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Science and Technology

绿色建筑材料在土木工程中运用与施工技术分析

作者

成菲

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摘要:本文聚焦土木工程领域,开篇明晰绿色建筑材料定义、分类,剖析其环保、耐久、节能等特性优势。深入探究其在建筑结构、墙体、屋面、装饰装修工程的多元应用,阐述材料储存预处理、施工工艺优化、质量监控验收等技术要点。同时揭示成本、技术、市场认知推广方面挑战,提出政策扶持、技术创新、市场培育策略,强调对土木工程可持续发展的关键意义,为行业实践与研究指引方向。

关键词:绿色建筑材料;土木工程;应用领域;施工技术;可持续发展

引言

在当今时代,土木工程行业蓬勃发展,但高能耗、高污染问题也日益严峻,成为制约其长远发展的瓶颈。在此背景下,绿色建筑材料应运而生,宛如一抹曙光,为行业转型带来希望。绿色建筑材料涵盖节能保温、再生利用、环保装饰等多元类型,具备传统材料难以企及的环保、耐久与节能特性,正逐步改变着土木工程的建设模式。

一、绿色建筑材料概述

1.1 定义与分类

绿色建筑材料,是指在原材料选取、生产制造、使用过程以及废弃处理阶段,均能最大限度地减少对自然资源的消耗、降低对生态环境的负面影响,同时满足建筑工程基本性能需求的一类材料。从原材料来源看,可分为天然可再生材料,如竹子、再生钢材等,它们源于自然且能快速再生,减少资源开采压力;还有工业废渣类再生材料,像以粉煤灰为原料制成的加气混凝土砌块,实现工业废弃物的二次利用。按功能用途分类,涵盖节能保温材料,如聚苯板、岩棉板用于提升建筑隔热性能;环保装饰材料,如水性涂料、可再生地板,为室内外空间增添美观且环保;结构增强材料,如高性能混凝土、新型钢材助力构建稳固建筑框架。

1.2 特性与优势

与传统建筑材料相比,绿色建筑材料特性显著。首先是环保性,其生产过程往往大幅降低污染物排放,以水性涂料为例,挥发性有机化合物含量极低,极大减少室内空气污染,改善居住环境。其次是耐久性,许多绿色材料经过特殊处理,如耐候钢在自然环境中抗腐蚀能力强,能减少建筑维护频次,延长使用寿命。再者是节能性,节能保温材料有效阻止热量传递,降低建筑物采暖、制冷能耗,实现能源高效利用。从资源利用角度,绿色材料多采用可再生资源或工业废料,缓解资源短缺困境。还具备舒适性,像竹木地板天然的纹理与质感,不仅美观大方,还能为使用者带来惬意的触觉感受,全方位提升建筑品质。

二、绿色建筑材料在土木工程中的应用领域剖析

2.1 建筑结构工程

在建筑结构工程中,绿色建筑材料正发挥着关键支撑作用。高性能混凝土作为代表性材料,通过优化配合比,掺入矿渣、粉煤灰等工业废料,不仅减少水泥用量,降低碳排放,还提升了混凝土的强度、耐久性与抗渗性。在大型跨海大桥建设中,高性能混凝土能够抵御海水侵蚀,确保桥梁结构稳固,延长使用寿命。新型钢材同样表现卓越,如耐候钢自带抗腐蚀护盾,无需额外涂装,在工业厂房、户外景观建筑等结构搭建时,既降低维护成本,又契合环保理念。

2.2 墙体工程

墙体作为建筑的皮肤,绿色材料的运用至关重要。加气混凝土砌块以其轻质、多孔、保温隔热性能佳的特点,成为墙体砌筑的优选。在住宅、办公楼建设中,它能有效阻隔室内外热量传递,降低空调采暖能耗,且减轻墙体自重,对基础承载要求降低。保温隔热板材更是强化墙体节能功效,聚苯板、岩棉板等紧密贴合外墙,形成保温屏障。

2.3 屋面工程

屋面工程关乎建筑防水、隔热与能源利用。防水透气膜的应用实现防水与透气的精妙平衡,在平屋面、坡屋面项目中,有效防止雨水渗漏,同时排出屋面湿气,延长屋面防水层寿命。太阳能光伏瓦则开启屋面发电之旅,将太阳能转化为电能。在绿色建筑示范项目里,光伏瓦整齐铺设,不仅为建筑提供遮阳隔热,所发电力还能并网供能,实现建筑能源自给自足,减少对传统电网依赖,推动建筑迈向低碳甚至零碳目标。

2.4 装饰装修工程

于装饰装修工程而言,绿色建筑材料营造美观与环保兼得的空间。水性涂料以水为溶剂,取代传统油性涂料中的有机溶剂,大幅削减 VOC 排放,室内墙面涂刷后色彩持久亮丽,无刺鼻气味,保障居住者健康。可再生地板,如竹木地板、再生木地板,取材天然或回收废旧木材,经精细加工,纹理优美,脚感舒适,广泛应用于商业场所、家居装修,彰显环保格调,提升空间品质。

三、绿色建筑材料的施工技术要点探究

3.1 材料储存与预处理

不同绿色建筑材料因其特性各异,对储存环境有着严苛要求。以易受潮的加气混凝土砌块为例,应存放于干燥、通风且地势较高的场所,避免雨水浸泡致使砌块强度受损、出现裂缝,影响墙体砌筑质量。对于怕光、怕热的水性涂料,需避光储存在阴凉库房,防止涂料变质、干结,失去施工性能。在预处理环节,木材进场后要依据施工标准进行干燥处理,精准控制含水率,避免使用时因含水率过高引发变形、腐朽等问题,影响装饰装修效果。钢材则需及时除锈,通过机械打磨、化学酸洗等方法去除表面锈迹,保证钢材与连接件的焊接或铆接质量,确保结构稳固。

3.2 施工工艺优化

在建筑结构施工中,绿色混凝土搅拌与浇筑工艺至关重要。采用强制式搅拌机确保各类原材料均匀混合,尤其是掺入矿渣、粉煤灰等掺合料时,精准控制搅拌时间与速率,保障混凝土工作性。浇筑大体积混凝土时,运用分层浇筑、分层振捣技术,结合温控养护措施,实时监测混凝土内部温度,通过循环水冷却或覆盖保温材料,防止因温度应力导致裂缝产生,确保结构整体性。对于墙体保温工程,保温板材粘贴与固定工艺直接关乎节能效果。选择适配的粘结剂,如针对岩棉板采用专用的防火粘结剂,运用点框粘贴法确保板材与墙体紧密贴合。

3.3 质量监控与验收

质量监控需依据绿色材料特性设立针对性指标。如检测高性能混凝土的抗压强度、抗渗等级,定期取样制作试块,模拟实际工况养护后测试,确保结构承载与防水能力达标;对保温隔热板材,重点监测导热系数,使用专业热流计检测设备,判断其保温隔热性能是否符合设计要求。验收流程严格遵循国家与行业规范,从材料进场检验报告核查,到分部分项工程施工过程记录审查,再到实体质量观感验收,环环相扣。屋面防水工程验收时,进行闭水试验,观察屋面有无渗漏、积水现象,持续时间不少于规定时长;装饰装修工程验收注重墙面平整度、涂料色泽均匀度及地板拼接缝隙等细节把控,只有全流程严格质量监控与验收,才能让绿色建筑材料在土木工程中充分彰显价值。排放,室内墙面涂刷后色彩持久亮丽,无刺鼻气味,保障居住者健康。可再生地板,如竹木地板、再生木地板,取材天然或回收废旧木材,经精细加工,纹理优美,脚感舒适,广泛应用于商业场所、家居装修,彰显环保格调,提升空间品质。

结语

绿色建筑材料为土木工程可持续发展开辟新径。从其涵盖多样类型、独具环保等优势,到广泛应用于建筑各环节,为工程赋能添彩;再到施工中精准的储存预处理、工艺优化与严格质量管控,环环相扣保障成效。虽面临挑战,但随着技术革新、认知提升,其前景广阔。望各界携手推进,让绿色建材在土木工程中大放异彩。

参考文献

[1]景忠明.绿色建筑材料在土木工程中运用与施工技术分析[J].建材发展导向,2024,22(21):4-6.

[2]杨明.土木工程施工中绿色建筑材料的应用[J].居业,2024,(10):227-229.

[3]张志平.绿色建筑材料在土木工程中的应用研究[J].城市建设理论研究(电子版),2024,(21):187-189.