在土木工程領(lǐng)域，用激光加工建材的研究，已進(jìn)行了長達(dá)40年之久，但進(jìn)展非常緩慢，原因是：激光加工的成本太高。該領(lǐng)域?qū)?a href="http://m.19cool.cn" target="_self">激光器輸出功率的要求太高，因為，在通常情況下，混凝土和其它建材都是很厚、很大的。自上世紀(jì)90年代后期以來，幾千瓦級激光器（如高功率二極管激光器和光纖激光器等）的巨大進(jìn)展，又重新在土木工程領(lǐng)域點(diǎn)燃了研究激光加工建材的熱情。下面,我們將簡要介紹激光在加工建材方面的最新進(jìn)展，如混凝土、灰泥板材和天然的激光、鉆孔和表面處理等。
    
　　激光上釉 ：對天然石材和制品進(jìn)行激光上釉的技術(shù)，是在上世紀(jì)90年代早期發(fā)展起來的，上釉后的產(chǎn)品主要用于護(hù)墻板。用低功率密度(大約400 W/cm2)的散焦光束熔化表面層，而顏色則可通過添加金屬離子的方法加到層中去。在天然石材的情況下，可在激光處理之前，用刷子或用其它方法將鹽水中的金屬離子涂到產(chǎn)品的表面上。在水泥制品情況下，可在澆鑄之前,將少量的金屬氧化物粉沫加到灰泥或混凝土混合料中。當(dāng)表面被激光融化時,玻璃層就披上一層與金屬離子或氧化物相應(yīng)的顏色。激光上釉的優(yōu)點(diǎn)是：圖案或顏色深淺很容易通過改變激光處理參數(shù)調(diào)節(jié)。
    
　　激光去污：許多國家都在研究用激光去除混凝土工事表面和核實(shí)施地面污染層的可行性。通常，污染只在表面附近存在, 再下面的混凝土是沒有污染的。去除污染的表面層(通常幾毫米厚)，會大大減小在核設(shè)施報廢時要處理的混凝土體積。激光去污的優(yōu)點(diǎn)是：容易實(shí)現(xiàn)遙控操作，這可把工人在污染區(qū)的工作時間縮到最短，減小二次污染廢物的產(chǎn)生,減少設(shè)備污染。可供選擇的幾項激光去除表面層的技術(shù)有：蒸發(fā)、散裂和熱退化。
    
　　表面層蒸發(fā)(消融)可用聚焦的高功率激光束在混凝土表面掃描實(shí)現(xiàn)，但此時的功率密度必須足夠高，至少在幾千瓦/厘米2量級，而在散裂過程中，只需使用非聚焦的激光束，功率密度較低，約為200-300瓦/厘米2量級。在后者情況下，位于表面下的混凝土中的水，瞬時蒸發(fā)產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，這種應(yīng)力會引起表面層分層和散裂。用水泥散裂方法去除表面層的缺點(diǎn)是：該方法不太穩(wěn)定，只能作為第一個操作步驟使用。用激光重復(fù)掃描已散裂的區(qū)域幾乎不會產(chǎn)生進(jìn)一步散裂。為此,這一方法只對去除2-3毫米的淺表面層有效。 去除表面層的第三個方法是用激光使近表面的混凝土熔化和熱退化。凝固的玻璃層和它下面的熱退化層非常脆弱，很容易用機(jī)械方法去除。激光熔化和機(jī)械清除工序可以重復(fù)，直到去除厚度達(dá)到要求為止。表面粗化：用CO2激光器在用于大樓的花崗巖表面劃痕和粗化，已于十幾年前在日本演示過了，人們試圖用它作為傳統(tǒng)方法（噴火粗化法）的替代品。與噴火粗化法相比，激光劃痕的優(yōu)點(diǎn)是：幾乎不會使表面下的材料破壞,幾乎不會影響的強(qiáng)度，不會破壞石頭的邊緣。
    
　　最近，在德國、西班牙和日本所做的調(diào)查表明：還可以用激光在花岡巖和其它石頭表面上刻出很微小的彈坑或很淺的軌道。材料和光束技術(shù)研究所已經(jīng)發(fā)展了一種工藝：用脈沖的激光束沿石頭表面掃描，使其耐滑性能得到了改善，又不會減少光澤。該方法已在意大利和德國的一些工廠中應(yīng)用，生產(chǎn)防滑石材。用于對現(xiàn)有地面進(jìn)行防滑加工的可移動激光樣機(jī)已經(jīng)研制成功。
    
    巖石鉆孔：打孔的目的是為了能將炸藥塞進(jìn)去，實(shí)行爆破和去除這些懸?guī)r。采用激光在石頭上打洞的原因是：在鉆孔過程中，不存在和噪聲。