李守玉
青海眾禹水利水電建設有限公司(810000)
試論智能材料在土木工程建設中的應用
李守玉
青海眾禹水利水電建設有限公司(810000)
智能材料主要包括形狀記憶合金、光纖等材料。近些年在土木工程中的應用越來越廣泛,提高了土木工程的智能性,使土木工程可以更好的適應環境的變化。文章闡述了智能材料在土木工程中的具體應用。
土木工程;智能材料;應用
智能材料與普通材料的主要區別在于對內外部環境的感知能力,并以此調正自身的適度來適應環境。智能材料中最基本的就是感知材料能夠對內外部的刺激進行感知。驅動材料是指能夠適應環境,根據環境進行調正的材料?,F代智能材料一般都是復合組裝材料,使土木工程可以更好的適應環境的變化。
形狀記憶合金是一種新型材料,可以在激發材料形狀記憶過程中,材料能夠產生較大的回復力和回復應變。這種特性可以增強材料的韌性和強度,同時實現材料的自我診斷。形狀記憶合金的另一個優勢在于其具有相變偽彈性和相變滯后性,其具有400Mpa的相變回復力,其被動耗能系統的開發可以用于土木工程的抗震控制。形狀記憶合金可以實現土木工程結構之間的變形感知,可以有效限制土木工程結構的移位[1]。
光導纖維的結構主要由內芯和外包層組成,是纖維狀的光通信介質材料。在信息傳輸技術在通信系統中的應用較多。光子是信息的載體,其速度和容量都在電子之上,因此其近些年發展較為迅速。光子的高并行處理能力和高信息率,可以提高信息的處理速度,提高信息的容量。光導纖維材料埋入混凝土結構中,能夠監測結構的各項指標,并實現指標的診斷和評價。將其與形狀記憶合金同時埋入,可以有效提高混凝土的智能性,使混凝土具有
自我結構診斷和修復的功能。光導纖維材料在土木工程結構診斷中的應用較為廣泛。
磁流變液懸浮體系在磁場的外作用下,可以使各項流變性能出現可逆變化。磁場的強度大于臨界值之后,磁流變液可以快速由液態轉化成固態。顯微鏡下觀察可以清晰的發現磁流變液的分散相顆粒形成鏈狀結構。并且在固態和液態之間時,依據磁流變液的特點可以通過較低的能量對流體特性進行控制室,因此其通常是實動器件的重要材料。在土木工程中,一些大型的結構都是通過該材料進行地震的控制。磁致伸縮智能材料是目前受關注度比較高的智能材料之一,其具有磁致伸縮效應,可以實現電磁和機械之間的逆轉換,應用于聲納系統和精密定位等領域[2]。
智能材料是具有全新功能的材料,能夠提高材料對環境的適應能力,使建筑結構實現自我檢測和自我調整,以適應環境的變化。智能材料目前的應用還不是十分廣泛,只是在高標準項目中得到應用,未來其應用范圍會越來越廣泛,以提高土木工程的適應性和智能性。
[1]周劍霞,劉冬梅.智能材料在土木工程中的應用淺析[J].科技與企業,2014(7).
[2]涂遠.智能材料在土木工程中的應用[J].福建建筑,2014(2).