建筑工程新型材料的應用與發(fā)展

劉慧慧

摘要：目前，隨著我國城市建設規(guī)模的不斷擴大，城市內的建筑數量也與日俱增。在各類建筑物中，新型建筑材料的應用占據著主導地位，其在節(jié)能降耗、環(huán)境保護等方面具有顯著優(yōu)勢，對于改善人們的居住條件和生活環(huán)境有重要作用。在建筑業(yè)發(fā)展中，新型建筑材料的研發(fā)與推廣是一項長期工作，需要得到政府、企業(yè)、社會等各方的有力支持。

關鍵詞：建筑工程;新型材料;應用;發(fā)展

1、關于新型建筑材料的簡要概述

新型建筑材料就是基于科學技術不斷演變提升發(fā)展形成的一種產物，其與以往傳統(tǒng)磚瓦施工材料相比較而言最大區(qū)別便是能根據功能性質不同將其明確劃分成化學材料、天然材料、金屬材料及非金屬材料等，無論是對建筑施工成效還是經濟成本控制方面都有著良好保證，再加上具備節(jié)能、環(huán)保、保溫及美觀等綜合性優(yōu)勢，被快速應用于建筑工程施工之中，不僅充分滿足了物質生活條件日益提升下人們的實際需求，還極大提高了建筑工程施工效率和質量水平。

雖然基于實際情況來看，新型建筑材料與傳統(tǒng)材料相比存在較多優(yōu)勢，但其價格成本也是相對較高，在這種情況下建筑施工單位若想獲得較快發(fā)展，就一定要做好經濟成本控制管理工作，最大限度發(fā)揮出新型建筑材料自身蘊含經濟價值和建筑施工價值，促使建筑工程經濟成本控制能夠逐漸朝向現代化、系統(tǒng)化方向過渡，有利于實現資源結構的合理配置，提出可行性較強建筑施工方案，為實現經濟成本控制最佳效果創(chuàng)造良好條件。

2、建筑工程中的新型材料應用分析

2.1高強度材料

2.1.1高強高性能混凝土

高強高性能混凝土在超高層建筑底層柱、梁、以及大跨度空間、預應力結構中應用效果較好，可有效減小截面尺寸、增大建筑使用面積，也有利于減輕結構自重，減少施工量，獲得更佳的經濟效益。由高強高性能混凝土的特性分析可知，其在強度、耐久性等諸多方面優(yōu)勢顯著，但是其脆性特性也是缺陷所在，特別是C80以上的混凝土，考慮脆性折減系數后，承載力方面優(yōu)勢不明顯。

2.1.2高強度鋼筋

在混凝土結構中，鋼筋是關鍵材料，其強度等級直接關系到結構安全性，由此混凝土鋼筋的高強度化發(fā)展是一大必然趨勢。高強度鋼筋的屈服強度高（400MPa），延性指標強屈比（>1.15）、伸長率（>7%）均可滿足一般抗震要求。若是建筑抗震要求較嚴，可選用專門抗震鋼筋HRBE系列。在實際應用中，高強度鋼筋往往由于裂縫、變形控制方面的要求，導致強度無法得到充分的利用，但是結構承載力的儲備大幅增加，此外高強度鋼筋應用于混凝土柱，可有效避免構成柱鉸屈服破壞結構。

2.2高耐久性材料

2.2.1耐久性混凝土

混凝土材料的脆性較大，極易受到各種因素的影響出現裂縫、局部損傷以及腐蝕情況，直接威脅到建（構）筑物的使用安全，縮短使用壽命，嚴重者甚至是引發(fā)重大事故?；诖耍炷恋哪途眯缘玫搅烁鼮閺V泛的關注，“混凝土結構壽命周期評價”逐漸成為行業(yè)內研究的一大熱點。

2.2.2耐火耐候鋼材

耐火耐候鋼主要具有耐高溫、耐惡劣氣候以及耐腐蝕強度的優(yōu)良性能。耐火鋼是一種特殊鋼材，與普通的鋼材相比，最為突出的特點是高溫下強度彈性模量均較好，高溫性能優(yōu)勢顯著;耐候鋼主要是通過在碳素鋼中摻加微量合金元素所得，表面腐蝕率顯著減小。在建筑鋼結構中，耐火耐候鋼可不用或減少涂裝，有利于減少相應的維護成本;鋼材的厚度可適當減薄，節(jié)約綜合成本超過30%;有利于減少污染，縮短施工周期，減輕建筑物重量，增強建筑安全性;有利于增加建筑有效空間，經濟、社會效益均較為顯著。

2.3輕質材料

對于建筑工程而言，輕質材料的使用有利于減輕建筑物的自重，在節(jié)約材料、提高運輸與吊裝效率方面也具有一定的優(yōu)勢。以混凝土材料為例，隨著高層建筑、大跨建筑的發(fā)展，普通混凝土自重大的缺點日益凸顯，解決途徑有兩個：提高混凝土強度;發(fā)展輕骨料混凝土。輕骨料混凝土，也稱為是輕集料混凝土，主要是采用輕骨料（輕粗骨料、輕細骨料或普通砂）、水泥和水配制所得，其中輕骨料的表觀密度低于普通骨料，如：陶粒。輕骨料混凝土的成本比之普通混凝土增加不多，其不僅具有輕質的特點，在保溫隔熱、耐火、隔聲、抗震方面也具有優(yōu)勢，具有極大的推廣應用價值。

2.4復合建筑材料

2.4.1纖維混凝土（FRC）

纖維混凝土指的是摻入了短鋼纖維或是合成纖維的混凝土，其中，鋼纖維的摻入，將混凝土的抗彎強度、抗拉強度、抗疲勞性以及耐久性顯著地提高;合成纖維的摻入則能夠提高混凝土韌性，阻斷混凝土內部的毛細管通道，從而大大降低混凝土暴露面水分的蒸發(fā)，減少混凝土塑性裂縫、干縮裂縫的出現。普通鋼纖維混凝土纖維體積率處于1～2%，與普通混凝土相比，其抗拉強度、抗彎強度以及抗剪強度分別可提高40～80%、60～120%、50～100%，相對而言抗壓強度的提高幅度偏小，一般處于0～5%，但韌性得到了大幅度提高。

2.4.2纖維增強復合材料（FRP）

纖維增強復合材料是一種高性能的新型材料，其主要是以纖維材料、基體材料按一定比例混合而制成，以碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維增強的樹脂基體，分別簡稱為CFRP、GFRP（俗稱為玻璃鋼）和AFRP。與傳統(tǒng)的材料相比，纖維增強復合材料輕質、高強，具有較好的耐腐蝕性能、隔熱性能，其可設計性好、工藝性優(yōu)良，但是此種材料的長期耐溫性較差，易老化，層間剪切強度較低，由此在實際工程實踐中需根據實際情況合理選用。

2.5綠色環(huán)保建筑材料

2.5.1綠色高性能混凝土（GHPC）

混凝土材料不但要向高性能方向發(fā)展，而且更需要與建筑工程材料可持續(xù)發(fā)展相結合。GHPC具有以下特征：更多地節(jié)約熟料水泥，減小了混凝土生產對環(huán)境的影響;更多地摻入了以工業(yè)廢渣為主的細摻料;充分發(fā)揮了高性能的優(yōu)勢，減少了水泥、混凝土用量;應用范圍更廣，如：需抗?jié)B、抗凍融的環(huán)境均可使用。

2.5.2再生骨料混凝土（RAC）

再生骨料混凝土，主要是把廢棄的混凝土塊破碎、清洗和分級，然后按照一定比例和級配混合形成再生混凝土骨料，最后部分或是全部代替砂石等天然骨料（主要是粗骨料）配制成新的混凝土。當前，國內的再生混凝土主要集中應用于非承重構件、混凝土樓面以及道路路面等。

3、建筑工程新型材料的發(fā)展

3.1可再生資源是首選之路

在我國，由于建筑工程發(fā)展迅速，使得工程中產生的建筑垃圾總量驚人，如果不加以利用，勢必會嚴重的污染環(huán)境，同時由于堆放垃圾還會占據大量的土地資源。當前的建筑模式不符合社會發(fā)展的趨勢，違背了可持續(xù)法發(fā)展的戰(zhàn)略方針。因此，在未來的發(fā)展中，需要重視可再生資源的利用，將其作為建筑工程的原材料，減少固體廢棄物的產生，進而降低的建筑工程對環(huán)境的影響。

3.2發(fā)展新型節(jié)能環(huán)保建材

目前，人們對環(huán)境質量的要求不斷提高，且環(huán)保意識逐漸增強，因此建筑工程需要在保障建筑質量的同時，要滿足業(yè)主對居住環(huán)境的要求，大力發(fā)展新型的節(jié)能環(huán)保建材。首先，建筑行業(yè)的學者應該加強對新型節(jié)能材料的研究力度，在現有節(jié)能材料的基礎上，以科學技術為依托，研制全新的、高質量的建筑材料，以此來促進建筑行業(yè)的發(fā)展。在施工中，需要結合不同建筑、不同地區(qū)的特點，選擇恰當的建筑材料，重視保溫材料、復合材料的具體應用，促進配套化、系列化的產品發(fā)展，進而全面促進建筑行業(yè)的發(fā)展。通過這樣的方式，能夠有效的將新型的節(jié)能環(huán)保材料應用在具體的建筑工程中，不僅能夠保證建筑工程的質量，還能夠滿足業(yè)主的具體需求，落實可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，為構建社會主義和諧社會做出貢獻。

結束語：綜上所述，新型建筑材料是科技發(fā)展的必然趨勢，也是經濟發(fā)展和社會進步的必然選擇。當今社會越來越多的建筑工程與自然資源總量和環(huán)境承載力之間的矛盾日益突出。新型建筑材料是解決這一問題的有效手段，是降低建筑對能源、資源需求，減少對生態(tài)環(huán)境影響，實現建筑行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的必然途徑。

參考文獻：

[1]張文輝.淺議新型建筑材料的發(fā)展及應用[J].技術與市場，2016（11）：16～17.