Ya en la sociedad primitiva, la gente vivía en cuevas naturales y nidos en los árboles para protegerse de la lluvia, la nieve, el frío y las fieras. Durante la Edad de Piedra y la Edad del Hierro, la gente comenzó a utilizar herramientas sencillas para talar árboles y techar paja, construir casas sencillas y excavar piedra para construir casas sencillas y estructuras conmemorativas. En la Edad del Bronce, había estructuras de madera y "edificios de tablones", es decir, edificios con tablas de madera o palos como marcos, y luego se vertía tierra en el marco, se apisonaba con un mortero de madera y luego se retiraban las tablas de madera. En esta época era posible construir edificios confortables, utilizando principalmente materiales naturales como piedra natural, madera, arcilla y paja.
Después de que la gente pudiera usar arcilla para quemar ladrillos y piedra caliza para quemar cal, los materiales de ingeniería civil han entrado en la etapa de materiales artificiales a partir de materiales naturales. Los materiales estructurales utilizados son principalmente ladrillos, piedras y madera.
Ladrillo
El ladrillo es un material de construcción común. La producción y uso de ladrillos y tejas tiene una larga historia en mi país y se conoce como "Qin Bricks and Han Tiles". Las materias primas para fabricar ladrillos son fáciles de obtener, el proceso de producción es relativamente simple, el precio es bajo, el volumen es pequeño y es fácil de ensamblar. Los ladrillos de arcilla también tienen las ventajas de protección contra incendios, aislamiento térmico, aislamiento acústico y absorción de humedad. Por lo tanto, todavía es muy utilizado en proyectos de mampostería como muros, cimientos, columnas, etc.
Piedra
La piedra natural es uno de los materiales de ingeniería civil más antiguos porque tiene alta resistencia a la compresión, buena resistencia al desgaste y durabilidad, sus recursos están ampliamente distribuidos, las reservas son abundantes; Es fácil obtener materiales locales y el costo de producción es bajo. Es el material principal en ingeniería civil para la construcción de muros, puentes, casas, carreteras y proyectos de conservación de agua. Por ejemplo, las pirámides del antiguo Egipto, el puente Zhaozhou en China y la antigua Gran Muralla.
Madera
La madera es uno de los primeros materiales de ingeniería civil utilizados por los humanos. Tiene las características de peso ligero, alta resistencia, resistencia al impacto, buena elasticidad y tenacidad, y baja conductividad térmica. , textura fuerte y decorativa Buen sexo y otras características. Pero es anisotrópico, puede verse muy afectado por el contenido de humedad y los defectos naturales, es inflamable y se come a los insectos. La madera es fácil de procesar y los efectos adversos de la anisotropía, el contenido de humedad y las imperfecciones naturales en el rendimiento pueden superarse o mitigarse mediante el procesamiento. Por ello, la madera ha sido muy utilizada en la arquitectura antigua y moderna. La madera se procesa a partir de árboles y existen muchos tipos de árboles. Dependiendo de la especie, la madera se puede dividir en coníferas y árboles de hoja ancha.
Las hojas de las coníferas son escamosas o con forma de aguja, en su mayoría perennes, con troncos altos y rectos, textura suave, textura uniforme y fácil acceso a árboles de gran tamaño. Su madera es blanda y fácil de procesar, por eso también se la llama madera blanda. La madera de coníferas tiene una densidad aparente pequeña y una deformación por expansión, alta resistencia, alto contenido de grasa y una fuerte resistencia a la corrosión. Se utiliza principalmente como componentes portantes y materiales para muebles. Los árboles coníferos más utilizados incluyen el pino rojo, el alerce, el abeto, el ciprés, etc.
Los árboles frondosos tienen hojas anchas con nervaduras reticuladas. La mayoría de ellos son árboles de hoja caduca. La parte recta del tronco es corta, el material es duro y difícil de procesar, por eso también se le llama madera dura. Los árboles de hoja ancha tienen alta resistencia, textura prominente y hermosos patrones; sin embargo, tienen grandes deformaciones de expansión y contracción y son propensos a deformarse y secarse; A menudo se utiliza para componentes más pequeños y decoración de interiores. Las especies de árboles de hoja ancha de uso común incluyen el olmo, el abedul, el roble, el álamo temblón, el álamo azul, etc.
Con el surgimiento del capitalismo en los siglos XVIII y XIX, los materiales antiguos ya no podían cumplir con los nuevos requisitos de diseño para la construcción de ingeniería civil, como fábricas de luces largas, edificios de gran altura, puentes, etc. Los materiales de ingeniería se utilizaron en otras ciencias y tecnologías relacionadas. Con la cooperación de la empresa, hemos entrado en una nueva etapa de desarrollo. En consecuencia, han surgido materiales como el acero, el cemento, el hormigón, el hormigón armado y el hormigón pretensado.
Acero
El acero se utiliza ampliamente en ferrocarriles, puentes, proyectos de construcción y otros proyectos estructurales. Se produce bajo estrictas condiciones de control técnico y tiene una calidad uniforme y densa, resistencia a la tracción, compresión, flexión y corte. Puede soportar grandes cargas de impacto y vibración a temperatura ambiente y tiene cierta plasticidad y buena tenacidad.
Tiene un buen rendimiento de procesamiento, se puede fundir, forjar, soldar, remachar y cortar, y es conveniente para equipos, creando las condiciones para edificios de gran altura con estructura de acero.
Cemento
El cemento es un material cementoso hidráulico que forma una suspensión plástica después de mezclarse con agua. Se solidifica y endurece en el aire y el agua, y se solidifica formando un todo con otros materiales. Formar un cemento duro de piedras. El cemento Portland, también conocido como cemento Portland, se mezcla con agua para formar una piedra de cemento dura después del fraguado inicial y el endurecimiento final. Además, hay cemento de sal de silicona de endurecimiento rápido adecuado para proyectos de reparación de emergencia, proyectos de baja temperatura y piezas prefabricadas de hormigón de alta calidad; cemento Portland de fraguado y endurecimiento rápidos utilizado para proyectos de reparación de emergencia como proyectos militares y aeropuertos. pasarelas, puentes, túneles y alcantarillas; cemento blanco para decoración de interiores y exteriores; cemento expandido de endurecimiento rápido, alta resistencia al calor y a la corrosión, utilizado para producir agua de gran diámetro. Tuberías y varios oleoductos y gasoductos no solo no se encogen sino que tienen un cierto grado de contracción durante el proceso de endurecimiento.
Hormigón
El hormigón es uno de los materiales de ingeniería civil contemporánea más importantes. Es una piedra artificial formada por materiales cementantes, áridos y agua mezclados en una determinada proporción, agitados y vibrados, y solidificados en determinadas condiciones. El hormigón tiene las características de materias primas ricas, precio bajo y proceso de producción simple, por lo que se utiliza cada vez más. Al mismo tiempo, el hormigón también tiene las ventajas de una alta resistencia a la compresión, buena durabilidad y una amplia gama de niveles de resistencia. Según los materiales, se puede dividir en hormigón de cemento, hormigón asfáltico, hormigón de yeso y hormigón polímero. Para superar las deficiencias de la baja resistencia a la compresión del hormigón, el hormigón se combina con otros materiales y aparecen el hormigón armado, el hormigón pretensado y diversos hormigones con fibras.
El hormigón armado se refiere al hormigón preparado con barras de acero, que supera la debilidad de la baja resistencia a la tracción del hormigón y protege las barras de acero de la corrosión. Una asignación razonable de barras de acero puede aprovechar al máximo las características de alta resistencia a la compresión del hormigón y alta resistencia a la tracción de las barras de acero, al tiempo que soporta cargas y satisface las necesidades de las estructuras de ingeniería.
El hormigón pretensado generalmente se refiere al hormigón armado pretensado, que genera un pretensado tensando barras de acero. El uso de hormigón armado pretensado puede mejorar la capacidad de tracción de productos o componentes, reducir o retrasar la aparición de grietas, aprovechar al máximo materiales de alta resistencia, mejorar en gran medida la resistencia a las grietas, la rigidez y la durabilidad de productos o componentes, reducir la auto- peso y ahorro de materiales.
Betún
El betún de petróleo es una mezcla de hidrocarburos poliméricos extremadamente complejos y derivados no metálicos de estos hidrocarburos. El asfalto no sólo se puede utilizar en proyectos de carreteras, sino también como material impermeabilizante en la construcción de edificación y como material anticorrosión en ingeniería civil en general.
Plástico
El plástico es un material a base de compuestos poliméricos orgánicos, a los que se les añaden diversos aditivos modificados y se moldean bajo una determinada temperatura y presión. Tiene las ventajas de baja densidad aparente, mala conductividad térmica, resistencia y peso relativamente grandes, buena estabilidad química, excelente aislamiento eléctrico, buena atenuación del sonido y absorción de impactos, y propiedades decorativas.
Con la mejora de los requisitos de producción y la conciencia medioambiental, han surgido varios nuevos materiales compuestos y materiales de construcción ecológicos.
Paneles sándwich de acero coloreado
Se divide en paneles sándwich de poliuretano acero coloreado y paneles sándwich de poliestireno acero coloreado. La placa de acero recubierta de color se utiliza como capa superficial y el material del núcleo se divide en espuma de poliuretano y poliestireno, que se combinan mediante un proceso de producción específico (proceso compuesto seco). No importa qué tipo de panel sándwich, tiene las características de "tres en uno" y ** trabajando juntos. Las placas de acero coloreadas tienen las ventajas de alta resistencia, impermeabilidad, buena resistencia a la corrosión y colores brillantes, mientras que los plásticos de espuma son livianos, tienen excelentes propiedades de aislamiento térmico y pueden soportar una cierta fuerza de corte. Es un material de aislamiento térmico ideal. Los productos se utilizan ampliamente en la construcción rápida de casas con estructura de acero liviana, vagones aislados, vagones aislados y refrigerados, así como edificios industriales y civiles en general.
Materiales de construcción ecológicos
Los materiales de construcción ecológicos se refieren a materiales de construcción saludables, respetuosos con el medio ambiente y seguros. También se les denomina "materiales de construcción saludables" o "materiales de construcción respetuosos con el medio ambiente" a nivel internacional. Los materiales de construcción ecológicos no se refieren a productos de materiales de construcción individuales, sino a la evaluación de las características de "salud, protección del medio ambiente y seguridad" de los materiales de construcción. En China, el público sólo lo conoce como un concepto. Los materiales de construcción ecológicos son materiales de construcción producidos utilizando tecnologías de producción más limpias y residuos sólidos industriales o municipales. Tienen las propiedades de desmagnetización, atenuación del sonido, atenuación, regulación de temperatura, aislamiento térmico, prevención de incendios, antiestáticas y otras propiedades. Son nuevos materiales de construcción funcionales especiales que regulan las funciones del cuerpo humano.
Los materiales de ingeniería civil se seguirán mejorando y desarrollando de acuerdo con las necesidades de las personas.