我们重点关注的问题
21 世纪土木工程材料面临的挑战
- 生态污染
- 生产破坏
- 自然资源消耗
3D 打印建筑材料与 3D 打印建筑
- 3D 打印建筑的耐久性大于现浇混凝土？——谣言
- 要严谨
- 防守——确保基本建筑安全性、强度
- 优点——不规则建筑
- 传统方法需要先制作模具——钢模板
- 不能使用塑料模版
- 很难做出高层建筑
- 很难做成抗震建筑
- 与现浇混凝土差异很大！
- 整体性差
- 没有钢筋
- 缺点
- 3D 打印设备
- 效率不是主要
艺术建材与建筑装饰
- 透光混凝土
- 混凝土的颜色
- 获得比较好的观感
工业固废与生态建材
- 城市周围堆满“渣”山
- fly ash 粉煤灰——火力发电排放，可飘至 10km 远，对环境污染严重
- 泥石膏——可溶性氟
- 可用作什么？
- 强度较高——才可做骨料
- 具有一定活性——才可做水泥
- 砌块——可以，需要一个高温的过程
- 好处：能在工厂中
- 压蒸工艺——温度较高
- 蒸养——用水蒸气养护
- 容易在周边销售
保温材料与工程事故
- 外保温材料
- 混凝土导热系数大——窗户导热比混凝土差
- 举例——办公室
- P1——外墙外保温材料容易脱落，谁来维修？
- P2——央视大火，外保温材料抗火能力很差
- 聚苯板抗火能力很差，为什么工程上仍然大量使用？
- 燃烧后，产生大量有毒气体，包裹大楼，造成危险
- 成本低、性价比高
- 强度高，耐火性能好，导热差不多，但生产能耗很大，成本很高——岩棉：无机的
- 混凝土抗火性
高性能结构材料与耐久性
- 关注超高性能的结构材料，能用于特殊建筑中，高耐久性
- 保温材料有很高的密实度，而且不开裂
- 西直门桥——耐久性原因重建
- 只使用了三十年，腐蚀严重
- 提高钢筋混凝土耐久性可以采取哪些措施？
- 采用混凝土防护涂层
- 采用钢筋阻锈剂
- 采用抗裂性能优异的混凝土
高速铁路关键材料与建造
高架路、高架桥
90%以上都是预制拼装的
预制构件的好处：蒸养的技术（空气相对湿度接近 100%），表面比较平滑，没有裂缝的
水泥沥青砂浆——粘弹性比较好的材料，沥青路面——比较舒适，水泥混凝土路面——不舒适
- 强度比沥青高，柔韧性比水泥好
透水混凝土与海绵城市
- 透水路面+湖泊+……
混凝土本身的不透水的，地下室漏水？
- 混凝土不密实，开裂
- 因此混凝土、卫生间做防水处理
透水混凝土缺点
- 强度低
- 耐久性差
- 流动性差，不能浇筑施工
- 容易堵孔，透水性降低
孔隙连通性很重要，生产时需要连通孔隙多，所以流动性不可能较好
堵孔沙尘——透水混凝土的维护，维护成本会很高
透水混凝土，很多时候都有
色彩，为了美观——功能性，艺术性相融合海绵城市离不开透水混凝土，如何解决这些问题？
- 使用透水砖，戳成直孔，透水混凝土是曲折的孔，另外透水砖施工简单
- 利用模具做透水混凝土
耐久性差——为什么？
- 水泥用量少，孔隙多，散失水分多，水化程度达不到预期。
膜材料与建筑
膜材料的发展十分迅速，比如混凝土从 C10 到 C80，性能改善速率十分快，美观能契合建筑师的要求。
- 具有可施工性
- 能满足各项力学性能等
我们要对特殊材料有所认识
建筑防护与修复材料
汶川地震，很多结构需要重建，需要加固，如何加固？用什么材料加固？
- frp 材料——冯鹏教授
- 微生物加固
- 自修复材料，微米级胶囊放入混凝土均匀分布，成本？代价？
- 钻井，油井特殊工程使用
研究源于工程
——聂建国
