土木工程材料的发展与趋势

2023-09-01 理论教育版权反馈

【摘要】：“绿色建材”又称为生态建材、环保建材、健康建材等，是采用清洁的生产技术，少用天然资源，大量使用工业或城市固体废弃物和植物秸秆，所生产的无毒、无污染、无放射性、有利于环保和人体健康的土木工程材料。发展“绿色建材”是一项长期的战略任务，符合可持续发展的战略方针，既满足现代人安居乐业、健康长寿的需要，又不损害后代人的更大的需求能力和利益。

（1）土木工程材料的发展史

土木工程材料是随着人类社会生产力的发展和科学技术水平的提高而逐步发展起来的。远古时期，人类穴居巢处，进入能够制造简单工具的石器时代后，人类开始挖土凿石为洞，伐木搭竹为棚，利用木材、岩石、竹、黏土等天然材料建造简单的房屋。直到人类能够使用黏土烧制砖、瓦，用岩石烧制石灰、石膏后，土木工程材料才由天然材料进入人工生产阶段，为较大规模地建造房屋创造了基本条件。18世纪后，资本主义兴起，促进了工商业和交通运输业的蓬勃发展，在其他科学技术进步的推动下，水泥^[1]和钢材^[2]相继问世，极大地推动了钢结构和钢筋混凝土结构的迅速发展，结构物的跨度从砖、石结构及木结构的几十米发展到百米、几百米，直至现代的千米以上。进入20世纪后，社会生产力的高速发展及材料科学与工程的形成和发展，使土木工程材料在性能和质量上不断得到改善和提高，20世纪30年代，出现了预应力混凝土结构，使土木工程的设计理论和施工技术进一步完善。到了21世纪，全球性的生存环境恶化问题日益显露：人口爆炸性地增长、资源日益匮乏、森林锐减、河流湖泊干涸、土地沙化、地球臭氧层破坏、气候异常等等，人类意识到资源环境问题的严重性，否定了过去为了发展经济在资源环境问题上杀鸡取卵、急功近利的错误做法，使用轻质、高强、节能、高性能的绿色建材成为大势所趋。

（2）土木工程材料的发展方向

土木工程材料行业对资源的利用和对环境的影响都占据着重要位置，在产值、能耗、环保等方面都是国民经济中的大户。为了保证源源不断地为工程建设提供质量可靠的材料，避免新型材料的生产和发展对环境造成损害，土木工程材料的发展必须遵循与工业“循环再生、协调共生、持续自然”的原则。因此，“绿色建材”的概念应运而生。“绿色建材”又称为生态建材、环保建材、健康建材等，是采用清洁的生产技术，少用天然资源，大量使用工业或城市固体废弃物和植物秸秆，所生产的无毒、无污染、无放射性、有利于环保和人体健康的土木工程材料。

发展“绿色建材”是一项长期的战略任务，符合可持续发展的战略方针，既满足现代人安居乐业、健康长寿的需要，又不损害后代人的更大的需求能力和利益。因此，土木工程材料将具有以下发展趋势：

①高性能。随着现代化建筑向高层、大跨度、节能、美观、舒适的方向发展，迫切需要发展轻质、高强度、高耐久、高保温、高防水性能的材料，而多功能的复合为一，是节约建设成本、减轻结构自重、改善施工现场作业环境的有效途径。

②绿色环保。充分利用工业废料、废渣作为原材料，生产和使用过程不产生废水、废气、废渣、噪声，使用后的产品可再生循环和回收利用，因此研究开发和应用环保材料已成为趋势。

③节能。采用低能耗、无环境污染的生产技术，优先开发、生产低能耗的材料，从而降低材料和建筑物的成本以及建筑使用能耗。

土木工程材料的发展与趋势

相关推荐