靳曉亮 蔣毅敏
(鄭州工業應用技術學院,河南 新鄭 451100)
一般情況下,要想建造高質量的土木工程,所選用的材料起著主要作用。土木施工中對材料的要求非常重要,包括數量上和質量上,尤其是質量。傳統的土木工程施工對建材的消耗量很大,并且在施工時,容易再次環境污染。為了堅定貫徹黨中央提出的可持續發展的理念,加大環境保護力度,我們應當大力使用和推廣綠色建筑材料,并不斷增高綠色建筑材料的使用程度,這樣才能促進整個建筑行業的健康發展。
綠色建筑材料和一般的建筑材料相比較,綠色建筑材料不論是在生產過程中,還是在使用過程中,具有相當多的優勢。不但建筑綠色材料的使用能讓資源可以再次循環利用,而且還能使得土木工程的成本有所降低,增加建筑施工企業的經濟效益,既有利于企業也有利于社會。
近幾年興起的綠色建筑材料,他們主要是經過使用比較先進的技術工藝,把能夠可以循環利用的一些廢棄物(例如建筑物固體的廢棄物和礦渣等)利用新技術將它們二次利用,加工生成新的產品,而這些產品在加工時并不會添加一些具有危害性質的化合物(例如鋁、鉛、汞等),綠色建筑材料大部分成分是由廢棄的混凝土和粉煤灰組成的,并且在加工過程時還采用具有環保性能的水泥等材料,從而保證和增強了綠色建筑材料的質量性能,也加強了綠色建筑材料的環保性能。
采用新技術和工藝生產出來的綠色建筑材料,具有環保、無毒、無害的特性,非常環保。在土木工程建造時,不會對施工人員產生毒害,保證了施工人員的身體健康。在土木工程建造完畢投入運行使用以后,因為建筑物中的放射性的元素非常少,對建筑物使用者也沒有危害,充分發揮出環保性能高的特點,并且能極大地提高建筑物的使用性能。
綠色建筑材料由它本身的性質決定了是可以回收再利用的,并且不論是在回收時,還是在再次利用時,都不會損害環境,同時減少了原有建筑物的廢棄物,起到了保護環境的作用。拿常見的土木工程當中的木板材料來說,在正常的土木工程建造時,木板材料基本不會再次污染環境的,而木板材料再次循環利用就相當于清理廢棄物,把它們通過再加工生產為再生板或者復合板用于下一次的土木工程中,有力的保護了環境并節約了資源。
能夠應用于土木工程施工中的綠色建筑材料很多,我認為根據綠色建筑材料本身的特點和使用時的工序的不同,能夠將它們分為以下幾類。
那些在建筑施工過程中沒有任何危害或者對施工人員造成危害的可能性很小的材料屬于無毒無害型的,使用它們不但建造時安全,而且建筑物建造完畢投入使用以后也不會產生苯和甲醛等放射性的元素,對使用人沒有影響也不會造成身體危害。但這就要求建筑施工企業在購進材料時要嚴格把關,一定要把材料的環保性當做重要的標準。
土木工程施工時把一些剩余廢棄的原材料利用新工藝和技術進行加工合成,將新的產品使用在工程中,既能夠避免對環境的污染又能夠再次使用減少成本。例如把粉煤灰和礦渣加工生產再利用。
具有防輻射、耐腐蝕、除臭等功能的可以稱作健康型的綠色建筑材料,建筑企業在施工時,應當多采用這些環保性能高的材料,盡最大可能的減少對人體的危害,增強宜居指數。
除了以上列舉的無毒無害型、循環利用型和環保健康型的綠色建筑材料,還可以分為節能型的、經濟節約型的等等。建筑材料是保證施工質量的一方面,建筑施工企業在施工建造過程嚴格規范,必須要以規定的設計標準和施工技術要求來操作,管理好施工人員,加強質量教育,保證建筑物的安全性和環保性,這既是對使用者負責更是對施工企業負責。
土木工程的施工材料主要分為結構材料和功能材料,結構材料是那些起著建筑結構作用的材料,在建筑物完工使用后體現出使用功能的材料屬于功能材料。功能材料和結構材料都是建筑施工工程不能分割的部分。在具體施工操作中,必須充分了解它們并正確施工,才能確保順利施工,并且在質量上有保證。對這兩項材料的性能簡要分析如下。
結構性的建筑材料如果用傳統的材料進行土木工程施工,一般包括有磚塊、鋼筋、木材、石材和混凝土等等。隨著科學技術的發展進步和使用者越來越高的消防水平及消費方式,對建筑物的整體要求越來越高,對建筑物構成材料的要求也很挑剔,為適應社會環境以及人們的要求,現在建筑物中環保性的材料使用的越來越多。例如現在在土木工程施工時使用很多竹子,這就是環保性的結構材料。竹子具有一般傳統建筑材料沒有的韌度和硬度,同時擁有耐磨和抗壓性,竹子屬于植物材料自然生長的沒污染沒輻射,環保性能強,并且能夠再次利用。樹木的生長速度比竹子要慢,所以現在建筑施工時大多采用竹子制成的結構材料(層壓板、膠合板等等),不但增強了建筑施工的環保性和經濟性,更加突出的體現了建筑綠色施工的理念。
和竹子制成的板材類似的還有新工藝和新技術制成的磚塊,傳統建筑施工時多是采用黏土磚,因為它的制作容易耗能低,并且在強度上達到了建筑要求,但是大量黏土磚的使用生產會破壞農田和耕地,減少不可再生的資源,所以國家要求淘汰使用黏土磚。由此而產生的是礦渣、混凝土固體廢棄物等加工制成的磚塊,經過新工藝和新技術的加工,它們的抗壓性能和強度都達到了標準要求,并且由于制造磚塊的材料大多是廢棄物,所以原料很好選擇。它們的使用不但是循環使用了結構材料,也起到了很強的環境保護的作用。
功能性材料是那些在建筑物使用時表現出使用功能的材料,裝飾材料、保溫材料和防水材料就是常見的功能性材料,目前新型功能性材料越來越多,在建筑工程施工中也大量使用,增強了建筑物的整體功能。很多智能材料、納米材料和超導材料都有很廣泛的使用,由于功能的優越性,傳統的一些建筑功能材料被替代了。
目前在國際上功能材料的研究及其應用技術正面臨著飛速的發展,功能材料的研究充滿了機遇和挑戰,相關的新技術和新專利越來越多。信息材料、原子設計、超導材料、光子材料、微電子材料、能源轉換及儲能材料、生物醫用材料及材料的分子、生態環境材料研究等正處于井噴之勢,一些發達國家把發展功能材料技術作為強化其經濟和軍事優勢的重要手段。
納米材料在我國建材制造過程中被廣泛使用,它以納米技術為基礎,進而研發出比傳統材料強度和環保性能高的綠色節能材料。被使用在建筑物中的有防水卷材、管材、管件等。利用納米材料制成的產品剛性好、耐熱、壽命長、強度也高,發揮了環保綠色等特點。
本文圍繞綠色建筑材料在建筑工程施工時的特點、材料的分類和使用進行簡要分析探討,經研究論述認為,綠色建筑材料在土木工程中的應用比例會越來越多,是建筑行業發展的趨勢。尤其是當下環保理念深入人心,加大對綠色建筑材料的使用能夠達到既有利于環境又有利于人類健康兩大目標,對社會的健康發展具有重要意義。