建筑工程新型材料的应用与发展

刘慧慧

摘要：目前，随着我国城市建设规模的不断扩大，城市内的建筑数量也与日俱增。在各类建筑物中，新型建筑材料的应用占据着主导地位，其在节能降耗、环境保护等方面具有显著优势，对于改善人们的居住条件和生活环境有重要作用。在建筑业发展中，新型建筑材料的研发与推广是一項长期工作，需要得到政府、企业、社会等各方的有力支持。

关键词：建筑工程;新型材料;应用;发展

1、关于新型建筑材料的简要概述

新型建筑材料就是基于科学技术不断演变提升发展形成的一种产物，其与以往传统砖瓦施工材料相比较而言最大区别便是能根据功能性质不同将其明确划分成化学材料、天然材料、金属材料及非金属材料等，无论是对建筑施工成效还是经济成本控制方面都有着良好保证，再加上具备节能、环保、保温及美观等综合性优势，被快速应用于建筑工程施工之中，不仅充分满足了物质生活条件日益提升下人们的实际需求，还极大提高了建筑工程施工效率和质量水平。

虽然基于实际情况来看，新型建筑材料与传统材料相比存在较多优势，但其价格成本也是相对较高，在这种情况下建筑施工单位若想获得较快发展，就一定要做好经济成本控制管理工作，最大限度发挥出新型建筑材料自身蕴含经济价值和建筑施工价值，促使建筑工程经济成本控制能够逐渐朝向现代化、系统化方向过渡，有利于实现资源结构的合理配置，提出可行性较强建筑施工方案，为实现经济成本控制最佳效果创造良好条件。

2、建筑工程中的新型材料应用分析

2.1高强度材料

2.1.1高强高性能混凝土

高强高性能混凝土在超高层建筑底层柱、梁、以及大跨度空间、预应力结构中应用效果较好，可有效减小截面尺寸、增大建筑使用面积，也有利于减轻结构自重，减少施工量，获得更佳的经济效益。由高强高性能混凝土的特性分析可知，其在强度、耐久性等诸多方面优势显著，但是其脆性特性也是缺陷所在，特别是C80以上的混凝土，考虑脆性折减系数后，承载力方面优势不明显。

2.1.2高强度钢筋

在混凝土结构中，钢筋是关键材料，其强度等级直接关系到结构安全性，由此混凝土钢筋的高强度化发展是一大必然趋势。高强度钢筋的屈服强度高（400MPa），延性指标强屈比（>1.15）、伸长率（>7%）均可满足一般抗震要求。若是建筑抗震要求较严，可选用专门抗震钢筋HRBE系列。在实际应用中，高强度钢筋往往由于裂缝、变形控制方面的要求，导致强度无法得到充分的利用，但是结构承载力的储备大幅增加，此外高强度钢筋应用于混凝土柱，可有效避免构成柱铰屈服破坏结构。

2.2高耐久性材料

2.2.1耐久性混凝土

混凝土材料的脆性较大，极易受到各种因素的影响出现裂缝、局部损伤以及腐蚀情况，直接威胁到建（构）筑物的使用安全，缩短使用寿命，严重者甚至是引发重大事故。基于此，混凝土的耐久性得到了更为广泛的关注，“混凝土结构寿命周期评价”逐渐成为行业内研究的一大热点。

2.2.2耐火耐候钢材

耐火耐候钢主要具有耐高温、耐恶劣气候以及耐腐蚀强度的优良性能。耐火钢是一种特殊钢材，与普通的钢材相比，最为突出的特点是高温下强度弹性模量均较好，高温性能优势显著;耐候钢主要是通过在碳素钢中掺加微量合金元素所得，表面腐蚀率显著减小。在建筑钢结构中，耐火耐候钢可不用或减少涂装，有利于减少相应的维护成本;钢材的厚度可适当减薄，节约综合成本超过30%;有利于减少污染，缩短施工周期，减轻建筑物重量，增强建筑安全性;有利于增加建筑有效空间，经济、社会效益均较为显著。

2.3轻质材料

对于建筑工程而言，轻质材料的使用有利于减轻建筑物的自重，在节约材料、提高运输与吊装效率方面也具有一定的优势。以混凝土材料为例，随着高层建筑、大跨建筑的发展，普通混凝土自重大的缺点日益凸显，解决途径有两个：提高混凝土强度;发展轻骨料混凝土。轻骨料混凝土，也称为是轻集料混凝土，主要是采用轻骨料（轻粗骨料、轻细骨料或普通砂）、水泥和水配制所得，其中轻骨料的表观密度低于普通骨料，如：陶粒。轻骨料混凝土的成本比之普通混凝土增加不多，其不仅具有轻质的特点，在保温隔热、耐火、隔声、抗震方面也具有优势，具有极大的推广应用价值。

2.4复合建筑材料

2.4.1纤维混凝土（FRC）

纤维混凝土指的是掺入了短钢纤维或是合成纤维的混凝土，其中，钢纤维的掺入，将混凝土的抗弯强度、抗拉强度、抗疲劳性以及耐久性显著地提高;合成纤维的掺入则能够提高混凝土韧性，阻断混凝土内部的毛细管通道，从而大大降低混凝土暴露面水分的蒸发，减少混凝土塑性裂缝、干缩裂缝的出现。普通钢纤维混凝土纤维体积率处于1～2%，与普通混凝土相比，其抗拉强度、抗弯强度以及抗剪强度分别可提高40～80%、60～120%、50～100%，相对而言抗压强度的提高幅度偏小，一般处于0～5%，但韧性得到了大幅度提高。

2.4.2纤维增强复合材料（FRP）

纤维增强复合材料是一种高性能的新型材料，其主要是以纤维材料、基体材料按一定比例混合而制成，以碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维增强的树脂基体，分别简称为CFRP、GFRP（俗称为玻璃钢）和AFRP。与传统的材料相比，纤维增强复合材料轻质、高强，具有较好的耐腐蚀性能、隔热性能，其可设计性好、工艺性优良，但是此种材料的长期耐温性较差，易老化，层间剪切强度较低，由此在实际工程实践中需根据实际情况合理选用。

2.5绿色环保建筑材料

2.5.1绿色高性能混凝土（GHPC）

混凝土材料不但要向高性能方向发展，而且更需要与建筑工程材料可持续发展相结合。GHPC具有以下特征：更多地节约熟料水泥，减小了混凝土生产对环境的影响;更多地掺入了以工业废渣为主的细掺料;充分发挥了高性能的优势，减少了水泥、混凝土用量;应用范围更广，如：需抗渗、抗冻融的环境均可使用。

2.5.2再生骨料混凝土（RAC）

再生骨料混凝土，主要是把废弃的混凝土块破碎、清洗和分级，然后按照一定比例和级配混合形成再生混凝土骨料，最后部分或是全部代替砂石等天然骨料（主要是粗骨料）配制成新的混凝土。当前，国内的再生混凝土主要集中应用于非承重构件、混凝土楼面以及道路路面等。

3、建筑工程新型材料的发展

3.1可再生资源是首选之路

在我国，由于建筑工程发展迅速，使得工程中产生的建筑垃圾总量惊人，如果不加以利用，势必会严重的污染环境，同时由于堆放垃圾还会占据大量的土地资源。当前的建筑模式不符合社会发展的趋势，违背了可持续法发展的战略方针。因此，在未来的发展中，需要重视可再生资源的利用，将其作为建筑工程的原材料，减少固体废弃物的产生，进而降低的建筑工程对环境的影响。

3.2发展新型节能环保建材

目前，人们对环境质量的要求不断提高，且环保意识逐渐增强，因此建筑工程需要在保障建筑质量的同时，要满足业主对居住环境的要求，大力发展新型的节能环保建材。首先，建筑行业的学者应该加强对新型节能材料的研究力度，在现有节能材料的基础上，以科学技术为依托，研制全新的、高质量的建筑材料，以此来促进建筑行业的发展。在施工中，需要结合不同建筑、不同地区的特点，选择恰当的建筑材料，重视保温材料、复合材料的具体应用，促进配套化、系列化的产品发展，进而全面促进建筑行业的发展。通过这样的方式，能够有效的将新型的节能环保材料应用在具体的建筑工程中，不仅能够保证建筑工程的质量，还能够满足业主的具体需求，落实可持续发展战略，为构建社会主义和谐社会做出贡献。

结束语：综上所述，新型建筑材料是科技发展的必然趋势，也是经济发展和社会进步的必然选择。当今社会越来越多的建筑工程与自然资源总量和环境承载力之间的矛盾日益突出。新型建筑材料是解决这一问题的有效手段，是降低建筑对能源、资源需求，减少对生态环境影响，实现建筑行业健康可持续发展的必然途径。

参考文献：

[1]张文辉.浅议新型建筑材料的发展及应用[J].技术与市场，2016（11）：16～17.