论文部分内容阅读
摘要：随着我国建筑行业的快速发展，建筑材料的需求越来越大，而建筑材料是影响土木建筑质量的最直接的因素，因而必须引起足够的重视。本文探讨了建筑材料的耐久性与环境协调性，具有一定的参考价值。
关键词：建筑材料，耐久性，环境协调性。
中图分类号：TU5文献标识码： A 文章编号：
一、建筑材料的耐久性
1 耐久性的定义
材料的耐久性业界一般是指抵抗环境中的各种不利因素及有害介质的作用，从而能够长时间地保持它的使用性能的性质。我们知道建筑材料在建成之后，就开始一直受到周围各种破坏因素的影响。而且在使用的过程中锋还要一直保持它的使用性能的能力。但是假如环境太恶劣或者条件太差，长期在这些因素的作用下，都会对材料的原有性质起到破坏作用，材料的使用功能会产生不同程度的降低。这个时候它的耐久性就引起了人们的注意，土木建筑材料的耐久性一直是材料科学和使用经济中的受关注的问题。为保证材料良好的化学稳定性，非常多的材料标准都已经对某些成分及组成结构进行了限制规定。
材料在工程使用环境中，除了受各种条件的影响而产生不利的组成或结构变化外，还会遭受干湿变化，冷热变化，冻融变化或成压力水等物理作用、磨损、疲劳等机械作用;昆虫、菌类等的生物作用。长期在这些因素的作用下，材料的使用功能会产生不同程度的降低，当材料抵抗这些作用的能力较强时，使用功能下降的速度较慢，工程的使用寿命较长。因此，材料的耐久性直接决定工程的使用寿命，土木建筑工程中，应选择耐久性适当的材料，以满足工程的要求。
2 影响建筑材料耐久性的原因
总结起来造成建筑失效主要由两个方面原因。主要由内部因素和外部因素两种。建筑材料本身组分和结构就存在容易发生变化，密实度非常低的内在不利因素，都會威胁到材料的稳定性，而且固相界面上的化学生成物经常会发生膨胀，各组分热膨胀也会不均匀，这是内因。材料所处在荷载、疲劳、电解、太阳下面或者湿度比较大、温度差比较大的环境就属于外因，这些不管是内因还是外因，都是一个或者几个一起对建筑材料进行机械的、化学的、物理的和生物的作用，使得材料发生化学或者物理的变化，材料中被人们所需的性质就会丧失。发生逐步变质。建筑材料发生什么变化主要还是看属于什么样的材料或者结构是什么样的，比如在建筑材料中，金属材料就属于那种非常容易被电化学腐蚀的材料，而对于水泥砂浆、砖瓦、混凝土等这些无机非金属材料，主要是通过干湿循环、溶解、溶出、温度变化、冻融循环等物理和化学变化的作用进行腐蚀。木材主要是因为环境的温度、湿度和空气等因素为昆虫或者腐烂菌的生存与繁殖提供了便利的条件。高分子材料的耐久性遭到破坏主要是因为紫外线或者臭氧等所起的化学作用。当然了，在材料的变质失效过程中，外部因素和内部因素的作用是分不开的，是紧密相连的，互相影响的。
3 建筑材料耐久性指标
在传统材料生产中要想对其质量进行控制，建筑材料的耐久性指标起着至关重要的作用。对于新材料的能否推广，建筑材料的耐久性指标是非常重要的。目前，建筑材料的耐久性指标都是在将材料放在了比实际使用状况的环境更加恶化的环境下进行的，得到的只是一个表征材料受损、变质、失效以至破坏程度的评价指标，这个指标明显和实际情况是不完全一样的，要根据一些经验适当修改。目前材料科学和统计数学都得到了很大程度上的发展，都把材料的变质失效看成是某种随机过程来处理，通过数学模拟，同时进行短期试验，这样就可以得到非常可靠的耐久性指标。根据上述的经验我们也可以对某些金属材料耐久性的研究试验。
4 改善材料耐久性的主要措施
工程中改善材料耐久性的主要措施有:根据使用环境选择耐久性较好的材料;采取各种方法尽可能降低材料的孔隙率，改善材料的孔结构;对材料表面进行表面处理增强抵抗环境作用的能力。
二、建筑材料的环境协调性
自然环境是人类赖以生存和发展的基础。但人类对自然平衡的干预已超过了自然界的再生能力和自我调节能力，使不同水平的自然平衡都已濒临自我修复的极限，从而引出了如资源枯竭、能源短缺和环境污染等问题。因而土木工程材料的环境协调问题日益受到重视。所谓环境协调性，是指材料对资源和能源消耗少，对环境污染小，可循环再生利用率高，而且要求从材料制造、使用、废弃直至再生利用的整个寿命周期中，都必须具有与环境的协调共存性。
1994 年设立中国环境标志产品认证委员会，土木工程材料中首先对涂料实行环境标志，制定环境标志的评定标准。为了保障入民群众的身体健康和入身安全，国家制定了《建筑材料放射性核素限量》以及关于室内装饰装修材料有害物质限量等10 项国家标准，并于2002 年正式实施。
环境保护是我国的一项基本国策，目前，在充分认识到经济与环境协调发展的重要性之后，各级政府部门在可持续发展战略的指引下，普遍开始重视环境保护工作。环境保护产业这一新兴的经济门类，近年来，在全球范围内得到了蓬勃发展，成为最具生机活力的产业部门之一。根据《中国跨世纪绿色工程计划》，预计到世纪末环保投资将达1880 亿元，2001～2010 年环保投入将达16000 亿元，年平均达1600 亿元。因此，2000 年以后将是我国环境协调性产品的大发展时期，随着环保政策应运而生的环保产业和环境协调性产品势必成为这一时期的朝阳产业和国际市场畅销商品，在众多领域将有可观的市场需求。传统材料科学在产品的设计和使用方面，重在改善与提高材料的潜在性能，而几乎未考虑开发工作对环境、资源、生态平衡所造成的威胁，因此一定程度上也给材料的再生循环利用增加了难度。自1998 年起，在国家高技术研究计划的支持下，对于我国钢铁，水泥，铝，陶瓷，建筑涂料等几种典型材料的环境协调评价研究正式启动，目前已取得重要进展；探索了符合我国国情的材料环境负荷指标表征和计算方法：对典型材料进行了基础数据调研，汇总计算和MLCA 评价；初步建立起我国MLCA 数据库，并开发了材料环境协调性评估软件，主要介绍该项计划所取得的主要成就，并对今后国内MLCA 研究提出了建议。
建筑材料与环境的协调性强调的是一个系统的概念，不能只看生产或使用过程中的某一个环节。如果没有系统工程的观点，设计生产出的道路建筑材料就有可能在一个方面反映出绿色，而在其它方面则是黑色，评价时难免失之偏颇甚至误导。
三、结束语
通过对土木建筑材料耐久性和环境协调性的分析，我们更加好地了解了土木建筑材料，这样我们就能更好地控制了土木建筑的质量，提高了他们的使用寿命。不但对于从经济效益，还是从资源的浪费上都是值得的。我们应当更加注意人与自然的协调发展，加强对建筑材料的科学技术研究，有效地提高和科学系统地评价其与环境的协调性，从而实现人类社会的可持续发展。
参考文献
[1] 刘素平.从不同的角度谈建筑节能[J].建材技术与应用，2007（2）
[2] 蔚鹏飞.建筑新材料和新技术的应用[J].科技创新导，2008（12）
[3] 李兆先,土木建筑材料化学性质和耐久性的分析,七煤集团土建工程总公司
[4] 段联合,曹胜斌. 科学技术哲学教程[M] .北京: 科学出版社,2003（9）.
[5] 山本良一, 著, 王天民, 译. 环境材料[M].北京: 化学工业出版社, 1997（1）
[6] 苏达根，土木工程图材料，高等教育出版社，20-27
关键词：建筑材料，耐久性，环境协调性。
中图分类号：TU5文献标识码： A 文章编号：
一、建筑材料的耐久性
1 耐久性的定义
材料的耐久性业界一般是指抵抗环境中的各种不利因素及有害介质的作用，从而能够长时间地保持它的使用性能的性质。我们知道建筑材料在建成之后，就开始一直受到周围各种破坏因素的影响。而且在使用的过程中锋还要一直保持它的使用性能的能力。但是假如环境太恶劣或者条件太差，长期在这些因素的作用下，都会对材料的原有性质起到破坏作用，材料的使用功能会产生不同程度的降低。这个时候它的耐久性就引起了人们的注意，土木建筑材料的耐久性一直是材料科学和使用经济中的受关注的问题。为保证材料良好的化学稳定性，非常多的材料标准都已经对某些成分及组成结构进行了限制规定。
材料在工程使用环境中，除了受各种条件的影响而产生不利的组成或结构变化外，还会遭受干湿变化，冷热变化，冻融变化或成压力水等物理作用、磨损、疲劳等机械作用;昆虫、菌类等的生物作用。长期在这些因素的作用下，材料的使用功能会产生不同程度的降低，当材料抵抗这些作用的能力较强时，使用功能下降的速度较慢，工程的使用寿命较长。因此，材料的耐久性直接决定工程的使用寿命，土木建筑工程中，应选择耐久性适当的材料，以满足工程的要求。
2 影响建筑材料耐久性的原因
总结起来造成建筑失效主要由两个方面原因。主要由内部因素和外部因素两种。建筑材料本身组分和结构就存在容易发生变化，密实度非常低的内在不利因素，都會威胁到材料的稳定性，而且固相界面上的化学生成物经常会发生膨胀，各组分热膨胀也会不均匀，这是内因。材料所处在荷载、疲劳、电解、太阳下面或者湿度比较大、温度差比较大的环境就属于外因，这些不管是内因还是外因，都是一个或者几个一起对建筑材料进行机械的、化学的、物理的和生物的作用，使得材料发生化学或者物理的变化，材料中被人们所需的性质就会丧失。发生逐步变质。建筑材料发生什么变化主要还是看属于什么样的材料或者结构是什么样的，比如在建筑材料中，金属材料就属于那种非常容易被电化学腐蚀的材料，而对于水泥砂浆、砖瓦、混凝土等这些无机非金属材料，主要是通过干湿循环、溶解、溶出、温度变化、冻融循环等物理和化学变化的作用进行腐蚀。木材主要是因为环境的温度、湿度和空气等因素为昆虫或者腐烂菌的生存与繁殖提供了便利的条件。高分子材料的耐久性遭到破坏主要是因为紫外线或者臭氧等所起的化学作用。当然了，在材料的变质失效过程中，外部因素和内部因素的作用是分不开的，是紧密相连的，互相影响的。
3 建筑材料耐久性指标
在传统材料生产中要想对其质量进行控制，建筑材料的耐久性指标起着至关重要的作用。对于新材料的能否推广，建筑材料的耐久性指标是非常重要的。目前，建筑材料的耐久性指标都是在将材料放在了比实际使用状况的环境更加恶化的环境下进行的，得到的只是一个表征材料受损、变质、失效以至破坏程度的评价指标，这个指标明显和实际情况是不完全一样的，要根据一些经验适当修改。目前材料科学和统计数学都得到了很大程度上的发展，都把材料的变质失效看成是某种随机过程来处理，通过数学模拟，同时进行短期试验，这样就可以得到非常可靠的耐久性指标。根据上述的经验我们也可以对某些金属材料耐久性的研究试验。
4 改善材料耐久性的主要措施
工程中改善材料耐久性的主要措施有:根据使用环境选择耐久性较好的材料;采取各种方法尽可能降低材料的孔隙率，改善材料的孔结构;对材料表面进行表面处理增强抵抗环境作用的能力。
二、建筑材料的环境协调性
自然环境是人类赖以生存和发展的基础。但人类对自然平衡的干预已超过了自然界的再生能力和自我调节能力，使不同水平的自然平衡都已濒临自我修复的极限，从而引出了如资源枯竭、能源短缺和环境污染等问题。因而土木工程材料的环境协调问题日益受到重视。所谓环境协调性，是指材料对资源和能源消耗少，对环境污染小，可循环再生利用率高，而且要求从材料制造、使用、废弃直至再生利用的整个寿命周期中，都必须具有与环境的协调共存性。
1994 年设立中国环境标志产品认证委员会，土木工程材料中首先对涂料实行环境标志，制定环境标志的评定标准。为了保障入民群众的身体健康和入身安全，国家制定了《建筑材料放射性核素限量》以及关于室内装饰装修材料有害物质限量等10 项国家标准，并于2002 年正式实施。
环境保护是我国的一项基本国策，目前，在充分认识到经济与环境协调发展的重要性之后，各级政府部门在可持续发展战略的指引下，普遍开始重视环境保护工作。环境保护产业这一新兴的经济门类，近年来，在全球范围内得到了蓬勃发展，成为最具生机活力的产业部门之一。根据《中国跨世纪绿色工程计划》，预计到世纪末环保投资将达1880 亿元，2001～2010 年环保投入将达16000 亿元，年平均达1600 亿元。因此，2000 年以后将是我国环境协调性产品的大发展时期，随着环保政策应运而生的环保产业和环境协调性产品势必成为这一时期的朝阳产业和国际市场畅销商品，在众多领域将有可观的市场需求。传统材料科学在产品的设计和使用方面，重在改善与提高材料的潜在性能，而几乎未考虑开发工作对环境、资源、生态平衡所造成的威胁，因此一定程度上也给材料的再生循环利用增加了难度。自1998 年起，在国家高技术研究计划的支持下，对于我国钢铁，水泥，铝，陶瓷，建筑涂料等几种典型材料的环境协调评价研究正式启动，目前已取得重要进展；探索了符合我国国情的材料环境负荷指标表征和计算方法：对典型材料进行了基础数据调研，汇总计算和MLCA 评价；初步建立起我国MLCA 数据库，并开发了材料环境协调性评估软件，主要介绍该项计划所取得的主要成就，并对今后国内MLCA 研究提出了建议。
建筑材料与环境的协调性强调的是一个系统的概念，不能只看生产或使用过程中的某一个环节。如果没有系统工程的观点，设计生产出的道路建筑材料就有可能在一个方面反映出绿色，而在其它方面则是黑色，评价时难免失之偏颇甚至误导。
三、结束语
通过对土木建筑材料耐久性和环境协调性的分析，我们更加好地了解了土木建筑材料，这样我们就能更好地控制了土木建筑的质量，提高了他们的使用寿命。不但对于从经济效益，还是从资源的浪费上都是值得的。我们应当更加注意人与自然的协调发展，加强对建筑材料的科学技术研究，有效地提高和科学系统地评价其与环境的协调性，从而实现人类社会的可持续发展。
参考文献
[1] 刘素平.从不同的角度谈建筑节能[J].建材技术与应用，2007（2）
[2] 蔚鹏飞.建筑新材料和新技术的应用[J].科技创新导，2008（12）
[3] 李兆先,土木建筑材料化学性质和耐久性的分析,七煤集团土建工程总公司
[4] 段联合,曹胜斌. 科学技术哲学教程[M] .北京: 科学出版社,2003（9）.
[5] 山本良一, 著, 王天民, 译. 环境材料[M].北京: 化学工业出版社, 1997（1）
[6] 苏达根，土木工程图材料，高等教育出版社，20-27