新型建筑材料在桥梁建设中的应用论文_魏巍

新型建筑材料在桥梁建设中的应用论文_魏巍

摘要:从材料角度来看,我国桥梁建筑采用新型建筑材料,已经成为了时代发展和建设的需要,大量采用新型建筑材料能有效提高桥梁建设工程的整体水平。基于此,结合自身相关工作经验,主要探究新型建筑材料在桥梁建设中应用的相关问题,供大家参考和借鉴。

关键词:新型建材,建筑材料,桥梁建设

1新型建筑材料应用于桥梁建设的意义

第一,我国能源消耗量越来越多,钢铁及钢筋在桥梁建设中属于高耗能材料。如果在桥梁建设中一直用高耗能、高污染和低产值的建设材料,就会使我国的能源紧张问题加剧,采用新型建筑材料可以有效解决这些问题。

第二,采用新型建筑材料有助于桥梁建设的可持续发展。桥梁建设的过程中需要的材料种类众多,也会产生很多废弃物,还会造成大量的资源浪费。例如,钢筋混凝土中的钢、铁和钢筋原本是可以回收的,但是受自然环境的影响会导致腐蚀,就怎能更加了回收难度。采用新型建筑材料可以有效减少桥梁建筑垃圾,还有助于各种有毒有害物质的回收利用,对我国桥梁事业的发展有很大的帮助。

第三,新型建筑材料对提升传统建材的创新能力有很大的帮助,桥梁建筑材料在发展的过程中,既能提升桥梁建筑材料的质量,还有助于创新桥梁建筑材料动力和技术。

2 新型建筑材料在桥梁建设中的应用

2.1新型复合材料的应用

新型复合材料的自身优势非常明显,新型复合材料是由两种及以上的材料组合而成,各种材料的物理性质和化学性质都不一样,其宏观和微观层次也不同,空间组合成新型复合材料系统。新型复合材料能提高耐疲劳性,可以进行超载安装,有较好的减震性能及成型工艺。

1)非混凝土砖。其孔洞面积占整体面积的四分之一,不是黏土烧纸的多孔砖或空心砖,在我国的桥梁建设中主要采用非混凝土砖进行桥梁铺设。

2)新型保温隔热材料。在桥梁建设过程中,会受海拔和跨度等环境因素的影响,桥梁承重结构和主体结构的保温隔热要求较高,传统的材料不能满足这种需求。新型的保温隔热材料能够把外界传导的热流及时的减缓并保存,在做桥梁建筑外围的时候可以起到保温隔热的作用。

3)新型防水密封材料。我国地域辽阔,地质资源种类非常丰富,桥梁建设的重要场所是河流险滩。桥梁建筑材料如果长时间受到河水冲刷或雨水天气的影响,会影响桥梁的性能及安全性,使用防水性能强的防水材料是现代桥梁建设中的关键。现在我国新型防水密封材料也相当成熟,并且应用较为广泛,在桥梁、农业水利和交通运输方面应用较多。

2.2纤维增强聚合物的应用

不同的纤维聚合物都有差异,纤维可以分成芳纶纤维、碳纤维和玻璃纤维等多种。在近一些年我国出现了多种玄武岩纤维。连续玄武岩纤维的强度非常高,载重量较大,有非常强的耐腐蚀性和低能耗,由此被广泛应用在我国桥梁建设中。在桥梁建筑过程中,采用纤维增强聚合物做成缆索材料,具有良好的发展空间。技术人员在建造桥梁的时候,采用芳纶纤维、玻璃纤维和碳纤维等。碳纤维是比较特殊的材料,能够降低造价成本,具有较强的发展空间。

2.3智能材料的应用

智能材料指的是桥梁建筑过程中的敏感材料。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆智能材料的功能是自诊断,自感知、自修复和自适应等。这样可以使工程结构的安全睦和可靠性提高,降低事故的发生率,也就是对周围环境能够感知,并且可以根据周围环境的变化采取一些科学有效的对策。如果智能材料又动压力,温度、声音和电磁波等物理量能够感知,智能材料的性质和性状会发生变化。智能材料的种类包括能对环境产生反应的液体,水泥、陶瓷和玻璃等,在桥梁工程中应用非常广泛。

智能材料分别是感知材料和驱动材料。(1)感知材料指的是能够感知内部和外界的刺激,主要是对光、热、磁、辐射和电的感知,传感材料的类型包括压电材料,光导纤维和记忆合金等。(2)驱动材料指的是,如果内外部环境发生变化,能对其驱动和响应的材料,这些材料包括压电材料,形状记忆合金和电流变体等。比如,可以将动能材料填加到混凝土中,可以保证桥梁能够检测到运行过程中的各种动能变化,提高桥梁的坚固程度,加强其自我感知和自我修复的功能。

2.4智能混凝土材料的应用

智能混凝土材料指的是在混凝土原有组分基础上对智能型组分进行混合,使这些多功能材料自我感知,自我记忆和自我适应等。这些特性可以对混凝土的内部损伤进行有效的预防,并进行自我检测,避免结构出现脆性破坏,并且按照检测结果加强修复,使混凝土结构的耐久性和安全睦提高,包括自诊断混凝土,自修复智能混凝土和自调节智能混凝土。

2.5无源智能材料的应用

无缘智能材料的最大特征是可以自我检测,检测结果由计算机统一报告。我国桥梁发展朝着智能化的方向发展,在混凝土中也布满了数据通道及光纤,能够自动检测裂缝,还能对车流量造成的震动进行检测,系统在接受大这种信息以后可以第一时间向桥梁发出信号,以及时作出反应,通过自我检测实现及时的修复。

2.6形状记忆合金的应用

形状记忆合金受在拉伸和折弯以后还能自动恢复原来状态,在纤维操纵器和机械臂中广泛的使用,所以在职能预应力桥梁中应用较为广泛。完成通电以后能够自主变化,在输出力的压力下对活载带来的挠度有抵抗力,桥梁结构能够起到微挠度的目的,随着桥梁建设事业的发展,结构可以自我修复并适应。

2.7高强预应力钢绞线的应用

随着桥梁事业的进步,桥梁的宽度及跨度的要求都在增加,结构中也大量使用预应力钢筋,这就给设计结构和布置预应力带来一些困难,在桥梁施工中张拉力筋会影响安全。一般的预应力钢筋被高强预应力绞线替代,就能大大的节约钢材,使建筑桥梁设计更加便捷,提高施工效率,还能减轻施工难度,在实际桥梁建设中值得推广和应用,因此可以加强超高强预应力钢绞线的使用范围。

结语

综上所述,我国桥梁建设的发展历程,就是各种新型建筑材料的应用历程。我国在吸收国际先进经验的基础上,也自主研发出一批丰硕成果。当然,随着现代交通的全新发展,桥梁设计师和建筑师一定要充分了解新型建筑材料,提高创新能力,将新型建筑材料的技术特点尽快转化成桥梁建设的应用优势。

参考文献

[1]马占宝,马振华.新型建筑材料在桥梁建设中的应用[J].建材与装饰,2018(08):263.

[2]刘源.浅谈新型建筑材料在桥梁建设中的应用[J].工程建设与设计,2016(14):63-64.

作者简介:

男,汉族,山东菏泽人,工程师,大学学历,毕业于重庆交通大学土木工程专业,研究方向为公路与桥梁工程。

论文作者:魏巍

论文发表刊物:《城镇建设》2019年24期

论文发表时间:2020/1/16

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