土木与建筑工程范文第1篇

摘要：可持续发展是人类繁衍和生存的保证，是人类在开展各类活动中必须考虑的因素。作为人类作用于自然生态环境最重要的生产活动之一,土木工程和建筑工程活动同样也要考虑可持续发展。

关键词：土木工程；建筑工程；可持续发展；措施

可持续发展是世界各国正确处理协调人口、资源、环境与经济间相互关系的共同发展战略,是人类求得生存和发展的唯一途径。作为消耗资源较多的两种人类活动，土木工程和建筑工程必须遵守可持续发的规律和要求。

一、土木工程的可持续发展

1.土木工程材料的可持续发展。随着时代的进步和经济的发展,如何使地球上的有限资源得到有效地利用,使人类工作与生存空间得到全面改善及迅速扩大，是人们必须正视的问题。未来土木工程材料在原材料、生产工艺、性能及产品形式诸方面均将面临可持续发展和人类文明进步的严酷挑战，开展生态建材产品的开发、生产和应用以及人居生态环境的优化设计成了人们关注的热点。生态建材的未来发展主要体现在采用新技术促使传统建材自主创新、不断研制开发系列生态建材两个方面。

2.土木工程设计阶段的可持续发展。1)初步设计阶段。规划设计时须结合当地生态、地理、人文环境特征,收集有关气候、水资源等资料,最大限度地提高能源和材料的使用效率,做到可持续发展。2)技术设计阶段的可持续发展。技术设计阶段的主要工作是协调好各有关工种之间的关系,使各工种之间能够密切配合,编制出拟建工程所需的各有关工种的相关文件。3)施工图设计阶段的可持续发展。该阶段的可持续发展问题值得进行深入研究,如及时对现行规范进行统筹修订、研究开发优化设计软件并积极开展优化设计使工程结构真正达到“安全、经济”等等,均是施工图设计阶段可持续发展战略所要做的工作。

3.土木工程施工阶段的可持续发展。在土木工程施工过程中,会给生态系统带来一定的破坏和影响,因此要在土木工程业中落实可持续发展思想,这对可持续发展战略的实现具有重要意义。因此我们提出了绿色施工,绿色施工涉及到与可持续发展密切相关的生态与环境保护、资源与能源利用、社会与经济发展问题,实施绿色施工是可持续发展思想在工程施工阶段的应用,对促进土木工程行业的可持续发展具有重要意义。提高人们的绿色施工意识、解决经济、建立和完善法规制度体系和评价体系,是促进绿色施工的必要措施。随着可持续发展战略的进一步实施,实施绿色施工将成为社会进步的必然选择。

4.土木工程使用阶段与拆除阶段的可持续发展。土木工程使用与拆除阶段具体措施:降低人为的能源消耗、提高资源的利用率、创造良好的使用环境、应对自然因素影响的工程腐蚀现象、做好土木工程结构的健康监测工作、加强结构的维护保养,延长结构的使用年限、制定周密的拆除计划、控制建筑拆除对环境的影响,对拆除废弃物进行综合利用,对于土木工程可持续发展战略来说,具有明显而深远的意义。

二、建筑工程的可持续发展

1.基础施工中避免污染，节约资源。基坑的围护尽量采用可回收利用的钢板桩，不仅钢板桩密封效果好，而且可节约资源。沉预制桩尽量采用震动沉桩，避免柴油锤的空气和噪音污染。在深基础中，尽量设计成现场灌注桩，可避免预制桩的接桩和截桩所造成的材料浪费，还可减少配筋，做到尽量节约资源。

2.混凝土施工中避免污染，减少浪费。在受力钢筋的连接中，尽量采用目前技术已经比较成熟的机械连接，机械连接可以避免传统焊接的明火、空气的污染，而且操作方便、安全、连接可靠。混凝土投料中的投料顺序，要注意将水泥夹在骨料之间，避免水泥灰扬尘，造成环境的污染。尽量采用商品混凝土和商品砂浆，可减少砂石现场散堆放、倒放等造成的损失达5%-7%，节约水泥10%。混凝土的养护尽量采用太阳能、洒水等自然养护，以节约能源。

3.尽量避免工人偷工造成质量问题和浪费。公路是由路基和路面组成，路面则是由面层、基层、底基层组成，为了节省材料、降低费用，我们往往作成几个面层和几个基层，而工人有时工作不负责任，想到反正上面还有几层，因此不认真施工，不仅造成公路的质量问题，还加大了上层好料，造成浪费、提高了费用。内外墙粉刷也会出现这样的问题，应该教育工人尽量避免。我们应该大力推行每一次施工到位，减少耗材、耗能和环境污染。

4.加强废弃砖瓦的再生利用。现阶段，砖混结构在城市老建筑和小城镇建筑中还比较常见，这些砖混结构的建筑报废后，会产生大量废弃砖瓦，可将其再次利用到建筑工程中。在废弃混凝土公路的处理上，我们目前进口的设备“平地王”，可将废弃的公路的混凝土破碎成大小均匀(约2-3cm)的颗粒，重新利用其作为混凝土的骨料使用，这就是国外推行的公路路面再生和废旧材料的利用，既去掉了破碎的混凝土路面，减少了污染，又利用了废料，节约了资源，可谓一举两得,

5.加强施工现场管理。在施工现场，应该全面加强对工程物资和堆放物资的仓库的管理，避免优材劣用、长材短用、大材小用等不合理现象,尽量就地取材，减少建筑材料在运输过程中造成的损坏及浪费,加强施工组织管理，使建筑垃圾产生量占建筑材料总用量的比例尽可能降低,工地还要重点加强对沥青池和石灰熟化池的管理，减少空气污染。

三、结束语

土木工程与建筑工程施工的可持续发展是一个相当漫长的历史过程，在实施可持续发展的过程中，需要技术与经济的全面支持，这就要求我们要充分利用国际国内两种资源和两个市场，在引进国外可持续发展技术的同时，发展我国土木、建筑施工领域可持续发展的新技术、新材料、新设备和新工艺，工程机动车污染控制技术，建筑垃圾处理处置、废弃物的再生与利用及资源化利用技术与装备等等，来加快我国可持续发展战略的步伐。

参考文献:

[1]李磊.二十一世纪土木工程发展探索[J].当代建设,2002(02).

[2]吕志涛.新世纪的土木工程与可持续发展[J].江苏建筑,2000(04).

[3]席培胜.论土木工程的可持续发展[J].当代建设,2000(03).

[4]陈晓红,李惠强,李华.实现可持续建筑的几点思考[J].工业建筑,2006(7):53-54.

土木与建筑工程范文第2篇

从2014年开始，辽宁省学位办加大了对硕士论文的抽检力度，2015年抽检数量为2014年的3倍，这在一定程度上引起了相关培养单位的重视。根据2014年辽宁工业大学硕士学位论文抽检评价结果显示，在此次抽检中被抽到的两本建筑与土木工程专业学位硕士论文中，一本论文的评价结果为良好，一本的论文的评价结果为一般。从反馈的信息来看，评审专家主要从论文的选题、文献资料的阅读、论文的成果与创新性、研究手段与技能、基础理论与专门知识的掌握、综合分析能力实验或计算能力及写作能力与态度等方面进行了评定。从检查的结果来看，建筑与土木工程专业硕士学位的论文质量还有待于提高，主要缺点体现在：近几年的文献资料和参考文献较少；开展有针对性的试验比较少；缺少对实验的针对性分析；缺乏数值模拟结果与工程实例或实验室数据的对比等等。我们土木建筑工程学院为此专门组织了研讨会，将评审专家的意见反馈给我们的专业指导教师。在会上，指导教师们对反馈回来的意见进行了认真的分析和总结，希望对我们今后建筑与土木工程专业硕士论文的质量的提高提供借鉴。我们除了参加省学位办对硕士论文的抽检之外，还把我们的专业硕士论文送到一些兄弟院校进行同行评审，评审的结果也同时作为学校评价专业硕士论文质量和专业指导教师能力的依据。

二、师资队伍建设

（一）校内专业导师队伍的建设

校内导师队伍的建设主要是通过加强硕士导师的遴选工作，使得专业素质过硬，工程实践能力强的指导教师走上硕士生导师的岗位。辽宁工业大学制定了《硕士研究生指导教师考核办法（试行）》，该办法规定了一名合格的专业硕士生导师应该达到诸如学术道德、学术论文抽检情况、毕业论文完成情况、研究生就业情况、科研指标等方面的标准，凡是达不到硕士导师考核要求的教师将被取消其研究生导师资格。另外，学校定期进行硕士生导师的遴选工作，吸收符合条件的教师进入到硕士生导师队伍中来。通过督促硕士生导师加强自身的学术水平，来提高对硕士生的指导能力。比如，学校规定一个硕士导师在一个聘期内（一般为三年）导师应该完成的科研任务：获得的纵向课题的数量和质量；发表核心期刊论文的数量和质量；完成的横向课题进款；获得的省部级奖励的数量及奖励等级；国家发明专利和实用新型专利的数量等等。建筑与土木工程全日制专业学位的硕士生导师要求具有较强的工程实践能力，所以辽宁工业大学在考核专业指导教师的时候着重强调了导师的工程素质，如果达不到上述要求的标准，专业导师将被暂时停止招生或取消专业研究生导师资格。上述采取的措施，在一定程度上激励了专业导师加强自身的工程素质、在指导专业研究生时投入更多的精力。

（二）校外专业导师队伍的建设

聘请具有丰富实践经验的并具有副高级以上职称的土木行业的专业人员作为校外研究生指导教师，并开展联合培养制度，即双导师制。与学术型导师相比，专业型导师的能力体现在工程实践的丰富性和对土木工程技能掌握的熟练性上。我们所聘任的校外专业导师，来自辽宁省内的土木工程行业，如锦州市建筑设计研究院的总工程师，东北电力工程公司的高级工程师，锦州市第一建筑安装工程公司的高级工程师，锦州宝地集团的高级工程师等等，这些导师都是建筑企业的技术骨干，都具有很强的实践专业技能，他们指导的研究生涉及到的土木工程专业领域包括设计、施工、土木工程检测与加固、工程管理等等，符合三师【1】型人才的培养目标。这些校外研究生指导教师善于在工程实际中发现问题，并有很强的解决实际问题的能力，对专业学位研究生的论文题目的选择有很大的帮助，并且有能力指导研究生解决实际工程当中出现的复杂的技术问题。校外专业研究生指导教师的工程实践能力虽然很强，但是敬业和投入问题也是当前的一个让各个专业硕士培养单位很困惑的问题。校外导师和培养单位之间的责权利关系不明确，校外导师的人事关系又不隶属于培养单位，培养的学生学位论文质量出现了问题，校外导师是没有什么责任的。而且，培养专业学位的研究生成才，对于校外指导教师来说也没有带来实质上的利益，因此他们缺少投入精力的主观能动性。因此如何解决校外导师的精力投入问题，是建筑与土木工程专业硕士当前面临的一个难题。难题的破解需要各培养单位、硕士生专业导师和研究生共同努力，比如采取专业硕士研究生毕业之后到其导师所在的企业就业、或是专业研究生的研究成果和企业共同分享、或是培养单位和企业联合报奖等，这些均是可行的办法。

三、实践基地的建设与维护

建筑与土木工程专业硕士的实践教育基地的建设与维护对于建筑与土木工程专业硕士研究生的培养质量起到至关重要的作用[2]。依托辽宁工业大学的实践教育平台，加强与校外实践基地的合作，建立辽宁工业大学建筑与土木工程领域校外实践基地。建筑与土木工程专业硕士专业实践基地建设是一项长期工作,需要重视实践基地开发工作,规范实践基地建设的管理,加大投入保障建筑与土木工程专业硕士专业实践基地建设,积极维护和发展与专业实践基地的关系。辽宁工业大学土木建筑学院负责研究生工作的领导定期对签约的实践基地进行走访，在了解企业需求的同时，也了解到在基地实践的专业硕士的学习情况，督促他们加强在实习基地的学习和实践。同时，也是对研究生校外指导教师的一个促进。通过建设专业硕士实践基地，达到学校和实践基地所在企业互惠的目的，从而使专业硕士实习基地成为学校和企业之间的联系纽带。在对企业进行走访的同时，也邀请企业的负责人和相关专业硕士指导教师来学校座谈，为培养建筑与土木工程全日制专业硕士献计献策。

四、加强对建筑与土木工程的全日制专业学位硕士生实践考核与成绩评定

辽宁工业大学建筑与土木工程专业学位硕士研究生必须在培养基地进行至少连续半年时间的实习、实践环节训练。一般时间定在第三学期，参加实践的研究生按期提交实习、实践计划及报告，实习完毕以后，土木建筑工程学院组织专门的工程实践应用能力答辩会，专业研究生参加由学院答辩委员会（校外指导教师参加）组织的答辩会，对实践基地的实践内容接受委员会的答辩。答辩成绩采取两级分制，分为“合格”或“不合格”。对于考核不合格的专业学位的研究生，督促其按照答辩委员会提出的问题进行修改，一段时间之后再组织答辩。通过这样的考核，使专业硕士研究生认识到在企业实践的重要性，加大在专业实践活动中的精力的投入。

五、结论

土木与建筑工程范文第3篇

关键词：土木 工程 可持续发展

自改革开放以来，我国城市发展进入了崭新的阶段，城市的数量、规模和人口数量都有了飞速的发展。这就要求更多的建筑来满足城市发展的需求，但是不难看出，目前，我国的城市建筑尤其是房屋建筑，并不能满足人们的需求。不难看出，我国的土木工程建设面临的现状是，虽然发展较快，但尚不能满足社会的需求。

一、土木工程

随着人类社会的进步和发展，土木工程已经演变成为大型综合性的学科，包括建筑工程、铁路工程、道路工程、桥梁工程、特种工程结构、给水排水工程、港口工程、水利工程、环境工程等。

总的来说土木工程是一门古老的学科，它已经取得了巨大的成就，未来的土木工程将在人们的生活中占据更重要的地位。地球环境的日益恶化，人口的不断增加，人们为了争取生存，为了争取更舒适的生存环境，必将更加重视土木工程。在不久的将来，一些重大项目将会陆续兴建，插入云霄的摩天大楼、横跨大洋的桥梁、更加方便的交通将不是梦想。科技的发展，以及地球不断恶化的环境必将促使土木工程向太空和海洋发展，为人类提供更广阔的生存空间。近年来，工程材料主要是钢筋、混凝土、木材和砖材，在未来，一些全新的更加适合建筑的材料将问世，尤其是化学合成材料将推动建筑走向更高点。同时，设计方法的精确化、设计工作的自动化、信息和智能技术的全面引入，将会使人们有一个更加舒适的居住环境。

二、可持续发展之节能措施

土木工程实施建筑可持续发展，已经势在必行，通常需要首先从意识上转变，然后结合国家相关法规，运用高新节能技术，与时俱进。具体措施为：

1、树立以人为本的理念

建筑的可持续发展不是片面的节约，而是全面地提升建筑的基本品质。人们往往误以为建筑节能就要降低建筑标准和使用水平，所以要防止简单地将节能建筑理解为“低标准”和“简易房”。当今社会，科学技术发展日新月异，社会越是发展，节能意识越要加强。要增强21世纪能源紧迫感，要充分认识到建筑节能是一种开发理念和政策取向。开展建筑节能不能主张资源的过度占用与浪费，但也不是以降低综合性能和牺牲舒适度为代价来换取资源的节约。其最终产品必须是不仅质量优良，而且是充分体现和满足以人为本的和谐理念，造福人民，回归自然，与社会发展水平相适应的人性化建筑。

2、加快技术更新度

开展建筑节能，就是要依靠科技进步，坚持技术创新，迅速提升建筑品质和性能，谋求可持续发展，杜绝和减少浪费。高效率地利用资源，建筑的建造和消费，材料的生产和使用，要选择节约资源的技术新路线，减少资源的耗用量，尽量不用或少用不可再生资源。高性能的材料产品，是高效率利用资源的前提。建筑结构材料要有足够的强度和耐久性，围护结构要有良好的保温隔热性能，防水、隔声、涂料、管道等专用功能性材料，都要具有相应的高性能。杜绝使用污染性材料，坚决有效地控制有害物质排放，并尽可能地利用清洁能源。

3、加强管理机制

对建筑节能的监督和管理仍没有摆脱“立法腿长，执法腿短”的窘境，扶持建筑技术创新、鼓励开发资源节约型项目的倾斜政策尚未全面建立。建筑节能工作之所以进展缓慢，与法制体系的乏力和激励政策的缺位不无关系。当前，非常有必要抓紧研究和制定推进建筑节能的产业政策。强制性地执行现有的法规和节能标准，并期待政府加快相关标准规范的制定，逐步形成完善的法规标准体系，建立起强有力的约束机制。加快政策支持和技术服务体系的建设。可借鉴国外一些成功经验，对提前实现或实施高于国家规定节能标准的，对于超额完成节能改造任务的给予政策扶持和经济上的奖励；加大政府对建筑节能相关技术和产品的研究开发的支持力度；建立国家建筑节能产品认证和节能建筑标识制度。

三、对土木工程现状以及未来发展的认识

1、发展高新技术

应用结构健康监测，实现可持续发展随着现代传感技术、计算机与通讯技术、信号分析与处理技术及结构动力分析理论的迅速发展，人们提出了结构健康监测的概念，给土木工程的发展带来革命性的变化。结构健康监测系统通过在结构上安装各种传感器，自动、实时地测量结构的环境、荷载、响应等，对结构健康状况进行评估，科学有效地提供结构养护管理的决策依据，确保结构安全运营，延长结构使用寿命。

2、合理利用自然资源

注重既有土木工程设施的再利用，实现可持续发展“可持续发展是在不牺牲后代并满足其需要能力的条件下，满足当前的需要”。合理利用自然资源，则要在土木工程的建设、使用和维护过程中，土木工程师主动做到节能节地，并最大限度地发挥既有土木工程设施的作用。比如，我们可以充分利用建筑绿化，在夏季有效降低灰砖墙表面温度，从而减少空调的使用量；可以使用节能保温型的多孔砖或复合墙体作为墙体材料，达到冬季保温隔热的作用；还可以太阳能、地下热能等新能源，减少不可再生资源用量的减少。另外，对既有建筑的再利用也是可持续发展的重要手段之一。

3、开发利用再生资源与绿色资源

土木与建筑工程范文第4篇

【关键词】土木工程；施工管理；现状；对策

引言

在土木工程建筑施工中涉及的环节较多，周期较长、规模较大，如果施工管理不当，将直接对施工企业的经济效益造成影响。因此，在本文中将对我国土木工程建筑施工管理现状进行分析，并从土木工程建筑施工进度、质量、安全、造价等多个方面加以管控，确保我国土木工程建筑施工管理水平的提升。

一、土木工程建筑施工管理现状分析

1、施工进度方面

随着我国城镇化进程的加快，我国土木工程建筑项目也开始增多，但是我国在土木工程建筑形式方面缺乏健全的管理制度，许多工程项目都是采取总包或分包的形式进行施工，由于承包单位的施工资质和水平有所差异，很多承包单位为了节省开支，没有严格按照施工设计方案进行施工，在技术实力方面也明显不足，这就导致施工进度无法统一管理。在整个土木工程建筑施工环节中，如果某个阶段的施工环节出现问题，那就将直接影响到整个工程项目的施工进度，而且由于承包单位的规模较小，缺乏延误赔偿的理念，这就使得整个土木工程项目无法按期交工。

2、施工环境方面

在土木工程建筑施工过程中，会有大量的有害气体、粉尘、建筑垃圾和噪音产生，这将直接对周边环境和居民正常生活造成影响。由于施工单位的环保意识淡薄，导致企业内部没有监理专门的环境管理部门，缺乏环境保护的标准，这就导致建筑施工环境问题的加剧。

3、施工技术方面

在土木工程建筑中，每个阶段都与施工技术有着直接关系，如果施工技术选择不合理，那将直接影响土木工程建筑施工进度和质量。目前我国大多数施工单位都没有建立统一的施工技术标准和规范要求，这样就导致施工过程中的一些技术问题无法有效解决，直接影响土木工程建筑施工质量。比如混凝土技术、预应力技术、钢筋施工技术、防水施工技术、深基坑开挖技术等，都是较为关键的施工技术，直接影响着工程施工质量。

4、施工现场管理方面

在土木工程建筑现场管理过程中存在的问题较多，主要表现在人员管理和材料管理方面，由于工程项目的规模较大、环节较多，施工单位缺乏健全的现场管理制度，这就导致许多施工环节质量不合格，必须要进行返工，将直接影响施工进度，也会导致施工成本的增加。而且土木工程建筑施工现场管理中缺乏安全生产责任制度，这样就导致各部门的职责划分不明确，责任制流于形式，现场管理秩序混乱，严重影响工程施工质量。

二、提高土木工程建筑施工管理水平的有效对策

1、加强对施工进度的严格把控

在土木工程建筑管理中施工进度管理十分关键，这将直接影响到整个工程项目的整体质量，施工单位必须要严格把控工程施工进度，各部门要承担起相应的职责。在确保土木工程建筑质量的前提下，有效提高施工效率，进而加快施工进度，必须要在工程交付期限内完成施工，要确保施工企业和招标企业的利益不受损害。

想要加强对施工进度的严格把控，就必须要对施工现场进行仔细勘察，要根据施工类型、施工工作量、施工资金和时间等因素进行预先设计，要在施工单位和招标单位都同意的情况下签订施工合同，在施工合同中明确标记工程交付时间，双方都要严格按照施工合同执行，如果一方违约，必须要按照合同要求进行赔偿。在施工过程中，施工单位要做好施工设计计划，要将各部门之间的职责明确划分，加强各部门之间的协作，不能一味追求施工进度，要确保施工质量，稳扎稳打，并要对施工进度进行透明化管理，这样就可以确保施工进度管理水平的提升。

2、加强对施工技术的引入

土木工程建筑施工质量的好坏与施工技术有着直接关系，施工技术的合理选择可以有效提升施工质量和施工效率。尤其是在当今社会背景下，施工单位必须要根据土木工程项目的实际情况，合理选择施工技术，同时也要加强对施工设备的及时更新。施工技术投入在土木工程施工总成本中占据很大的比例，先进的施工技术不仅局限于施工工具等硬件条件，更包括施工工艺和流程，施工单位必须要加强对先进施工技术的学习和引进，要定期组织施工技术人员进行学习，对当前工程项目的施工状况进行分析，合理选择施工工艺和施工技术，有效提升土木工程施工专业水平。

3、加强综合质量管理

在土木工程施工中所涉及的内容和环节较多，主要包括施工现场的实地勘察、施工方案的设计、施工环节、工程验收、后期维护等，这是一个较为复杂的综合性工程，在这个过程中会有诸多因素对施工质量产生影响。施工单位管理者必须要从自身做起，加强对施工专业技能的学习，要优化员工的岗位工作内容，加强对施工效率和质量的提升。

4、加强对施工管理人才的培养

随着时代的快速发展，社会对于土木工程建筑施工管理的要求也在逐步提升，当前施工单位最主要的任务就是培养施工管理人才，快速缓解我国施工管理人才匮乏的局面。虽然很多施工企业都面向社会招聘施工管理人员，但是效果并不明显，有真才实学的施工管理人才较少。施工单位应该加强对内部员工的培训和选拔，要定期开展培训活动，聘请专业管理人员进行讲座，要将实际施工管理工作与管理理念相结合，有效提升员工的施工管理意识。同时还要加强对员工的道德素养提升，要注重施工细节管理，严格杜绝安全和质量隐患的存在。施工管理人员要定期与现场施工人员进行交流，要了解现场实际情况，对一些技术难点要加以重视，在确保工程进度的前提下，有效提升土木工程建筑施工技术标准。

5、健全施工安全管理机制

在土木工程建筑施工过程中，如果出现安全事故，那将直接导致土木工程施工进的的延误，还会对施工企业的经济效益造成影响。因此，施工单位必须要健全施工安全管理机制，首先，施工单位的管理者要加强对安全管理的重视，定期开展安全教育，通过插播安全生产影片，增强全体员工的施工安全意识，并要定期开展安全演练，主要训练施工人员对安全设施的使用，掌握安全逃生技能，有效确保施工人员的生命安全。其次，施工企业要建立专业的安全管理部门，健全安全管理监督制度，要强制性要求施工人员佩戴劳保用品，发现不按规定施工的人员，要给予严厉处罚。同时还要对施工现场做好安全防护工作，比如安全网的设置，要实行安全责任制度，层层把控，充分调动各岗位人员的积极性，确保土木工程建筑施工安全进行。

三、结束语

综上所述，土木工程建筑施工管理过程中存在的问题较多，施工单位必须要加强对施工进度的严格把控，要培养专业的施工管理人员，定期开展施工安全教育，引进先进的施工技术，从而有效提升土木工程建筑施工管理水平。

参考文献：

[1] 朱云龙.浅析土建施工中存在的问题及解决对策[J]. 价值工程. 2012（07）

[2] 张维.目前土木建筑施工的问题分析与对策[J]. 科技资讯. 2012（07）

[3] 李浩.浅谈土建工程施工的控制与管理[J]. 中国新技术新产品. 2012（04）

土木与建筑工程范文第5篇

关键词：建筑与土木工程；纤维增强混凝土；聚乙烯醇纤维；碳纳米纤维

中图分类号：TQ340.79 文献标志码：A

水泥与混凝土制品是建筑与土木工程中大量使用的高强度、低成本材料。但常规水泥混凝土在性能上存在着缺陷与不足，如：抗拉强度低，当受到拉伸应力作用时，极易产生脆性破坏发生剥落或破碎；耐久性差，面对环境、化学侵蚀等外界因素的影响，混凝土不断扩展的裂缝会极大地破坏结构的耐用性并影响其使用寿命。这些都极大地限制了混凝土的使用及新应用领域的拓展。

自20世纪中叶以来，尝试通过添加纤维材料改善混凝土使用性能的努力已取得了成功。水泥混凝土增强纤维主要包括玻璃纤维、钢纤维、石棉纤维，其他纤维材料主要为天然纤维、化学纤维如聚烯烃纤维、碳纤维、芳香族聚酰胺纤维以及再生纤维素纤维等。

纤维增强水泥混凝土的性能，即抗裂性能、极限抗弯强度、抗压强度以及韧性的提高取决于纤维的机械性、易粘附性、分散性以及纤维的添加剂量。本文仅就聚合物纤维在水泥与混凝土制品中的使用做简要论述。

1 化纤在纤维增强混凝土（FRC）领域的应用

目前广泛用于水泥与混凝土增强的化学纤维主要包括聚烯烃（PP或PE）纤维、聚酰胺（PA）纤维、聚丙烯腈（PAN）纤维、聚乙烯醇（PVA）纤维以及纤维素纤维等。

1.1 聚烯烃纤维系列

1.1.1 聚烯烃纤维增强混凝土

纤维增强水泥与混凝土使用的合纤特别是聚烯烃纤维品种主要是单丝型产品、原纤化（fibrillated-）和粗旦窄带型（macro-）产品以及混纤型产品。

单丝型水泥混凝土增强纤维多采用PP或PE为原料，纤维经表面处理赋予其不成球、易分散特征，并能有效降低可能产生的夹持气泡，以优化水泥制品的使用特性。该类纤维通常使用100%的原生PP切片，纤维单丝线密度在 6 ～10 000 D之间，切断长度在 6 ～ 50 mm之间。

原纤化水泥混凝土增强纤维的使用长度在 6 ～ 50 mm之间，纤维截面的长宽比在29左右。该纤维的添加可赋予水泥混凝土制品良好的耐冲击性、耐磨性、抗疲劳性和最佳的抗弯强度。

粗旦型水泥混凝土增强纤维是一种直径大于0.3 mm的多功能纤维，具有十分优良的混纤和分散性能，纤维的

与普通混凝土和钢纤混凝土相比，ECC水泥基复合材料的韧性、耐久性和抗疲劳性等均有大幅提升。目前欧美市场上的ECC制品已在土木工程的边坡加固、桥面修复、桥梁联接板和高层建筑物连梁等构筑物上使用。可乐丽公司的RECS-15 PVA纤维是专门用在ECC上的纤维品种，其品质指标为：切断长度 8 mm，单丝直径0.04 mm，伸长7%，断裂强度为1 600 N/mm2，杨氏模量为40 kN/mm2。

我国高韧性纤维基增强水泥复合材料的研究与开发刚刚起步，目前实验中使用的PVA增韧纤维仍需依赖进口。可以说，国内目前已拥有全球最大的PVA纤维生产能力，烷维科技、上海石化和四川维纶都有丰富的PVA纤维生产经验，具备开发ECC专用PVA纤维的技术条件。

1.3 碳纤维增强混凝土 1.3.1 碳纤维在FRC上的使用

碳纤维增强混凝土具有替代或补充钢纤增强材料的实用性。与传统钢纤相比，碳纤维有极高的比表面积并与水泥有更大的亲和力，强度指标亦更具优势。目前新一代碳纤维增强混凝土的强度可达1 500 N/mm2。较之于传统的纤维钢结构制品，断裂强度可提升 3 倍，与玻璃纤维网栅结构相比，强度也可提高两倍。碳纤维的使用不仅提高了混凝土的抗裂性能，也明显改善了混凝土裂缝的间隔和宽度分布状况。

碳纤维混凝土制品具有相对低的热传导性能，不易进行热或冷介质的转移，其水泥基复合材料正成为新一代建筑物板材。

SGL公司提供的纤维增强混凝土用碳纤维，使用

碳纤维基构件传感系统可用于重载荷高速公路的车辆流量、乘用车重量、行驶速度的监测。通过实时记录构筑物振动的状态变化，有助于减震或减轻地震可能带来的危害。1.3.2 碳纳米纤维（CNF）在智能混凝土中的使用

美国威斯康星大学在其碳纳米纤维增强水泥复合材料的电性能与机械性能的研究中，使用了Pyrograf公司生产的低成本碳纳米纤维PR-19系列和PR-24系列。

添加3%（wt%）碳纳米纤维的增强水泥复合材料，与粗旦型纤维增强水泥制品（MDF）比较，其抗压强度可提高324%，但抗弯强度有所下降。在烟灰（fly ash）增强水泥的实验中，碳纳米纤维的添加剂量为3.3%（wt%）时，抗压强度可提高490%。

近年来，在高性能纤维增强混凝土领域，使用两种或两种以上纤维的混杂方式受到人们的广泛重视。水泥基复合材料的研究显示，混杂纤维系统可有效强化混凝土制品的品质，北美混凝土研究所（ACI）的研究人员采用碳纳米纤维与微细PVA纤维混杂的方法制得的纤维增强水泥复合材料，其抗弯强度、杨氏模量等指标均有明显的提升，特别是制品的韧性提高了33倍之多。研究中使用的碳纳米纤维和微细PVA纤维的技术特征如表 6 所示。 1.4 纤维素纤维在建筑与土木工程中的使用

建筑与土木工程用纤维素纤维取材于可再生资源，其比表面积通常在2 500 cm2/g左右，优于合成纤维的1 500 cm2/g，与水泥有十分优良的黏合力。美国Buckeye公司生产的500型再生纤维素纤维，使用剂量为1.0 ～ 4.0 磅/码3，该纤维获得ASTM C1116-08和ASTM D7357-07质量认证。鉴于纤维素纤维的不熔融性，奥地利Lenzing（兰精）公司使

20世纪70年代，芳香族聚酰胺纤维开始进入纤维混凝土领域，但高成本限制了其商业化进程。近来帝人公司开展了芳香族聚酰胺纤维（Twaron和Technora）在土木工程领域的开发与应用研究。美国混凝土研究所（ACI）关于芳香族聚酰胺纤维增强混凝土的研究报告认为，FRC用途的芳香族聚酰胺纤维的切断长度 6 mm，断裂强力2 800 MPa，弹性模量130 GPa，纤维表面光滑，与聚烯烃纤维相似。

国内济南大学使用芳纶1414的短切纤维，单丝直径15 μm，密度1 440 kg/m3。掺入水泥砂浆，体积剂量1%，水泥砂浆制品的抗折强力提高26.49%，塑性收缩裂缝下降24.95%。表 8 为使用芳香族聚酰胺纤维的增强混凝土养生条件与技术特征。

2 纤维增强混凝土的技术现状与发展趋势2.1 国外纤维增强混凝土的技术发展

据统计，全球5%的CO2排放量来源于水泥工业。依据德国亚琛大学纺织研究所“纺织品增强混凝土生态效益”的研究报告，采用纤维增强混凝土方法，具有节省70% ～80%混凝土用量的潜力。一般情况下，在建筑物使用期限内，由于采用增强纤维而节省的建筑材料，相当于在生产、运输、安装和使用过程中节约80%能耗和降低CO2排放量的效果。一个基于成本效率、性能最佳化和最小环境冲击的“绿色混凝土”技术理念正在形成。

自20世纪70年代末，美国Forta公司使用三维纤维材料用作建筑增强材料以来，各类纤维增强水泥与混凝土制品的研究开发和使用不断取得新的进步。

土木工程素来对品质有极高的要求，作为增强水泥与混凝土用纤维材料，一般要经过长时间的应用实验和严格的品质认证，这无疑促进了产品的系列化和专用化研究。Forta公司、BASF（巴斯夫）公司用于混凝土增强的纤维品种均有非常详尽的技术说明，包括纤维技术特征、规格、使用剂量、处置方法、品质保证和包装运输等要求。除常规产品外，如Forta公司还有专用的产品系列，其中的 6 个品种中，PE-2型为使用PE为原料的单丝型纤维，Green-net型为100%使用PP回收料的原纤化品种。

在产品专用化方面日本可乐丽公司最具特点，该公司提供的PVA纤维系列中，RECS-7型产品是专门用于砂浆增强防裂的；RECS-15型专用于高韧性水泥基复合材料中；RSC-15型是低剂量防裂纤维；RFS400主要用在砂浆与混凝土中；RF4000型主要在粒度为20 mm的物料喷射混凝土上使用。

Nycon公司除钢纤、玻纤外，合成纤维产品有PP、PA、PVA等约23个品种，同时还提供 4 个专门用途的产品，即特别抗冻型、专用轻薄板材型、高耐用型和使用100%回收PA原料的绿色增强纤维。

建材用纤维材料的品质认证也具体到产品系列，如美国水泥与混凝土增强纤维生产厂家即通过认证的11家企业中，Grace和Prolex公司分别有 6 个系列，Forta公司有 3 个系列。

2.2 国内水泥与混凝土

用纤维材料的供需

状况

依据《建材工业“十二五”发展规划》的设想，“十二五”末我国水泥产量预计将达22亿t左右。

发达国家如美国等的纤维增强水泥混凝土约占混凝土耗量的7%左右。基于我国庞大的建筑市场，潜在的纤维需求量不应低于80万 ～ 120万t/a。

国内水泥与混凝土增强纤维的常规品种在数量上可满足市场需求，但和其他化纤品种一样，亦存在着经营理念上的共性不足，即“产品一投入使用，会很快形成规模，同时也放松了对产品持续性的研发投入，而转入价格战营销的生存模式”。基于这一现实，虽有基本齐全的品种，但产品品质、系列化和专用化水平相对而言较低。因此，国内商家在大型建筑和土木工程施工中更愿意选择进口产品，在高端纤维增强水泥与混凝土的研究开发中，涉及到碳纤维、碳纳米纤维以及特种PVA纤维时只能依靠进口。目前国内还不能提供类似日本东丽T1000碳纤维或Pyrograf公司PR19/24型碳纳米纤维的品种。特别是在碳纳米纤维领域，Pyrograf公司、日本昭和电工等公司已有 7 ～ 8 年的商业化生产建材用碳纳米纤维的经验，2004年Pyrograf公司还专门实施了为高端水泥复合材料而扩大碳纳米纤维产能的计划。

ECC是高延性纤维增强混凝土材料，在欧美和日本的建筑与土木工程市场已广泛使用。而国内ECC尚在研究中，实验用的PVA纤维也只能靠进口。ECC纤维增强混凝土的研究、开发和应用止步不前的状况，可以说是我国FRC技术粗放经营的一个缩影。据此可以清晰地看到，在国外已广泛使用而国内市场急需的如ECC等产品，我国的化纤行业尚无力提供配套的纤维。而建材研究院所使用进口纤维开发应急产品，也表明用户对国内纤维厂家的疏远。相关行业应正视这一事实，并尽快找出解决之道。

2.3 国内建筑与土木工程用纤维的

技术现状

国内用于水泥与混凝土领域的主流纤维包括聚烯烃纤维、PA纤维、PVA纤维和PAN纤维等品种。自20世纪90年代以来，上海合成纤维研究所使用PA短纤维用作水泥增强复合材料；张家港合纤厂与东华大学协作实现了改性PP水泥防裂纤维的规模化生产。其后烷维科技完成了高强高模PVA纤维的规模生产，在无石棉水泥波瓦产品方面取得了不错的市场效益，产品已批量进入欧洲市场。

目前国内建筑与土木工程用纤维材料的研究基本分布在烷维科技、上海石化、四川维纶等大型企业，涉足该领域的研究院所亦多系资质较佳的国家纺织研究院、上海合成纤维研究所、东华大学和吉林纺织研究设计院等单位。可以说，国内建材用纤维行业的技术状况还是比较好的。建议国家下达一些全局性或涉及行业发展的重大研究课题给这些单位，通过研究课题的实践，可充实一线科研队伍，亦可在竞争中自然形成行业的研究基地或开发中心，这将对我国建材用技术纺织品行业的转型和发展产生一定的积极影响。

3 结语