2.1 树脂 ................................................................................................ 11 2.1.1 树脂类型 .............................................................................. 11 2.1.2 树脂重量含量 ..............................................................15 2.1.3 树脂对 PC 性能的影响 ..............................................16 2.2 骨料 ...................................................................................... 16 2.2.1 骨料类型 ...................................................................... 16 2.2.2 骨料尺寸 ......................................................................21 2.2.3 骨料形状 ......................................................................21 2.2.4 骨料重量含量 ................................................................22 2.2.5 骨料对聚合物混凝土性能的影响 .............................................................................22 2.3 微填料 ......................................................................................24 2.3.1 微填料类型 ................................................................24 2.3.2 微填料尺寸 .............................................................................29 2.3.3 微填料重量含量......................................30 2.3.4 微填料对聚合物混凝土性能的影响 ......................................................................31 2.4 纤维 ................................................................................................32 2.4.1 纤维类型 ................................................................................32 2.4.2 纤维长度 ................................................................................36 2.4.3 纤维重量含量 ......................................................................36 2.4.4 纤维对聚合物混凝土性能的影响 .............................................37 2.5 纳米填料 .............................................................................................39 2.5.1 纳米材料类型 .............................................................................39 2.5.2 纳米材料重量含量 .............................................................47 2.5.3 纳米复合材料的制备方法 .............................................48 2.5.4 纳米填料对 PC 性能的影响 .............................................48 参考文献 .............................................................................................................56
本课程面向土木工程专业结构材料专业的高年级本科生或研究生。材料科学工程或机械工程专业的学生也可以选修本课程。本课程介绍建筑中的新兴结构材料,包括高性能混凝土、纤维增强聚合物、硫铝酸钙水泥和高性能钢材。
固化:– 浇铸 24 小时后,浇铸部件从模具中脱模并运输到固化罐。某些需要高强度的特殊部件(如铁路枕木)需要蒸汽固化。固化将至少进行 3 天,并在现场安装这些部件后进行进一步固化。运输和安装:– 完全固化后,使用重型卡车将部件运输到现场,并使用起重机和熟练劳动力进行安装。预制建筑部件:- 柱子:-
非洲缺乏制造熟料的石灰石,这是水泥的主要组成部分,也是整体混凝土制造中最碳密集型成分。该材料几乎在大陆上不可用。今天,熟料的昂贵进口对造成住房和基础设施的严重负担性问题的成本有直接影响。考虑到非洲的熟料生产的石灰石稀缺,以及它产生的大量温室气体排放,审查替代方案是谨慎的,例如,通过代替水泥生产中用于本地可用的水泥生产中的一部分传统熟料,并使用本地可用的材料和较少的碳密集型材料。混合水泥公式(例如石灰石钙化粘土水泥(LC3))用粘土和石灰石代替一半的熟料,是满足这些需求的现实且可扩展的解决方案。这种方法保持水泥的功能,减少了外币进口熟料并创造本地就业的需求,同时限制了二氧化碳排放。
材料流量分析(MFA)发现,在整个住宅建筑部门跟踪材料库存和流量的数据不足。这适用于新的和现有的材料,它们进入建筑和拆除废物流。使用自上而下的数据集和自下而上的数据开发了一种新颖的方法。它表明混凝土的使用继续增加,这正在增加外壳的碳强度。此外,尽管在过去的50年中,每年建造的房屋数量并未发生显着变化,但建造的房屋的规模和材料的变化显着提高了新住房的碳强度。对材料流的改进了解对于开发行业CE很重要。通过开发更好的数据系统可以扩展分析和改进。
研究人员正在积极探索智能材料,例如形状记忆合金,压电材料和磁刻录材料,用于其在发展智能城市中的应用。建筑发展直接支持建立智能城市,强调在此过程中评估和纳入智能材料的重要性。本文介绍了智能材料的重要应用,探索了它们在现代结构中的用途及其在智能城市的开发和规划中的作用。城市的基础设施发展在支持国家的经济和社会进步方面起着关键作用,智能基础设施可持续地促进这一发展。讨论还涉及各种智能材料,包括具有特定功能的合金,涂料和材料,突出了它们在智能结构领域的应用。
本评论论文全面分析了应用于建筑材料的生命周期评估 (LCA) 方法。首先介绍 LCA 在建筑行业的重要性,然后概述 LCA 原则、阶段和特定于建筑材料的关键参数。详细讨论了 LCA 中使用的方法,包括库存分析、影响评估、规范化、分配方法和不确定性分析。然后,本文全面回顾了各种建筑材料(如水泥、混凝土、钢铁和木材)的 LCA 研究,研究了它们的生命周期阶段和环境因素。该评论还探讨了建筑材料 LCA 的最新进展,包括循环经济原则、可再生替代品、技术创新和政策影响。讨论了建筑材料 LCA 实施的挑战和未来方向,强调了数据质量、标准化、社会因素整合和行业研究合作的必要性。这为研究人员、政策制定者和行业专业人士提供了宝贵的见解,通过基于 LCA 的明智决策来提高建筑行业的可持续性。
I. 引言 1.1. 环保建筑材料需求概述 长期以来,建筑行业一直与重大的环境影响有关,这主要是由于大量使用混凝土、钢铁和砖块等传统建筑材料。虽然这些材料对于基础设施建设至关重要,但它们在生产和运输过程中会产生大量温室气体排放。例如,仅水泥行业就占全球二氧化碳排放量的约 8%(Rodrigues & Joekes,2011 年)。此外,开采这些传统建筑产品的原材料往往会导致栖息地破坏、生物多样性丧失和资源枯竭。环境恶化引发了人们对可持续建筑实践的日益增长的认识和需求,这些实践可最大限度地减少生态足迹并促进环境管理(Li、Tharakan、Macdonald 和 Liang,2013 年;Ofosu-Adarkwa、Xie 和 Javed,2020 年)。
建筑材料供应链缓解框架(“框架”)中的强制性劳动是按“基础”提供的。BWBR Architects,Inc。(“ BWBR”)和明尼苏达大学对框架或使用情况不承担任何责任,包括其准确性,完整性,适销性或适合任何特定目的。该框架仅用于一般信息目的,并且不构成法律,商业,财务或其他类似的专业建议。不能保证使用框架会减轻在指定建筑材料的供应链中强迫劳动的风险,也可以确保遵守任何法律或报告义务。
由于通货膨胀压力很大,建筑材料公司继续将这些成本提高到客户,并专注于利润率提高。这延续了强劲的定价势头,因为许多大型球员都提高了价格。需求在基础设施和非住宅市场中仍然很强劲,但是高利率使住宅市场的大部分地区无法增加。这种住宅放缓的影响与许多关键增长市场中的自然灾害相结合,导致整个2024年大多数主要公司产品线的销量减少。但是,定价的提高通常有助于抵消数量下降。许多公司在2024年的并购方面比2023年更加活跃,但是完成的交易数量比2021 - 2023年的高额减少。尽管收购的债务成本仍然很高,并且使收购更昂贵,但公司还是增加了收购,以使产品线多样化,并向往年收购的公司“螺栓固定”。