土木工程新材料綠色材料

土木工程新材料綠色材料第一頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二引言環(huán)保、生態(tài)、綠色、健康”已成為21世紀(jì)人們生活的主題概念。其中“綠色”成為人們現(xiàn)代生活的主要追求。綠色食品、綠色消費(fèi)、綠色照明、綠色建材、綠色家裝等新名詞的出現(xiàn),使21世紀(jì)即將成為一個“綠色”時代。但這里所講的“綠色”并非一般意義上的立體綠化、屋頂花園或是一種顏色,而是一種無害標(biāo)志、環(huán)保標(biāo)志。人們要居住綠色建筑物,就必須使用綠色建材。第二頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二綠色建材的涵義1992年,國際學(xué)術(shù)界將綠色材料定義為:綠色材料是指在原料采取、產(chǎn)品制造、使用或者再循環(huán)以及廢料處理等環(huán)節(jié)中,對地球環(huán)境負(fù)荷為最小和有利于人類健康的材料,也稱之為“環(huán)境調(diào)和材料”。綠色建材又稱生態(tài)建材、環(huán)保建材和健康建材等。它是指采用清潔生產(chǎn)技術(shù)、少用天然資源和能源、大量使用工業(yè)或城市固態(tài)廢棄物生產(chǎn)的無毒害、無污染、無放射性、有利于環(huán)境保護(hù)和人體健康的建筑材料。第三頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二硅藻星涂料綠色建材產(chǎn)品空氣凈化玻纖蓬松過濾氈凈化室內(nèi)空氣瓷磚第四頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二與傳統(tǒng)的建材相比,綠色建材具有以下特征:1)其生產(chǎn)所用原料盡可能少用天然資源,大量使用尾礦、廢渣、垃圾、廢液等廢棄物。第五頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二(2)采用低能耗制造工藝和無環(huán)境污染的生產(chǎn)技術(shù)。第六頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二(3)在產(chǎn)品配制或生產(chǎn)過程中,不得使用甲醛、鹵化物（氟化物、氯化物、溴化物、碘化物以及某些鹵素互化物）溶劑或芳香族碳?xì)浠衔?產(chǎn)品中不得含有汞及其化合物;不得使用鉛、鎘、鉻等各種金屬及其化合物的顏料和添加劑。第七頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二(4)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是以改善生產(chǎn)環(huán)境、提高生活質(zhì)量為宗旨,即產(chǎn)品應(yīng)有益于人體健康,具有多功能化,如抗菌、滅菌、防霉、除臭、隔熱、阻燃、防火、調(diào)溫、調(diào)濕、消磁、防射線、抗靜電等。。第八頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二(5)產(chǎn)品可循環(huán)或回收再利用,無污染環(huán)境的廢棄物第九頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二發(fā)展綠色建材的必要性有些建筑材料對人體健康和環(huán)境保護(hù)非常不利,這些“有害建材”主要源于5種有害物質(zhì):氡、甲醛、苯、酯、三氯乙烯。（1）氡主要是由混凝土、碳化磚、磚頭、水泥、石膏板、花崗巖及供水系統(tǒng)所含有的放射性元素鈾衰變后釋放出來的,通過呼吸道進(jìn)入肺部,釋放出一定的能量,會逐步破壞肺部組織,引起肺癌及各種怪病。第十頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二（2）甲醛主要來自保溫材料、地板膠、涂料、塑料貼面板等,是一種致癌物質(zhì)。苯來自于合成纖維、塑料、橡膠等,它可以抑制人體的造血功能。第十一頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二（3）酯和三氯乙烯均來自于油漆、干洗劑、粘結(jié)劑等,它們刺激人體的某一黏膜,可引起結(jié)膜炎、咽喉炎等疾病。因此,要想創(chuàng)造綠色環(huán)境,應(yīng)使用綠色建材、綠色裝飾材料,以利于保護(hù)自然環(huán)境和人體健康。第十二頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二國內(nèi)外綠色建材的現(xiàn)狀近年來,歐、美、日等工業(yè)發(fā)達(dá)國家對綠色建材的發(fā)展非常重視。(1)德國的環(huán)境標(biāo)志計(jì)劃始于1977年,是世界最早的環(huán)境標(biāo)志計(jì)劃。德國開發(fā)的“藍(lán)天使”標(biāo)志的建材產(chǎn)品,側(cè)重于對環(huán)境危害大的產(chǎn)品入手,取得了很好的環(huán)境效益。如推出了一種無毒、無味、對·人體無害的水性建筑涂料,在獲得“藍(lán)天使”標(biāo)志后,很快就占據(jù)了市場,使傳統(tǒng)的溶劑型建筑涂料逐漸被淘汰,其環(huán)境效益相當(dāng)明顯,僅原西德每年少排放有機(jī)溶劑40000t。第十三頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二(2)北歐各國如丹麥、芬蘭、冰島、挪威、瑞典等國于1989年實(shí)施了統(tǒng)一的北歐環(huán)境標(biāo)志。為了促進(jìn)綠色建材的發(fā)展,丹麥推出了“健康建材”(HMB)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定所出售的建材產(chǎn)品除在使用說明書上標(biāo)出產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以外,還必須標(biāo)出健康指標(biāo)。瑞典已正式實(shí)施新的建筑法規(guī),規(guī)定用于室內(nèi)的建筑材料必須實(shí)行安全標(biāo)簽制。瑞典的地面材料業(yè)很發(fā)達(dá),每年都有大量出口,出口廠家已自覺地在產(chǎn)品說明書上標(biāo)出產(chǎn)品在4周和26周TVOC,以及室內(nèi)有機(jī)化合物空氣濃度指導(dǎo)限值。第十四頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二(3)英國是研究開發(fā)綠色建材較早的歐洲國家之一。早在1991年,英國建筑研究院(BRE)曾對建筑材料及家具等室內(nèi)用品對室內(nèi)空氣質(zhì)量產(chǎn)生的有害影響進(jìn)行了研究,對室內(nèi)空氣質(zhì)量的控制、防治提出了提議,并著手研究開發(fā)了一些綠色建筑材料。(4)加拿大是積極推動和發(fā)展綠色建材的北美國家。加拿大的Ecologic環(huán)境標(biāo)志計(jì)劃即“環(huán)境選擇”始于1998年,規(guī)定材料有機(jī)物散發(fā)總量(TVOC),水基涂料的TVOC指標(biāo)為250g/L,是針對高光澤磁漆規(guī)定的,現(xiàn)在多數(shù)水基涂料的TVOC在100~150g/L范圍內(nèi)。此外,水基涂料不得使用含芳香族、甲醛、汞等物質(zhì)。第十五頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二(5)美國是較早提出環(huán)境標(biāo)志的國家,但均由地方組織實(shí)施,至今還沒有國家統(tǒng)一的標(biāo)志。美國環(huán)保局(EPA)正在開展應(yīng)用于住宅室內(nèi)空氣質(zhì)量控制的研究計(jì)劃,一些州已開始實(shí)施有關(guān)材料的環(huán)境標(biāo)志計(jì)劃。美國的建筑涂料已過渡到以水基涂料為主。美國有關(guān)單位制定出地毯標(biāo)志計(jì)劃,規(guī)定4-PC的最大散發(fā)量為0.1mg/m2h,甲醛為0.05mg/m2h,苯乙烯為0.4mg/m2h。第十六頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二（6）我國于20世紀(jì)90年代起開始對綠色建材進(jìn)行了較為廣泛的研究,并開始進(jìn)行材料的綠色環(huán)保認(rèn)證,取得了一定的效果。但由于生產(chǎn)力水平、科研水平等方面的原因,無論是在綠色產(chǎn)品的品質(zhì)或綠色建材的嚴(yán)格認(rèn)證和管理等方面,都相對落后于世界先進(jìn)水平。第十七頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二土木工程綠色建筑材料種類1現(xiàn)代綠色混凝土材料混凝土是現(xiàn)代建筑的主要建筑用材，所以發(fā)展綠色混凝土材料對于綠色建筑至關(guān)重要。①高性能混凝土材料。高性能混凝土是一種新型的高技術(shù)的混凝土，其大幅度的提高常規(guī)混凝土性能的基礎(chǔ)上，具有優(yōu)良的耐久性、適用性、工作性、各種力學(xué)性能、體積穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)合理性等性能。高性能混凝土除采用優(yōu)質(zhì)水泥、水、集料外，還必須采用低水膠比摻加足夠數(shù)量的礦物細(xì)摻料和高效外加劑，采用現(xiàn)代混凝土技術(shù)，選用優(yōu)質(zhì)原材料，在妥善的質(zhì)量控制下制成。。第十八頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二②利用廢棄混凝土生產(chǎn)的綠色混凝土?，F(xiàn)在大量的研究表明,廢棄混凝土可用作再生混凝土的骨料，也可取代部分優(yōu)質(zhì)石灰石生產(chǎn)水泥。將廢棄混凝土清洗、破碎、分級并按一定比例配合后得到的骨料稱為“再生骨料”，將再生骨料作為部分或全部骨料配置的混凝土成為“再生混凝土”。實(shí)驗(yàn)表明再生混凝土的抗壓強(qiáng)度可滿足設(shè)計(jì)要求,其它力學(xué)性能指標(biāo)和耐久性指標(biāo)與普通混凝土基本接近（抗壓強(qiáng)度、彈性模量有所降低），用水量比普通混凝土多第十九頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二③加氣混凝土。加氣混凝土（其中一類）是以石英沙為基礎(chǔ)，以水泥和石灰為膠凝材料，以石膏為硬化劑，鋁粉為發(fā)泡劑，經(jīng)高溫高壓養(yǎng)護(hù)后形成的多孔狀材料。第二十頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二④合成纖維混凝土。合成纖維混凝土現(xiàn)已得到廣泛應(yīng)用。對增強(qiáng)混凝土早期抗拉強(qiáng)度，防止早期由沉陷、水化熱、干縮而產(chǎn)生的內(nèi)蘊(yùn)微裂紋，減少表面裂縫和開裂寬度，增強(qiáng)混凝土的防滲性能、抗磨損抗沖擊性能及增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性有顯著作用。第二十一頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二⑥多孔預(yù)制塊植栽混凝土。植栽混凝土有連續(xù)的空隙，在空隙部分，使用特殊的工藝技術(shù)填充無機(jī)培養(yǎng)土、肥料和種子等混合生長基料，施工后，種子發(fā)芽和生長所需要的水分，除靠保存在生長基料中的雨水外，還可吸收植栽混凝土下面的基層培養(yǎng)土中的水分，不需要另外澆水，這樣既實(shí)現(xiàn)了綠化，有能防止構(gòu)筑物表面被污染和侵蝕。植栽混凝土還具有相當(dāng)好的透水性能，雨水可向地下滲透，這樣有可以補(bǔ)充地下水資源，有可以減少城市市政雨水管道的排水壓力。第二十二頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二2木材木材成為現(xiàn)代綠色建材的亮點(diǎn)，其隨著技術(shù)的進(jìn)步出現(xiàn)了許多新的使用形式。①彩色木材：利用先進(jìn)的染色技術(shù)，使原生樹木中所沒有的色彩滲透在木材組織中，形成彩色木材。它又可分為兩種，一種先天著色木材。即在樹木生長各個時期，往樹木根部澆灌或在樹干部位灌注無害的水溶性配色營養(yǎng)液，色彩沿樹木內(nèi)部導(dǎo)管傳輸并被吸收、著色，形成彩色的木紋。另一種是后天著色木材。即選擇富于紋理的木材切片，先脫色處理，然后染上合適的顏色。彩色木材適合作家具、天花板、墻面等大面積表面裝飾，別有情調(diào)。第二十三頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二②瓷化木材：用飽含鋇離子的化學(xué)溶液浸泡木材使鋇離子擴(kuò)散、滲透到木材組織和細(xì)胞內(nèi)，采用一定的工藝處理過程，木材變成瓷化木材。瓷化木材疏水、穩(wěn)定、阻燃性能優(yōu)異。經(jīng)噴射火焰試驗(yàn)，不出火苗幾乎無煙，只產(chǎn)生低度碳化。這種超級阻燃木材適合大廳家具和裝飾，適合車輛內(nèi)部尤其是大型公共娛樂場所的內(nèi)部裝修。③塑化木材：將乙烯類樹脂加壓注入木材內(nèi)部，形成塑化木材。塑化木材具有很強(qiáng)的壓縮、彎曲、剪切綜合強(qiáng)度，大大地縮小了諸如劈裂等缺陷，具有很強(qiáng)的耐磨強(qiáng)度和硬度。塑化木材將廣泛用于地板裝修工程中。第二十四頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二④疏水木材：疏水木材在潮濕空氣中膨脹率只有普通木材的一半，吸水率只有普通木材的1/5，疏水材料的原理是將木材中親水性的活性羥基轉(zhuǎn)化成疏水性的乙?；Ｊ杷静目梢杂米髟∈覂?nèi)裝修、桌面和船舶內(nèi)家具等，還可用于露天的裝修。第二十五頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二3保溫隔熱材料保溫材料根據(jù)其在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的使用部位不同，可分為內(nèi)、外保溫隔熱材料；根據(jù)其狀態(tài)的不同分為板塊狀、漿體狀保溫隔熱材料。保溫隔熱材料的主要性能指標(biāo)有：導(dǎo)熱系數(shù)、表觀密度、壓縮強(qiáng)度、尺寸變化率、吸水率、水蒸氣滲透系數(shù)、粘結(jié)強(qiáng)度、氧指數(shù)。板塊狀保溫隔熱是材料，可以用于內(nèi)、外保溫工程；以其形狀的特點(diǎn)，具有使用簡便、能保證保溫隔熱層的厚度要求，性能比較穩(wěn)定。第二十六頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二優(yōu)良的板塊狀保溫隔熱材料有：發(fā)泡型聚苯乙烯板（EPS），擠出型聚苯乙烯板（XPS），巖棉板，玻璃棉板等不同材料。漿體狀保溫隔熱材料目前主要用于外墻內(nèi)保溫，也用于隔墻和分戶墻的保溫隔熱。漿體狀材料有兩種類型，以膠凝材料為主的固化型和以水分蒸發(fā)為主的干燥型。其主要成分是由聚苯粒、礦物纖維、硅酸鹽為主的多種材料，經(jīng)一定的生產(chǎn)工藝復(fù)合而成的輕質(zhì)保溫材料。此外保溫隔熱材料還包括其它一些常用材料：空隙性材料，如空心磚、加氣混凝土塊；斷橋隔熱鋁合金窗框，用導(dǎo)熱性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鋁的隔條將鋁型材隔斷，形成鋁材—隔熱條—鋁材組成的鋁合金門窗型材；LOW—E低輻射保溫玻璃、中空玻璃、夾膠玻璃等。第二十七頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二

4防水材料現(xiàn)代綠色建筑防水材料不僅具有基本的防水功能還具有其它如保溫、去污等功能，并在生產(chǎn)是使用的過程中對環(huán)境的影響較小。①聚合物水泥防水涂料。聚合物水泥防水涂料以水泥和丙烯酸等（乳液或其它類）水性聚合物為主原料，加入其它外加劑制得的雙組份水性建筑防水涂料。兩組份在現(xiàn)場攪拌成均勻、細(xì)膩漿料，涂刷或噴涂于基體表面，固化后形成柔韌、高強(qiáng)的防水涂膜。這種涂料既有水泥類膠凝材料高強(qiáng)度，易與潮濕基面粘結(jié)的性能，又兼有聚合物涂膜彈性大，防水性好的優(yōu)點(diǎn)，尤其是以水作為載體，克服了瀝青、焦油、有機(jī)溶劑型防水材料易造成環(huán)境污染的弊端，是一種無毒無害、可濕作業(yè)、施工簡便的新型綠色環(huán)保防水材料。它不僅適用于各種防水工程，還可用于修補(bǔ)、界面處理、混凝土防護(hù)、裝飾、結(jié)構(gòu)密封等工程。第二十八頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二②滲透結(jié)晶型防水材料。滲透結(jié)晶型防水材料是指材料中含有的活性化學(xué)物質(zhì)向混凝土內(nèi)部滲透，在混凝土中形成不溶于水的結(jié)晶體，堵塞毛細(xì)孔道，從而使混凝土致密的防水材料。其防水性能及其優(yōu)良。③塑料防滲補(bǔ)漏劑。塑料防滲補(bǔ)漏劑是一種能夠迅速防止房屋滲漏的新型建筑化工涂料。其以廢舊塑料紡織袋、塑料薄膜、泡沫塑料等廢塑料為原料，再配以合理的增塑劑、固化劑，采用低壓冷溶反應(yīng)生產(chǎn)而成，具有塑化快，干燥迅速以及良好的平滑性、密封性、粘接性、防水性、彈塑性和耐熱、耐寒、耐腐蝕、抗老化等特點(diǎn)。其生產(chǎn)過程不僅設(shè)備投資少、節(jié)約能源，而且徹底消除了廢舊塑料對環(huán)境的污染。第二十九頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二④聚乙烯雙面復(fù)合防水卷材。聚乙烯雙面復(fù)合防水卷材采用高壓法生產(chǎn)低密度線性聚乙烯樹脂為主要原料，兩面復(fù)合化學(xué)纖維無紡布，并經(jīng)特殊的工藝加工而成。具有較好的綜合技術(shù)性能，如抗拉強(qiáng)度高、抗透氣能力大、低溫柔性好，適應(yīng)溫度范圍寬,-45℃～110℃無變化，抗自然老化能力強(qiáng)，有較好的氣密性，耐酸和堿腐蝕，使用壽命長等特出優(yōu)點(diǎn)，是新建房屋或舊房維修較好的新材料。第三十頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二我國綠色建材的發(fā)展途徑(1)強(qiáng)化宣傳工作。利用各種宣傳工具(廣播、電視、報(bào)紙、書刊等)和各種宣傳形式(如學(xué)術(shù)報(bào)告會、技術(shù)交流會、信息發(fā)布會、政策研討會、產(chǎn)品展示會以及綠色材料識別標(biāo)志和企業(yè)形象設(shè)計(jì)等),廣泛宣傳綠色建材的知識和重大意義,強(qiáng)化全民族的綠色意識,以轉(zhuǎn)變?nèi)藗兊膬r值觀念,促進(jìn)綠色材料的推廣和應(yīng)用。第三十一頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二我國綠色建材的發(fā)展途徑(2)建立并完善標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證體系。目前,我國具有較完整、配套的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)),這是組織生產(chǎn)、開展?fàn)I銷活動的依據(jù)。但還應(yīng)有綠色準(zhǔn)則的標(biāo)準(zhǔn),將綠色建材納入規(guī)范管理體系。國外發(fā)達(dá)國家為促進(jìn)綠色建材的發(fā)展,都是從制定、實(shí)施建材產(chǎn)品環(huán)?！熬G色”標(biāo)志認(rèn)證制度入手的。借鑒國外經(jīng)驗(yàn),建議由中國建材工業(yè)協(xié)會、國家環(huán)?？偩譅款^,協(xié)同建設(shè)、化工、冶金等有關(guān)部門,成立國家綠色建材標(biāo)志認(rèn)證委員會,負(fù)責(zé)制定、實(shí)施環(huán)?！熬G色”標(biāo)志認(rèn)證工作。第三十二頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二我國綠色建材的發(fā)展途徑(3)對舊設(shè)備、舊技術(shù)進(jìn)行改造。我們應(yīng)研發(fā)大型化、高科技的生產(chǎn)技術(shù)、綠色生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備,關(guān)?；蚝喜⒛切└吣芎?、小規(guī)模、污染嚴(yán)重的企