淺談新型建筑材料在橋梁建設(shè)中應(yīng)用

李小菊(四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司公路三分公司，成都 610000)

淺談新型建筑材料在橋梁建設(shè)中應(yīng)用

李小菊
(四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司公路三分公司，成都 610000)

我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快，不斷涌現(xiàn)出很多橋梁工程，也出現(xiàn)了很多新型建筑材料，在橋梁工程中可以應(yīng)用新型建筑材料，可以保證橋梁建設(shè)質(zhì)量的提升。新型建筑材料具有節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，和現(xiàn)代建筑要求生態(tài)化的特點(diǎn)是相符的，同時(shí)新型建筑材料比較實(shí)用，減輕了建筑物的承載量，能夠滿足人們的建筑需求，反映了現(xiàn)代建筑的高科技性和低成本性。筆者根據(jù)相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，主要探究新型建筑材料在橋梁建設(shè)中應(yīng)用的相關(guān)問題，供大家參考和借鑒。

新型建筑材料；橋梁建設(shè)；應(yīng)用

前言：

在我國(guó)橋梁建筑中，建筑材料費(fèi)用占據(jù)了一半的比例。在某種程度上，建筑材料的質(zhì)量類別會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，同時(shí)也會(huì)對(duì)建筑物的安全性造成影響。近些年，我國(guó)橋梁建筑安全事故頻發(fā)，國(guó)家要加強(qiáng)對(duì)建筑土木安全和耐久性的監(jiān)控，這樣可以提升企業(yè)的生產(chǎn)水平。傳統(tǒng)的建筑材料包括灰沙石等，新型建筑材料主要有保溫隔熱材料，新型墻體材料、裝飾裝修材料和防水密封材料等。我國(guó)新型建筑材料的發(fā)展可以更好的實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。在我國(guó)橋梁建設(shè)施工中，新型建筑材料的使用，可以改善建筑物的功能，同時(shí)也能增加建筑物的使用面積，保證建筑物抵御自然災(zāi)害能力的提升。另外，在橋梁建筑施工中使用新型建筑材料也能使施工更加高效。因此對(duì)新型建筑材料在橋梁建設(shè)中應(yīng)用的分析非常必要。

1 應(yīng)用于橋梁的新型建筑材料類別

新型建筑材料經(jīng)過了長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，形成了較多的種類，廣泛應(yīng)用于我國(guó)橋梁建筑中，可以保證我國(guó)橋梁的建筑質(zhì)量，達(dá)到節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，降低事故的發(fā)生率。以下主要分析應(yīng)用于橋梁的新型建筑材料類別。

（1）對(duì)新型復(fù)合材料的應(yīng)用進(jìn)行分析。新型復(fù)合材料有自身的優(yōu)勢(shì)。它是由兩種或兩種以上的材料組成，這兩種材料的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)不同，通過宏觀和微觀等結(jié)構(gòu)不同的層次，經(jīng)過復(fù)雜的空間組合，形成新型復(fù)合材料系統(tǒng)。新型復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn)是能將各種組分材料的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行發(fā)揮，技術(shù)人員能夠按照材料性能設(shè)計(jì)和制造材料。新型復(fù)合材料具有良好的耐疲勞性，能夠進(jìn)行有效的超載安裝，具有良好的減振性能和成型工藝。

（2）對(duì)纖維增強(qiáng)聚合物的應(yīng)用進(jìn)行分析。按照纖維聚合物的不同，可以將纖維分為芳綸纖維，碳纖維和玻璃纖維等種類。近些年，我國(guó)出現(xiàn)了連續(xù)玄武巖纖維。連續(xù)玄武巖纖維的特點(diǎn)是具有較高的強(qiáng)度，較強(qiáng)的自重，同時(shí)具有較強(qiáng)的耐腐蝕和較低的能耗。因此這些材料被廣泛應(yīng)用于我國(guó)橋梁建筑中。在橋梁建筑工程中，應(yīng)用纖維增強(qiáng)聚合物制成纜索材料，發(fā)展前景比較廣闊。技術(shù)人員在建造橋梁過程中，可以應(yīng)用芳綸纖維，玻璃纖維和碳纖維等纖維材料。碳纖維具有一定的特殊性，可以使造價(jià)降低，因此其發(fā)展?jié)摿^大。

（3）對(duì)智能材料的應(yīng)用進(jìn)行分析。智能材料指的是橋梁建筑過程中的敏感材料。智能材料的功能是自診斷，自感知、自修復(fù)和自適應(yīng)等。這樣可以使工程結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性提高，降低事故的發(fā)生率，也就是對(duì)周圍環(huán)境能夠感知，并且可以根據(jù)周圍環(huán)境的變化采取一些科學(xué)有效的對(duì)策。如果智能材料對(duì)壓力，溫度、聲音和電磁波等物理量能夠感知，智能材料的性質(zhì)和性狀會(huì)發(fā)生變化。智能材料的種類包括能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生反應(yīng)的液體，水泥、陶瓷和玻璃等，在橋梁工程中應(yīng)用非常廣泛。智能材料分別是感知材料和驅(qū)動(dòng)材料。感知材料指的是能夠感知內(nèi)部和外界的刺激，主要是對(duì)光、熱、磁、輻射和電的感知，傳感材料的類型包括壓電材料，光導(dǎo)纖維和記憶合金等。驅(qū)動(dòng)材料指的是，如果內(nèi)外部環(huán)境發(fā)生變化，能對(duì)其驅(qū)動(dòng)和響應(yīng)的材料，這些材料包括壓電材料，形狀記憶合金和電流變體等。

（4）對(duì)智能混凝土材料的應(yīng)用進(jìn)行分析。智能混凝土材料指的是在混凝土原有組分基礎(chǔ)上對(duì)智能型組分進(jìn)行混合，使這些多功能材料自我感知，自我記憶和自我適應(yīng)等。這些特性可以對(duì)混凝土的內(nèi)部損傷進(jìn)行有效的預(yù)防，并進(jìn)行自我檢測(cè)，避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)脆性破壞，并且按照檢測(cè)結(jié)果加強(qiáng)修復(fù)，使混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性提高，包括自診斷混凝土，自修復(fù)智能混凝土和自調(diào)節(jié)智能混凝土。

（5）對(duì)無源智能材料的應(yīng)用進(jìn)行分析。無緣智能材料的特點(diǎn)是可以進(jìn)行自我檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果向計(jì)算機(jī)報(bào)告。以后我國(guó)橋梁的發(fā)展是橋梁具有智能化的特點(diǎn)，在混凝土中會(huì)布滿數(shù)據(jù)通道和光纖，可以對(duì)裂縫進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)也能對(duì)車流量引起的振動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)這種信息，橋梁能夠第一時(shí)間做出反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)自我檢測(cè)，并進(jìn)行自我修復(fù)。

（6）對(duì)形狀記憶合金的應(yīng)用進(jìn)行分析。形狀記憶合金在經(jīng)過拉伸和折彎之后還能恢復(fù)原狀，主要在顯微操縱器和機(jī)械臂中的應(yīng)用比較廣，因此可以在智能預(yù)應(yīng)力橋梁中應(yīng)用。在通電后，會(huì)發(fā)生相變。通過輸出力對(duì)活載引起的撓度產(chǎn)生抵抗，橋梁結(jié)構(gòu)會(huì)達(dá)到微撓度的目標(biāo)，這樣軌道交通的發(fā)展速度較快，結(jié)構(gòu)可以自行適應(yīng)。

（7）對(duì)超高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線的應(yīng)用進(jìn)行分析。我國(guó)橋梁結(jié)構(gòu)在不斷增加寬度和跨度，結(jié)構(gòu)中會(huì)用到很多預(yù)應(yīng)力鋼筋，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和布置預(yù)應(yīng)力束有一定的困難，在橋梁施工中張拉力筋很可能會(huì)造成不安全事故。普通預(yù)應(yīng)力鋼筋被超高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線代替，可以加強(qiáng)對(duì)鋼材的節(jié)省，使建筑橋梁的設(shè)計(jì)更加方便，施工效率更高，同時(shí)施工難度也比較小，這種改進(jìn)方法是非常值得推廣的，在橋梁建筑施工中，要加強(qiáng)對(duì)超高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線的應(yīng)用。

2 新型建筑材料建構(gòu)的橋梁類型

新型建筑材料建造的橋梁和傳統(tǒng)橋梁有一定的區(qū)別，主要有自愈橋，探測(cè)橋、碳纖維加固橋。這些橋梁和傳統(tǒng)橋梁相比，有一定的優(yōu)勢(shì)。以下具體分析新型建筑材料建構(gòu)的橋梁。

（1）對(duì)自愈橋進(jìn)行分析。自愈橋是美國(guó)科學(xué)家研制成功的一種橋梁，這種橋梁可以對(duì)自身裂縫進(jìn)行修復(fù)，建造的原材料是智能混凝土。這種智能混凝土的屬性是活的有機(jī)物，可以對(duì)自身裂縫進(jìn)行感知， 并自行修補(bǔ)好裂縫。所以能將混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命延長(zhǎng)，避免發(fā)生災(zāi)害，這樣就可以使橋梁的安全性提高。

（2）對(duì)探測(cè)橋進(jìn)行分析。將微量短碳纖維加入混凝土，外加應(yīng)力發(fā)生變化后，電阻也會(huì)發(fā)生變化。在橋梁建設(shè)過程中加入這種混凝土，橋梁可以充當(dāng)應(yīng)力探測(cè)器的功能，建成后的橋梁先進(jìn)性更強(qiáng)。

（3）對(duì)炭纖維加固橋進(jìn)行分析。技術(shù)人員在開展橋梁施工過程中，傳統(tǒng)鋼板可以用碳纖維代替，這樣可以使鋼筋混凝土橋梁的修復(fù)和加固更加方便和快捷，相對(duì)于傳統(tǒng)橋梁是一種進(jìn)步，因此在技術(shù)人員可以利用新型材料建設(shè)炭纖維加固橋。

總結(jié)：

綜上所述，在我國(guó)橋梁建設(shè)過程中，新型材料的應(yīng)用是一種必然，可以使橋梁建設(shè)水平提高，橋梁質(zhì)量提高，并且具有綠色，環(huán)保和無污染的特點(diǎn)。文章首先從“新型復(fù)合材料的應(yīng)用，纖維增強(qiáng)聚合物的應(yīng)用、智能材料的應(yīng)用、智能混凝土材料的應(yīng)用、無源智能材料的應(yīng)用、形狀記憶合金的應(yīng)用、超高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線的應(yīng)用”等方面分析應(yīng)用于橋梁的新型建筑材料類別，再?gòu)摹白杂鷺?，探測(cè)橋和炭纖維加固橋”等方面分析新型建筑材料建構(gòu)的橋梁類型。希望通過本文的研究對(duì)新型建筑材料在橋梁建設(shè)中應(yīng)用水平的提高有所幫助。

[1]尤平若.新型建筑材料在橋梁建設(shè)中的應(yīng)用[J].山東交通科技,2011,04:58-60.

[2]尤平若.新型建筑材料在橋梁建設(shè)中的應(yīng)用[J].山西建筑,2012,01:112-113.

[3]閆恒,韓美言,李世民.淺談新型建筑材料的發(fā)展和應(yīng)用[J].四川水泥,2015,02:302.

[4]劉志偉.淺談新型建筑材料在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用[J].居業(yè),2015,04:21-22.

[5]俸云玲.淺談新型建筑材料的發(fā)展和應(yīng)用[J].科技資訊,2014,10:49.

U45

B

1007-6344（2016）04-0030-01