土木工程概论论文

浅析材料对土木工程发展的影响摘要：材料的发展推动了土木工程的发展，而土木工程的发展给社会给人类带来了方便，改善了社会的环境与人类的生活。

发展绿色建材，建立建材产品的绿色性能指标和清洁生产企业的标准贫家体系，意义重大而深远。

这是一个挑战，也是机遇，抓住机遇，开发出符合我国强改政策，满足建筑节能要求的新型建材，对建筑节能的贡献，对未来土木工程的贡献与可持续发展都是举足轻重的。

科技发展日新月异，建筑行业也受其影响，各种新型材料，让不可能变味了可能。

材料是构成各种土木工程建筑物的物质基础，其性能表现对于各种建筑物的性能具有重要影响。

材料不仅是工程建设的物质基础，而且是决定工程质量和使用性能的关键因素，材料决定着建筑物的结构安全、性能可靠、耐久、美观、经济实用的综合品质。

材料对于土木工程的应用在我们日常生活中十分普遍，不同的土木工程材料体现了不同建筑物的性质，同时也体现出不同时期土木工程的发展，因此，材料是土木工程的根本条件。

1.简述材料的影响及其发展历史首先，土木工程材料是建设工程的物质基础，在我国土木工程的总造价中，土木工程材料的价格直接影响着建设投资。

另外，土木工程材料于工程设计和施工工艺之间存在着相互制约、相互促进、相互依存的关系。

一种新型土木工程材料的出现，必将促进建筑形式的创新，同时，结构设计和施工工艺也将要进行相应的改进和提高。

如高强度混凝土的推广应用，要求新的钢筋混凝土结构设计的施工技术规程。

同样，新的建筑形式和结构布置也呼吁着新的土木工程材料。

再次，构筑物的功能和使用寿命在很大程度上取决于土木工程材料的性能。

如保温隔热材料的使用效果、钢材的锈蚀、防水材料的老化等。

所以为了建筑物获得结构安全、性能可靠、耐久、美观、经济适用的综合品质，选择和使用材料是各项土木工程建设中的首要任务之一。

材料的不断发展推动着土木工程的发展。

在远古时代，人类的住、行采用的是石块和树木。

公元前12～4世纪后创制了瓦和砖，人类才用人造材料做成的住房。

17世纪有了生铁和熟铁以后，直到18世纪才有了第一条铸铁铁路；后来发展了钢材，才在19世纪后期诞生了第一幢11层高的高层建筑。

1824年有了勃兰特水泥，才使后来的钢筋混凝土得到了蓬勃发展。

如今各种高强度结构材料、新型装饰材料和防水材料的开发，则和20世纪中期以来高分子材料在土木工程中的广泛应用密切相关。

2.材料在土木工程建设中的作用土木工程建筑物形成的过程，主要是根据材料性能而设计成适当的结构形式，并按照设计要求将材料进行构筑或组合的过程。

在此过程中，材料的选择是否正确，材料的使用是否科学，材料的构筑是否合理，不仅直接决定了建筑物的质量或使用性能，也直接决定着工程的成本。

因此，材料的性能直接决定了工程的设计方法和准则，也决定着工程的建造技术于构筑方式，对土木工程建设各方面都具有重要的影响。

（1）材料对土木工程质量的影响质量是土木工程建设中追求的第一目标，而工程质量的优劣与所采用材料的质量水平以及使用的合理与否具有直接的关系。

通常，材料的品种、组成、构造、规格及使用方法等对土木工程的结构安全性、坚固耐久性及适用性等工程质量指标都有直接的影响。

以往工程实践表明，从材料的选择、生产、使用、检验评定，到材料的贮运、保管等环节都必须做到科学合理；否则，任何环节的失误都可能造成工程的质量缺陷，甚至是重大质量事故。

国内外土木工程的重大质量事故多与材料的质量不良或使用不当有关。

（2）.材料对土木工程造价及资源消耗地影响在一般土木工程的总造价中，与材料直接有关的费用占50％以上。

在工程建设中，材料的选择、使用和管理是否合理。

对其工程成本的影响很大。

在有些工程或工程的某些不为，可选择的材料品种很多。

虽然采用不同的材料或不同的使用方法，但在土木工程中最终的体现效果相近，但是所学要的成本以及所消耗的资源相差可能很大。

为此，可以通过优化选择和正确与充分使用材料，在满足工程各项使用要求的条件下，见地材料的资源消耗或能源消耗，节约与材料有关的费用。

因此，从工程技术经济及可持续发展的角度来看，正确选择和使用材料，在土木工程建设中有着十分重要的意义。

（3）.材料对土木工程技术的影响土木工程建设过程中，工程的设计方法、施工方法往往都与材料密切有关，材料的性能直接决定了土木工程所采用的结构形式、使用方法或操作技术工艺等。

通常情况下，结构设计形式或设计方法的变革都必须以适应与充分发挥材料的性能为前提。

在施工过程中，要最大程度地实现设计意图，就必须选择最为适当的材料品种与规格，并结合所选材料的特性，确定最佳的方法或工艺，以便最大程度地满足人们对工程性能的要求。

从土木工程的发展历史来看，材料品种或性能地变迁，往往是土木工程技术发展的动力和变革工程建造方法的基础。

新的土木工程材料的出现，也会使工程设计方法及施工技术产生显著的变革或进步。

在现代土木工程建设中，所用材料品种更是决定工程结构设计理论和施工技术水平的最主要因素之一。

3.土木工程材料的发展现状（1）.当代土木工程材料的发展人类历史的进程中，材料往往作为一个时代的标志。

随着人类文明及科学技术的进步，土木工程所用的材料也在不断进步与更新换代。

在所有材料中，最为主要和最为大宗的材料是钢材、混凝土、木材、和砌体。

1，钢材土木工程所用的钢材主要成分是Fe（约99％）和少量的C，称低碳钢；若含有少量的Mn，Si，V等元素，称低合金钢。

最常用的有型材、板材、管材和线材。

型材、板材和管材可以通过焊接等方式做成需要的各种钢结构。

线材可以浇筑在混凝土内做成需要的各种钢筋混凝土结构。

钢材的优点是材质均匀、强度高、塑性好，便于加工安装。

2，混凝土工程中所用的混凝土是由水泥作胶凝材料，以砂、石子作骨料与水按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而成的水泥混凝土。

混凝土的优点是可模性、耐久性、耐火性、整体性都较好，易于就地取材，价格低，强度比砖、木材高，能和钢筋粘结做成强度更高的钢筋混凝土结构。

3，木材土木工程所用的木材主要取自树木的树干。

常用的木材有圆木、方木、条木、板材等。

还可以木材、木质碎料、木质纤维为原料，加胶粘剂制成人造板和胶合木。

木材的自重轻，制作容易，架设简便，工期快，造价便宜。

4，砌体土木工程所用的砌体由石材、粘土、混凝土、工业废料等材料做成的快材，和水泥、石膏等胶凝材料与砂、水混合做成的砂浆，叠合粘结而成的复合材料。

砌体易于就地取材，价格低廉，施工简便，隔热保温性以及耐火性好。

目前，随着建筑物的高度、强度、功能多样性、外观等不断的变化，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、化学有机材料及其其他人工合成材料、各种复合材料等在土木工程中已占有愈来愈重要的地位。

（2）当代土木工程材料的新进展及应用现状1，纳米材料随着纳米科技的发展，纳米材料、纳米技术已被应用在各项工程中，目前已在土木建筑工程中得到应用的纳米材料是纳米涂料。

纳米涂料融入了保护人体健康的功能组分，有灭杀多种病菌的功能，能净化空气，防霉除臭。

与传统涂料相比，有不褪色、不粉化、不脱落、五毒安全等特点。

2，耐火钢的发展与应用现状随着炼钢技术与钢产量的提高，国际间技术交流与合作的增强，钢结构应用技术在得到蓬勃发展，但随着钢结构的发展，防火防护问题也日趋突出。

因此，世界各国对钢结构采用了多种方法进行防护，分为截流法和疏导法。

高性能耐火耐候钢也就成了一种先进工业国竞相开发的有广泛用途的特殊钢材，在高层、超高层大跨度建筑的防火、抗震、抗腐蚀方面均表现出良好的性能，如日本新日铁第二办公楼按传统设计柱梁防火层厚达50mm，使用耐火耐候钢厚防火层减至15mm。

据资料介绍，耐火耐候钢在日本建筑行业的需求量正呈快速增长势头，欧美、韩国、澳大利亚等国也相继开展了研究与生产。

而在国内，上海于2001年首次大批量生产耐火耐候钢，并成功应用于高层住宅中。

4.土木工程材料及土木工程的发展前景（1）建筑材料向高功能、多品种和组合利用方向发展1，传统材料既要改善其性能又要增加品种如墙体材料的发展方向是努力改善其传统性能，力求因地制宜地合理使用；混凝土材料未来地发展方向应是绿色高性能混凝土、超高性能混凝土和自然修复混凝土等新品种；金属材料应该向开发经济断面型钢，如轧制H型钢、T型钢和更高强度地耐候钢2，组合材料要加大力加以开发用两种或两种以上材料组合，利用各自的优越性开发出高性能的便于使用的建筑制品，应该成为21世纪土木工程的一个重要特征。

3，化学合成材料用于抗力结构是材料发展的展新领域今后的方向一是扩展用于建筑的外围部件，二是改善建筑制品的性能，三是在升入研究、开发其手里和变形的性能后广泛用于抗力结构。

（2）绿色土木工程材料的发展应用于土木工程的材料不仅影响着工程本身的性质与使用，还影响着整个社会的环境与发展。

以往许多材料的生产和使用在造福人类的同时，也危害着人类与自然环境。

有些则直接危害着建设者或使用者，甚至成为环境的污染源。

为了保护人类赖以生存的环境，未来的土木工程材料在技术性能不断改进的同时，还应遵循工程建设以环境为本的宗旨。

因此开发和使用绿色建材，实现材料与环境的协调及相互适应，将是未来土木工程材料发展的必然趋势。

绿色建材的发展方向，首先要删繁就简，主要是针对国内的许多地方存在铺张浪费之风，创造一种自然、质朴的生活和工作环境与可持续发展是一致的；同时还要贴近自然，选用自然材料，提倡突出材料本身的自然特性；最后，要强调环保，也是最重要的，即有益人体健康，有益环境，不但不污染环境还要能够净化环境，减少环境负荷，减少环境污染，充分利用废弃物。

（3）土木工程的可持续发展在原有建筑材料的重新应用以及新型绿色材料发展的基础上，未来的土木工程发展方向将是环保的，是可持续的。

未来的土木工程，将会出现更多环保建筑，节能建筑，这从生态发展上说减轻了环境的压力，协调了人类和环境的关系，从人类自身来说更有益于人类的健康，为人类提供更舒适的生活空间，在经济发展上可以转变经济增长方式，提高竞争力，促进社会经济的可持续发展。

综上，材料的发展推动了土木工程的发展，而土木工程的发展给社会给人类带来了方便，改善了社会的环境与人类的生活，所以最终土木工程的发展必是服务于社会，服务于人类，且与自然协调。

发展绿色建材，建立建材产品的绿色性能指标和清洁生产企业的标准贫家体系，意义重大而深远。

这是一个挑战，也是机遇，抓住机遇，开发出符合我国强改政策，满足建筑节能要求的新型建材，对建筑节能的贡献，对未来土木工程的贡献与可持续发展都是举足轻重的。

参考文献：赵方冉，土木建筑工程材料.第二版. 北京：中国建材工业出版社，2003.1赵方冉，土木工程材料. 上海：同济大学出版社，2004.7罗福午，土木工程（专业）概论.第三版. 武汉：武汉理工大学出版社，2007.5叶列平，.土木工程前沿. 北京：清华大学出版社，2006.10中国硅酸盐学会房屋建筑材料分会编，新型建筑材料技术与发展. 北京：中国建材工业出版社，2003.9。