论土木工程材料可持续发展

郝艳俊

摘要：土木工程材料是指人类在土木工程建设过程中所使用的各类材料，它是土木工程建设和发展的基础。我国是土木工程建设大国，所有建筑物、道路、大坝、铁路、港口等都将消耗大量的土木工程材料，而在这些建筑物的报废拆除过程中产生大量的废弃物，这对中国的生态和环境都是极大的破坏。因此，在土木工程建设发展过程中，如何发展环保材料，走节约生态道路，实现可持续发展，就显得极其重要。

关键词：土木工程材料环保；生态可持续发展

进入21世纪，人类所面临的生存及生活环境日益严峻，环境问题也成为全世界最为关心的话题。土木工程作为我国经济建设的重要支柱产业，极大的满足了社会发展和经济发展的需要；但是在这个过程中，废旧建筑物拆除后留下的固体废弃物正以每年几十亿吨的量在不断增加，而且受我国政策、观念、资源的影响，土木工程材料垃圾综合利用及可持续发展始终没有得到我们的足够重视，致使很多废弃物直接堆积起来，占用了大量的土地，造成了土地的极度浪费。那么，在土木工程建设中实施可持续发展，就应把发展生态土木工程材料放在首位；生态土木工程材料代表着未来土建工程发展的方向，推广和使用生态土木工程材料及研制发明新型的生态土木工程材料就迫在眉睫。作为土木工程材料方面的学员，我们必须认清当前面临的严峻形势，在今后的工作和学习中加大生态土木工程材料的宣传，下面就关于土木工程材料的可持续发展做简要的分析。

1土木工程材料发展现状及要求

1.1发展现状

人类从挖土、凿石为洞、伐木搭竹为棚，利用天然材料建造非常简陋的房屋等土木工程开始，到人类能够用黏土烧制砖、瓦，用岩石烧制石灰、石膏之后，土木工程材料才由天然材料进入了人工生产阶段，为较大规模建造土木工程创造了基本条件。随着科技的发展与社会的进步，人类对建筑材料的使用性能、外观等各方面的要求越来越高。原有的土木工程材料已不能与此相适应，在其他科学技术进步的推动下，土木工程材料进入了一个新的发展阶段，逐渐开发出新型的土木工程材料。石灰、沥青、水泥、混凝土、预应力混凝土、钢筋混凝土、钢结构等，已经成为工业建筑和民用建筑的主要材料，为现代土木工程材料奠定了基础。进入20世纪后，由于社会生产力突飞猛进以及材料科学与工程学的形成和发展，土木工程材料不仅性能和质量不断改善，而且品种不断增加，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。此外，随着超高建筑、高承载工程和高抗渗工程的出现，一些高性能材料也应而生。高强度等级水泥、聚合物混凝土、钢纤维和玻璃纤维混凝土、钢化玻璃、双层中空玻璃、多功能涂层玻璃等，这些新型材料具有质轻、高强、快（坚）硬等优点。这些新型材料的广泛应用，促进了建筑设计理念、土木工程结构形式及建筑施工技术的巨大革新与发展。

1.2发展要求

1.2.1从土木工程材料的来源来看。鉴于土木工程材料的用量巨大，尤其在应用方面，经过长期使用的不断累积，单一品种或数个品种的原材料来源已不能满足其持续不断的发展的需求。从另一方面来看，由于人们对于各种建筑物性能的要求不断提高，传统建筑材料的性能也越来越不能满足社会发展的需求。为此，以天然材料为主要材料的时代即将结束，取而代之的将是各种人工材料，这些人工材料将会向着再生化、节能化和绿色化等方向发展。

1.2.2从土木工程材料应用的发展趋势来看。为满足现代土木工程结构性能和施工技术的要求，材料应用也向着工业化的方向发展。例如，水泥混凝土等结构性能向着预制化和商品化的方向发展，材料向着半成品或成品的方向延伸，材料的加工、贮存、使用、运输及其他施工技术的机械化、自动化水平不断提高，劳动强度逐渐下降。

1.2.3从土木工程對材料技术性能要求的方面来看。技术性能的要求也越来越多，各种物理性能指标的要求，从而表现为未来建筑材料的发展具有多功能和高性能的特点。具体来说就是材料向着多功能、轻质高强、良好的工艺性和优良耐久性的方向发展。

2生态土木工程材料发展措施

现阶段，发展生态土木工程材料主要体现在以下几个方面：

2.1加大科研投入，利用高科技技术开发具有环境净化功能的土木工程材料，比如空气净化功能材料、防腐、防霉、防红外、抗菌材料。

2.2采用新工艺对原有的固体废弃物进行处理再生产，如利用废渣、煤矸石、废旧砖块等作为材料，生产空心砖等产品取代原有的粘土砖；又如使用勃土、铁粉、石灰石等原料进行一定的比例的混合，可生产出无公害的生态水泥。

2.3钢材使用的生态化，钢材在土木工程建设中有着广泛的用途，在我国的土木工程建设中，钢材的使用量一直排在世界第一位，但是低强度的钢材使用比例远远高于发达国家的平均水平，造成了目前我国消费钢材的结果不合理，这就要求我们应加大防腐高强度钢材及塑料钢材的研究。

2.4高性能水泥的发展。高性能水泥是对水泥用途提出了更高的要求，如水泥强度、抗渗、抗冻、速凝等，尤其是面对恶劣的施工环境时，水泥的高性能就显得尤为重要。

2.5在传统土木工程材料中加大新技术的投入，使得传统土工工程材料在生产过程中减少能源的消耗和污染的排放，比如多孔材料和纳米级颗粒等生产制备技术。

3土木工程材料的发展趋势

随着科学技术的进步和建筑工业发展的需要，一大批新型土木工程材料应运而生，而社会的进步、环境保护和节能降耗及建筑业的发展，又对土木工程材料提出了更高的要求。因而，今后一段时间内，土木工程材料将向以下几个方向发展。

3.1智能化。所谓智能化材料，是指材料本身具有自感知、自清洁、自调节、自修复，实现构筑物自我监控的功能，以及可重复利用性。土木工程材料向智能化方向发展，是人类社会向智能化发展过程中降低成本的需要。

3.2高性能化。将研制轻质、高强高抗震性、、高耐久性、高吸声性、高保温性、优异装饰性及优异防水性的材料，实现结构―功能（智能）一体化。这对提高建筑物的适用性、安全性、艺术性、经济性及使用寿命等有着非常重要的作用。

3.3生产工业化。工业化生产主要是指应用先进施工技术，改造或淘汰陈旧设备，采用工业化生产技术，使产品规范化、系列化。

3.4复合化、多功能化。利用复合技术生产多功能材料、特殊性能材料及高性能材料，这对提高建筑物的使用功能、经济性及加快施工速度等有着十分重要的作用。

3.5绿色化、节能化。随着人们生活水平和文化素质的提高，以及自我保护意识的增强，人们对材料功能的要求日益提高，要求材料不但要有良好的使用功能，还要求材料无毒、对人体健康无害、对环境不会产生不良影响，即所谓的绿色建材。绿色建材就是从可持续发展角度出发，尽可能少用天然资源，充分利用再生资源，大量使用工业或城市固体废弃物，采用低能耗，无污染的生产技术，生产和开发能够降解有害气体、抑菌与杀菌，对人体健康和环境无害并且可循环再生利用的新型材料。

4结束语

综上所述，可持续发展作为国家战略，作为全人类目前所面对的头等课题；在土木工程材料发展中，应加大推广生态土木工程材料的应用，从技术层面及人类意识层面加大宣传，尽快摆脱高耗能的传统材料，多用节能环保的新材料。

参考文献

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[2] 王丽丽，张向荣，王丽. 土木工程材料的应用及发展趋势[J]. 建材技术与应用. 2011（08）

[3] 张晓东. 土木工程可持续发展研究[J]. 科技资讯. 2008（20）

（作者身份证号码：150404198107095019）