新型建筑材料在橋梁建設中應用

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摘要：我國社會經濟發展速度較快，不斷涌現出很多橋梁工程，也出現了很多新型建筑材料，在橋梁工程中可以應用新型建筑材料，可以保證橋梁建設質量的提升。新型建筑材料具有節能環保的特點，和現代建筑要求生態化的特點是相符的，同時新型建筑材料比較實用，減輕了建筑物的承載量，能夠滿足人們的建筑需求，反映了現代建筑的高科技性和低成本性。筆者根據相關工作經驗，主要探究新型建筑材料在橋梁建設中應用的相關問題，供大家參考和借鑒。

關鍵詞：新型建筑材料；橋梁建設；應用

在我國橋梁建筑中，建筑材料費用占據了一半的比例。在某種程度上，建筑材料的質量類別會對建筑結構產生影響，同時也會對建筑物的安全性造成影響。近些年，我國橋梁建筑安全事故頻發，國家要加強對建筑土木安全和耐久性的監控，這樣可以提升企業的生產水平。傳統的建筑材料包括灰沙石等，新型建筑材料主要有保溫隔熱材料，新型墻體材料、裝飾裝修材料和防水密封材料等。我國新型建筑材料的發展可以更好的實現可持續發展的目標。在我國橋梁建設施工中，新型建筑材料的使用，可以改善建筑物的功能，同時也能增加建筑物的使用面積，保證建筑物抵御自然災害能力的提升。另外，在橋梁建筑施工中使用新型建筑材料也能使施工更加高效。因此對新型建筑材料在橋梁建設中應用的分析非常必要。

1應用于橋梁的新型建筑材料類別

新型建筑材料經過了長時間的發展，形成了較多的種類，廣泛應用于我國橋梁建筑中，可以保證我國橋梁的建筑質量，達到節能環保和可持續發展的目標，降低事故的發生率。以下主要分析應用于橋梁的新型建筑材料類別。

（1）對新型復合材料的應用進行分析。新型復合材料有自身的優勢。它是由兩種或兩種以上的材料組成，這兩種材料的物理性質和化學性質不同，通過宏觀和微觀等結構不同的層次，經過復雜的空間組合，形成新型復合材料系統。新型復合材料的優點是能將各種組分材料的優點進行發揮，技術人員能夠按照材料性能設計和制造材料。新型復合材料具有良好的耐疲勞性，能夠進行有效的超載安裝，具有良好的減振性能和成型工藝。

（2）對纖維增強聚合物的應用進行分析。按照纖維聚合物的不同，可以將纖維分為芳綸纖維，碳纖維和玻璃纖維等種類。近些年，我國出現了連續玄武巖纖維。連續玄武巖纖維的特點是具有較高的強度，較強的自重，同時具有較強的耐腐蝕和較低的能耗。因此這些材料被廣泛應用于我國橋梁建筑中。在橋梁建筑工程中，應用纖維增強聚合物制成纜索材料，發展前景比較廣闊。技術人員在建造橋梁過程中，可以應用芳綸纖維，玻璃纖維和碳纖維等纖維材料。碳纖維具有一定的特殊性，可以使造價降低，因此其發展潛力較大。

（3）對智能材料的應用進行分析。智能材料指的是橋梁建筑過程中的敏感材料。智能材料的功能是自診斷，自感知、自修復和自適應等。這樣可以使工程結構的安全性和可靠性提高，降低事故的發生率，也就是對周圍環境能夠感知，并且可以根據周圍環境的變化采取一些科學有效的對策。如果智能材料對壓力，溫度、聲音和電磁波等物理量能夠感知，智能材料的性質和性狀會發生變化。智能材料的種類包括能對環境產生反應的液體，水泥、陶瓷和玻璃等，在橋梁工程中應用非常廣泛。智能材料分別是感知材料和驅動材料。感知材料指的是能夠感知內部和外界的刺激，主要是對光、熱、磁、輻射和電的感知，傳感材料的類型包括壓電材料，光導纖維和記憶合金等。驅動材料指的是，如果內外部環境發生變化，能對其驅動和響應的材料，這些材料包括壓電材料，形狀記憶合金和電流變體等。

（4）對智能混凝土材料的應用進行分析。智能混凝土材料指的是在混凝土原有組分基礎上對智能型組分進行混合，使這些多功能材料自我感知，自我記憶和自我適應等。這些特性可以對混凝土的內部損傷進行有效的預防，并進行自我檢測，避免結構出現脆性破壞，并且按照檢測結果加強修復，使混凝土結構的耐久性和安全性提高，包括自診斷混凝土，自修復智能混凝土和自調節智能混凝土。

（5）對無源智能材料的應用進行分析。無緣智能材料的特點是可以進行自我檢測，并將檢測結果向計算機報告。以后我國橋梁的發展是橋梁具有智能化的特點，在混凝土中會布滿數據通道和光纖，可以對裂縫進行檢測，同時也能對車流量引起的振動進行檢測，對這種信息，橋梁能夠第一時間做出反應，實現自我檢測，并進行自我修復。

（6）對形狀記憶合金的應用進行分析。形狀記憶合金在經過拉伸和折彎之后還能恢復原狀，主要在顯微操縱器和機械臂中的應用比較廣，因此可以在智能預應力橋梁中應用。在通電后，會發生相變。通過輸出力對活載引起的撓度產生抵抗，橋梁結構會達到微撓度的目標，這樣軌道交通的發展速度較快，結構可以自行適應。

（7）對超高強預應力鋼絞線的應用進行分析。我國橋梁結構在不斷增加寬度和跨度，結構中會用到很多預應力鋼筋，設計結構和布置預應力束有一定的困難，在橋梁施工中張拉力筋很可能會造成不安全事故。普通預應力鋼筋被超高強預應力鋼絞線代替，可以加強對鋼材的節省，使建筑橋梁的設計更加方便，施工效率更高，同時施工難度也比較小，這種改進方法是非常值得推廣的，在橋梁建筑施工中，要加強對超高強預應力鋼絞線的應用。

2新型建筑材料建構的橋梁類型

新型建筑材料建造的橋梁和傳統橋梁有一定的區別，主要有自愈橋，探測橋、碳纖維加固橋。這些橋梁和傳統橋梁相比，有一定的優勢。以下具體分析新型建筑材料建構的橋梁。（1）對自愈橋進行分析。自愈橋是美國科學家研制成功的一種橋梁，這種橋梁可以對自身裂縫進行修復，建造的原材料是智能混凝土。這種智能混凝土的屬性是活的有機物，可以對自身裂縫進行感知，并自行修補好裂縫。所以能將混凝土結構的使用壽命延長，避免發生災害，這樣就可以使橋梁的安全性提高。（2）對探測橋進行分析。將微量短碳纖維加入混凝土，外加應力發生變化后，電阻也會發生變化。在橋梁建設過程中加入這種混凝土，橋梁可以充當應力探測器的功能，建成后的橋梁先進性更強。（3）對炭纖維加固橋進行分析。技術人員在開展橋梁施工過程中，傳統鋼板可以用碳纖維代替，這樣可以使鋼筋混凝土橋梁的修復和加固更加方便和快捷，相對于傳統橋梁是一種進步，因此在技術人員可以利用新型材料建設炭纖維加固橋。

3總結

綜上所述，在我國橋梁建設過程中，新型材料的應用是一種必然，可以使橋梁建設水平提高，橋梁質量提高，并且具有綠色，環保和無污染的特點。文章首先從“新型復合材料的應用，纖維增強聚合物的應用、智能材料的應用、智能混凝土材料的應用、無源智能材料的應用、形狀記憶合金的應用、超高強預應力鋼絞線的應用”等方面分析應用于橋梁的新型建筑材料類別，再從“自愈橋，探測橋和炭纖維加固橋”等方面分析新型建筑材料建構的橋梁類型。希望通過本文的研究對新型建筑材料在橋梁建設中應用水平的提高有所幫助。

作者:李小菊 單位:四川公路橋梁建設集團有限公司公路三分公司

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