关于工程材料的论文

土木工程是一项综合性很高的课程,其中,土木工程材料的教学有着很强的实践性。下文是我为大家搜集整理的关于土木工程材料论文的内容，欢迎大家阅读参考!

浅论土木工程中关于智能材料的应用

【摘要】随着人们对土木工程质量和使用功能的要求不断提高，包括光纤、压磁、压电、记忆合金等各种智能材料在土木工程领域得到了广泛的应用。文章介绍了智能材料的概念、特点及其在土木工程中的应用情况，并展望了其在未来的应用趋势。

【关键词】智能材料;土木工程;特点;发展趋势

引言

目前，随着光钎、压磁、压电和形状记忆合金等材料的发展，智能材料已经被广泛应用于土木工程的各个领域。最基本的智能材料一般被称为感知材料，其可以感知内外部刺激的材料。通过感知内外部条件变化，并做出适应环境调整的材料被称作驱动材料。现在的智能材料，一般需要多种材料复合组装来实现环境变化情况下材料结构的诊断、修复、调整。

一、智能材料类型及特点

智能材料概念在20世纪80年代初被系统地提出，并于80年代末得到前所未有发展空间。随着光纤、压磁、形状记忆合金等智能材料的发展，使其在土木工程领域得到较为广泛地应用。智能材料以其具有的不同功能特点通常可分为两大类，一类为可感知外界或内部刺激强度作用的材料，称为感知材料。另一类为可响应或驱动因外界环境条件或内部状态发生变化的材料，也称为智能驱动材料。智能材料结构具有控制、传感与驱动三个要素，可利用自身感知处理信息，发出指令并执行动作，进而实现结构自我监控、诊断、检测、修复、校正与适应等各种功能。一般情况下，单一功能材料难以具有上述多种功能，这需要组元复合或组装多种材料而构成新的智能材料才能实现。

二、土木工程中智能材料的应用

1.形状记忆合金的应用

形状记忆合金是具有形状记忆效应的一种智能合金材料，作为新型功能性材料，最主要的优点就是在激发材料的形状记忆效应过程中，材料可以产生高于700兆帕的回复应力及8%左右的回复应变，同时具有较强的能量传输储存能力。该特性的应用能够将材料置于各种结构中，实现结构的自我诊断、增韧、增强与适应控制的应用研究，而且还可以将材料研制为智能型驱动器，在结构变形、损伤、裂缝及振动等方面开展应用研究工作。相变伪弹性与相变滞后性能是形状记忆合金的另一个优点，在加卸载过程中其应力-应变曲线构成环状，表明材料在此过程中能够吸收耗散较多的能量。形状记忆合金具有高达400兆帕的相变回复力，结合该特性能够研制开展形状记忆合金被动耗能控制系统，该系统可实现相变伪弹性性能，可在土木工程结构中用于耗能抗震的被动控制。通常在结构层间或底部安置形状记忆合金被动耗能控制系统，用于实现耗能系统对结构的层间变形的感知，进而起到消耗地震能量的作用。有关研究结果显示，耗能器安装形状记忆合金结构后，耗能器可吸收约为三分之二的地震能量，并显著抑制结构的位移。

2.压电材料的应用

压电材料一般是指在收到压力后，材料两端会出现电压的晶体材料。压电材料在土木工程中的应用主要包括对于结构的静变形控制、噪声控制和抗震抗风等领域。传统的压电材料使用方法是通过压电传感元件对结构的震动进行感知，利用传感器输出结果，从而实现对于震动的感知和预警。在此基础上，采取合适的控制算法对压电体的输入进行控制和定量，从而实现对于结构震动的控制，这是目前压电类智能材料的研究前沿。随着研究的深入和技术的进步，压电类的智能结构土木工程中的应该越来越广泛。

3.光导纤维的应用

光导纤维由外包层与内芯构成，是一种纤维状光通信介质材料，该材料采用先进的信息传输技术起初用于通信传输系统，由于作为信息载体的光子在速度与容量上高于电子，因此得到较为迅速的发展。光子所具有的高并行处理能力与高信息率，潜力在信息容量与处理速度得到充分发挥。光纤材料在监测、传感及信息远距离传输等方面得到应用，将光纤作为传感元件埋入传统混凝土结构中针对结构方面各项指标实现自动监测、诊断、控制、预报及评价等功能，而且将形状记忆合金等驱动元件埋入，有机结合信息处理系统与控制元件，使混凝土结构具有智能功能，进而实现混凝土结构自我诊断与修复。在土木工程结构诊断及主动控制地震响应中，光纤材料一直作为设计传感器的一种比较理想的材料，我国目前也已将其用于检测评定三峡大坝。

4.压磁材料的应用

压磁材料在土木工程中的应用主要包括磁流变材料和磁致伸缩材料。基于磁流变材料的原理，当磁场的强度高于临界强度时，磁流变在极短时间内从液态向固态转化。在介于固液体之间可根据磁流变液特点具有的快速、可控及可逆性质，控制流体特性实施时需要较低的能量，因此在智能结构中通常将磁流变液作为动器件的主要材料。基于这点，磁流变材料可用于高层建筑的结构中，实现对地震的半主动控制。因为潜在应用前景的广阔，使得磁致伸缩材料近年来得到很大关注。磁致伸缩材料具有强烈的磁致伸缩效应，这种材料可以在电磁和机械之间进行可逆转换，这种特性使其可以用于大功率超声器件、声纳系统、精密定位控制等很多领域。

三、智能材料的发展趋势

在土木工程领域，智能材料的发展趋势集中体现在以下三方面。一是实时监控检测结构状态，在土木结构中集成传感与驱动元件，利用其网络实时监控结构状态，以保证土木工程结构与基础设施的安全，有效降低维修成本。二是形状自适应材料与结构，该结构不仅可承载传递运动，还能检测并改变结构特性，具有较为广阔的应用前景。三是自适应控制减振抗震抗风降噪的结构，在土木工程设计中结构动力响应一直是比较重要的一个问题，尤其是针对桥梁与高层建筑等土木工程结构的抗震抗风问题，研发应用智能材料能够为其提供重要的途径，实现结构的自适应控制。尽管当前的智能材料还存在不同程度的不足之处，但随着有关研究的不断深入，智能材料的性能将得到明显改善。在众多领域中，智能材料都将发挥其潜力，体现出广阔的应用前景，开展的研究包括力学、计算机控制、材料、微电子、人工智能等多个学科技术。

四、结语

综上所述，随着智能材料的广泛应用，同时元件逐渐向小型化、多功能化及高功率化方向发展，在建筑结构中复合控制、传感、驱动系统及耦合/连接元件，建筑结构将发展成为主动式智能建筑结构，对于有效利用太阳能、抵御地震、风振等严重自然灾害影响具有重要作用， 为人们工作生活提供更为舒适安全的环境，对于提高土木工程结构建设质量具有十分重要的意义。

参考文献：

[1]张亚东.智能材料在土木工程中的应用研究[J].科技资讯，2011(30)：49.

[2]黄浦时.关于智能材料在土木工程建设中的研究[J].数字化用户，2013(11)：27.

[3]汪洋.智能建筑材料在绿色生态节能建筑中的应用[J].国外建材科技，2008，29(2)：123-126.

[4]郑智能，张永兴，董强.智能材料及其在土木工程中的应用[J].重庆交通学院学报，2005，24(6)：91-94.

>>>下页带来更多的土木工程材料论文

沥青路面工程材料成本控制方法探讨论文

在平时的学习、工作中，大家最不陌生的就是论文了吧，论文可以推广经验，交流认识。怎么写论文才能避免踩雷呢？以下是我整理的沥青路面工程材料成本控制方法探讨论文，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。

摘要： 沥青路面工程材料的成本控制，是路面工程施工中十分重要的一环，特别是在社会主义市场经济不断发展的背景下，建设施工企业也需要做好成本控制，让企业获取经营利润，同时也可以让企业的核心竞争力得到保障。因此，非常有必要对沥青路面工程的材料成本就行控制。

关键词： 沥青路面；工程材料；成本；控制；

沥青路面工程材料的选择和控制不但直接影响着施工的质量，也对施工的成本有着非常大的影响，特别是在当前建筑行业竞争日益激烈的背景下，建筑企业需要严格控制成本，提升企业的市场竞争力，因此探讨沥青路面工程材料的成本控制方法具有非常重要的现实意义，本文就对此展开探讨。

一、沥青路面工程材料的成本控制的必要性

从目前来看，公路施工企业的生产经营面临非常大的市场竞争，企业想要在市场中谋得一席之地，就需要不断提升自身的市场竞争力，为此，企业需要完善管理模式，采取更为科学合理的方式来降低公路工程施工成本，从而让企业得以全面发展。在客观实践中，施工成本的管理，既要保证施工工程不会延误工期，也要保证施工质量，特别是沥青路面施工，其已经形成了较为系统的施工模式，因此施工工程材料的质量就成为了影响沥青路面施工质量的重要影响因素。不但要求材料符合施工需要，也需要保证材料的混合比和配比的合理性，同时施工时需要的材料质量、价格、运输、种类、机械等投入都非常大，做好管控方法，强化对工程材料成本的控制，直接关系到施工成本，也正因为如此，在沥青路面工程施工时，做好工程材料的成本控制工作无疑是非常有必要的。

二、沥青路面工程材料的成本控制方法

（一）做好设计预算同实际考察的对比管理在沥青路面工程施工前，一定要做好前期准备工作，要基于工程的设计文件以及配比情况，合理界定当前施工所需材料的数量，做好事先预估工作，并基于此对材料进行进一步考察，考察的内容不但是材料的材质和质量，也需要对其使用用途和方法做客观调查，并抽取具有代表性的样本进行试验分析，并对运输等环节的成本进行严格核算，将所有因素加以综合考量，将原材料的质量、价格、产量以及运输成本等都纳入到考察内容中，从而全面把控沥青路面工程施工材料。

（二）做好施工原材料费用的控制基于沥青路面施工的实际需要，针对性地做好备料工作。在选购原材料时，要针对性购买，注意质量和性价比，采取合理的储存方式加以储存。管理者需要全面做好日常的检查工作，保证原材料的质量，特别是在选用沥青的过程中，强化材料的采买、入库和出库等手续的管控，采买时要深入市场调研，同材料质量好的供应商展开合作。当材料进入施工现场后，工作人员要严格控制材料应用，保证材料能够科学合理的应用，并安排专门的人员记录材料使用情况，如果出现同预算差别较大的情况，应该及时核对检查，分析原因，做好处理工作，从而避免更大的问题出现，避免材料的滥用，控制成本的增加。同时，材料的采购一定要分重点，分层次，做好层层把关，对于主要的原材料，采取招标以及议标的方式加以把控，保证成本和质量的最优化选择，且在日常管理过程中，要强化验收工作，避免出现人情验收的情况，严格把控材料关和质量关，对于主要的原材料，如沥青、燃料等采用两人验收联签制度，避免一人验收材料入库情况的出现，并定时做好材料盘点工作，动态化地把控材料的使用情况，让施工单位能够全面把握各种材料的合理入库量，并针对性地构建材料采购信息和库存平台，从而提升对材料的管控效果

（三）强化施工现场以及搅拌站的成本控制沥青路面施工对于施工工艺的要求非常高和精细，因此在成本控制过程中一定要注意强化施工现场以及搅拌站的成本控制。在实际施工中，沥青路面工程对于沥青混合料以及稳定土的用量非常大，且需要应用大型设备进行拌和，需要非常大的场地。正因为如此，在实际施工中一定要做好拌和站的管控和选择，充分满足施工中的堆料、拌和以及运输需要。要做好前期基层验收和交接工作，控制基层测量标高和沥青层施工摊铺厚度，对于每层沥青沥青混合料的需要量以及尾料数量要做到系统管控，最大限度地节省混合料，在施工过程中要注意保证摊铺工作面不会被闲置，使得工序期间不会出现间断，充分保证每层沥青摊铺施工可以合理推进，严格把控每一个环节的施工质量，避免出现返工带来的成本增加问题，同时，要注意不断优化各类沥青混合料的配合比，在对沥青混合料进行搅拌的过程中，最大化降低溢料数量，降低骨料重复加热造成的燃料消耗和成本的增加，且在施工现场还要注意保证施工人员以及机械设备的安全，降低工程施工的成本。另外，要充分考虑拌合站的场址选择，分析材料供应的便利情况，拌合站同施工现场的运输合理性，对于周边居民和正常秩序是否有影响，二者间的距离是否合理等，特别是沥青路面施工中要求沥青混合料运输到现场温度不能够低于120℃—150℃，因此施工单位一定做保障拌合站和施工现场距离的合理性，避免因为距离太远造成沥青混合料温度无法满足施工需要。与此同时，沥青路面的主体工程由砂、石等地材运往拌合站，且经过拌和后的混合料运往施工现场，这决定了混合料的运输成本直接影响了整个工程的施工成本，因此要基于有效平衡生料和熟料的运输距离，保证砂石材料运输至拌和距离与拌和后的混合料运到工地现场的`合理性，让其距离既能够满足施工的要求，也可以最优化地控制成本，从而在此环节有效控制施工成本。

（四）强化对机械设备的管理在沥青路面施工工程开展过程中，会应用非常多的机械设备，这些设备大多都会消耗大量的能源，如果管控不到位的话，就非常容易出现超出预算的情况。沥青路面工程会应用大型的拌合站以及多种摊铺设备，施工单位大部分情况下都是选择租赁这些设备，因此需要承担较高的支出，且往往按日结算租赁费用，如果工期出现延误的话，机械设备的租赁费用自然就会更高。因此，一定要做好机械设备的管理工作，可以让施工人员轮班进行操作，降低机械空闲时间，从而最大化提升设备的应用效率，降低租赁费用，维护沥青路面工程的施工成本。

（五）做好施工竣工验收阶段的成本控制在沥青路面施工验收阶段，要充分做好施工竣工验收阶段的成本控制。沥青路面工程施工作为一种短平快的施工项目，前期的投入力度非常大，施工单位往往会垫款施工，因此一定要做好工程的扫尾工作，及时收集和保管各种资料，强化验收和结算工作，及时回收资金，最大化降低对于企业资金周转的影响，为企业的进一步运行和发展提供支持，保障经济效益。沥青路面工程是整个道路工程施工中非常关键的一环，其涉及到大量的原材料、人力以及机械设备的应用，一定要做好规划处理，最大化地降低施工成本，让施工企业能够获取更多的利润，要在充分保障工程质量的基础上做好成本控制工作，从多个角度强化沥青路面工程施工质量和成本控制，从而有效保障施工企业的利润。

三、参考文献

[1]靳云丛.关于沥青路面施工的成本控制措施[J].工程建设与设计,2018(24):230-231.

[2]李小凤.公路工程施工成本动态控制研究[D].华中科技大学,2014.

[3]殷爱红,杨文坚.沥青路面施工组织管理对工程成本的影响[J].公路与汽运,2012(03):224-226.