浅谈土木工程中的材料与施工技术
Materials and construction techniques in civil engineering
某同学
(某大学,某专业，某地)
摘要：随着土木工程设计和施工的改进及发展，新材料的不断涌现，施工技术的不断发明，将影响整个土木建筑的未来。结构设计规和经验，有利于设计人员提高设计水平和质量，促进设计和施工朝着安全、经济、环保等方向前进！Abstract: with the improvement and development of the design and construction of civil engineering, emergence of new materials and construction techniques of continuous invention, will affect the future of the entire civil engineering and architecture. Code for structural design and experience, help designers improve level of design and quality, promoting the design and construction of safe, economical and environmentally friendly way!
关键词：土木工程材料施工技术
Key words: construction technology of civil engineering materials
引言：如今，土木工程建筑深深地影响着人们的日常生活和生产。土木工程材料的发展、使用，以及土木工程施工技术的改进、运用，都成为了衡量土木工程建筑质量和价值的决定性因素。
1土木工程材料(Civil Engineering Material) 土木工程材料是土木工程建设中最基本、最主要的元素之一，材料的性能也决定了土木工程的质量。土木工程新材料主要包括土木合成材料（synthetic material）和建筑新型防水材料( Construction of new waterproof material).
1.1土木合成材料（synthetic material）
岩石或其他岩土工程材料相接触，应用于土木建筑工程领域的各种人工合成的或天然的聚合物材料制品。目前主要包括土工织物(civil fabric)、土工复合材料(civil compound material)、土工膜(civil film)和土工特种材料(civil special material)等。[3]
1.1.1土工织物(civil fabric)
使用于20世纪50年代起，采用编制技术生产的透水性土工合成材料，成布状，俗称土工布[6]。主要原料是聚丙烯、聚酯、聚酰胺等。具有抗拉强度高、渗透性好、透气性能、耐高温、抗冷冻、耐老化、耐腐蚀、不虫蛀的性能。在港口与航道工程用时，隔离（使两种或多种材料间不流失，不混杂，保持材料的整体结构和功能，使构筑物载承能力加强）、过滤（或反滤）（利用涤纶短纤针刺土工布良好的透气性和透水，保持水土工程的稳定）、排水（良好的导水性能，将土体结构多余液体和气体外排）、加筋(增强土体的抗拉强度和抗变形能力，增强建筑结构的稳定性，以改善土体质量)、防护（将集中应力扩散，传递或分解，防止土体受外力作用而破坏，其保护土壤）、防穿刺（与土工膜结合成为复合防水防渗材料，起到防穿刺的作用）。土工织物主要用于路基加固施工技术、均质土坝反滤体施工技术、袋充填砂筑堤施工技术等施工技术。
1.1.2土工复合材料(civil compound material)
复合材料是由两种或两种以上的不同物理性质和化学性质的物质组合而成的,即复合材料是由微观形式或宏观形式组合而成的。具有多种材料性能、良好的力学性能、材料的可设计性强、材料的可塑性强、良好的透光性、隔音性。复合材料可制作成各种波纹板、夹层结构板等维护结构制品，还有一些既能作承重结构的，又能作围护结构的壳体结构板材，碳纤维(CFRP)增强塑料，，CFRP（carbon fiber reinforced polymer）[13]的力学性能良好，材质轻，施工简便，又具有耐腐蚀性和耐久性，在大型土木工程中作拉索使用，用于提升建筑材料，经久耐用。因其质量轻并且耐腐蚀性强，可以将其制成混凝土板或大跨梁、架等复合材料可用作承载结构，在建筑材料中可以制成柱子、承重折板、屋面板、楼板等，在化
工厂的腐蚀厂房中的承重结构。[5]土工复合材料在各种工程建设中皆有广泛用途，主要用于堤防工程施工技术、铁路路基工程施工技术等。
1.1.3土工膜(civil film)
由一种或几种合成材料制成的连续的柔性膜状材料，具有极低的渗透性，渗透系数为（1×10-11）~（1×10-13）cm/s，实际上几乎不透水。[6]土工膜广泛应用于水利、公路、铁路、港口、建筑等工程的各个领域，主要有堤坝防渗工程施工技术、混凝土坝或碾压式土坝修补工程施工技术、土坝建设和堤防加固施工技术
1.1.4土工特种材料(civil special material)
主要有土工网垫（由长丝缠绕结合而成的三维透水网垫，又称三维土工垫）；土木膜袋（一种由双层聚合织物制成的连续的管袋状土工合成材料）；土工合成
材料黏土衬垫（简称GCL，属于土木复合材料的一种，通常是在上下两层土织物之间夹一层膨润土，或将一层膨润土黏结在土工膜或单层土工织物上而制成的一种土工复合材料）[13]等。土工特种材料主要应用于砂堤护坡工程施工技术、铁路高填方路基工程施工技术、高陡边坡处治工程施工技术等。
1.2建筑防水材料（简称防水材料）( Construction of new waterproof material)
是一类能使建筑物和构筑物具有防渗、防漏功能的材料，是建筑物的一个重要组成部分。[1]目前主要包括高聚物改性沥青类防水卷材、合成高分子防水卷材和防水涂料等。[2]
1.2.1防水卷材(waterproof coil)
是一种可卷曲的片状防水材料。根据防水卷材的主要原料可分为两大类:高聚物改性沥青类防水卷材（High polymer modified bitumen waterproof membrane）、合成高分子防水卷材（Synthetic polymer waterproofing
roll-roofing）。高聚物改性沥青类防水卷材，是以高聚物改性沥青为涂盖物以聚酯胎、玻纤胎等为胎体，表面覆以聚乙烯膜、铝箔膜、砂粒或页岩片的防水卷材。合成树脂类防水片(卷)材包括:以聚烯烃类为主的片材、TPO片材(聚丙烯-乙丙橡胶共聚物)、PVC(聚氯乙烯)防水卷材等。合成树脂类防水片材具有强度高、耐穿刺能力强，主要采用空铺法施工，接缝处理一般采用热焊接法，整体性好、安全系数高。沥青混凝土，也被称为热沥青混合料（人道主义排雷），包括沥青水泥和集料，在高温下混合在一起放在路上趁热碾压。[12]广泛应用于工业与民用建筑的屋面与地下防水工程施工技术等。
1.2.2防水涂料（waterproof coating material）
主要包括：聚合物一水泥防水涂料、丙烯酸酯类防水涂料、聚氨酯系列涂料、无机型防水涂料包括水泥基渗透结晶型防水涂料、界面渗透型防渗剂等。防水涂料具有防水性能好，操作方便，可适应各种形状复杂的防水基面；与基层粘结强
度高；有良好的温度适应性；施工速度快，易于维修等特点。建筑防水涂料适用于屋面、地下、厕浴间以及外墙防水工程施工技术，年用量约6000万m2。[6]
2土木工程施工技术（Construction technology of civil engineering）
土木工程新技术是现代发明、应用于设计施工的新技术，为设计和施工提供便捷，并加快施工速度。目前主要包括地下工程与深基础施工技术（Underground and deep foundation construction technology）、高层建筑成套施工技术（Construction technique of high-rise building set）、小型混凝土砌块建筑和框架轻墙建筑体系技术(Small concrete block building and the frame light wall building system technology)、建筑节能、环保与生态建设技术(Technology of building energy-saving, environmental protection and ecological construction)、高效钢筋与预应力混凝土技术(High efficiency technology of reinforced and prestressed concrete)、盾构工程施工技术（Construction technique of shield construction）、土坝坝体黏土浆灌注加固新技术（For Earth Dam body of clay slurry Grouting strengthening technology）。[4]
2.1地下工程与深基础施工技术（Underground and deep foundation construction technology）
深基坑施工技术的关键环节主要包括深基坑支护施工技术、深基坑防渗加固技术、深基坑降排水施工技术、深基坑围护结构施工技术以及拉力分散型预应力锚索、预应力土层锚杆等技术。深基坑工程及其容：岩土工程勘察与工程调查、支护结构设计、基坑开挖与支护的施工、地层位移预测与周边工程保护、施工现场量测与监控。[7]降低地下水引起的环境效应、支护结构发生变形和位移引起的环境效应、基坑工程中的环境保护、基坑降水（井点降水与回灌相结合技术）。
[8]
2.2高层建筑成套施工技术(Construction technique of
high-rise building set)
高层建筑的施工特点：工程量大、工序多、配合复杂；施工准备工
作量大；施工周期长，工期紧；基础深、基坑支护和地基处理复杂；高处作业多，垂直运；层数多、高度大、安全防护要求严层数多；结构装修、防水质量要求高，技术复杂；平行流水、立体交叉作业多，机械化程度高。因此，要对高层建筑的强度进行严格的控制:首先是配比的选定:(1)根据地区市场原材料情况进行不同配比的试验，以确保在施工过程中配比的及时调整；(2)对实验室配比结合原材料的含水量、含泥量进行施工配合比调整，以确保实验室配比的实际通用性。然后，制定严格养护制度；加强高层建筑“三线”控制（垂直度的控制、轴线的控制、标高线的控制）[9]。
2.3小型混凝土砌块建筑和框架轻墙建筑体系技术(Small concrete block building and the frame light wall building system technology)
混凝土小型空心砌块（简称混凝土小砌块）是以水泥、砂、石等普通混凝土材料制成的。优点：自重轻，热工性能好，抗震性能好，砌筑方便，墙面平整度好，施工效率高等。弱点：块体相对较重、易产生收缩变形、易破损、不便砍削加工等，处理不当，砌体易出现开裂、漏水、人工性能降低等质量问题。混凝土小型空心砌块，适用于建筑地震设计烈度为8度及8度以下地区的各种建筑墙体，包括高层与大跨度的建筑，也可以用于围墙、挡土墙、桥梁和花坛等市政设施，应用围十分广泛。框架建筑的基本特征是由柱、梁和楼板承重，墙板仅作为围护和分隔空间的构件。框架之间的墙叫填充墙，不承重。由轻型墙板作为围护与分隔构件的叫框架轻板建筑，主要优点是空间分隔灵活，自重轻，有利于抗震，节省材料；其缺点是钢材和水泥用量较大，构件的总数量多，吊装次数多，接头工作量大，工序多。框架建筑适合于要求具有较大空间的多层、高层民用建筑，多层工业厂房，地基较软弱的建筑和地震区的建筑。
2.4建筑节能、环保与生态建设技术(Technology of building
energy-saving, environmental protection and ecological construction):
建筑节能的含义是提高建筑使用过程中的能源效率。节能建材是一种用于降低建筑物能耗的材料，主要包括：安装了中空镀膜玻璃的塑钢节能窗，可防紫外线、隔绝室外噪音、保持冬季室热量；外墙保温系统材料，用于减少建筑物能源消耗和杜绝热岛效应；室墙砖贴面环保材料，用于避免污染，减少室制冷、取暖能量流失。技术：（1）热泵技术：“热泵”是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能，经过电力做功，提供可被人们所用的高品位热能的装置，包括: 空气源热泵、水源热泵、地源热泵；（2）遮阳与自然通风：自然通风（natural ventilation）依靠室外风力造成的风压和室外空气温度差造成的热压，促使空气流动，使得建筑室外空气交换。自然通风可以保证建筑室获得新鲜空气，带走多余的热量，又不需要消耗动力，节省能源，节省设备投资和运行费用，因而是一种经济有效的通风方法；（3）照明节能;自然采光人工照明；（4）建筑水综合利用（对建筑中水和雨水的有效利用）；（5）自动化与节能由现代建筑技术、现代电脑技术现代通讯技术和现代控制技术所组成；（6）节能建筑形态:通过合理的建筑形式和技术设计体现人类与自然和谐共存的关系，以使节能建筑并不局限在一个纯技术的领域之中；（7）既有建筑节能改造;包括居住建筑节能改造和公共建筑节能改造。
2.5高效钢筋与预应力混凝土技术(High efficiency technology of reinforced and prestressed concrete) 高性能混凝土是一种新型的高技术混凝土是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。它以耐久性作为设计的主要指标，针对不同用途要求保证混凝土的适用性和强度，并达到高耐久性、高工作性、高体积稳定性、和经济性，为此高性能混凝土在配制上的特点，是低水胶比选用优质原料，并除水泥水集料外，必须掺和足够数量的磨细矿物掺和料外加剂。其用途十分广泛，如：Joigny城的三跨后法预应力钢筋混凝土桥，日本明石大桥。
高效钢筋强度变化图
2.6盾构工程施工技术（Construction technique of shield construction）
盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。工程实例最近有我国典型地质条件特点的以为代表的砂卵石地层盾构施工、以为代表的软土地层盾构沲工、以为代表的复合地层盾构施工。[11]
盾构机工作原理图
2.7土坝坝体黏土浆灌注加固新技术（For Earth Dam body of clay slurry Grouting strengthening technology）渗透与裂缝是尾矿坝坝体的常见病害，用灌注浆方法处理尾矿坝坝体渗透与裂缝。目前，坝体灌浆的方法可分为充填式和劈裂式两种，前者是指自重灌浆（孔口压力为零），后者是指利用灌浆压力劈开坝体，形成一道近于垂直并连续的浆体帷幕。浆液作用原理：浆液互压理论、湿陷作用、能量的调整和转换。灌浆方法只适用于坝体出现异常渗流的均质坝、心墙坝。灌浆压力一般分三级控制:
①起始劈裂压力；;②单孔最大压力;③屈服压力。灌浆工艺：(1)钻孔；(2)灌浆；
(3)终灌标准和封孔。灌浆结束后, 在泥浆排水初凝后再进行封孔, 因此时缝泥浆不致回流孔。灌浆技术能有效解决尾矿坝坝体(均质坝、心墙坝)出现的渗透、裂缝等病害, 灌浆能充填裂缝或洞穴、恢复坝体完整性及发挥防渗作用, 改善坝体的应力条件, 消除拉应力, 增强坝体稳定性。[10]
结语：土木建筑工程的发展，是一条漫长又曲折的道路。土木工程材料的发现与土木工程施工技术的发明，将会是提高建筑工程质量水平的一大契机。材料和技术的合理使用，将会更高效的促进土木工程建筑的环保经济发展。这需要我们每一个人共同的努力！
参考文献：
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1.弹性模量：用E表示。材料在弹性变形阶段内，应力和对应的应变的比值。反映材料抵抗弹性变形能力。其值 越大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小，抵抗变形能力越强 2.韧性：在冲击、振动荷载作用下，能吸收较大能量产生一定变形而不致破坏的性质。 3.耐水性：材料长期在饱和水作用下不被破坏，强度也不显著降低的性质，表示方法——软化系数：材料在吸水 饱和状态下的抗压强度与干燥状态下的抗压强度之比K R = f b/f g 软化系数大于0.8的材料通常可以认为是耐水材料；对于经常位于水中或处于潮湿环境中的材料，软化系数不得低于0.85；对于受潮较轻或次要结构所用的材料，软化系数不宜小于0.75 4.导热性：传导热量的能力，表示方式——导热系数,材料的导热系数越小，材料的绝热性能就越好。影响导热性 的因素:材料的表观密度越小，其孔隙率越大，导热系数越小,导热性越差。由于水与冰的导热系数较空气大，当材料受潮或受冻时会使导热系数急剧增大，导致材料保温隔热方式变差。所以隔热材料要注意防潮防冻。 5.建筑石膏的化学分子式：β-CaSO4˙?H2O 石膏水化硬化后的化学成分：CaSO4˙2H2O 6.高强石膏与建筑石膏相比水化速度慢,水化热低,需水量小,硬化体的强度高。这是由于高强石膏为α型半水石膏， 建筑石膏为β型半水石膏。β型半水石膏结晶较差，常为细小的纤维状或片状聚集体，内比表面积较大；α型半水石膏结晶完整，常是短柱状，晶粒较粗大，聚集体的内比表面积较小。 7.石灰的熟化，是生石灰与水作用生成熟石灰的过程。特点：石灰熟化时释放出大量热，体积增大1~2.5倍。应 用：石灰使用时，一般要变成石灰膏再使用。CaO+H2O Ca(OH)2+64kJ 8.陈伏：为消除过火石灰对工程的危害，将生石灰和水放在储灰池中存放15天以上，使过火灰充分熟化这个过程 叫沉伏。陈伏期间，石灰浆表面应保持一层水，隔绝空气，防止发生碳化。 9.石灰的凝结硬化过程：（1）干燥结晶硬化：石灰浆体在干燥的过程中,因游离水分逐渐蒸发或被砌体吸收，浆体 中的氢氧化钙溶液过饱和而结晶析出,产生强度并具有胶结性（2）碳化硬化：氢化氧钙与空气中的二氧化碳在有水分存在的条件下化合生成碳酸钙晶体，称为碳化。由于空气中二氧化碳含量少，碳化作用主要发生在石灰浆体与空气接触的表面上。表面上生成的CaCO3膜层将阻碍CO2的进一步渗入，同时也阻碍了内部水蒸气的蒸发，使氢氧化钙结晶作用也进行的缓慢。碳化硬化是一个由表及里，速度相当缓慢的过程。
新技术新产品新工艺新材 料施工工艺 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
新技术、新工艺、新材料、新设备施工工艺遵循“科技是第一生产力”的原则，广泛应用新技术、新工艺、新产品、新材料“四新”成果，充分发挥科技在施工生产中的先导、保障作用。了有效的促进生产力的提高，降低工程成本，减轻工人的操作强度，提高工人的操作水平和工程质量，满足房屋的结构功能和使用功能，在施工中我公司应把先进工艺和施工方法、先进技术应用到工程上去，大力推广新材料、新工艺、新技术；确保标书工期，质量和降低成本。 一、从技术上保证进度 1、由项目部总工程师全面负责该项目的施工技术管理，项目经理部设置工程技术部，负责制定施工方案，编制施工工艺，及时解决施工中出现的问题，以方案指导施工，防止出现返工现象而影响工期。 2、实行图纸会审制度，在工程开工前己由总工程师组织有关技术人员进行设计图纸会审，并及时向业主和监理工程师提出施工图纸、技术规范和其他技术文件中的错误和不足之处，使工程能顺利进行。 3、采用新技术、新工艺，尽量压缩工序时间，安排好供需衔接，统一调度指挥，使工程有条不紊地进行施工。 4、实行技术交底制度，施工技术人员在施工前认真做好详细的技术交底。
5、施工时采用计算机进行网络管理，确保关键线路上的工序按计划进行，若有滞后，立即采取措施予以弥补。计算机的硬件和软件应满足工地管理的需要，符合业主统一的管理的规定。 二、推广采用新技术、新工艺、新材料、新设备，组织好施工生产 1、推行全面质量管理，开展群众性的QC小组活动，在施工中制定全面质量管理、工作规划，超前探索和解决施工中的疑难问题，消除质量通病。 2、用现代化技术设备 工程实施中，将运用高精度的仪器，采用先进的检测手段，控制施工的每个环节。 3、建立完善的技术管理体系 按照实施性施工组织设计确定的施工程序，精心组织流水线平行作业，控制每道工序，狠抓工序衔接，实行施工技术、测量、试验、计量技术资料全过程的标准化管理，做到技术标准、质量标准、管理标准相统一。 4、妥善保管好有关工程进度、质量检验、障碍物拆除以及所有影响本工程的原始记录和照片。 5、按照监理工程师和业主的技术要求，利用人才优势，发挥技术专长，实行规范化、程度化、标准化施工作
土木工程的发展现状与技术创新 摘要：现代土木工程不断地为人类社会创造崭新的物质环境，成为人类社会现代文明的重要组成部分。本文论述了土木工程的涵义、现状及未来的发展趋势。 【关键词】土木工程空间开发新材料新趋势土木工程有面临的挑 战土木工程发展方向 引言： 纵观人类文明史，土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。在我国的现代化建设中，土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。同时，随着社会和科技的发展，建筑物的规模、功能、造型和相应的建筑技术越来越大型化、复杂化和多样化，所采用的新材料、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异，节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合，建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。所有这一切都说明在土木工程中越来越体现了技术与创新的作用，谁能在世纪之交把握住土木工程学科的发展趋势。谁就能在知识经济时
代开创土木工程学科的新纪元。 一、土木工程的涵义 土木工程(Civil Engineering):是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。它既指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施，如建筑工程、铁路工程、桥梁工程、港口工程等，也指应用材料、设备土地上所进行的勘测、设计、施工等工程技术活动。土木工程是社会和科技发展所需要的“衣、食、住、行”的先行官之一；它在任何一个国家的国民经济中都占有举足轻重的地位。经过多年的发展，目前土木工程的实践和研究己取得显着成就，无论是结构的力学分析，还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段，都有了非常大的突破；特别是近若干年，在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来，土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。 二、土木工程的发展现状 我国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过，且发展很快，尤其在近年来，发展极为迅猛，几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现，新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快，数量之巨，令世界各国惊叹不已。 截止2000年底，我国铁路运营路程已达6．78万公里，居世界第4位，亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方而发展。同时，我国也在积极建造高速铁路，武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4小时。此外，磁悬浮列车也在发展。桥梁工程也取得了惊人的成就，伴随着桥梁类型
新技术、新工艺、新材料、新设备的应用遵循“科技是第一生产力”的原则，广泛应用新技术、新工艺、新产品、新材料“四新”成果，充分发挥科技在施工生产中的先导、保障作用。了有效的促进生产力的提高，降低工程成本，减轻工人的操作强度，提高工人的操作水平和工程质量，满足房屋的结构功能和使用功能，在施工中我公司应把先进工艺和施工方法、先进技术应用到工程上去，大力推广新材料、新工艺、新技术；确保标书工期，质量和降低成本。 一、从技术上保证进度 1、由项目部总工程师全面负责该项目的施工技术管理，项目经理部设置工程技术部，负责制定施工方案，编制施工工艺，及时解决施工中出现的问题，以方案指导施工，防止出现返工现象而影响工期。 2、实行图纸会审制度，在工程开工前己由总工程师组织有关技术人员进行设计图纸会审，并及时向业主和监理工程师提出施工图纸、技术规范和其他技术文件中的错误和不足之处，使工程能顺利进行。 3、采用新技术、新工艺，尽量压缩工序时间，安排好供需衔接，统一调度指挥，使工程有条不紊地进行施工。 4、实行技术交底制度，施工技术人员在施工前认真做好详细的技术交底。 5、施工时采用计算机进行网络管理，确保关键线路上的工序按计划进行，若有滞后，立即采取措施予以弥补。计算机的硬件和软件应满足工地管理的需要，符合业主统一的管理的规定。
二、推广采用新技术、新工艺、新材料、新设备，组织好施工生产 1、推行全面质量管理，开展群众性的QC小组活动，在施工中制定全面质量管理、工作规划，超前探索和解决施工中的疑难问题，消除质量通病。 2、用现代化技术设备 工程实施中，将运用高精度的仪器，采用先进的检测手段，控制施工的每个环节。 3、建立完善的技术管理体系 按照实施性施工组织设计确定的施工程序，精心组织流水线平行作业，控制每道工序，狠抓工序衔接，实行施工技术、测量、试验、计量技术资料全过程的标准化管理，做到技术标准、质量标准、管理标准相统一。 4、妥善保管好有关工程进度、质量检验、障碍物拆除以及所有影响本工程的原始记录和照片。 5、按照监理工程师和业主的技术要求，利用人才优势，发挥技术专长，实行规范化、程度化、标准化施工作业，在现场树立典型示范作业面，为创优质工程奠定坚实的技术基础工作。 三、新技术、新工艺、新材料、新设备的应用和计划如下：（一）、新技术应用 1、柱子钢筋Φ14以上采用电渣压力焊连接，以节省钢筋用量，亦可采用套筒挤压连接技术。 2、利用电子计算机及先进的施工管理软件对工程的施工进度计划进行跟踪控制，均取得了良好的经济效益。 3、予埋铁件采用大磁铁查找，以避免找寻埋铁件时乱凿。
土木工程材料复习整理 1.土木工程材料的定义 用于建筑物和构筑物的所有材料的总称。 2.土木工程材料的分类 （一）按化学组成分类：无机材料、有机材料、复合材料 （二）按材料在建筑物中的功能分类：承重材料、非承重材料、保温和隔热材料、吸声和隔声材料、防水材料、装饰材料等（三）按使用部位分类：结构材料、墙体材料、屋面材料、地面材料、饰面材料等 3.各级标准各自的部门代号列举 GB——国家标准 GBJ——建筑行业国家标准 JC——建材标准 JG——建工标准 JGJ——建工建材标准 DB——地方标准 QB——企业标准 ISO——国际标准 4.材料的组成是指材料的化学成分、矿物成分和相组成。 5.材料的结构 宏观结构：指用肉眼或放大镜能够分辨的粗大组织。其尺寸在10-3m级以上。 细观结构：指用光学显微镜所能观察到的材料结构。其尺寸在10-3-10-6m级。 微观结构：微观结构是指原子和分子层次上的结构。其尺寸在10-6
-10-10m 级。微观结构可以分为晶体、非晶体和胶体三种。 6.材料的密度、表观密度、堆积密度、密实度与孔隙率、填充率与空隙率的概念及计算 密度：材料在绝对密实状态下,单位体积的质量。（质量密度） 密实体积：不含有孔隙和空隙的体积(V)。 g/cm3 表观密度：材料在自然状态下，单位体积的质量。（体积密度） 表观体积：含有孔隙但不含空隙的体积(V0)。（用排水法测得的扣除了材料内部开口孔隙的体积称为近视表观体积，也称视体积。 ㎏/m3或g/cm3 堆积密度：材料在堆积状态下，单位体积的质量。（容装密度） 堆积体积：含有孔隙和空隙的体积（V0’）。 ㎏/m3 密实度：密实度是指材料体积内，被固体物质所充实的程度。 v m = ρv o m = 0ρ' 00 v m ='ρ00100%100%V D V ρρ =??＝%100101??-=W V V m m W ρ
新技术、新产品、新工艺、新材料的应用 2017年住建部已颁布了最新的有关新技术、新工艺标准和规范，保证了新技术在采用和监督检查上有据可查，有法可依。 近几年来，我公司对住建部推广应用的10项新技术，已在不同项目上全部推广和应用，积累了一定的施工经验，培训了新技术应用操作人员，增添了新设备，形成了一套成熟的施工方法和工艺，具备了新技术应用条件，能满足本工程施工需要。 一、高耐久性混凝土技术 高耐久性混凝土是通过对原材料的质量控制、优选及施工工艺的优化控制，合理掺加优质矿物掺合料或复合掺合料，采用高效（高性能）减水剂制成的具有良好工作性、满足结构所要求的各项力学性能、且耐久性优异的混凝土。 （1）原材料和配合比的要求 1）水胶比（W/B）≤0.38。 2）水泥必须采用符合现行国家标准规定的水泥，如硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥等，不得选用立窑水泥；水泥比表面积宜小于350m2/kg，不应大于380m2/kg。 3）粗骨料的压碎值≤10％，宜采用分级供料的连续级配，吸水率＜1.0％，且无潜在碱骨料反应危害。 4）采用优质矿物掺合料或复合掺合料及高效（高性能）减水剂是配制高耐久性混凝土的特点之一。优质矿物掺合料主要包括硅灰、粉煤灰、磨细矿渣粉及天然沸石粉等，所用的矿物掺合料应符合国家现行有关标准，且宜达到优品级，对于沿海港口、滨海盐田、
盐渍土地区，可添加防腐阻锈剂、防腐流变剂等。矿物掺合料等量取代水泥的最大量宜为：硅粉≤10％，粉煤灰≤30％，矿渣粉≤50％，天然沸石粉≤10％，复合掺合料≤50％。 5）混凝土配制强度可按以下公式计算： fcu,0≥fcu,k+1.645σ 式中 fcu,0——混凝土配制强度（MPa ）； k cu f ,——混凝土立方体抗压强度标准值（MPa ）； σ——强度标准差，无统计数据时，预拌混凝土可按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55的规定取值。 （2）耐久性设计要求 对处于严酷环境的混凝土结构的耐久性，应根据工程所处环境条件，按《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T 50467进行耐久性设计，考虑的环境劣化因素及采取措施有： 1）抗冻害耐久性要求：a ）根据不同冻害地区确定最大水胶比；b ）不同冻害地区的抗冻耐久性指数DF 或抗冻等级；c ）受除冰盐冻融循环作用时，应满足单位面积剥蚀量的要求；d ）处于有冻害环境的，应掺入引气剂，引气量应达到3％～5％。 2）抗盐害耐久性要求：a ）根据不同盐害环境确定最大水胶比；b ）抗氯离子的渗透性、扩散性，宜以56d 龄期电通量或84d 氯离子迁移系数来确定。一般情况下，56d 电通量宜≤800C ，84d 氯离子迁移系数宜≤s m /10 5.2212-?；c ）混凝土表面裂缝宽度符合规范 要求。
土木工程材料的发展 摘要：这篇文章概要的描述了20世纪末运用在土木工程中建筑材料的一些问题同时展望了建筑材料的未来前景。对19世纪至20世纪基本建筑材料如钢和混凝土的一些改进做了分析。它描述了新材料如碳纤维增强复合材料，高强混凝土，高性能混凝土如何为材料的进一步发展创造了可能性。同时也介绍了现代胶合木结构的新机遇。指出了玻璃和塑料作为建筑材料运用在土木工程中的一些局限性。 重要词汇：钢，混凝土，高强混凝土，高性能混凝土，碳纤维增强复合材料，高层建筑，水中建筑 1.引言 土木工程——一门关于各式各样建筑的艺术——早在文明发展的初期就存在于人类的领域中了。这些建筑除了住宅还有公共建筑，工业建筑，桥梁，高架桥，隧道，公路和火车道，高速公路和飞机场，水库和仓库，水堰，大坝，水中建筑，电视塔，以及大量的构成我们生活环境的其他建筑。 土木工程领域中的人类活动可以追溯到很早以前，当人类观察他周围的自然环境并开始模仿改进它们以创造出更安全更好的生存环境。此外，比较早之前，他注意到了他的建筑“艺术品”除了具备安全性，耐久性和实用性外还应该具备和谐性美观性。Socrates曾经发表过相同的观点，他说，人类的一切创造均需要具备实用性，耐久性和美观性。 土木工程千百年的发展进程代表着与可利用材料，距离，高度，活载以及自然力量——水，火，风和地震的不断抗争。这些元素有些具有重要的意义，其他的一些具有次要的意义。首先提到的这些，对建筑材料发展的影响扮演着重要的角色。 首先，古代的人类群体使用的是天然材料如石头和木材。在时间的进程里，他们学会了如何用黏土来做成砖，一种人工石头，即首先先在阳光下晒干然后在烘干。在主要的文明中心（中东，近东和地中海地区）炎热的气候和短浅的经济思想导致了，在一个短的时间内，木材被淘汰出作为建筑材料的范畴。这在植被
国家大剧院项目工程采取常规的施工技术、材料和工艺,将无法实现工程项目的综合目标,只有通过新技术、新材料、新工艺推广应用和技术创新,方可优质高效地完成**项目项目,极其有效地降低工程造价、加快工程进度、保证工程的过程精品,完全实现设计风格和建筑物的使用功能。 结合本工程的设计特点,投标人将全过程、全方位广泛应用科技成果,计划将建设部推广的十项新技术全部应用到本工程的建设上。除此之外,投标人还将结合本工程的施工实践,努力探索新的施工技术,总结新的施工工艺,应用新的建筑材料。对“新技术、新材料、新工艺”的内容,投标人在编制施工组织设计的相关章节时,已有详细论述。本章将综其所述,予以摘要性的说明。 一、深基坑支护技术 本工程基础埋置深度很深,整个建筑物大部分结构处于地下,平均埋深约为26米,局部达到41米深,且地下水位较高,开挖12米后即遇上层潜水层,在20m以下是承压水层,且地下水渗透性强、流通性好,建筑物距人民大会堂和地铁仅100多米之遥。因此,护坡降水方案的成功与否是本工程能否顺利完成的关键。投标人拟采用混凝土灌注桩支护技术、地下连续墙技术、和土钉护坡技术和基坑工程信息化施工技术等。投标人认为,通过上述综合技术的优化组合和合理应用,可确保**项目基础工程施工的顺利完成。上述综合技术还包括了以下内容: 1、旋挖钻机:由于地层多为砂卵石,采取常规的成孔方法比较困难。因此投标人采用旋挖钻机成孔,其施工速度是普通反循环钻机施工效率之七倍,特别是在砂卵石层更具优越性,不需要循环泥浆,可使施工操作面整洁,具有很好的环保特点。 2、压力分层型锚杆:压力分层型锚杆是在一个锚固段内有多个承载体,在卵石层成孔困难,锚杆长度达不到设计要求时,应用压力分层型锚杆技术,可很好的解决承载力不足之问题,具有降低成本作用。 3、内支撑技术:为了保证台仓基坑在土方开挖时,不穿插进行锚杆施工,减少工期,同时可节省造价,所以采用内支撑法。在台仓四角采用钢支支撑,防止连续墙侧向位移,达到基坑支护安全稳定之目的。 4、深基坑承压水减压井和回灌井降水技术:在台仓范围采取深基坑承压水减压井和回灌井降水技术,能迅速有效地降低第二层承压水水头,为台仓内深基坑的开挖和施工创造良好的条件,且比较经济。在歌剧院台仓基坑支护和开挖方案中,投标人优先选择这一施工技术。 5、冻结法施工技术:该技术兼有封闭地下水与加固地层双重作用的特殊施工方法,冻结法在承压水深基坑维护施工中,具有很好的适应性,极为安全可靠,且对地层和环境污染很小,特别是卵石层进行冻结后冰冻层不会出现冻涨融沉现象,适合歌剧院台仓的基坑支护和开挖,能有效地为施工创造条件。 6、压力灌浆:该技术同样兼有封闭地下水与加固地层双重作用的施工方法,在承压水深基坑维护施工中,同样具有很好的适应性和安全可靠性,适合歌剧院台仓的基坑支护和开挖,能有效地为施工创造条件。 二、高强高性能混凝土技术 本工程将全部使用预拌混凝土,广泛应用高性能混凝土施工技术。高性能混凝土具有无收缩(微膨胀)、防渗、防裂、和易性、易泵送性和稳定性好。在**项目工程使用高性能砼,建议采用超细矿粉和高效减水剂共用,可有效保证地下砼的抗渗、防裂、抗冻、抗碳化、抗盐、抗酸等要求,对增强混凝土的和易性和可泵送性,预防砼中碱—集料反应,十分有效。此项技术还包括了以下内容: 1、自密实混凝土技术的应用:对于预应力、劲性混凝土构件将采用自密实混凝土技术,底
1、孔隙率及孔隙特征对材料的表观密度、强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性等性质有何影响？ 对表观密度的影响：材料孔隙率大，在相同体积下，它的表观密度就小。而且材料的孔隙在自然状态下可能含水，随着含水量的不同，材料的质量和体积均会发生变化，则表观密度会发生变化。 对强度的影响：孔隙减小了材料承受荷载的有效面积，降低了材料的强度，且应力在孔隙处的分布会发生变化，如：孔隙处的应力集中。 对吸水性的影响：开口大孔，水容易进入但是难以充满；封闭分散的孔隙，水无法进入。当孔隙率大，且孔隙多为开口、细小、连通时，材料吸水多。 对抗渗性的影响：材料的孔隙率大且孔隙尺寸大，并连通开口时，材料具有较高的渗透性；如果孔隙率小，孔隙封闭不连通，则材料不易被水渗透。 对抗冻性的影响：连通的孔隙多，孔隙容易被水充满时，抗冻性差。 对导热性的影响：如果材料内微小、封闭、均匀分布的孔隙多，则导热系数就小，导热性差，保温隔热性能就好。如果材料内孔隙较大，其内空气会发生对流，则导热系数就大，导热性好。 2、建筑钢材的品种与选用 建筑钢材的主要钢种 1）碳素结构钢:牌号的表示方法： Q 屈服点数值—质量等级代号脱氧程度代号Q235—BZ Q235——强度适中，有良好的承载性，又具有较好的塑性和韧性，可焊性和可加工性也较好，是钢结构常用的牌号，大量制作成钢筋、型钢和钢板用于建造房屋和桥梁等。Q235良好的塑性可保证钢结构在超载、冲击、焊接、温度应力等不利因素作用下的安全性，因而Q235能满足一般钢结构用钢的要求 Q235-A一般用于只承受静荷载作用的钢结构。含C0.14~0.22% Q235-B适用于承受动荷载焊接的普通钢结构，含C0.12~0.20% Q235-C适用于承受动荷载焊接的重要钢结构，含C≤0.18% Q235-D适用于低温环境使用的承受动荷载焊接的重要钢结构。含C≤0.17% 2)低合金高强度结构钢:牌号的表示方法：Q 屈服点数值质量等级代号 由于合金元素的强化作用，使低合金结构钢不但具有较高的强度，且具有较好的塑性、韧性和可焊性。低合金高强度结构钢广泛应用于钢结构和钢筋混凝土结构中，特别是大型结构、重型结构、大跨度结构、高层建筑、桥梁工程、承受动力荷载和冲击荷载的结构。 3、常用建筑钢材 1)低碳钢热轧圆盘条:强度较低，但塑性好，便于弯折成形，容易焊接。主要用做箍筋，以及作为冷加工的原料，也可作为中、小型钢筋混凝土结构的受力钢筋。 2)钢筋混凝土用热轧钢筋:钢筋混凝土用热轧钢筋共分为四级钢筋，根据其表面状态分为光圆钢筋和带肋钢筋。I级钢筋为光圆钢筋，其余三级为带肋钢筋。I级钢筋不带肋，与混凝土的握裹力不好，其末端需做180?弯钩。 I级钢筋由碳素结构钢轧制，其余均由低合金钢轧制。I级钢筋的强度较低，但塑性及焊接性能很好，便于各种冷加工，因而广泛用作普通钢筋混凝土构件的受力筋及各种钢筋混凝土结构的构造筋。 HRB335级和HRB400级钢筋的强度较高，塑性和焊接性能也较好，故广泛用作大、中型钢筋混凝土结构的受力钢筋。 HRB500级钢筋强度高，但塑性和可焊性较差，可用作预应力钢筋。
新工艺、新材料、新技 术
新材料、新工艺、新技术的应用 沥青路面在交通载荷与气候影响的作用下，随着时间的推移，路面状况和服务能力将逐渐地恶化。为了保持路面良好的使用性能和延长它的使用寿命，在路面寿命周期的各个不同阶段需要采用不同的养护维修措施。沥青路面的养护维修工作对保持路面的服务能力，延长其寿命周期，以及改善噪音、振动等对周边环境的污染有着重要的作用。在我国高速公路建设的初期，路面养护的工作量还不是很大，人们容易产生重建设、轻养护的思想，但是随着我国公路建设的重点逐步向中、西部地区推移，在东南沿海地区将迎来一个路面养护维修的高潮，因而养护维修技术正日益成为人们关注的一个热点。 1 沥青路面养护维修作业的分类 我国现行的沥青路面养护技术规范通常根据工程量的规模大小、技术的难易程度将沥青路面的养护维修作业分为保养小修、中修、大修、改善（改建）等四类。这种分类方法的核心是“修理”，它是20世纪50年代从前苏联的规范中引入的，至今已经沿用了数十年。但是随着路面养护维修技术在材料、工艺、设备方面的不断发展和进步，这种分类方法已经很难反映出现代路面养护维修技术的特点和要求，因而也愈来愈显示出难以与现代养护维修技术的发展相适应了。 现行分类方法所反映的并不仅仅是一个分类的方法问题，其实质是反映了一种“重修理，轻预防”的观念。更为合理的分类方法是根据病害的类型、路面损害的程度，以及所需采用养护维修措施的性质和功能来对养护维修作业进行分类。在美国等西方国家将沥青路面的养护维修作业分为：预防性养
护（Preventive Maintenance）、修复性养护（Corrective Maintenance）、路面翻修（Pavement Rehabilitation）、路面重建（Pavement Reconstruction）等四类。这种分类方法的核心是作业的功能和目的，因而不仅在概念上是十分清晰的，而且有着很强的目的性和针对性。 预防性养护是指那些带有保护路面，防止病害的进一步扩展，和以减缓路面使用性能的恶化速率以及延长路面使用寿命为目的的养护作业，它通常用于没有发生损坏、或只有轻微缺陷与病害迹象的路面。预防性养护没有路面补强的功能，因而不应期望预防性养护具有改善路面强度和承载能力的作用。 修复性养护是指那些用来修复路面的局部损害或某种特定病害的养护作业，它通常用于路面已经发生局部的结构性损坏，但还没有波及全局的场合。 路面翻修是指路面的损坏已经波及到路面的大部分面积，使之发生全面性的结构性损坏，从而需要在一定的深度下进行面层的再生和重铺的修理作业。 路面重建是指当路面的损坏由于没有及时进行翻修、补强而进入整个路面各结构层发生结构性破坏时，这时不仅路面的面层，而且它的基层和底基层，甚至于路基也需进行翻修，这样的养护维修作业称为重建。当路基也需翻修时则称为道路的重建。 2 预防性养护技术的新发展 利用在已有路面上敷设一层防护层来保护原有路面的方法在很早以前就有了，但是预防性养护作为一个完整的概念出现在20世纪的80年代，它是
试论新结构、新技术、新材料、新方法 在土木工程中的运用 汽车服务工程专业07汽车Y 07123905 丁彦淞 近年来，随着新工艺、新技术在国家重点工程中被突破性地运用，为国内土木工程建筑业整体水平提高积累了宝贵经验。上海世博会是一次世界瞩目的盛大活动，在工程建设中将当今国际先进的节能、降耗、环保和生态等绿色建筑技术创新融入场馆建设之中，使世博工程综合建设技术达到了国际先进水平，体现了“绿色世博”与“科技世博”新要求。 世博园区展示了当今国际先进的节能、降耗、环保和生态等绿色建筑成果，体现了“绿色世博”与“科技世博”对建筑施工技术提出的新要求，施工中大量采用新技术、新创意、新能源、新材料，将当今世界上最先进的节能、环保、生态技术用于世博工程建设。总建筑面积约达78万平方米的世博会永久性地标建筑——“一轴四馆”即世博轴、中国馆、主题馆、世博中心和演艺中心，这五大永久性地标建筑己成为当今世界上首批集中应用国际先进的太阳能、LED照明、冰蓄冷、地源热泵、屋面雨水收集利用、江水源循环冷却降温、气动垃圾回收、程控绿地节水灌溉和可再生材料使用等多项节能、环保与生态技术的“绿色建筑”和“低碳建筑”的典范，被誉为充满“智慧”的建筑。上海世博会主题馆总建筑面积达14.3万平方米，其中地上9.3万平方米、地下5万平方米，展览面积8万平方米，是世博会历史上规模最大的主题展馆。在主题馆中，“城市，让生活更美好”的上海世博会主题将在“城市人馆”、“城市生命馆”和“地球馆”中加以展示，主题馆的展示集中度同样将创下了世博会历史上的新纪录。主题馆西展厅
相当于３个标准足球场大小的空间中没有一根承重柱，创下了当今世界双向大跨度无柱展厅之最。本届世博会共有5个主题展厅，其中3个都将集中于主题馆，分别是
新技术、新产品、新工艺、新材料应用 一、“四新”科技成果推广应用计划推广组织管理 为把本工程建成技术上一流、管理上科学、工期上先进、同时达到有计划，有步骤的开发和推广应用新技术的目的，在工程施工之初，就成立开发和推广应用新技术领导小组。即以总承包项目经理为组长，总承包项目总工程师及总承包项目副经理为副组长，各部门负责人及专业项目经理和专业项目技术负责人参加的项目科技进步工作领导小组，协调各项工作的实施。 科技推广领导小组成员分工 二、粗直径钢筋连接技术 1.概述 在满足本工程设计和规范的前提下，为提高工效、降低成本，本工程大于或等于20的Ⅲ级钢筋的连接均采用滚扎直螺纹机械连接，直径为16和18的柱子竖向钢筋连接采用电渣压力焊。滚扎直螺纹连接是近几年来开发的一种新型的螺纹连接方式，它先把钢筋端部滚扎成直螺纹，然后用套筒实行钢筋对接。通过冷轧工艺形成螺纹，加大接头部分的钢材密度，提高接头的抗拉强度，因此本工程的在上述部位均采用这种连接方式。直螺纹不存在扭紧力矩对接头性能的影响，从而提高了连接的可靠性，也加
快了施工速度。它克服了其他几种机械连接的缺点，集中了其他几种机械连接的优点，施工便捷，技术经济效果显著。 2.滚轧直螺纹钢筋接头的优点 2.1接头强度高、延性好，能充分发挥钢筋母材的强度和延性。接头性能达到规范中I级接头标准并能断于母材。 2.2检测方便、直观。 2.3钢筋加工直螺纹可预制（专业工厂加工），套筒可工厂化生产，不占施工工期，加工效率高，施工方便、快捷、操作简单、连接速度快。风雨无阻，可全天候施工。 2.4施工连接时不用电，节约能源：设备功率仅为3～4kw，不需专用配电设施，不需架设专用电线。施工连接时不用气、无明火作业、无漏油无污染，无噪音污染，无烟尘，安全可靠，环保施工。 2.5适用性强，在狭小场地钢筋排列密集处均能灵活操作。 2.6适用范围广：对钢筋无可焊性要求，适用于直径12～50mm HRB335、HRB400钢筋在任意方位的同、异径连接。可连接横、竖、斜向的HRB335、HRB400级同径或异径钢筋。 2.7抗疲劳性能好：接头通过行业标准规定的二百万次疲劳强度试验。 2.8节省材料：以直径40mm钢筋连接套筒为例，挤压套筒质量4kg,直螺纹套筒1.1kg。直螺纹套筒质量是挤压套筒的25%，而接头性能却能与挤压接头媲美。 三、新型模板及脱模剂应用技术 1.模板工程应用情况 混凝土结构的模板工程，是混凝土构件成型的一个十分重要的组成部分。现浇混凝土结构用模板工程的造价约占钢筋混凝土工程总造价的
1.弹性模量：用E表示。材料在弹性变形阶段，应力和对应的应变的比值。反映材料抵抗弹性变形能力。其值越 大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小，抵抗变形能力越强 2.韧性：在冲击、振动荷载作用下，能吸收较大能量产生一定变形而不致破坏的性质。 3.耐水性：材料长期在饱和水作用下不被破坏，强度也不显著降低的性质，表示方法——软化系数：材料在吸水 饱和状态下的抗压强度与干燥状态下的抗压强度之比K R = f b/f g 软化系数大于0.8的材料通常可以认为是耐水材料；对于经常位于水中或处于潮湿环境中的材料，软化系数不得低于0.85；对于受潮较轻或次要结构所用的材料，软化系数不宜小于0.75 4.导热性：传导热量的能力，表示方式——导热系数,材料的导热系数越小，材料的绝热性能就越好。影响导热性 的因素:材料的表观密度越小，其孔隙率越大，导热系数越小,导热性越差。由于水与冰的导热系数较空气大，当材料受潮或受冻时会使导热系数急剧增大，导致材料保温隔热方式变差。所以隔热材料要注意防潮防冻。 5.建筑石膏的化学分子式：β-CaSO4˙?H2O 石膏水化硬化后的化学成分：CaSO4˙2H2O 6.高强石膏与建筑石膏相比水化速度慢,水化热低,需水量小,硬化体的强度高。这是由于高强石膏为α型半水石膏， 建筑石膏为β型半水石膏。β型半水石膏结晶较差，常为细小的纤维状或片状聚集体，比表面积较大；α型半水石膏结晶完整，常是短柱状，晶粒较粗大，聚集体的比表面积较小。 7.石灰的熟化，是生石灰与水作用生成熟石灰的过程。特点：石灰熟化时释放出大量热，体积增大1~2.5倍。应 用：石灰使用时，一般要变成石灰膏再使用。CaO+H2O Ca(OH)2+64kJ 8.伏：为消除过火石灰对工程的危害，将生石灰和水放在储灰池中存放15天以上，使过火灰充分熟化这个过程叫 沉伏。伏期间，石灰浆表面应保持一层水，隔绝空气，防止发生碳化。 9.石灰的凝结硬化过程：（1）干燥结晶硬化：石灰浆体在干燥的过程中,因游离水分逐渐蒸发或被砌体吸收，浆体 中的氢氧化钙溶液过饱和而结晶析出,产生强度并具有胶结性（2）碳化硬化：氢化氧钙与空气中的二氧化碳在有水分存在的条件下化合生成碳酸钙晶体，称为碳化。由于空气中二氧化碳含量少，碳化作用主要发生在石灰浆体与空气接触的表面上。表面上生成的CaCO3膜层将阻碍CO2的进一步渗入，同时也阻碍了部水蒸气的蒸发，
瑞宏·阳光水岸 新 技 术 新 材 料 新 工 艺 应 用 方 案 浙江省东阳第三建筑工程有限公司瑞宏·阳光水岸工程项目部 二零一零年七月
目录 一、工程概况 二、编制依据 三、新技术、新材料、新工艺应用
新技术新工艺新材料应用方案 一、工程概况 瑞宏·阳光水岸工程，位于衢州市西区三江路以南，东临白云大道，由衢州瑞宏置业有限公司投资，温州市建筑设计研究院设计。本工程总建筑面积299492㎡，地下室建筑面积62100㎡，其中人防建筑面积有21950㎡，拥有大型的地下商场和停车库。能同时入住1652户住户的大型康庄工程花园式示范小区。瑞宏阳关水岸一期工程；由1﹟、2﹟、3﹟、4﹟、5﹟、6﹟楼和会所与临街商铺组成，地下室为连体的大型停车场。主楼属于框剪结构17至19 层的小高层；建筑高度， 59.4m；总工期：600日历天。结构安全等级为二级，建筑设计使用年限为50年。 二、编制依据 1、施工组织设计 2、建筑施工手册 3、公司的若干规定 4、建设部10项新技术应用 5、网络资源 三、新技术、新材料、新工艺应用 根据本工程的特点，我们将加大应用新技术、新工艺、新材料的力度，有重点的推广建设部的建筑业十项新技术，充分发挥我公司的技术优势，高速度、高效益、高质量的完成本工程施工。本工程拟重点采用以下新技术、新工艺、新材料： A、粗钢筋连接技术 国家现行《混凝土结构设计规范》明确规定，直径大于22mm的粗钢筋不宜采用绑扎搭接连接。钢筋的焊接及机械连接的技术主要有挤压套筒连接技术、全自动电渣压力焊技术、闪光对焊技术、直螺纹连接技术。根据本工程施工的特点，工程中所用到的粗钢筋连接采用以下技术： （1）、竖向采用全自动电渣压力焊及直螺纹连接两种连接方式；
论土木工程中新材料的应用分析 发表时间：2017-12-13T08:52:43.963Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第19期作者：杨军宏[导读] 本文就上述材料的优异性能进行阐述，并分析其在土木工程中的应用空间。 邢台市科信建设工程检测有限责任公司河北邢台 054000 摘要：在现阶段的施工材料市场中，大量的新型施工材料种类繁杂，性能各异，但是总体来讲主要3个特点.第一个特点是新型材料在施工应用过程中具有非常好的节能效果；第二个特点是新型材料在施工应用过程中能够保障施工过程高效；第三个特点是新型材料能够保障土木工程施工的全过程，最大限度地保护环境，保护生态.我国的新型施工材料在土木工程施工过程中应用非常广泛，并且取得了非常好的施工效果.FRP材料、CFRP材料、玄武岩纤维材料、智能材料是现代土木工程中应用的新型材料，这些材料性能优异，易于使用。本文就上述材料的优异性能进行阐述，并分析其在土木工程中的应用空间。 关键词：土木工程；新材料 随着社会科学技术的进步，土木工程结构学科也获得了很大的发展，其发展在很大程度上得益于新材料的应用，如FRP材料、CFRP 材料、玄武岩纤维材料、智能材料等等，这些材料凭借优异的性能正被越来越广泛地应用于桥梁工程、民用建筑、海洋工程、地下工程等土木工程建筑。 1 FRP材料 FRP材料即纤维增强复合塑料，FRP由增强纤维和基体组成，一般用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂做基体，以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料。该材料具有抗拉强度、弹性模量小、抗剪强度低、抗腐蚀、抗疲劳性能好等特点。FRP的抗拉强度均明显高于钢筋，与高强钢丝抗拉强度差不多，是一般钢筋的2倍10倍。大部分FRP产品弹性模量小，约为普通钢筋的25%～ 75%，因此，FRP结构的设计通常由变形控制。FRP的抗剪强度仅为抗拉强度的5%～20%，这使得FRP构件在连接过程中需要研制专门的锚具、夹具。FRP材料可以在酸、碱、氯盐和潮湿的环境中长期使用，因而可提高结构的使用寿命，这是结构材料难以比拟的。 FRP复合材料在土木工程领域的应用快速增长，可用于包括柱、墙、梁、板及面板的抗震及补强加固。FRP纤维复合材料凭借耐腐蚀性能已广泛用于加筋土中，由于该材料易被掘进机具切断，故可用于盾构法掘进竖井的混凝土墙、土钉及临时支护用的复合材料地锚，而且由于价格低廉，安装方便，干湿交替的挡土墙、地基锚杆及喷射混凝土筋中用的也很多。此外。因为良好的拉伸性，FRP材料在悬索桥及斜拉桥的缆索、预应力混凝土桥中的预应力筋中也光放应用。FRP属于人工材料，可根据工程需要采用不同纤维材料纤维含量和铺陈方式等不同工艺设计出不同强度指标、弹性模量及特殊性能要求的FRP产品，且FRP铲平形状可灵活设计。 2 CFRP材料 CFRP材料即碳纤维增强复合材料，CFRP材料是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7～9倍，抗拉弹性模量为23000～43000Mpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/（g/cm3）以上，而A3钢的比强度仅为59Mpa/（g/cm3）左右，其比模量也比钢高。碳纤维复合材料的优点是高强度，是钢铁的5倍；出色的耐热性，可以耐受2000℃以上的高温；出色的抗热冲击性；低热膨胀系数，不宜变形量；热容量小，较为节能；比重小，仅仅对钢材料的1/5；优秀的抗腐蚀与辐射性能。 碳纤维复合材料在土木工程中的用途主要表现在碳纤维筋、碳纤维增强水泥和碳纤维增强木材。碳纤维筋的强度比低碳钢高约90%，而重量仅为后者的1/5左右；碳纤维筋具有良好的拉伸疲劳性能及耐腐蚀、抗冲击、柔性高和易于操作的性能，因此在桥梁、码头等易受腐蚀的结构中应用较多。碳纤维增强水泥在水泥及其制品中掺和一定量高性能碳纤维和高效外加剂，以有效控制水泥及其制品塑性收缩及早期裂纹，提高水泥及其制品的密实性，增加水泥及其制品后期强度。碳纤维增强木材是用碳纤维包裹木材或将碳纤维片材铺设于木材的某个侧面或中间而形成的一种新型结构材料。碳纤维的加入使木材的抗拉强度、防腐防火等性能大为提高，使其应用领域更为广泛。 3 玄武岩纤维材料 玄武岩纤维是玄武岩石料在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。类似于玻璃纤维，其性能介于高强度玻璃纤维和无碱玻璃纤维之间。玄武岩连续纤维不仅稳定性好，而且还具有电绝缘性、抗腐蚀、抗燃烧、耐高温等多种优异性能。此外，玄武岩纤维的生产工艺产生的废弃物少，对环境污染小，产品废弃后可直接转入生态环境中，无任何危害，因而是一种名副其实的绿色、环保材料。 碳纤维和是目前世界上所采用的主要的加固补强用的新型材料之一，在桥梁、隧道、房屋等结构抗震加固补强方面具有极为广阔的应用前景。利用玄武岩纤维高模量、耐冲击和低成本等优势，可以开发其在降噪、抗振和抗震等耗能领域的应用。玄武岩纤维还可以用在具有高火灾危然的工业建设项目，核电站，化学工业与石化工业，高层建筑群，造船工业，汽车制造业等领域。玄武岩纤维及其土工材料具有较高的强度、弹性模量和耐高低温、耐侵蚀等性能，也适用于路面土工格栅中的基础材料[4]。 4 智能材料 智能材料实际上是一种仿真生命系统，一方面能够感知外界环境或内部状态所发生的变化，另一方面能提供针对材料自身的或外界的某种反馈机制，适时地将材料的一种或多种性质加以改变，做出所期望的某种响应。智能材料的功能表现为：反馈功能、传感功能、响应功能、信息识别与积累功能自诊断能力、响应功能、自修复能力和自适应能力、自诊断能力。 结语 目前许多项智能材料及其在土木工程中的应用研究正在我国进行着。FRP材料、CFRP材料、玄武岩纤维材料、智能材料已经开始应用于现代土木工程建筑，但由于价格、应用技术、观念等因素这些新型材料的应用还不够广泛。革新技术、降低成本、加大推广，这些新型材料能在现代土木工程中发挥巨大作用。 参考文献 [1]刘冬梅，周剑霞；纤维增强塑料筋在土木工程中的应用探讨[J]；科技与企业，2014，7：206
土木工程材料(笔记) csl 2011.3
第一章. 土木工程材料的基本性质 结构：宏观，细观，微观(晶体、玻璃体、胶体)。 §1-1物理性质 一、基本性质：密度ρ 表观密度0ρ 堆积密度0 ρ' 孔隙率P 空隙率P ' 相关公式：)1(0ρ ρ-=P V 1 -0 2?=H k m m P ρ干饱 )1(0 0ρρ'- ='P 亲、憎水性——润湿角 吸水性——重量吸水率W m ， 体积吸水率W v 二、与水有关性质 吸湿率——含水率 耐水性——软化系数：系数↑，耐水性↑ 抗渗性——渗透系数，抗渗等级 相关公式: 干 干 饱干 m m -m 2= = m m W O H m k 1 m -m 22P V V V W O H O H V =?= = ρ干饱干 0ρ?=m V W W 干饱00ρρ-=V W 三、孔隙对性能的影响：孔隙↑，强度↓，导热系数↓，热容↓，与抗冻无关 吸水率↑，透气透水性↑ 压拉弯剪 211mm N MPa = §1-2力学性质 比强度: 0ρf 轻质高强的指标 弹塑脆韧性 §1-3耐久性：耐水，抗渗，抗冻，耐候，其他 第二章．无机胶凝材料:气硬,水硬 §2-1气硬性 原料与生产: O H CaSO 245.0?α 高强：晶体粗大结实，比表面积小 O H CaS 245.00?β 建筑：(与上相反) 水化硬化：水化→CaSO 4. 0.5H 2O(晶体) 一、石膏 凝结硬化 凝结：初、终凝 硬化：快，加缓凝剂，微膨胀 指标：强度，细度，凝结时间 特性：强度低，孔隙率大，隔音保温，防火好 生产 欠火石灰（不能消解） 过火石灰，消解缓慢——陈伏 二、石灰 熟(消)化→Ca(OH)2 放热，体积↑ 硬化 干燥结晶，析出Ca(OH)2 碳化硬化→CaCO 3 慢，表为CaCO 3，内为Ca(OH)2 特性：可塑性，保水性好，强度低，易开裂，耐水性差，吸湿性强 生产-- 湿法，干法 三、水玻璃 模数：SiO 2与Na 2O 的分子比n 硬化→无定形硅酸，缓慢，加促硬剂(Na 2SiF 6 氟硅酸钠) 特性：粘结力强，强度高，耐热高，不耐碱、水、渗 四、比较 强度：水玻璃>石膏>石灰 硬化速度：石膏>石灰>水玻璃 { { { { {