1、铜陵学院建筑工程学院 本科生课程论文对土木工程材料的初步认识课程名称：土木工程概论考试方式：论文姓名：戴仁辉学号：1311131012专业：工程造价指导教师：高秀丽摘要：土木工程材料是我国经济发展和社会进步的重要基础原材料之一。虽然中国国土面积占世界第三,但我国的人口基数巨大这就导致了人均国土面积低于世界平均水平。土地资源问题已经成为我国所面临的严酷问题。这对土木工程材料的生产研究使用和发展提出了更新的要求和挑战。特别是小康社会的建设和城镇化的全面推进，乃至整个现代化建设的实施，预示着我国未来几十年的经济发展和社会进步对土木工程材料有着更高的市场要求，也意味着我国土木工程材料领域有着巨大的发展2、空间。因此，了解土木工程材料的发展状况、把握土木工程材料的发展趋势显得尤为重要。关键词：土木工程；建筑；材料；发展。任何土木工程建筑物与构筑物都是用相应的材料按一定的要求建造的，土木工程中所使用的各种材料统称为土木工程材料。从古至今，土木工程的发展要求与材料的数量、质量之间存在着相互依赖和相互矛盾的关系。土木工程材料的生产和使用就是不断解决这个矛盾的过程中不断的发展和完善的。早在原始社会时期，人们为了抵御雨雪风寒和野兽袭击，居于天然山穴和树巢中，即所谓“穴居巢处”，进入石器、铁器时代人们开始使用简单的工具砍伐树木和茅草，搭建简单的房屋，开凿石材建造简易的房屋以及纪念性构筑物。进入青铜器时代出现3、了木结构及“版筑建筑”即墙体用木板或木棍做边框，然后在框内浇注黏土，用木杵夯实之后将木板拆除的建筑物。此时已经能够建造出舒适性较好的建筑物，所使用的主要是天然石材，木材，黏土，茅草等天然材料。到了人类能够用黏土烧制砖、瓦，用石灰岩烧制石灰之后，土木工程材料由天然材料进入了人工材料阶段，使用的结构材料主要是砖，石材和木材。砖是一种常用的砌筑材料。砖瓦的生产和使用在我国历史悠久，有“秦砖汉瓦”之称。制砖的原料容易取得，生产工艺比较简单，价格低、体积小便于组合，粘土砖还有防火、隔热、隔声、吸潮等优点。所以至今仍然广泛地用于墙体、基础、柱等砌筑工程中。由于屈才方便简单，廉价，所以这种材料在土木工程建筑4、中占有举足轻重的地位，随着社会的发展，新材料和新技术的应用，更多环保型，节约性材料的相继诞生，预示着土木工程材料新的发展方向，但基于砖石材料必是主流！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压强度，良好的耐磨性和耐久性；资源分布广泛，蕴藏量富，便于就地取材，生产成本低等优点。是土木工程中修筑城垣，桥梁，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国的赵洲桥以及古长城等。纵观世界乃至我国建筑历史及其成就，几乎无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却相当重要，不管是在抗洪抗震等方面还是在美观美学等方面都相当的重要!木材是人类使用最早的土木工程材料之一5、，具有轻质高强、耐冲击、弹性和韧性好，导热性低，纹理羌观、装饰性好等特点。但存在各向异性，可能受含水率和天然疵病的影响较大，易燃、易虫蛀等缺点。木材易于加工，并且通过加工处理远可以克服或减轻各向异性、含水率和天然疵病等对性能的不良影响。因此，木材在古建筑及现代建筑中都得到了极为广泛的应用。从19世纪初，人类开始将钢材用于建造桥梁和房屋。到19世纪中期，钢材的品种、规格、生产规模大幅度增长，强度不断提高，钢材的切割和连接等加工技术也大为发展，为建筑结构向大跨重载方向奠定的重要基础。与此同时，钢筋混凝土问世，并在20世纪20年代出现了预应力钢筋混凝土，使近代土木工程的结构形式和规模发生了飞跃性的进6、展。钢材有着独特的韧性和抗腐蚀抗击打抗挤压的能力，是现在建筑中工程家比较信赖的材料！钢材广泛的运用于铁路，桥梁，建筑工程等各种结构工程中，是在严格的技术控制条件下生产的品质均匀致密，抗拉、抗压、抗弯、抗剪切，强度都很高。常温下能承受较大的冲击和震动荷载，有一定的塑性和很好的韧性。良好的加工性能，可以铸造、锻压、焊接、铆接和切割，便于装备，同时为钢结构高层建筑创造条件。钢筋混凝土是指配制钢筋的混凝土，克服了混凝土抗拉强度低的弱点，同时保护钢筋不被腐蚀，在其中合理的配置钢筋可充分发挥混凝土抗压强度高和钢筋抗拉强度高的特点，同时承受荷载并满足工程结构的需要。预应力混凝土一般指预应力钢筋混凝土，通过张7、拉钢筋产生预应力。采用预应力钢筋混凝土可以提高制品或构件的抗拉能力，减少或推迟裂缝的出现，充分利用高强材料，因而制品或构件的抗裂度，刚度耐久性都大大提高，减轻自重，节约材料等。如果说19世纪钢材和混凝土作为结构材料的出现使土木工程的规模产生了飞跃性的发展，那么20世纪出现的高分子材料、新型金属材料和各种复合材料，使土木工程的功能和外观发生了根本性的改变。就拿彩钢夹芯板材为例，它分为彩钢聚氨酯夹芯板材和彩钢聚苯乙烯夹芯板材两种。用彩色涂层钢板做面层，芯材分为聚氨酯和聚苯乙烯泡沫塑料两种，通过特定的生产工艺（干法复合工艺）复合而成的隔热夹芯板。无论是那种夹芯板都具有“三合一”共同工作的特点。彩钢板8、有强度高、防水、防腐蚀好、色泽鲜艳等优点，而泡沫塑料重量轻、保温性能极佳，又可承受一定的剪力。是非常理想的保温隔热材料。产品广泛用于快速建设的轻钢结构房屋、保温隔层、保温冷藏车厢以及普通工业与民用建筑等。这种材料在现代建筑中有极其重要的作用，在房屋建筑保温保冷，调节室内空气温度中起着重要的作用，这无疑让该材料登上重要的台阶！20世纪后半期，人居环境与可持续发展成为世界关注的焦点。土木工程材料在人类与自然界进行物质交换活动中用量最大，对地球资源、能源的消耗和自然环境、生态平衡等具有重要的影响。因此，再从事土木工程材料的研究及开发工程中，不仅需要考虑材料的性能能否满足人类的需求，还要考虑材料的生产9、和使用对能源和环境是否带来过大的负面影响。于是便有了绿色建材。绿色建材，又称生态建材、环保建材和健康建材，指健康型、环保型、安全型的建筑材料，在国际上也称为“健康建材”或“环保建材”，绿色建材不是指单独的建材产品，而是对建材“健康、环保、安全”品性的评价。它注重建材对人体健康和环保所造成的影响及安全防火性能。它具有消磁、消声、调光、调温、隔热、防火、抗静电的性能，并具有调节人体机能的特种新型功能建筑材料。随着社会的发展，世界开始迈向崭新的一步，创建节约环保型社会是我们每个公民的职责，作为新一代的工程师，在工程建设中要时刻把握建筑的核心思想，在能源利用和环境保护方面需要有和谐的统一和规划!绿色建10、材的发展必然是社会建筑学和工程建筑学的主流，作为一种新的思想和目标，必将带动世界材料开发发展和研究新的格局！绿色建材的利用，必将是建筑学和土木工程材料学中发展的主题方向！它将为社会可持续发展和人性化发展做出应有的贡献！随着我国改革开放的不断深入和经济的迅速发展，中国将面临一个更大规模的建设高潮。可以说，我们正面临着一个伴随着国民经济飞跃的土木工程大发展的大好时期。而且这样一个优良的发展环境已经受到并将继续受到西方国家的急切关注。作为跨世纪的一代，这一大好形势为我们提供了空前难得的施展才干、向国际水平冲击的良好机遇。同时，我们也深深感到，这是一个“机遇”与“挑战”并存、“合作”与“竞争”交织、“11、创新”与“循旧”相争的时代，如何把握世纪之交时土木工程学科的发展趋势，开创具有中国特色、具有国际一流水平的土木工程学科的新纪元，是对我们跨世纪一代人的严峻挑战。作为建工学院的本科学生，我会在大学四年的学习过程中，努力提升工程能力，在学生工作中提升管理能力，逐步完善自己的知识结构，从中培养出科技开发能力并在表达能力上多下工夫。不过，这些技能还构不成一个真正有助于我国可持续发展的造价工程师。因为工程师最重要的是具备高尚的道德文化修养和思想品质。为了国家和民族的利益，献身祖国的事业。为了国家的荣誉，能有强烈的竞争意识只有这样，才能做一名合格的中国造价工程师。我们还应看到，我国的土木工程事业与世界一流12、水平还有一定的差距。譬如国内的不少高层建筑（包括上海的环球金融中心），其工程设计几乎全部由国外承担，钢材几乎全部从国外进口，工程总承包也大多由国外承担，只有钢结构制作与安装等工作由国内单位承担。获得完全自主的知识产权，实现工程建筑的国产化，赶超国际水平，需要我们青年一代去完成！参考资料:1 杨家福 中国土木工程指南1993 1-42 郑哲敏 20-21世纪的力学 21世纪科技展望1994 No.123 胡世德 10年来世界超高层建筑发展趋势 建筑技术 1996 No.24 项海帆 桥梁的美学思考 科学杂志 2002 No.15叶耀先 建筑业的可持续发展及其相应原则 科技导报 1998 No.36土木工程 (英)斯科特(Scott,J.S.)撰 中国建筑工业出版社7土木建筑文献检索与利用 肖友瑟主编 大连理工大学出版社8土木工程总论 丁大钧，蒋永生编 中国建筑工业出版社9土木建筑工程概论 王继明主编 高等教育出版社10土木工程学报 中国土木工程学会 土木工程学报编辑部11土木工程 中国土木工程学会 科学出版社12土木工程概论上海交通出版社