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zws110

发表于2013-05-20 | 只看该作者

楼

2

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1008超超

发表于2013-05-21 | 只看该作者

楼

3

一、木材
中国传统建筑主要是木结构，由于其质材的柔性，具有良好的抗震性能，其成本也不是很高。但在人口众多的中国推广木材做建筑材料却存在如下问题：
1、没有如此巨大的森林资源可供采伐而不破坏生态；
2、即使木材可以源源不断，结构上，木材并不适合城市的高层集合建筑，而且防火规范通不过。
由此可见，用木材做主要抗震材料在我国是不切实际的。
二、加气混凝土
加气混凝土是以硅质材料（砂、粉煤灰及含硅尾矿等）和钙质材料（石灰、水泥）为主要原料，掺加发气剂（铝粉），通过配料、搅拌、浇注、预养、切割、蒸压、养护等工艺过程制成的轻质多孔硅酸盐制品。因其经发气后含有大量均匀而细小的气孔，故名加气混凝土。其英文名是Autoclaved aerated concrete (AAC)。加气混凝土是一种轻质多孔、保温隔热、放火性能良好、可钉、可锯、可刨和具有一定抗震能力的新型建筑材料。早在三十年代初期，我国就开始生产这种产品，并广泛使用于上海国际饭店、上海大厦、福州大楼、中国人民银行大楼等高低层建筑中，是一种优良的新型建筑材料，并且具有环保等优点。
加气混凝土在性能上有许多优点：
1. 重量轻：加气混凝土砌块一般重量为500-700千克/立方米，只相当于粘土砖和灰砂砖的1/4-1/3，普通混凝土的1/5，是混凝土中较轻的一种，适用于高层建筑的填充墙和低层建筑的承重墙。使用这种材料，可以使整个建筑的自重比普通砖混结构建筑的自重降低40%以上。由于建筑自重减轻，地震破坏力小，所以大大提高建筑物的抗震能力。
2. 保温隔热性能好：灰砂加气混凝土的导热系数一般为0.11-0.18千卡/米o小时o度，仅为粒土砖和灰砂砖的1/4-1/5，（粒土砖的导热系数为0.4-0.58千卡/米o小时o度；灰砂砖的导热系数为0.528千卡/米o小时o度），为普通混凝土的1/6左右。实践证明：20厘米厚的加气混凝土墙体的保温效果就相当于49厘米厚的粘土砖墙体的保温效果，隔热性能也大大优于24厘米砖墙体。这样就大大减薄了墙体的厚度，相应的便扩大了建筑物的有效使用面积，节约了建筑材料厚度，提高了施工效率，降低了工程造价，减轻了建筑物自重。
3. 强度高：经实验，灰砂加气混凝土砌块抗压强度大于25千克/平方厘米，相当于125号粘土砖和灰砂砖的抗压强度。
4. 抗震性能好：在震级为7.8级的唐山丰南等地的地震中，据震后考察，加气混凝土建筑只新出现了几条裂缝，而砖混结构建筑全几乎全部倒塌，使这两栋相距不远，结构相同而材料不同的建筑形成了鲜明的对照。分析认为，这就是因为加气混凝土容重轻，整体性能好，地震时惯性力小，所以具有一定的抗震能力。这对于我们这个多地震国家来讲将是有很大益处的。
5. 加工性能好：灰砂加气混凝土具有很好的加工性能。能锯、能刨、能钉、能铣、能钻。并且能在制造过程中加钢筋。给施工带来了很大的方便与灵活性。
6. 具有一定耐高温性：加气混凝土在温度为600℃以下时，其抗压强度稍有增长，当温度在600℃左右时，其抗压强度接近常温时的抗压强度，所以作为建筑材料的加气混凝土的放火性能达到国家一级放火标准。
7. 隔音性能好：从加气混凝土气孔结构可知，由于加气混凝土的内部结构象面包一样，均匀地分布着大量的封闭气孔，因此具有一般建筑材料所不具有的吸音性能。
8. 有利于机械化施工：就目前的情况来看，预制加气混凝土拼装大板可节省成品堆放场地；节约砌筑人工；减少了湿作业；加快了现场施工进度，提高了施工效率。
9. 适应性强：可根据当地不同原材料，不同条件来量身定造。原材料可选择河砂、粉煤灰、矿砂等多种，因地制宜。并且可以废物利用，有利环保，真正的变废为宝.。
加气混凝土的应用：非承重砌块生产和使用最为广泛，体积密度一般为500 kg/m3和600 kg/m3，主要使用在结构中的填充墙与隔墙，而不承担荷载；承重砌块的体积密度为700 kg/m3和800 kg/m3，在建筑中经特殊结构处理后承担荷载；保温块的体积密度一般为300 kg/m3和400 kg/m3，主要用于建筑物保温隔热；屋面板和墙板都是加筋加气混凝土板，根据用途不同，其配筋不同。
三、钢纤维混凝土
钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料。这些乱向分布的钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能，具有较好的延性。
钢纤维混凝土的力学性能：普通钢纤维混凝土的纤维体积率在1%—2%之间，较之普通混凝土，抗拉强度提高40%—80%，抗弯强度提高60%—120%，抗剪强度提高50%一100%，抗压强度提高幅度较小，一般在0—25%之间，但抗压韧性却大幅度提高。
现代施工工艺中，逐渐采用湿喷钢纤维混凝土，目前使用长20~40mm厚0.5mm的钢纤维。其优点是：
1）5%~10%的回弹率，比干喷低得多；
2）不产生钢纤维的回弹，使用40mm的钢纤维时，也能控制回弹；
3）混凝土质量均一，通常可达到55MPA的强度，特殊作业时，可达到100MPA；
4）环境条件好，粉尘少；
5）作业安全；
6）水灰比小，透水性低；
7）不需要防腐蚀处理，可防止电解和加速腐蚀。
四、碳纤维复合材料
碳纤维是由含碳量较高，在热处理过程中不熔融的人造化学纤维，经热稳定氧化处理、碳化处理及石墨化等工艺制成的。
碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，其含碳量随种类不同而异，一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等，但与一般碳素材料不同的是，其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物，沿纤维轴方向表现出很高的强度。碳纤维比重小，因此有很高的比强度。
碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7~9倍，抗拉弹性模量为23000~43000Mpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上，而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比钢高。
碳纤维具有如下优点：高强度（是钢铁的5倍），出色的耐热性(可以耐受2000℃以上的高温) ，出色的抗热冲击性，低热膨胀系数(变形量小) ，热容量小（节能），比重小（钢的1/5），优秀的抗腐蚀与辐射性能。
碳纤维的主要用途是与树脂、金属、陶瓷等基体复合，制成结构材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度、比模量综合指标，在现有结构材料中是最高的。在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域，在要求高温、化学稳定性高的场合，碳纤维复合材料都颇具优势。
现在虽然抗震材料的发展取得了很大的进步，但我们也应该意识到这是远远不够的。相信随着科技的的发展与科研人员的不懈努力，抗震材料的大家族会越来越庞大，我们的房屋也会越来越坚固，能抵抗各种灾难。这是我们土木人共同的梦想！
　　
　　

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