建筑材料发展趋势-建筑材料

建筑材料的生产和使用是随着人类社会生产力的发展和科学技术水平的提高而逐步发展起来的。远古时代人类只能依赖大自然的恩赐，“巢处穴居”。随着社会生产力的发展，人类进入石器、铁器时代，利用简单的生产工具能够挖土、凿石为洞，伐木搭竹为棚，从巢处穴居进入了稍经加工的土、石、木、竹构成的棚屋，为简单地利用材料迈出了可喜的一步。以后人类学会用黏土烧制砖、瓦，用岩石烧制石灰、石膏。与此同时，木材的加工技术和金属的冶炼与应用也有了相应的发展。此时材料的利用才由天然材料进入到人工生产阶段，居住条件有了新的改善，砖石、砖木混合结构成了这一时期的主要特征。以后人类社会进入漫长的封建社会阶段，生产力发展缓慢，工程材料的发展也缓慢，长期停留在“秦砖汉瓦”水平上。人类社会活动范围的扩大、工商业的发展和资本主义的兴起，城市规模的扩大和交通运输的日益发达，都需要建造更多、更大、更好以及具有某些特殊性能的建筑物和附属设施，以满足生产、生活和工业等方面的需要。例如，大型公共建筑、大跨度的工业厂房、海港码头、铁路、公路、桥梁以及给水排水、水库电站等工程。

显然，原有的工程材料在数量、质量和性能方面均不能满足上述新要求。供求矛盾推动工程材料的发展进入了新的阶段。水泥、混凝土的出现，钢铁工业的发展，钢结构、钢筋混凝土结构也就应运而生。这是18世纪、19世纪结构和材料的主要特征。进入20世纪以后，随着社会生产力的更大发展和科学技术水平的迅速提高，以及材料科学的形成和发展，工程材料的品种增加、性能改善、质量提高，一些具有特殊功能的材料也相继发展了。在工业建筑上，根据生产工艺、质量要求和耐久性的需要，研制和生产了各种耐热、耐磨、抗腐蚀、抗渗透、防爆或防辐射材料；在民用建筑上，为了室内温度的稳定并尽量节约能源，制造了多种有机和无机的保温绝热材料；为了减少室内噪声并改善建筑物的音质，也制成了相应的吸声、隔声材料。

建筑材料是建筑工程的重要组成部分，它和工程设计、工程施工以及工程经济之间有着密切的关系。自古以来，工程材料和工程构筑物之间就存在着相互依赖、相互制约和相互推动的矛盾关系。一种新材料的出现必将推动构筑设计方法、施工程序或形式的变化，而新的结构设计和施工方法必然要求提供新的更优良的材料。例如，没有轻质高强的结构材料，就不可能设计出大跨度的桥梁和工业厂房，也不可能有高层建筑的出现；没有优质的绝热材料、吸声材料、透光材料及绝缘材料，就无法对室内的声、光、电、热等功能做妥善处理；没有各种各样的装饰材料，就不能设计出令人满意的高级建筑；没有各种材料的标准化、大型化和预制化，就不可能减少现场作业次数，实现快速施工；没有大量质优价廉的材料，就不能降低工程的造价，也就不能多快好省地完成各种基本建设任务。因此，可以这样说，没有工程材料的发展，也就没有建筑工程的发展。有鉴于此，建筑业材料的发展方向有着以下一些趋势：在材料性能方面，要求轻质、高强、多功能和耐久；在产品形式方面，要求大型化、构件化、预制化和单元化；在生产工艺方面，要求采用新技术和新工艺，改造和淘汰陈旧设备和工艺，提高产品质量；在资源利用方面，既要研制和开发新材料，又要充分利用工农业废料和地方材料；在经济效益方面，要降低材料消耗和能源消耗，进一步提高劳动生产率和经济效益。(www.xing528.com)

材料与人类的活动是密切相连的，故人类对材料的探索与研究也早已开始，并不断向前发展。随着新材料的出现和研究工作的不断深入，以及与材料有关的基础学科的日益发展，人类对材料的内在规律有了进一步的了解，对各类材料的共性知识初步得到了科学的抽象认识，从而诞生了“材料科学”这一新的学科领域。材料科学（更准确地说应该是材料科学与工程）是介于基础科学与应用科学之间的一门应用基础科学。其主要任务在于研究材料的组分、结构、界面与性能之间的关系及其变化规律，从而使材料达到以下三个预测目的：按材料组成、工艺过程，预测不同层次的组分结构及界面状态；按不同层次的组分、结构及界面，预测力学行为或其他功能；按使用条件、环境及自身的化学物理变化，预测使用寿命。实际上，就是按使用要求设计材料、研制材料及预测使用寿命。建筑材料也属于材料科学的研究对象，但由于种种原因，在材料科学的利用方面起步较晚。我们坚信，随着材料科学的普及和测试技术的发展，建筑材料的研究必将纳入材料科学的轨道，那时建筑材料的发展必将有重大突破。