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【摘要】科學技術的發展帶動了社會的發展，人們的生活理念出現了一定的變化，對居住環境及生活環境的要求隨之增加。土木工程行業需要根據人們的實際需求，加強新型土木工程車材料的研發，廣泛應用新型混凝土材料、智能材料及新型復合材料，提高土木工程結構的性能，降低土木工程建設的成本，提升土木工程的質量，實現土木工程的可持續發展。

【關鍵詞】土木工程；混凝土；復合材料

前言

土木工程材料是土木工程的基礎，其質量及性能影響著整個土木工程的質量，在科學技術迅猛發展的當下，土木工程材料層出不窮，土木工程項目建設中應用了大量的新型土木工程材料，有效提高了土木工程的施工效率，緩解了施工人員的工作強度，可以降低土木工程施工的能耗，滿足人們對土木工程項目的需求。因此，對于新型土木工程材料的研究是很有必要的。

1新型土木工程材料的優勢

在土木工程中，材料的選擇及應用會對土木工程的質量產生直接的影響。和傳統土木工程材料相比，新型土木材料在性能、能耗等方面，有顯著的優勢，可以提升土木工程車材料的使用壽命。土木工程中新型土木材料的應用，能夠顯著提升土木工程的施工效率，可以縮短土木工程施工的工期，降低施工人員的工作強度。與此同時，在土木工程建設工程中，存在大量的能源損耗，還會造成較為嚴重的環境污染問題。為了響應國家節能減排的號召，土木工程施工單位需要加強新型土木工程材料的應用，選擇新型綠色土木工程材料，降低土木工程的能源損耗，改善城市生態環境。綠色土木工程材料大都由生產生活中產生的廢棄物制造而成，通過循環利用，降低生產對環境的污染，而且綠色土木工程材料建造的建筑物，不會對建筑用戶的身體造成損害，可以顯著提升居民的生活質量，實現社會的穩定發展[1]。

2新型土木工程材料的類別及應用

2.1新型混凝土材料

新型混凝土材料主要是在普通混凝土的基礎上，添加新型原料制作而成的混凝土材料，具備成本低廉、強度大以及施工難度低等優勢。常見的新型混凝土有以下幾種：（1）輕質混凝土，輕質混凝土是在普通混凝土中應用天然形狀記憶效應示意圖輕骨料、煤矸石或者工業廢料輕骨料等材料。輕質混凝土材料具備強度高、成本低、密度小等優勢，具有良好的保溫性能及抗凍性能，適用于東北等寒冷地區的土木工程。（2）低強混凝土，低強混凝土主要是指抗壓強度在30MPa以內的混凝土，可以在建筑地基和樁基澆筑中用作隔離或者填補材料，也能夠用作鋪墊基底。在公路路基和地下構造施工工程中的應用也較為廣泛。通過普通混凝土和低強混凝土的配合應用，施工單位可以合理控制混凝土的抗壓強度、彈性模量及相對密度，在很大程度上避免了收縮裂縫的出現。（3）自密實混凝土，和普通混凝土制作流程有所差異，自密實混凝土不需要進行振搗，而是根據自重完成密實。獨特的制造工藝使自密實混凝土具備更大的流動性，但是自密實混凝土并不會出現離析問題，可以有效保障混凝土的基本性能。在土木工程中，自密實混凝土的施工不會產生較大的噪音，可以支持夜間施工。自密實混凝土更為均勻，鋼筋可以在自密實混凝土中密集布置，適用于構件體型相對復雜的土木工程中。

2.2智能土木工程材料

智能土木工程材料可以進行自我診斷，有助于土木工程的智能化發展。目前土木工程中應用最為廣泛的智能材料為碳纖維機敏混凝土，該智能材料由砂漿、混凝土、連續碳纖維或者短切碳纖維。碳纖維機敏混凝土的電阻率和材料的損傷狀況存在較為密切的聯系，通過對材料電阻率的測量，可以掌握土木工程結構的狀況，明確結構中是否存在應變或者損傷，從而預先采取加固或者預防措施，保障土木工程相關用戶的安全。在實際的土木工程施工中，碳纖維機敏混凝土憑借其優異的力學性能，可以和普通混凝土進行配合應用，在市政工程中的應用十分廣泛，交通部門可以通過碳纖維機敏混凝土材料，獲取道路車輛的載重狀況，不僅可以掌握道路的損傷狀況，還可以找出超載車輛，保障交通運輸的安全運行。另外，形狀記憶合金在土木工程中的應用較為廣泛，在該智能材料的形狀被改變之后，可以產生形狀記憶效應，轉變為最初的形態。這一特征使得形狀記憶合金具備自我診斷功能，有助于土木工程結構強度的提升。施工人員大都將其設置于結構層間或者底部等容易使受到地震作用的部位，可以有效消耗地震能量，提高建筑物的抗震性。

2.3新型復合材料

對于土木工程而言，新型復合材料主要是指FRP（纖維增強復合塑料），該復合材料是將基體材料與纖維材料按照一定比例混合而成，具備較為優異的力學性能，在機械強度、耐腐蝕性和硬度等方面，都要優于傳統土木工程材料。在以往的土木工程施工中，由于材料的不足，土木工程結構存在過早退化及結構功能缺乏等問題，而新型復合材料的出現，有效解決了這一問題。纖維增強復合塑料能夠替代鋼管或者鋼筋，用作土木結構，對于退化的土木工程結構，施工單位可以使用纖維增強復合塑料進行加固。大量實踐研究表明，纖維增強復合塑料復合札工程結構的輕質化及大跨度發展趨勢，值得推廣應用[2]。

3新型土木工程材料的發展趨勢分析

3.1復合化發展

通過上述分析可知，和普通土木工程材料相比，復合材料具備更為顯著的優勢及廣闊的應用范圍。以纖維增強復合塑料為例，該新型土木工程材料在水工結構、隧道工程及地下構造施工中的應用十分廣泛，可以避免鋼筋被銹蝕，大大縮短了土木工程的維護管理費用及時間。目前已有施工單位將纖維增強復合塑料應用于橋梁工程及巖土采挖工程中，研究學者也針對纖維增強復合塑料的性能，研發了配套生產產品，如配套錨夾具以及FRP筋。在未來的發展中，研究學者需要加強對復合材料及其配套產品的研究，促進新型土木工程材料的復合化發展。

3.2綠色化發展

在新型土木工程材料的發展中，需要貫徹落實國家節能減排的目標，實現土木工程材料的綠色化發展。在土木工程材料更新換代的同時，工程節能化力度隨之增加，道路橋梁等工程需要降低能耗，建筑工程需要提升防水保溫性能，減少土木工程的能耗。與此同時，在人們生活水平及生活質量逐漸提升的當下，人們對居住環境及建筑材料的要求隨之升高，施工單位需要盡量選擇綠色、無污染、可循環的土木工程材料。比如，在未來的土木工程施工中，施工單位需要盡量減少水泥的應用，而是推廣將工業廢渣作為生產原料的新型混凝土材料，從而提升土木工程的社會效益及環保效益。

3.3智能化發展

智能材料的應用有效解決了土木工程結構存在的安全性及持久性問題。因此，在未來的發展中，智能材料將會在土木工程中得到廣泛的應用，施工單位可以在土木工程結構中安裝傳感器，對土木工程結構的各項性能進行實時監測，實現高效的土木工程管理，有助于土木工程使用壽命的延長。就目前的狀況看來，智能材料在土木工程中的應用局限于大型水力發電工程以及高層建筑等項目中，施工單位可以將其應用范圍擴展到大水壩工程、采油平臺以及船閘等混凝土結構項目中，實現新型土木工程的智能化發展。

3.4高性能化發展

研究學者需要加強對新型土木工程材料的研發，通過高性能化材料的推出，實現智能結構及功能一體化發展。具體而言，研究學者需要根據不同的應用場合，研發相應的高性能材料，實現土木工程材料的專業化發展。比如，抗震性能較強的新型材料、防水性能較強的新型材料、保溫性能或者吸聲性能較強的新型材料等。新型土木工程材料的高性能化發展，可以進一步提升土木工程質量及建設水平的[3]。

4結論

綜上所述，科學進步帶動了土木行業理念的創新，研究人員需要加強新型土木工程材料的研發。通過本文的分析可知，施工單位需要推廣應用新型土木工程材料；研究人員需要加強智能化、綠色化、高性能化及復合化土木工程材料的研發，為土木工程項目建設提供專業的材料，保障土木工程的質量。希望本文的分析可以為相關研究提供理論參考。

參考文獻

[1]王林林.新型土木工程材料研究進展[J].綠色環保建材，2017（12）：5.

[2]李俊龍.新型混凝土材料在土木工程領域中的應用[J].門窗，2017（11）：226.

[3]岳太恒.土木工程施工過程中應用的新型材料分析[J].中國新技術新產品，2016（22）：142~143.

作者：許春婭 單位：南京國環科技股份有限公司