土木工程材料向绿色生态建材的发展

土木工程材料向绿色生态建材的发展

摘要：本文简介了土木工程材料的研究现状,指出了土木工程材料在生产、质量方面存在的一些问题，提出了土木工程材料的发展趋势,并阐述了绿色建材的的意义和优势。

关键词:土木工程材料 绿色建材 环境 节约

古往今来，土木工程与人类社会的发展息息相关。由于社会的进步和人们生活水平的上升，人们对各种建筑的利用和需求也有所提高。土木工程材料的发展也出现绿色、环保的趋势。土木工程材料为土木工程提供物质基础,对土木工程的质量和寿命有决定性的作用。土木工程材料是指在工程中所应用的各种制品。它包括有机材料、无机材料和复合材料。近几年来，随着人们对土木工程材料性能标准的提升,人们越来越关心其对健康和环境的影响。

人类只有一个地球。降低能耗，保护有限地球资源已成为维系人类社会持续发展的共识；低碳、节能减排、资源节约、再生能源利用已成为世界性重大课题。我们应在能源消耗、资源消耗最高的建筑领域，开创性的研制出系列低碳型新材料，有力推动能效建筑、生态建筑、智慧建筑的发展,并以成品化的 型建材促进住宅产业化进程。

1 土木工程材料发展现状

作为传统的土木工程材料,木材、石灰、水泥、沥青、混凝土、砌筑材料、钢筋混凝土等构筑了工业和民用建筑的基础。随着材料科学与工程学的形成发展,土木工程材料性能和质量不断改善，品种不断增加,以有机材料为主的化学建材异军突起,一些具有特殊功能的新型土木工程材料,如绝热材料、吸声隔声材料、各种装饰材料、耐热防火材料、防水抗渗材料以及耐磨、耐腐蚀、防爆和防辐射材料等应运而生。

随着城市化、工业化进程的加快和生产力水平的大幅度提高,全球性资源匮乏和能源短缺现象日益严重,大量的建筑废弃物等待处理，废旧物品的再生利用成为亟待解决的问题。“环保、生态、绿色、健康”,已成为２１世纪人类生活的主题。

因此，现阶段土木工程材料的使用,不仅要满足轻质、高强、耐用、多功能的优良技术性能和美观的美学功能，更要具备健康、安全、环保的基本特征。也

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正是在这种需要的带动下,以生态建材、智能建材为代表的新型材料越来越得到人们的青睐，同时，人们建筑节能材料的需求也呼之欲出。

２ 当前土木工程材料带来的问题

当今社会人口密度的不断增长,人类的生存环境承受着巨大的压力。随之而来的能源和资源的消耗以及环境的破坏,造成了资源的短缺。若仍然像以往那样大力发展土木工程材料,势必给人类生存带来危害。当前土木工程材料带来的问题是:(1)日益严重的城市环境污染。其中相当大的污染比例是由生产和使用建筑材料造成的，因此我们急切需要需找新型无污染的建筑材料来维持我们赖以生存和发展的空间。(2)造成大气环境的严重污染。在建筑材料比如水泥进行生产时，煤和石油的燃烧会产生大量的二氧化硫、二氧化碳等有害气体,同时还会产生危害人体的粉尘。其中水泥厂排放的二氧化碳是温室效应气体产生的主要原因。（3)建筑工程材料容易造成废水和废料污染。废旧建筑会产生大量的陶瓷废渣、废玻璃纤维等废料，装修中的塑料、油漆等都会严重污染环境。一些水泥厂向河内排放大量超标的污水 造成水体污染。

由此看来,我国的建筑工业仍然存在高污染、低效益、高资源消耗的缺陷,对人类社会的可持续发展非常不利。因此，若想从根源上改善这种现象,提高人类的生存环境,维持发展和环境的协调性，我们应该采取污染最低型、资源节约型、质量效益型的发展模式，让建筑工业的发展和生态环境的保护结合起来,强力研发绿色建筑材料。这种模式才是我国土木工程材料能够实现可持续发展的关键所在。因此,新型的土木工程材料一绿色建材也就应运而生了。绿色建材既可以确保不断为建筑工程提供高质量的材料,同时也可以避免生产的新型材料对环境产生危害。

３ 土木工程绿色建材的发展趋向

绿色建材就是强调装饰材料除具有实用功能、美观的外表之外，还要具有对人体、环境没有毒害、没有污染的特点，其突出性能是环保型和健康型的。

早些年代，一些工业发达国家的科技工作者就己开始对建筑材料在室内的空气质量对人体健康的危害性这个问题有所研究,并进行了全面实验性的研究。到了20 世纪9０ 年代,人们对绿色材料的研究开发愈加重视，不少国家制定相关法案,并规定对不符合绿色环保的产品不予以销售，与此同时，在建筑行业中，大

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量的新型绿色环保节能的产业及房产也向市场推广和发展起来。尽管如此,国际上对于绿色材料的应用所取得的成就仍然不够,需要继续研究和发展。

最近正在开发的和已经开发的绿色建材和准绿色建材主要有以利用废渣类物质为原料生产的建材产品、利用化学石膏生产的建材产品、利用废弃的有机物生产的建材产品这三种。

建材可以利用废渣为原料生产砖、砌块、材板及胶凝材料,其优点是变废为宝，但仍然需要科技的支持,让生产技术更一步地研究和开发,使这变化了的建材无论是在成本上,还是在制作方面都能够真正地达到绿色建材的标准。工业废石膏也能代替化学石膏，通过成熟的生产工艺和技术可生产各种土木建筑材料产品。这些产品不仅具有石膏的许多优良性能，为石膏建材注入了新鲜的血液，而且解决了化工废石膏对环境的污染这个重大的问题,符合回归大自然的趋势,既高雅又朴实,符合可持续发展战略。以废塑料、废橡胶及废沥青等可新开发出的多种合成材料，如壁纸、涂料、地毯、复合地板等。这些材料消除了有机物对环境的污染,还节约了石油等不可再生性资源，符合在资源可持续发展方面的基本要求。

4 常用绿色建材大的分类

目前我国主要开发和已开发出的绿色建材主要有以下几种:

(1)以废渣类物质作为原料来生产的建筑材料，这类建筑材料主要是依靠废渣为原料来生产材板、砖块和胶凝材料。这种材料的优点是，充分利用废旧原料,节约能源。但这种材料仍然需要继续研究和开发，从而使生产技术更加成熟,最终使这种产品在成本和性能上达到绿色建材的标准。

(２)对于用化学石膏来生产的建筑材料,应该用工业上的废弃石膏来取代天然石膏，通过先进的工艺生产技术来生产一系列的建筑工程材料。这些材料具有石膏的良好性能,这样既可以拓展石膏建筑材料的原料来源，同时也可以降低废弃石膏对环境造成的危害,遵循了可持续发展战略。

(3)应用废弃的有机物来生产土木工程材料，如用废弃塑料、废沥青、橡废弃胶等来生产保温材料、防水材料等室外工程材料。这种材料的优点在于可以降低有机物对环境造成的污染，还可以节约石油等不可再生资源。这种土木工程材料也是满足资源的可持续发展战略的基本要求。

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(4)以具有广泛来源的地方材料作为原料,通过先进的科学和技术来生产成本低廉的健康土木工程材料。不同种类的材料在不同地域下可能会有丰富的来源，根据每个地方的特点和性质,结合现代技术，从而生产出具有多种优质性能的健康土木工程材料。例如一些水性涂料、人造石材等都是以绿色建材为发展方向的。

（５)应用各种代替木材的材料。利用各种废弃材料来代替木质材料,这样在使用中才能不会危害人的健康,同时降低了成本和能耗。这是今后绿色建筑材料发展的主要方向。

5 结语

地球的资源毕竟是有限的，人们不可能无止境地使用能源，现在多用一点，我们的后代就会少用一点，这是毋庸置疑的。同时由于人口的快速增长,带来了更多的环境的问题,我们人类的生存已经受到了很大的威胁，所以我们土木工程的发展更应该要顺应时代的潮流———绿色发展,响应世界的号召，实施可持续发展。虽然可持续发展早在二十世纪八十年代就提出来了，可是在二十一世纪仍然是人们关注的焦点，我们中国更是把“可持续发展”作为了基本国策，并且进行了大力宣传，由此可见它在现代发展中占据着重要的位置。当然土木工程也该有责任认真地贯彻这一原则，为绿色发展,健康生活做出贡献。

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