【土木工程中绿色建材发展与应用探究6300字（论文）】

土木工程中绿色建材发展与应用研究摘要就现今的土木工程而言，施工单位在工程施工过程中重视的也是工程质量以及工程进度，并且在实际的施工中以保证土木工程标准符合建设要求为原则，尽可能选择成本相对较低的建筑材料，可以最大限度提高工程的收益空间，绿色建材更加符合我国倡导的可持续发展理念，但是采购成本相对较高，所以绿色建材往往不在施工单位的考虑范围内。这反而导致影响绿色建材的发展，并且不利于我国可持续发展理念的贯彻，所以需要对绿色建材展开更加深入的研究。文章对土木工程绿色建材的开发和应用进行了深入的研究，在明确绿色建材在土木工程应用的必要性的基础上，对绿色建材在土木工程中的发展趋势进行了分析，并在文章的结尾对绿色建材的具体应用进行了详细的说明，以期为相关研究学者提供借鉴和参考。关键词：土木工程；绿色建材；发展目录TOC\o"1-3"\h\u256991.土木工程中绿色建材应用必要性 1218751.1绿色建材概念 170181.2满足人们的生活需求 156351.3加快我国经济结构快速转型 2145671.4保证生态环境可持续性发展 2285762.绿色建材在我国研究应用情况 299812.1生态水泥 23172.2高性能混凝土 3308842.3节能玻璃 4108562.4新型保温材料 435563.土木工程中绿色建材发展趋势 5304763.1以“回收再利用”为主题研发绿色建材 5181593.2以“自然能利用”为目的开发绿色建材 588653.3以“功能性”为核心研发绿色建材 695174.结语 613715参考文献 8近几年可持续发展理念的提出促使各个行业都向着绿色环保的方向发展，建筑行业也不例外。早期的建筑领域一直处于粗放式发展的状态，许多土木工程的建筑规模相对较大，工程施工过程中难免会对周围的生态环境造成破坏，其中施工材料的选择更是决定了破坏的严重程度。为了达到绿色环保的目标，建筑领域已经研究开发出绿色建材并广泛应用于当今建筑功能工程。我国绿色建材还处于探索发展阶段，绿色建材种类非常单一，部分绿色建材虽然保证了自身绿色环保的特性，但是其他的功能特性并不完善，绿色建材还需要进一步的研发，让自己可以更好地满足土木工程的建设要求，贯彻绿色环保理念的同时，保证更高水平的建设质量，提高土木工程的环保性和安全性，建筑领域才能更好发展。基于此，深入研究土木工程中绿色建材发展与应用具有极高现实意义。1.土木工程中绿色建材应用必要性1.1绿色建材概念随着研究和应用的深入，绿色建材内涵也在不断发展变化和充实。以高性能混凝土，高强钢筋和新型墙体材料为代表的系列绿色建材产品得到了持续的开发，并成功地实现了在工程中的运用，推广。2013年伊始，在国家发展和改革委员会与住房城乡建设部联合印发的《绿色建筑行动方案》中，大力发展绿色建材被列为我国绿色建筑发展的10项重点工作之一。到2014年开始，住房城乡建设部与工业和信息化部共同发布《绿色建材评价标识管理办法》（以下简称《办法》），正式界定绿色建材是指能够降低全生命周期中天然资源的消耗，缓解生态环境影响，以“节能，减排，安全，便捷，可循环”为主要特点的建筑材料产品。从而在国内首次对“绿色建材”进行了一个清晰的正式界定。也为绿色建材在国内进行推广和应用打下了一个必要的基本前提。1.2满足人们的生活需求我国经济水平显著提高，带动国民生活条件显着改善，人们在享受现今优质生活的同时，也开始追求更高品质的生活，促使自身生活质量逐渐提升，以保证更高的生活体验。生态环境被严重破坏导致人们生活质量受到影响，再加上国家对绿色环保的倡导，人们的环保意识也在不断提升。这种生活观念的影响下，人们在选择居住环境的时候也会注重土木工程的绿化情况，并且将绿色环保作为土木工程的重要考核要素之一，人们的生活需求在一定程度上决定了市场的发展动向，所以人们这种生活关键的转变促使建筑领域市场环境发生变化，而建筑领域想要更好发展势必要顺应这种市场环境的变化，所以土木工程中应用绿色建材非常重要，保证建筑领域发展趋势符合市场环境的同时，还能从根本上满足人们的生活需求，保证建筑领域发展更为合理，发展速度才能明显加快。1.3加快我国经济结构快速转型建筑领域是我国经济发展中非常重要的组成部分，也是能够加快我国经济水平快速发展速度的核心产业。我国现今一直处于经济转型的重要时期，想要更快地完成这种转型，建筑领域的创新与改革十分重要。土木工程应用绿色建材就是一种本质上的改革与创新，绿色建材的应用促使土木工程更加符合现今环保性要求，从而实现规范化发展的目标，可以有效解决土木工程脱粗放式发展过程中存在的问题，继而达到加速中国经济结构快速转型这一基本目的。就当今发展现状来看，在资源利用合理化的背景下，绿色建材发展逐渐走上正轨，继而为土木工程行业更好地发展打下基础，同时这种发展理念和发展策略还能对其他产业转型发展起到引导作用。1.4保证生态环境可持续性发展工业化发展极大程度上加快了我国的发展速度，有效缩短了我国与其他国家的差距。长期的闭关锁国让我国远远落后于许多国家，为了尽快解决被动挨打的局面，国家在早期大力倡导工业化发展，虽然促使我国经济水平显著提升，然而工业化发展建立在生态平衡被破坏的基础之上，所以我国生态环境破坏情况也十分严重。随着全球各种资源的急剧减少，所有国家都意识到工业化发展的弊端，因此开始由粗放式发展向着规范性化发展转变，并且提出绿色环保的理念。我国在此基础上对绿色环保理念进行细化，制定了可持续发展战略，其中就强调了对生态环境的保护，要求所有领域的发展不得再对生态环境进行严重的破坏，反而应该在保护生态环境的基础上开展相应的活动与项目，在这种政策环境下，建筑领域已经研究开发出绿色建材并将其广泛地应用于后续土木工程建设。绿色建材在贯彻生态环境可持续性发展理念的前提下，还继承了传统建材的相关特性，真正做到了经济发展与环境保护两方面兼备，促使土木工程更加符合现今的市场环境，由此可以看出，土木工程中应用绿色建材具有极强的必要性。2.绿色建材在我国研究应用情况2.1生态水泥生态水泥也称绿色水泥，健康水泥或环保水泥，它是以城市垃圾焚烧灰，下水道污泥及其它废弃物为主材，然后加入其它辅助材料经煅烧，粉磨而制成的一种新型水硬性胶凝材料。与传统石灰石为主原料制备的水泥相比，制备生态水泥能够在节省石灰石、粘土等天然原料的前提下，更加高效、合理地处理对环境造成污染的城市垃圾、工业废弃物（500kg垃圾可制得1t左右生态水泥），同时在制备时废气、粉尘排放量小。此外，生态水泥产品具有可再生循环利用的特点，实现了与环境的共生目的，顺应可持续发展方向。生产普通硅酸盐水泥需高品位石灰石经高温煅烧才能制得，该工艺也会释放出CO2,

SO2,

NOX三种有害气体，其含量相当于水泥熟料。用新工艺新技术制造出的生态水泥（C2S>60%），烧制温度比传统水泥产品能降低200℃,估计年节约标准煤近千吨,年使用工业废渣1亿吨左右,

CO2排放总量将至少降低25%。新型生态水泥强度好，高耐久性强，抗化学侵蚀能力强，适用范围广，经济效益与社会效益显著。2.2高性能混凝土我国当前正处在工业化、城镇化高速发展时期，各类建筑及基础设施建设工程量较大。现代混凝土结构亦向高层，大跨，超深，特种结构的方向发展。我国的很多标志性建筑均使用高性能混凝土，例如上海环球金融中心，广州国际金融中心和天津117大厦。与此同时，市政工程建筑对于混凝土的性能要求也越来越高，其承载力也越来越大，还可以抵抗寒冷，高温，雨雪等较为恶劣的使用环境。高性能混凝土（HPC）因其性能优越而被广泛用于道路桥梁和其他公共设施中，在市政工程领域受到行业内的普遍重视。另外，高性能混凝土还在其它建设行业中取得了相当大的成功运用，具有代表性的运用工程案例有三峡工程，青藏铁路，南水北调中线工程和田湾核电站。我国近期颁布的行业标准《高性能混凝土评价标准》（JGJ/T385—2015），首次对高性能混凝土进行了规范界定，认为“以建设工程设计，施工及使用过程中混凝土性能的具体需求为总目标，选择高质量常规原材料，适当掺掺外加剂及矿物掺合料；采用低水胶比，优化配合比；通过预拌合及绿色生产方式及严格施工措施等手段，生产出拌合物性能优良，力学性能良好，耐久性能良好及长期使用性能良好的混凝土”。由此不难看出高性能混凝土是一种新型建材，从原材料、配制、最终到施工应用贯穿了绿色化。未来，高性能混凝土必将成为传统混凝土向绿色建材发展所形成的必然产物而被应用到更为广泛的行业范围中，尤其是对工程质量，应用环境及使用性能有着较高，更为特定要求的建设项目，例如海洋工程，交通工程，水电工程，核电工程等等。2.3节能玻璃目前，节能已成为建材产品的第一考虑因素，而玻璃作为大宗建材产品，如何降低通过玻璃能量的损耗玻璃能耗在建筑总能耗中占比大约为35%,所以应用节能玻璃对建筑节能至关重要。节能玻璃与传统玻璃相比最为显着的不同是，它更具有卓越的保温性与隔热性。门窗用玻璃不仅具有通风换气和采光透视的功能，而且还具有密封，保温隔热和节能等功能，在吸取国外发达国家先进经验的基础上，近年来国内研究和开发了一批节能玻璃并在工程上获得成功应用，其产品形式有中空玻璃，吸热玻璃和低辐射膜玻璃。2.4新型保温材料就目前而言，我国建筑保温材料及其相应标准经过二三十年发展，至今已经形成了多样化，系列化和标准化墙体保温材料系统，并通过多样化保温材料还演变出多样化保温系统，相应标准规范逐步走向成熟，在材料和系统上集成体现出利废，高效和节能的典型绿色化特点，对我国建筑节能事业作出巨大贡献。（1）新型有机保温材料有机保温板的外保温系统有膨胀聚苯板，挤塑板，酚醛板，聚氨酯板。其中聚氨酯外保温体系作为一种新型保温材料体系具有显着优势，聚氨酯硬泡是一种新型保温材料，导热系数不会超过0.023W.m.K,保温性能突出，且其材质为热固性，随着近几年节能目标不断提升,

PU板材用于墙体保温行业平均增速均超过。目前，国内PU墙体保温技术已基本形成以PU复合保温浆料原位喷涂工艺体系，幕墙原位喷涂工艺体系,

PU复合幕墙原位浇筑工艺体系,

PU板薄抹灰工艺体系，保温装饰复合板工艺体系等为主的PU墙体保温工艺体系。拥有涂料饰面，面砖饰面，仿幕墙饰面和幕墙饰面的各种饰面技术，充分满足了当前房地产行业的需要。这一增长势头将继续保持下去。目前这类材料行业的开发主要集中在硬质聚氨酯板材上，其它喷涂，浇注等用途逐渐缩小，已经逐步退出了市场。（2）新型无机保温材料对无机保温系统而言，国内在用的保温材料及体系主要有：泡沫混凝土板，岩棉，玻化微珠保温浆料，泡沫玻璃板等外保温体系，以无机保温材料为研究对象，因自身材料的局限性而具有一些自然的缺陷，如导热系数较高，吸水率较大，密度较大，耐冻融性较差等等，尽管有上述缺陷，但是当体系形成时，某些地区仍可采用（应确保体系整体性能满足标准规定）.然而，随着保温材料防火重要性的不断提高，近年来出现了许多新材料，如泡沫玻璃，发泡陶瓷，泡沫陶瓷等等，这些新材料已开始在全国范围内进行试验。（3）新型有机－无机复合材料这类保温材料目前以胶粉聚苯颗粒外保温体系为主，胶粉聚苯外保温体系在国内推行节能政策之初，曾发挥过良好的效果，其优点有对物料的适应性强，吸收废弃物多，但是随着节能技术及节能目标的不断推进，这一体系已不能够完全满足国内节能的需求，但是因为其优良的特性，在南方仍有一部分得到应用。在此基础上，伴随着建筑节能和防火工作开始同时进行，多种有机高效保温材料与无机保温材料复合开始被开发出来，现正在研究中的包括：聚氨酯硬泡及玻化微珠复合，聚氨酯硬泡及泡沫混凝土复合，这类材料充分发挥了有机保温材料保温性能好，防水性能好，无机保温材料防火特性好，成本低等优点，当前这类复合材料已在一些地方进行了试点生产使用。3.土木工程中绿色建材发展趋势3.1以“回收再利用”为主题研发绿色建材绿色建材想要更好发展需要注重两个方面，第一方面需要有技术支持，同时想降低技术成本就必须以科技的持续发展为前提，但是这一目标的达成有赖于科研人员坚持不懈的研究和大胆的创新。第二方面是原料的利用目前市面上许多绿色建材均采用高新材料生产，但因为其造价极高，很难普及，要想较好的满足以上标准，在绿色建材开发过程中，研究学者需要将“回收再利用”作为绿色建材开发课题。我国建筑行业年废渣已达亿吨级别，且回收利用比例很低，若能进一步提高这些废弃材料循环使用率不仅对于环境保护具有重要作用，还可以进一步减少绿色建材材料成本。然而，研究的最大障碍仍然是停留在技术层面上，有必要对技术进行改进以实现“同收再利用”。3.2以“自然能利用”为目的开发绿色建材自然界存在着多种形式的“自然能”，例如风能，水能和太阳能，这些“自然能”虽已被利用，但仍有巨大发展空间。在“自然能利用”这一课题上发展绿色建材，其主要研究领域是通过建筑材料结构，材料等的变化，让“自然能”服务于人，如今天的空心砖和保温复合板就是此类。“节能建材”以减少建筑耗能为核心，日本研究人员基于“节能”，提出“能量转换”设计概念，如设计太阳电池外墙，不但材料使用更省，更可把太阳能转换成电能和热能，继而减少住户能耗成本。根据最近的一项研究，大气的净化功能也得到了开发，目的在于使建筑材料具备分解或者吸收有害气体的功能。3.3以“功能性”为核心研发绿色建材绿色建材现今在土木工程中得到非常广泛的应用，并且满足了住户大部分的需求，促使土木工程的功能更加完善，也保证现阶段土木工程更加符合市场所需。然而，随着社会环境的不断发展，人们对绿色建材的要求是在不断提高的，这也为绿色建材研发提供了有效的动力，并且明确了绿色建材的研发方向。基于人们土木工程基本需求展开绿色建材的研发，可以促使建材的功能更为完善，从而做到以“功能性”为核心研发绿色建材，促使人们的基本需求得到满足，更为有效贯彻绿色环保理念的同时，充分发挥绿色建材的社会价值，由绿色建材推动建筑领域的改革和创新，建筑领域发展速度明显加快，进而为我国整体发展速度提供助力。4.结语就现今的土木工程而言，绿色建材是建筑领域顺应社会发展趋势而必然产生的建筑材料。我国早期的粗放式工业化发展对生态环境造成了极大的破坏，促使我国现今也呈现生态资源短缺的状态。为了实现国家可持续性发展战略，我国近年来开始注重生态环境保护，并且为了从根本上打造绿色土木工程，建筑领域研发出了绿色建材。绿色建材和传统建材相比，最大的优势就在于不会对环境造成污染，更加符合国家可持续发展的理念。现今土木工程对绿色建材的需求不断扩大，绿色建材的研发需要进一步深入，推动绿色建材多样化，促使绿色建材的类型更加丰富，更好满足建筑领域的需求，促使建筑领域更好发展，绿色建材在承载传统建材高质量特性的同时，还可以真正融合绿色环保的理念，推动建筑领域良性发展的同时，为我国可持续性发展目标的实现奠定良