阻力承受大部分的竖向荷载。按照成桩方法分类,还有非挤土桩、挤土桩和部分挤土桩三种,制作基桩的材料也不是单一的,主要分为木桩、混凝土桩、钢桩等,不同类型和不同材料桩的施工方案和适宜的基础亦有所不同。在桩基础施工中,首先要确定选择桩型。

2. 钢结构施工

它的主要工作是构件的吊装,同时在施工前应该切实做好施工前的准备工作,这项工作涉及场地的清理、道路的修筑、基础的准备、构件的运输、装备的检查等工作。钢构件运送则要按照先后顺序要按照施工顺序进行,构件运到现场后,应该尽量存放在起吊位置,并用足够支承面的木枕垫底。吊装前应该核准构件位置、标号。同时清除表面,摩擦面应该保持干燥清洁。因为钢结构工程的特殊性,所以有可能会在施工过程中用到氧气、乙炔类焊接工具,应该准备灭火器,时刻提高警惕防止火灾的发生,安全施工。

3.深基坑施工技术

为了保证土木工程的地下结构稳固,保证建筑物的整体安全,对于深基坑施工要求就相对复杂。在施工的过程中,需要对基座进行深度挖掘施工,同时对深基坑的周边进行必要的支护工作以及加固工作,保证在施工过程中的安全。我国高层建筑逐渐普及,深基坑技术也有了相对成熟的实际施工经验,并且在一些工程中已经使用计算机技术对深基坑施工进行分析,保证了深基坑的施工效率以及施工精度。

二、新型预应力技术的创新

对于土木工程的施工技术中,还有一项新的创新技术,即体外预应力的创新与发展。体外预应力的应用范围一般有三个,包括大跨度土木工程和关于预应力混凝土的施工以及特种的结构施工。体外预应力中有一种十分重要的体系,即粘接体外预应力,它是预应力中的典范,因为其产生的摩擦损失小,这样就有利于后期的处理及其维护,便于控制。除了粘接体外预应力之外,还有一种无粘接力体外预应力体系,它也是一种应用较为广泛的体外预应力。关于其优点有很多,比如施工过程中的操作较为简单,摩擦损失小,特别是单根无粘接体系。通过这一系列的描述不难看出,体外预应力的创新对于施工过程的重大作用,节省了更多资源的同时也同样使其经济效益提高。它的创新带给了我们更多的便利,是一个伟大的进步。

三、土木工程施工技术发展的新趋势

当今土木工程施工的基本原则是经济效益最大化、生态效益最大化、质量效益最大化, 因此现代土木工程施工技术的难度不断增大,建筑规模不断增大, 因此土木工程施工技术呈现出科技化、自动化、生态化的新趋势。

1.土木工程施工技术发展的科技化趋势

由于现代的土木工程施工要求经济效益最大化, 因此工程造价是左右工程技术发展的重要参数之一。工程造价推动土木工程施工技术必须采用新的高科技技术满足日益增长的生产需要, 利用科技推动施工过程的的自动化、机械化和智能化等发展,用以降低不必要的人工费、机械费等 ,使工程施工技术在科技的推动下多层次渗透,将科学技术作为第一生产力,提高土建工程施工效率。

2.土木工程施工技术发展的自动化趋势

自动化是现代建筑业的发展方向,它力图把互换性和流水线引人到建筑活动 ,以标准化、工厂化的成套技术改造建筑业的传统生产方式;从建筑构件到外部脚手架等都可以由工业生产完成,标准化的实施带来建筑的高效率,为我国今后的建筑施工技术的统一化提供了可能性。

土木工程综合性极强,需要考虑多方面影响因素,其安全性能会对人们的生命财产造成直接的影响,土木工程的综合效益也直接受到其施工技术的牵制。因此,施工技术对于土木工程来说极其重要。我国土木工程的施工技术仍然存在诸多问题,这就需要技术工作者实时跟进当前科学技术的发展趋势,不断研究,努力将最新型的技术成功应用到土木工程的施工当中,在实践中不断汲取经验和教训,使我国土木工程的施工技术真正做到不断创新、发展。

【参考文献】

【1】何聪,汪鹏飞,土木工程未来展望―浅谈土木工程的发展现状与发展趋势[J],商情, 2011(20)

【2】尚亚伟;应巍;;土木工程施工技术发展与展望[A];土木建筑学术文库(第15卷)[C];2011年

【3】刁立明;;浅析当前我国土木工程施工技术存在的问题与发展[J];华章;2011年19期

土木工程发展范文5

关键词:土木工程材料,发展趋势

 

0引言

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。

1 土木工程材料现状及要求

与以往相比,当代土木工程材料的物理力学性能也已获得明显改善,随着现代陶瓷与玻璃的性能改进,其应用范围也有明显的变化。例如水泥和混凝土的强度、耐久性及其他功能均有所改善。随着现代陶瓷与玻璃的性能改进,其应用范围与使用功能已经大大拓宽。此外,随着技术的进步,传统的应用方式也发生了较大变化现代施工技术与设备的应用也使得材料在工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步,但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。首先工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步,但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。

1.1 从土木工程材料的来源来看

鉴于土木工程材料的用量巨大,尤其在应用方面,经过长期使用的不断累积,单一品种或数个品种的原材料来源已不能满足其持续不断的发展的需求。尤其是历史发展到今天,以往大量采用的粘土砖瓦和木材等已经给社会的可持续发展带来了沉重的负担。论文参考网。从另一方面来看,由于人们对于各种建筑物性能的要求不断提高,传统建筑材料的性能也越来越不能满足社会发展的需求。为此,以天然材料为主要材料的时代即将结束,取而代之的将是各种人工材料,这些人工材料将会向着再生化、利废化、节能化和绿色化等方向发展。

1.2 从土木工程对材料技术性能要求的方面来看

技术性能的要求也越来越多,各种物理性能指标的要求也越来越高,从而表现为未来建筑材料的发展具有多功能和高性能的特点。具体来说就是材料向着轻质高强、多功能、良好的工艺性和优良耐久性的方向发展。

1.3 从土木工程材料应用的发展趋势来看

为满足现代土木工程结构性能和施工技术的要求,材料应用也向着工业化的方向发展。例如,水泥混凝土等结构性能向着预制化和商品化的方向发展,材料向着半成品或成品的方向延伸,材料的加工、贮存、使用、运输及其他施工技术的机械化、自动化水平不断提高,劳动强度逐渐下降。这不仅改变着材料在使用过程中的性能表现,也逐渐改变着人们对于土木工程使用的手段和观念。

2新型土木工程材料——绿色建材

土木工程材料行业对资源的利用和对环境的影响都占据着重要的位置,在产值、能耗、环保等方面都是国民经济中的大户,为了保证源源不断地为工程建设提供质量可靠的材料,避免新型材料的生产和发展对环境造成危害,因此“绿色建材”应运而生。目前正在开发的和已经开发的绿色建材和准绿色建材主要以下几种:

第一、利用废渣类物质为原料生产的建材,这类建材以废渣为原料生产砖、砌块、材板及胶凝材料,其优点是节能利废,但仍需依靠科技进步,继续研究和开发更为成熟的生产技术,使这类产品无论是成本上,还是性能方面真正能达到绿色建材标准。

第二、利用化学石膏生产的建材产品,用工业废石膏代替天然石膏,利用先进的生产工艺和技术可生产各种土木建筑材料产品。这些产品具有石膏的许多优良性能,开辟石膏建材的新来源,并且消除了化工废石膏对环境的危害,符合可持续发展战略。

第三、利用废弃的有机物生产的建材产品,以废塑料、废橡胶及废沥青等可生产多种土木工程材料,如防水材料、保温材料、道路工程材料及其他室外工程材料。这些材料消除了有机物对环境的污染,还节约了石油等资源,符合在资源可持续发展方面的基本要求。

第四、利用各种代木材料,用其他废料制造的代木材料在生产使用中不会有害人的身体健康,利用高兴技术使其成本和能耗降低,将是未来绿色建材的主要发展方向。

第五、利用来源广泛的地方材料为原料,利用高科技生产的低成本健康建材,不同的地区都可能有来源丰富、不同种类的地方材料,根据这些地方的性质和特点,利用现代技术,可生产各种性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些复合性材料也是绿色建材的发展方向。

3 土木工程材料的发展趋向

众多现象表明进入21世纪以后,在我国甚至是全世界范围内,土木工程材料的发展应具有以下的一些趋向:

研制高性能材料,例如研制轻质、高强、高耐久性、优异装饰性和多功能的材料,以及充分利用和发挥各种材料的特性,采用复合技术,制造出具有特殊功能的复合材料。

充分利用地方材料,尽量减少天然资源,大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物作为生产土木工程材料的资源,以及保护自然资源和维护生态环境的平衡。论文参考网。

节约能源,采用低能耗、无环境污染的生产技术,优先开发、生产低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的节能型材料。论文参考网。

材料生产中不得使用有损人体健康的添加剂和颜料,如甲醛、铅、镉、铬及其化合物等,同时要开发对人体有益的材料,如抗菌、灭菌、除臭、除霉、防火、调温、消磁、防辐射、抗静电等。

产品可循环在再生和回收利用,无污染废弃物,以防止二次污染。

总结:总而言之,土木工程材料往往标志一个时代的特点。土木工程材料的发展的过程是随着社会生产力一起进行的,它和工程技术的进步有着不可分割的联系。工程中选材料时通过对环境的影响对后来人的影响来决定土木工程材料的好换,在未来,基于材料原有的性质的基础上,“可持续发展”将是衡量建筑工程的一把尺子。

参考文献:

[1]《土木工程材料》中国建材工业出版社 王福川著

[2]《土木工程材料》重庆大学出版社 彭小芹主编

[3]《土木工程材料》武汉理工大学出版社 陈志源、李启令主编

[4]《土木工程概论》武汉理工大学出版社 罗福午著

[5]《土木工程材料》天津大学出版社 阎西康、赵方冉、伉景富、韩龙军

土木工程发展范文6

关键词:土木工程 材料 发展

一、国内外土木工程材料的发展状况

1.发达国家土木工程材料的发展状况

①墙体材料。发达国家由于工业和技术水平的优势以及对墙体材料产品的性能与使用要求较高,墙体材料的发展起步较早,且在短期内迅速的发展起来。纵观发达国家墙体材料的发展,总的特点是:产品结构合理化;生产技术高层化;生产设备大型化、规模化;生产过程机械化、自动化。

②土木工程涂料。土木工程涂料无公害,功能全。水乳型涂料成为建筑涂料的主流。无机高分子涂料得到快速发展。

③土木工程塑料。塑料管道因质轻,、耐腐蚀、不结垢等优点,在工业发达国家已经广泛应用于住宅建筑、工程建筑和农业中,从生产到应用技术都已成熟,已成为建筑塑料中应用量最大的品种。塑料门窗因具有气密性好、隔热、隔声、防结露等优点,在国外发展很快。塑料地板是国外应用最广泛的铺地材料。

④土木工程防水材料。发达国家屋面防水材料以改性沥青油毡和高分子卷材为主。改性沥青防水卷材在美、法、意、日等国家占主导地位;高分子卷材因其优良的性能和施工简便,污染少,应用量呈增长趋势,并向复合化方向发展;防水涂料以橡胶为主,并向功能性方向发展高档防水涂料生产设备正规化,除可控温度、速度和搅拌装置外,还有研磨、生产预处理、自动称量、自动灌溉等装置,设备型号功能越来越全。

2.我国土木工程材料工业与世界先进水平的主要差距

①总体水平分析

我国土木工程材料就产量来说,可以称为世界大国。但无论是产品结构、产品品种、档次、质量、性能、配套水平,还是工艺,技术装备,管理水平等均与世界先进水品相差甚远,是一个“大而不强”,甚至是“大而落后”的典型产业。

土木工程装饰装修材料虽然起步较晚,但起点较高,因此,相对与其他几类材料而言,水平较高,与世界先进水平差距不很突出。

在防水材料方面,虽然国际市场上现有的主要产品国内都有生产,但先进产品的量并不大,而且生产技术和装备水平都十分落后。

在保温材料方面,无论就其产品结构还是技术水平等方面的差距都很大。

②土木工程材料工业与世界先进年水平的差距

我国是墙体材料的生产大国,但又是粘土砖的生产王国,就整体而言,与世界先进水平差距很大。主要表现在:产品落后,结构很不合理。装备陈旧落后、机械化程度低、劳动生产率低、产品强度低、质量差。

二、土木工程材料的发展趋势

随着科学技术的进步和建筑工业发展的需要,一大批新型土木工程材料应运而生,而社会的进步、环境保护和节能降耗及建筑业的发展,又对土木工程材料提出了更高的要求。因而,今后一段时间内,土木工程材料将向以下几个方向发展。

①复合化。单一的材料往往难以满足要求,复合材料应运而生。所谓复合技术是将有机和有机、有机和无机、无机和无机材料在一定的条件下,按适当的比例复合。然后经过一定的工艺条件有效地将几种材料的优良性结合起来,从而得到性能优良的复合材料。

②多功能化。随着人们生活水平的提高,对材料的功能的要求越来越高,要求新型材料从单一功能向多功能方向发展。即要求材料不仅要满足一般的使用要求,还要求兼具呼吸、电磁屏蔽、防菌、灭菌、抗静电、防射线、防水、防霉、防火、自洁智能等功能。

③节能化、绿色化。现代人们要求材料不但有良好的使用功能,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,即绿色土木工程材料。所谓绿色土木工程材料主要是指这些材料资源能源消耗低,,大量利用地方资源和废弃资源;对环境对人体友好,能维持生态环境的平衡;同时,可以循环利用。

④轻质高强化。轻质主要指材料多孔、体积密度小。高强主要指材料强度不小于60MPa。

⑤工业化生产。工业化生产主要是指应用先进施工技术,采用工业化生产方式,产品规范化、系列化。这样,材料才能具有巨大市场潜力和良好发展前景。

三、土木工程材料发展的设想

随着社会的进步和科学技术的不断提高,上海世博会各国世博馆展示给大家的不再遥不可及,土木工程材料一定会多功能化,智能化,节能化。如中国馆的60米观景平台四周采用特制的透光型“双玻组件”太阳能电池板,用这种“双玻组件”建成的玻璃幕墙,既具有传统幕墙的功能,又能够将阳光转换成清洁电力,一举两得。