資源枯竭與建筑材料論文范文

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1混凝土粗細骨料

1．1再生骨料使用廢棄混凝土破碎篩分后得到的骨料作為混凝土中的骨料使用在我國已經有了一段時間的發展，目前再生骨料使用最多的是再生粗骨料，由于再生細骨料吸水率較高導致混凝土的水灰比較大，大幅度的降低混凝土的強度，因此一般建筑領域很少使用再生細骨料作為混凝土的原材料使用。再生粗骨料由于還具有較高強度因此被普遍使用，但是由于再生粗骨料強度的離散性和不確定性，工程實際中很少使用100%的再生粗骨料替代天然粗骨料，一般都是替代30%的天然粗骨料使用，選擇這種取代率的原因之一是當再生粗骨料的取代率為30%時，混凝土的各種強度下降最少，和0%的取代率的混凝土強度基本持平。目前再生粗骨料具體使用于道路上作為路基路面等的實際工程中。

1．2人造骨料人造骨料一般是使用工業廢渣和下水道污泥作為原材料，加入高爐礦渣、電爐氧化礦渣等按照一定比例拌合均勻后煅燒而成。煅燒過后的熔融物質經過急速冷卻后會形成玻璃體結構，質地堅硬，可以作為混凝土中的粗骨料使用。這些人造骨料不僅強度高而且質地較輕，可以作為輕骨料使用，很大幅度降低了混凝土的自重。

2新型墻體材料

黏土磚是幾千年來我國和歐洲等國傳統的墻體材料。黏土磚性能穩定，耐久性好，兼承重、裝飾和保溫于一體，并且已經形成了成熟的結構體系和施工方法。但是由于地球表面耕地面積日益減少，黏土磚的生產和使用開始受到限制。歐洲各國近年來已經逐步用空心磚取代了90%以上的實心磚的使用。從1997年開始，我國部分地區已經明確規定不允許再使用實心黏土磚。因此，開發可取代黏土磚的新型墻體材料勢在必行。目前國內外的研究成果和正在開發的新型墻體材料主要有以下幾種。

2．1新型墻體材料1)黏土空心磚。黏土空心磚的原材料仍然采用黏土，但是做成中空形狀，能減少黏土磚的使用量，節省燒結所用燃料，同時減輕墻體自重，改善墻體保溫性能和隔音性能。空心黏土磚分為豎孔空心磚和水平孔空心磚兩種。豎孔空心磚孔洞率在15%以上，通常用來砌筑承重墻。水平孔空心磚的孔洞率一般在30%以上，由于其自重輕并且強度較低，因此通常用于非承重墻［4］。與實心黏土磚相比，空心黏土磚可節省黏土20%～30%，節省燃料10%～20%，用空心黏土磚砌筑的墻體，比實心黏土磚墻體自重減輕1/3左右，工作效率提高了40%，工程造價降低20%左右，并且能有效改善墻體的熱工性能。因此，發達國家非常重視空心黏土磚的發展，歐美等國家空心黏土磚已經占磚總產量的70%～80%。空心黏土磚是節省土地資源、保護耕地和生態環境的重要途徑。2)其他黏土質磚。除空心黏土磚之外，人們還開發了以其他黏土質材料取代部分黏土的燒結磚。例如，以火力發電廠排出的粉煤灰為主要原料，摻入適量的黏土燒制的粉煤灰磚，以煤矸石為原料，根據其含碳量和可塑性進行適當配料燒制的煤矸石磚，不僅可以取代大部分黏土，焙燒時基本不需要用煤，或用少量的煤，因此降低了燒制黏土磚時所需的能耗［5］。以粉煤灰、煤矸石等工業廢料為原料生產磚，既節省了土地資源，同時又減少了工業廢渣的污染和堆放，還可節省大量的燃料煤，一舉三得。此外，還有以頁巖為主要原料燒制而成的頁巖磚。3)垃圾磚。為節省黏土資源，同時減少垃圾污染，瑞士研制成功了一種以垃圾為原材料的墻體材料———垃圾磚。這種垃圾磚的原材料是將城市固體垃圾搗碎，加水與石灰、水泥等膠凝材料攪拌后，干燥并硬化后形成顆粒狀，再以此為骨料制成隔熱、隔聲和防潮的磚塊［6］。用這種方法處理垃圾比直接焚燒的成本低，又可減少垃圾焚燒造成的環境污染，同時又節省了制磚的黏土資源，可謂一舉兩得。4)泡沫磚。美國開發了一種泡沫磚，其重量為普通黏土磚的40%，隔熱性能是普通水泥混凝土的3倍。這種泡沫磚采用可膨脹的聚苯乙烯為原料，將聚苯乙烯按比例加入膨脹劑中，通入蒸汽，并充分攪拌，使聚苯乙烯顆粒內部的烷氣體迅速膨脹、放出，形成一種聚苯乙烯泡沫珠，這種泡沫珠的密度僅為原來的1/10左右。以這種輕質的聚苯乙烯泡沫珠為主要材料，加入適量的水泥、礦粉、細骨料和少量的水，并加入化學膠凝劑，將聚苯乙烯泡沫珠粘結成團，然后在模具中成型為塊體材料，放入磚窯中干燥24h即成為塊狀的泡沫磚。泡沫磚的砌筑方法與普通黏土磚相同，砌筑好后需要在墻體的兩面涂上一層丙烯酸水泥砂漿，這種墻體的抗壓強度優于普通黏土磚墻，而且與丙烯酸水泥砂漿形成密實的防滲層，抗裂性能極強。

2．2新型墻體結構的開發傳統的墻體以砌筑結構為主，以黏土磚、各種砌塊為基本單元材料，并且砌筑時需要用砂漿等膠結材料將塊體材料粘結，形成砌筑整體。這種墻體結構自重大，消耗大量自然資源和能源，施工速度慢，而且墻體內部沒有設置保溫層，保溫隔熱性能較差，所以砌筑的墻體無論從哪個角度分析都不具有可持續發展性，必須開發新的墻體結構。目前，在歐美和日本等發達國家，建筑物的主體骨架大多采用框架結構，墻體采用由外墻板、保溫層和內墻板復合而成的板材，從根本上取代黏土磚墻體。

3結語

使用河砂、再生骨料和人造骨料等可以減少對自然資源的浪費，同時可以提高對建筑垃圾和生活垃圾的利用率。大力發展新型墻體材料，減少黏土使用量，保護我國耕地面積，減少能源的消耗以及對環境的污染。發展新型建材，使用工業廢棄物和城市建筑垃圾等制造混凝土用骨料，使再生資源成為一種新型開發技術。

作者：郝建民單位：太原建設工程質量監督站