【土木工程中高分子材料的發(fā)展應(yīng)用綜述】4700字

土木工程中高分子材料的發(fā)展應(yīng)用綜述TOC\o"1-3"\h\u17078一、引言 87806二、高分子材料概念 819321三、高分子材料在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀 816002（一）高分子建筑塑料 81707（二）高分子建筑涂料 923770（三）高分子建筑膠黏劑 922268（四）建筑防水材料 96260（五）混凝土外加劑 104770四、高分子材料在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì) 1015812（一）復(fù)合化 1012043（二）多功能化 111059（三）節(jié)能化、綠色化 1218244五、結(jié)論 13

土木工程中高分子材料的發(fā)展應(yīng)用摘要：高分子材料是近年來土木工程中新型材料應(yīng)用的重要組成部分，聚合物建筑材料重量輕，比強(qiáng)度高，生產(chǎn)成本低，加工方便。本文重點(diǎn)就高分子材料在建筑材料領(lǐng)域中的應(yīng)用做介紹,并分析在未來高分子材料的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：高分子材料；建筑材料；發(fā)展引言近年來，伴隨著城市化建設(shè)進(jìn)程的加快，我國的建筑行業(yè)發(fā)展十分迅猛，建筑工程項(xiàng)目成幾何倍數(shù)增長(zhǎng)。在未來的發(fā)展過程中，中國將繼續(xù)加大對(duì)建筑業(yè)的總量，建筑產(chǎn)品也將面臨升級(jí)的新需求。高分子材料是近年來土木工程中新型材料應(yīng)用的重要組成部分，聚合物建筑材料重量輕，比強(qiáng)度高，生產(chǎn)成本低，加工方便。在一定程度上，它們可以替代傳統(tǒng)的能耗材料，例如鋼鐵，木材，水泥和陶瓷秦昊.高分子聚合物在混凝土表面修復(fù)中的應(yīng)用研究[D].北京建筑大學(xué),2019.。另外，聚合物建筑材料用于完成。效率，耐秦昊.高分子聚合物在混凝土表面修復(fù)中的應(yīng)用研究[D].北京建筑大學(xué),2019.高分子材料概念高分子材料具有聚合特性，高分子成分是通過各種添加劑（例如添加劑）形成的主要成分。聚合物材料主要分為兩類：天然材料和合成材料。聚合材料廣泛應(yīng)用于社會(huì)的許多領(lǐng)域。高分子材料在智能化、科學(xué)化的方向快速發(fā)展。高分子材料在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀（一）高分子建筑塑料例如聚苯乙烯泡沫塑料板，在建筑施工中簡(jiǎn)稱為泡沫板，是將樹脂與物理發(fā)泡劑等添加劑混合而成。由于EPS有著十分優(yōu)異的隔熱耐久性、獨(dú)特的抗老化性、緩沖沖擊抗性，以及防水性而被許多室內(nèi)設(shè)計(jì)工作者廣泛的應(yīng)用于室內(nèi)設(shè)計(jì)中。EPS，最早是由德國的Fritz·Stastny于1949研發(fā)而成。因其導(dǎo)熱系數(shù)低、吸水率低，再加上隔音防潮等優(yōu)點(diǎn)，成為了當(dāng)今諸如室內(nèi)裝飾、居家旅行、船艇新型研發(fā)的優(yōu)質(zhì)隔熱防滲材料。經(jīng)研究表明，EPS相較于之前舊本體聚合法生產(chǎn)的聚苯乙烯而言，在耐熱方面更占優(yōu)勢(shì)董建華.高分子材料科學(xué)的發(fā)展動(dòng)向與若干熱點(diǎn)[J].材料導(dǎo)報(bào),1999,013(005):2-4.。究其本質(zhì)而言，是因?yàn)楝F(xiàn)今的EPS在工藝流程中的反應(yīng)溫度范圍抑制住了其分子量的分布，從而提高了EPS的耐熱性。再加上EPS的純度又低于本體聚合，故而，這也是為什么EPS成為了當(dāng)今室內(nèi)設(shè)計(jì)最為炙手可熱的材料之一。董建華.高分子材料科學(xué)的發(fā)展動(dòng)向與若干熱點(diǎn)[J].材料導(dǎo)報(bào),1999,013(005):2-4.（二）高分子建筑涂料當(dāng)代建筑的內(nèi)墻涂料廣泛應(yīng)用粉末涂料是一種新型環(huán)保、以100%微細(xì)粉末狀態(tài)存在的固體涂料，因不使用任何溶劑，故稱之為粉末涂料，通常以粉末狀噴涂到制品表面，加熱熔融流平，固化成膜即完成涂裝。粉末涂料與涂裝以其節(jié)約資源、涂膜性能好和易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于汽車、建筑材料及戶外設(shè)施、船舶及管道防腐等領(lǐng)域。我國的粉末涂料最初是以電絕緣粉末涂料開始的。經(jīng)二十幾年來，粉末涂料的品種和性能，粉末涂裝的工藝和設(shè)備都有了明顯的進(jìn)展。在用途方面，功能性粉末涂料飛速發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域得到了擴(kuò)展;在涂裝技術(shù)方面，從厚涂向薄涂轉(zhuǎn)變;從產(chǎn)品種類方面，低溫固化、紫外固化、酞亞胺改性等粉末涂料品種得到了發(fā)展徐凱月.環(huán)保型水性聚氨酯高分子材料的改性研究[D].浙江工業(yè)大學(xué),2020.徐凱月.環(huán)保型水性聚氨酯高分子材料的改性研究[D].浙江工業(yè)大學(xué),2020.根據(jù)成膜機(jī)理粉末涂料主要分為熱塑性和熱固性粉末涂料兩大類。其中，常見的熱塑性粉末涂料主要有聚乙烯，聚酞胺，聚丙烯，聚氯乙烯，氯化聚醚，氟樹脂和纖維素衍生物等。涂料成膜過程中，溫度升高到一定程度時(shí)樹脂熔融流動(dòng)，在材料表面形成一層保護(hù)膜，化學(xué)組成不變。熱固性粉末涂料主要有環(huán)氧粉末涂料，聚酷粉末涂料，丙烯酸樹脂粉末涂料，二聚氰胺粉末涂料，聚氨酷粉末涂料和聚酞亞胺粉末涂料等。成膜過程中，樹脂熔融流動(dòng)，與固化劑發(fā)生反應(yīng)，固化成膜。（三）高分子建筑膠黏劑現(xiàn)階段建筑領(lǐng)域中應(yīng)用的膠黏劑主要包括熱固性樹脂膠黏劑、熱塑性樹脂膠黏劑以及橡膠膠黏劑三種，但具體的形式非常多樣化，例如制作木材的膠黏劑以節(jié)省能源、減少開支、不危害公共環(huán)境，粘連強(qiáng)度高以及沒有溶劑為發(fā)展方向。因?yàn)榈矸勰z黏劑沒有毒性而且環(huán)保，在室內(nèi)應(yīng)用不需要其具有很好的耐水能力以及應(yīng)對(duì)氣候變化的能力，可以用來生產(chǎn)人造板。如果該膠黏劑的耐水能力更強(qiáng)，那么在存放時(shí)穩(wěn)定性更好，在粘接木材方面它也會(huì)得到更多的使用。該膠黏劑用作木制材料的膠黏劑，因?yàn)槠渚G色環(huán)保的特性，必定會(huì)發(fā)展的越來越好。（四）建筑防水材料當(dāng)代建筑領(lǐng)域應(yīng)用的防水高分子復(fù)合涂料不僅要注重節(jié)能環(huán)保，也要注重適用性。例如聚氨酯防水涂料，相較于其他防水涂料而言更加環(huán)保，因此它在工程中的運(yùn)用也最為廣泛。聚氨酯防水涂料的防水原理是：防水涂料與空氣中的水分接觸后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在基層形成一種整體性強(qiáng)、無縫隙的固化膜。這種膜可以有效阻止地下水壓力，適用于大部分的結(jié)構(gòu)基層，并且這種固化膜還具有一定的彈性，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)由于外力的作用而發(fā)生變形時(shí)，膜的整體性不會(huì)發(fā)生破壞，能夠保持良好的隔水性能高志尚.廢棄高分子材料衍生多孔炭的制備及其電化學(xué)性能研究[D].蘭州理工大學(xué),2020.高志尚.廢棄高分子材料衍生多孔炭的制備及其電化學(xué)性能研究[D].蘭州理工大學(xué),2020.（五）混凝土外加劑在建筑工程的施工過程中使用無縫技術(shù)對(duì)大體積混凝土工程進(jìn)行施工，不僅可以提高施工的效率，與此同時(shí)還可以大的降低建筑工程項(xiàng)目的施工成本?；炷镣饧觿┦菬o縫施工技術(shù)中常用的一種物質(zhì)，其中包括減水劑、膨脹劑、緩凝劑等多種類型，其在應(yīng)用的過程中有著不同的應(yīng)用方式。引氣劑的化學(xué)構(gòu)成為陰離類的表面活性劑，其在水中溶解，會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，大量的微小氣泡均勻分散在混凝土內(nèi)部，形成較為穩(wěn)定的液相膜，從而使得混凝土更容易被混合；緩凝劑可以在水泥顆粒表面形成同性電荷親水膜，使得水泥顆粒無法溶合凝結(jié)，從而降低了混凝土水化和硬化的時(shí)間；早強(qiáng)劑在大面積混凝土的施工中較為普遍，這類外加劑主要用來提升混凝土材料的早期強(qiáng)度，使得混凝土的養(yǎng)護(hù)周期得以縮短，從而控制混凝土施工的進(jìn)度；混凝土拌制過程中膨脹劑的使用，可以防止混凝土因變形、收縮而產(chǎn)生裂縫；常見的減水劑包括萘系減水劑、木質(zhì)素系減水劑、樹脂系減水劑和復(fù)合減水劑等級(jí)種類，不同減水劑有著不同的作用，可以根據(jù)工程的實(shí)際來添加付麗.PLA可全降解高分子復(fù)合材料制備及性能研究[D].北京化工大學(xué),2019.。減水劑的使用可以提升混凝土材料的流動(dòng)性減水劑的添加可以在不影響材料強(qiáng)度的情況下增加混凝土坍落度，進(jìn)一步完善混凝土澆筑施工提供條件。付麗.PLA可全降解高分子復(fù)合材料制備及性能研究[D].北京化工大學(xué),2019.高分子材料在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)（一）復(fù)合化在一定條件下，使用復(fù)合技術(shù)將具有不同性能的材料以適當(dāng)?shù)谋壤M(jìn)行組合，然后在特定的工藝條件下，可以有效地組合材料的優(yōu)異性能，從而獲得出色的功能組成。材料為了改善現(xiàn)有的均質(zhì)混合物，出現(xiàn)了功能更多樣化的各種復(fù)合添加劑。例如，早期減水劑和防水劑的組合使用比單次使用的效果更好。纖維增強(qiáng)混凝土和聚合物基混凝土的使用大大擴(kuò)展了混凝土的使用領(lǐng)域，從而使混凝土滿足不同的使用條件，同時(shí)進(jìn)一步提高了混凝土材料的使用壽命徐凱月.環(huán)保型水性聚氨酯高分子材料的改性研究[D].浙江工業(yè)大學(xué),2019.徐凱月.環(huán)保型水性聚氨酯高分子材料的改性研究[D].浙江工業(yè)大學(xué),2019.（二）多功能化它滿足了在多功能方向上開發(fā)新建筑材料的需求以及新建筑技術(shù)的發(fā)展。這意味著該材料除了基本的使用條件外，還必須具有其他智能功能，例如自清潔，自我再生，抗菌，抗輻射，抗靜電等。以滿足材料的需求。針對(duì)不同客戶群的建材產(chǎn)品。比如地下室背水面的防水層就建議改用LB-21環(huán)氧乳液水泥砂漿來施工。它以水泥為主體，這種聚合物乳液失水具有較強(qiáng)的粘性以及連續(xù)性，兩者更好的粘合，形成一個(gè)強(qiáng)大的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其表現(xiàn)外觀主要為抗壓強(qiáng)度大，粘合性好，有著良好的滲水性，透水壓力小，適合做地下室的防水材料。選擇用這個(gè)材料是因?yàn)樗兄喙δ苄裕旱谝唬@種聚合物防水材料具有良好的物理性能，在使用過程中，它能夠與多種基層材料進(jìn)行很好的結(jié)合，有著較強(qiáng)的粘合性能；第二，它的熱脹冷縮性能也較好，可以隨著基層材料的變形而同步變形，保持與基層材料良好的粘合，在實(shí)際使用過程中體現(xiàn)出了良好的耐久性；第三，對(duì)于施工環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，就算是在潮濕的空氣當(dāng)中，也可以硬化，不需要干燥；第四，聚合物防水材料的施工一般不會(huì)污染環(huán)境，不會(huì)揮發(fā)有害氣體，對(duì)人體沒有傷害；第五，施工操作方便，由于其材質(zhì)與基層相近，所以兩者材料的結(jié)合不需要繁瑣的工藝，并且清洗方便易；第六，它的抗腐蝕性好，容易與砂漿粘合，可以起到固定的作用，不會(huì)與堿發(fā)生反應(yīng)齊容榕.介孔二氧化硅/導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的濕敏性能研究[D].吉林大學(xué),2019.齊容榕.介孔二氧化硅/導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的濕敏性能研究[D].吉林大學(xué),2019.（三）節(jié)能化、綠色化由于不可再生資源，建筑物中的節(jié)能概念變得越來越流行，并且節(jié)能的強(qiáng)度逐漸增加。對(duì)新型聚合物建筑材料的需求也發(fā)生了質(zhì)的變化。一些研究人員提出了所謂的“綠色建筑材料”或“綠色建筑材料”來實(shí)現(xiàn)生態(tài)發(fā)展：在建筑材料中使用硬質(zhì)聚氨酯泡沫和聚苯乙烯水泥板，而聚合物建筑可顯著節(jié)省資源和能源消耗。在現(xiàn)代裝修中有廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的涂料由于其品牌眾多，質(zhì)量沒有得到有效的控制，出現(xiàn)了很多劣質(zhì)涂料。這些劣質(zhì)涂料一般會(huì)出現(xiàn)甲醛成分過重的含量，對(duì)空氣造成污染張旭.節(jié)能高分子材料在建筑工程領(lǐng)域的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2016(32).。在各種不合格漆料中普遍存在鉛銘含量超標(biāo)問題，它們嚴(yán)重影響了空氣質(zhì)量和人類身體健康。然而期中的水性涂料解決了這一系列的污染超標(biāo)問題，并且具有防水性和光澤度，是廣泛使用的環(huán)保型材料墻布和壁紙。如今，綠色環(huán)保裝修材料已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了生態(tài)化發(fā)展，并要求在生產(chǎn)以及使用過程中不會(huì)對(duì)人以及周邊的環(huán)境產(chǎn)生影響和破壞，更新出更加容易降解、轉(zhuǎn)換的材料，使其能夠有效地回收利用，生產(chǎn)出新產(chǎn)品。這是當(dāng)前裝飾材料發(fā)展的重要方向，再生壁紙、無毒材料的研制都很好的實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)李婧.高分子材料在建筑保溫材料中的應(yīng)用[J].建筑遺產(chǎn),2013.張旭.節(jié)能高分子材料在建筑工程領(lǐng)域的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2016(32).李婧.高分子材料在建筑保溫材料中的應(yīng)用[J].建筑遺產(chǎn),2013.結(jié)論在新型建筑材料領(lǐng)域，節(jié)能，環(huán)保的低碳聚合物正在迅速發(fā)展。滿足使用要求的同時(shí),還具有其他功能，例如外觀和協(xié)調(diào)性。聚合物材料具有重量輕，易于處理，易于制備和易于使用的優(yōu)點(diǎn)。它們與其他建筑材料一起在建筑材料領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。參考文獻(xiàn)[1]秦昊.高分子聚合物在混凝土表面修復(fù)中的應(yīng)用研究[D].北京建筑大學(xué),2019.[2]董建華.高分子材料科學(xué)的發(fā)展動(dòng)向與若干熱點(diǎn)[J].材料導(dǎo)報(bào),1999,013(005):2-4.[3]徐凱月.環(huán)保型水性聚氨酯高分子材料的改性研究[D].浙江工業(yè)大學(xué),2020.[4]高志尚.廢棄高分子材料衍生多孔炭的制備及其電化學(xué)性能研究[D].蘭州理工大學(xué),2020.[5]付麗.