土木工程材料的發(fā)展
石器時(shí)代和青銅器時(shí)代的土木工程材料主要取自天然或經(jīng)簡(jiǎn)單加工,如生土、木材、石材和茅草等。鐵器時(shí)代的土木工程材料加工工藝較為復(fù)雜,如沿用至今的秦磚漢瓦和鐵等。進(jìn)入鋼鐵時(shí)代和網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代,標(biāo)志性的土木工程材料是水泥、鋼材、鋼筋混凝土和塑料、玻璃、陶瓷等。土木工程材料在漫長(zhǎng)的發(fā)展歷程中,從簡(jiǎn)單打磨的原始材料,發(fā)展到手工制作的古代材料,再到機(jī)械精加工的現(xiàn)代材料,不僅蘊(yùn)含了人類無(wú)窮的智慧,也閃耀著人類文明的光輝。
土木工程材料的發(fā)展是人類科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的體現(xiàn)。1824年,英國(guó)人阿斯普丁獲得了“波特蘭水泥”的發(fā)明專利,水泥的發(fā)明和使用極大地提高了人類征服和改造自然的能力。1849年,法國(guó)園丁約瑟夫·莫尼埃發(fā)明了鋼筋混凝土(約瑟夫·莫尼埃于1868年獲得了鋼筋混凝土專利),此后,人們開(kāi)始嘗試使用鋼筋混凝土建造橋梁和建筑結(jié)構(gòu)。但是相對(duì)于鋼筋混凝土,鋼材長(zhǎng)期是建造高層建筑的首選材料,如建成于1889年的高達(dá)300m的埃菲爾鐵塔,主要采用鋼材建造。隨著混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算理論研究和混凝土材料研究的深入,尤其是1962年萘系減水劑的發(fā)明對(duì)于混凝土的大規(guī)模工程應(yīng)用具有化時(shí)代的意義,也使得鋼筋混凝土逐步成為首選的土木工程材料。
進(jìn)入21世紀(jì),土木工程材料從強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)性和適用性,開(kāi)始向強(qiáng)調(diào)“可再生、綠色化”發(fā)展。建筑材料的綠色發(fā)展融合了綠色建材、清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)和低碳排放等諸多領(lǐng)域的先進(jìn)理念,發(fā)展綠色建材已經(jīng)成為土木工程材料發(fā)展的必然趨勢(shì)。
我國(guó)仍處于經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展階段,建設(shè)工程量極其巨大,這也極大地推動(dòng)了土木工程材料的研究與應(yīng)用。在推廣應(yīng)用各種土木工程材料時(shí),必須把握新材料的發(fā)展方向,加快土木工程材料生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變,推廣綠色建筑材料,全面提升建筑節(jié)能減排水平,從而實(shí)現(xiàn)土木工程材料的可持續(xù)發(fā)展。
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