1、銅陵學院建筑工程學院 本科生課程論文對土木工程材料的初步認識課程名稱：土木工程概論考試方式：論文姓名：戴仁輝學號：1311131012專業：工程造價指導教師：高秀麗摘要：土木工程材料是我國經濟發展和社會進步的重要基礎原材料之一。雖然中國國土面積占世界第三,但我國的人口基數巨大這就導致了人均國土面積低于世界平均水平。土地資源問題已經成為我國所面臨的嚴酷問題。這對土木工程材料的生產研究使用和發展提出了更新的要求和挑戰。特別是小康社會的建設和城鎮化的全面推進，乃至整個現代化建設的實施，預示著我國未來幾十年的經濟發展和社會進步對土木工程材料有著更高的市場要求，也意味著我國土木工程材料領域有著巨大的發展
2、空間。因此，了解土木工程材料的發展狀況、把握土木工程材料的發展趨勢顯得尤為重要。關鍵詞：土木工程；建筑；材料；發展。任何土木工程建筑物與構筑物都是用相應的材料按一定的要求建造的，土木工程中所使用的各種材料統稱為土木工程材料。從古至今，土木工程的發展要求與材料的數量、質量之間存在著相互依賴和相互矛盾的關系。土木工程材料的生產和使用就是不斷解決這個矛盾的過程中不斷的發展和完善的。早在原始社會時期，人們為了抵御雨雪風寒和野獸襲擊，居于天然山穴和樹巢中，即所謂“穴居巢處”，進入石器、鐵器時代人們開始使用簡單的工具砍伐樹木和茅草，搭建簡單的房屋，開鑿石材建造簡易的房屋以及紀念性構筑物。進入青銅器時代出現
3、了木結構及“版筑建筑”即墻體用木板或木棍做邊框，然后在框內澆注黏土，用木杵夯實之后將木板拆除的建筑物。此時已經能夠建造出舒適性較好的建筑物，所使用的主要是天然石材，木材，黏土，茅草等天然材料。到了人類能夠用黏土燒制磚、瓦，用石灰巖燒制石灰之后，土木工程材料由天然材料進入了人工材料階段，使用的結構材料主要是磚，石材和木材。磚是一種常用的砌筑材料。磚瓦的生產和使用在我國歷史悠久，有“秦磚漢瓦”之稱。制磚的原料容易取得，生產工藝比較簡單，價格低、體積小便于組合，粘土磚還有防火、隔熱、隔聲、吸潮等優點。所以至今仍然廣泛地用于墻體、基礎、柱等砌筑工程中。由于屈才方便簡單，廉價，所以這種材料在土木工程建筑
4、中占有舉足輕重的地位，隨著社會的發展，新材料和新技術的應用，更多環保型，節約性材料的相繼誕生，預示著土木工程材料新的發展方向，但基于磚石材料必是主流！天然石是最古老的土木工程材料之一，由于天然石有很高的抗壓強度，良好的耐磨性和耐久性；資源分布廣泛，蘊藏量富，便于就地取材，生產成本低等優點。是土木工程中修筑城垣，橋梁，房屋，道路和水利工程的主要材料。例如古埃及的金字塔和中國的趙洲橋以及古長城等。縱觀世界乃至我國建筑歷史及其成就，幾乎無不基于石而立的建筑，石在土木工程材料中可以算是基本的材料但是卻相當重要，不管是在抗洪抗震等方面還是在美觀美學等方面都相當的重要!木材是人類使用最早的土木工程材料之一
5、，具有輕質高強、耐沖擊、彈性和韌性好，導熱性低，紋理羌觀、裝飾性好等特點。但存在各向異性，可能受含水率和天然疵病的影響較大，易燃、易蟲蛀等缺點。木材易于加工，并且通過加工處理遠可以克服或減輕各向異性、含水率和天然疵病等對性能的不良影響。因此，木材在古建筑及現代建筑中都得到了極為廣泛的應用。從19世紀初，人類開始將鋼材用于建造橋梁和房屋。到19世紀中期，鋼材的品種、規格、生產規模大幅度增長，強度不斷提高，鋼材的切割和連接等加工技術也大為發展，為建筑結構向大跨重載方向奠定的重要基礎。與此同時，鋼筋混凝土問世，并在20世紀20年代出現了預應力鋼筋混凝土，使近代土木工程的結構形式和規模發生了飛躍性的進
6、展。鋼材有著獨特的韌性和抗腐蝕抗擊打抗擠壓的能力，是現在建筑中工程家比較信賴的材料！鋼材廣泛的運用于鐵路，橋梁，建筑工程等各種結構工程中，是在嚴格的技術控制條件下生產的品質均勻致密，抗拉、抗壓、抗彎、抗剪切，強度都很高。常溫下能承受較大的沖擊和震動荷載，有一定的塑性和很好的韌性。良好的加工性能，可以鑄造、鍛壓、焊接、鉚接和切割，便于裝備，同時為鋼結構高層建筑創造條件。鋼筋混凝土是指配制鋼筋的混凝土，克服了混凝土抗拉強度低的弱點，同時保護鋼筋不被腐蝕，在其中合理的配置鋼筋可充分發揮混凝土抗壓強度高和鋼筋抗拉強度高的特點，同時承受荷載并滿足工程結構的需要。預應力混凝土一般指預應力鋼筋混凝土，通過張
7、拉鋼筋產生預應力。采用預應力鋼筋混凝土可以提高制品或構件的抗拉能力，減少或推遲裂縫的出現，充分利用高強材料，因而制品或構件的抗裂度，剛度耐久性都大大提高，減輕自重，節約材料等。如果說19世紀鋼材和混凝土作為結構材料的出現使土木工程的規模產生了飛躍性的發展，那么20世紀出現的高分子材料、新型金屬材料和各種復合材料，使土木工程的功能和外觀發生了根本性的改變。就拿彩鋼夾芯板材為例，它分為彩鋼聚氨酯夾芯板材和彩鋼聚苯乙烯夾芯板材兩種。用彩色涂層鋼板做面層，芯材分為聚氨酯和聚苯乙烯泡沫塑料兩種，通過特定的生產工藝（干法復合工藝）復合而成的隔熱夾芯板。無論是那種夾芯板都具有“三合一”共同工作的特點。彩鋼板
8、有強度高、防水、防腐蝕好、色澤鮮艷等優點，而泡沫塑料重量輕、保溫性能極佳，又可承受一定的剪力。是非常理想的保溫隔熱材料。產品廣泛用于快速建設的輕鋼結構房屋、保溫隔層、保溫冷藏車廂以及普通工業與民用建筑等。這種材料在現代建筑中有極其重要的作用，在房屋建筑保溫保冷，調節室內空氣溫度中起著重要的作用，這無疑讓該材料登上重要的臺階！20世紀后半期，人居環境與可持續發展成為世界關注的焦點。土木工程材料在人類與自然界進行物質交換活動中用量最大，對地球資源、能源的消耗和自然環境、生態平衡等具有重要的影響。因此，再從事土木工程材料的研究及開發工程中，不僅需要考慮材料的性能能否滿足人類的需求，還要考慮材料的生產
9、和使用對能源和環境是否帶來過大的負面影響。于是便有了綠色建材。綠色建材，又稱生態建材、環保建材和健康建材，指健康型、環保型、安全型的建筑材料，在國際上也稱為“健康建材”或“環保建材”，綠色建材不是指單獨的建材產品，而是對建材“健康、環保、安全”品性的評價。它注重建材對人體健康和環保所造成的影響及安全防火性能。它具有消磁、消聲、調光、調溫、隔熱、防火、抗靜電的性能，并具有調節人體機能的特種新型功能建筑材料。隨著社會的發展，世界開始邁向嶄新的一步，創建節約環保型社會是我們每個公民的職責，作為新一代的工程師，在工程建設中要時刻把握建筑的核心思想，在能源利用和環境保護方面需要有和諧的統一和規劃!綠色建
10、材的發展必然是社會建筑學和工程建筑學的主流，作為一種新的思想和目標，必將帶動世界材料開發發展和研究新的格局！綠色建材的利用，必將是建筑學和土木工程材料學中發展的主題方向！它將為社會可持續發展和人性化發展做出應有的貢獻！隨著我國改革開放的不斷深入和經濟的迅速發展，中國將面臨一個更大規模的建設高潮。可以說，我們正面臨著一個伴隨著國民經濟飛躍的土木工程大發展的大好時期。而且這樣一個優良的發展環境已經受到并將繼續受到西方國家的急切關注。作為跨世紀的一代，這一大好形勢為我們提供了空前難得的施展才干、向國際水平沖擊的良好機遇。同時，我們也深深感到，這是一個“機遇”與“挑戰”并存、“合作”與“競爭”交織、“
11、創新”與“循舊”相爭的時代，如何把握世紀之交時土木工程學科的發展趨勢，開創具有中國特色、具有國際一流水平的土木工程學科的新紀元，是對我們跨世紀一代人的嚴峻挑戰。作為建工學院的本科學生，我會在大學四年的學習過程中，努力提升工程能力，在學生工作中提升管理能力，逐步完善自己的知識結構，從中培養出科技開發能力并在表達能力上多下工夫。不過，這些技能還構不成一個真正有助于我國可持續發展的造價工程師。因為工程師最重要的是具備高尚的道德文化修養和思想品質。為了國家和民族的利益，獻身祖國的事業。為了國家的榮譽，能有強烈的競爭意識只有這樣，才能做一名合格的中國造價工程師。我們還應看到，我國的土木工程事業與世界一流
12、水平還有一定的差距。譬如國內的不少高層建筑（包括上海的環球金融中心），其工程設計幾乎全部由國外承擔，鋼材幾乎全部從國外進口，工程總承包也大多由國外承擔，只有鋼結構制作與安裝等工作由國內單位承擔。獲得完全自主的知識產權，實現工程建筑的國產化，趕超國際水平，需要我們青年一代去完成！參考資料:1 楊家福 中國土木工程指南1993 1-42 鄭哲敏 20-21世紀的力學 21世紀科技展望1994 No.123 胡世德 10年來世界超高層建筑發展趨勢 建筑技術 1996 No.24 項海帆 橋梁的美學思考 科學雜志 2002 No.15葉耀先 建筑業的可持續發展及其相應原則 科技導報 1998 No.36土木工程 (英)斯科特(Scott,J.S.)撰 中國建筑工業出版社7土木建筑文獻檢索與利用 肖友瑟主編 大連理工大學出版社8土木工程總論 丁大鈞，蔣永生編 中國建筑工業出版社9土木建筑工程概論 王繼明主編 高等教育出版社10土木工程學報 中國土木工程學會 土木工程學報編輯部11土木工程 中國土木工程學會 科學出版社12土木工程概論上海交通出版社
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