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中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
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土木工程相關(guān)材料介紹
更新時(shí)間:2021-04-10 17:51
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任何土木工程建筑物與構(gòu)筑物都是用相應(yīng)的材料按一定的使用目的建造的,土木工程中所使用的各種材料統(tǒng)稱(chēng)為土木工程原材料。隨著科技的不斷發(fā)展以及工程使用要求的提高,不斷有新的工程材料產(chǎn)生,新的技術(shù)被開(kāi)發(fā)出來(lái)。從古至今,土木工程的發(fā)展要求與材料的數(shù)量、材料性能之間存在著相互依賴和相互矛盾的關(guān)系,工程材料制約中土木工程的性能的好壞,而工程的性能使用要求又帶動(dòng)中工程材料的不斷創(chuàng)新。土木工程材料的生產(chǎn)和使用就是不斷解決這個(gè)矛盾的過(guò)程中不斷的發(fā)展和完善的。

原始社會(huì)時(shí)期的天然山穴和樹(shù)巢;石器、鐵器時(shí)代搭建房屋的樹(shù)木和茅草,石材建造的簡(jiǎn)易房屋以及紀(jì)念性構(gòu)筑物;青銅器時(shí)代的木結(jié)構(gòu)及“版筑建筑”即墻體用木板或木棍做邊框,然后在框內(nèi)澆注黏土,用木杵夯實(shí)之后將木板拆除的建筑物。此時(shí)的土木工程目的就是解決人民的居住問(wèn)題,所使用的主要是天然石材、木材、黏土、茅草等天然材料;隨著土木工程的使用目的、建筑規(guī)模等的需求提高,對(duì)土木工程的性能和質(zhì)量也提出了更高的要求,原材料上出現(xiàn)了不同強(qiáng)度的混凝土、鋼材、瀝青、環(huán)保磚等工程所需的主要材料,各種性能的纖維也大大改善了土木工程的性能,成為現(xiàn)代土木工程建設(shè)非常重要的輔助材料。

智能材料是土木工程的未來(lái),大型土木工程結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施的使用期限長(zhǎng)達(dá)幾十年、甚至上百年。在其使用過(guò)程中,由于環(huán)境載荷作用、疲勞效應(yīng)、腐蝕效應(yīng)和材料老化等不利因素的影響,結(jié)構(gòu)將不可避免地產(chǎn)生損傷積累、抗力衰減,甚至導(dǎo)致突發(fā)事故。為了有效地避免突發(fā)故的發(fā)生,就必須加強(qiáng)對(duì)此類(lèi)結(jié)構(gòu)和設(shè)施的健康監(jiān)測(cè)。一種稱(chēng)為碳纖維機(jī)敏混凝土材料的智能材料,在大型土木工程健康監(jiān)測(cè)中已得到應(yīng)用。它是以短切或連續(xù)的碳纖維作為填充相,以水泥漿、砂漿或混凝土為基體復(fù)合而成的纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料。此類(lèi)材料的電阻率與其應(yīng)變和損傷狀況具有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,因此,可以通過(guò)測(cè)試其電阻率的變化來(lái)監(jiān)測(cè)碳纖維混凝土的應(yīng)變和損傷狀況。碳纖維混凝土還具有施工工藝簡(jiǎn)單、力學(xué)性能優(yōu)良、與混凝土結(jié)構(gòu)相容性好等特性,因此,它不僅可以用于路的交通車(chē)輛流和載重監(jiān)控,而且可較好的滿大型土木工程結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施的健康監(jiān)測(cè)技術(shù)的要求。此外,碳纖維凝凝土的電熱效應(yīng)和電磁屏蔽特性在混凝土結(jié)構(gòu)的溫度自適應(yīng)以及抗電磁干擾方面也具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

納米材料由于超微的粒徑而具有常規(guī)物體所不具有的超高強(qiáng)、超塑性和一些特殊的電學(xué)性能。納米材料被應(yīng)用于很多領(lǐng)域并取得了顯著的增強(qiáng)、增韌及智能化等效果?;炷磷鳛橐环N傳統(tǒng)材料,其性能越來(lái)越不能滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)其提出的更高要求,智能混凝土已經(jīng)成為一個(gè)新的發(fā)展方向。近年來(lái),一些學(xué)者將納米材料應(yīng)用于混凝土,開(kāi)辟了新的納米材料應(yīng)用和智能混凝土研究方向。已有的研究表明,混凝中摻加合適摻量的納米Si02Ti02后,抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度和韌性都得到了顯著提高。納米材料還賦予混凝土智能特性,水泥基納米復(fù)合材料其電阻率隨應(yīng)變而線性變化,并且具有很高的靈敏度和重復(fù)性,可用來(lái)作傳感器材料。水混基納米復(fù)合材料作為一種智能材料強(qiáng)度高,傳感性好,具有廣闊的發(fā)展前景。但材料。水混基綱術(shù)發(fā)百4cI卜/J-w/宙鵑付料強(qiáng)度高,傳感性好,具有廣I滴的發(fā)腱剮景。但少。而耐久性是評(píng)價(jià)混凝土性能好壞的重要指標(biāo),關(guān)系到納米混凝土結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期使用的安全性。耐久性研究是納米混凝土的優(yōu)異特性能否得到實(shí)際應(yīng)用的重要基礎(chǔ)。

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