资源枯竭与建筑材料论文范文

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1混凝土粗细骨料

1．1再生骨料使用废弃混凝土破碎筛分后得到的骨料作为混凝土中的骨料使用在我国已经有了一段时间的发展，目前再生骨料使用最多的是再生粗骨料，由于再生细骨料吸水率较高导致混凝土的水灰比较大，大幅度的降低混凝土的强度，因此一般建筑领域很少使用再生细骨料作为混凝土的原材料使用。再生粗骨料由于还具有较高强度因此被普遍使用，但是由于再生粗骨料强度的离散性和不确定性，工程实际中很少使用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，选择这种取代率的原因之一是当再生粗骨料的取代率为30%时，混凝土的各种强度下降最少，和0%的取代率的混凝土强度基本持平。目前再生粗骨料具体使用于道路上作为路基路面等的实际工程中。

1．2人造骨料人造骨料一般是使用工业废渣和下水道污泥作为原材料，加入高炉矿渣、电炉氧化矿渣等按照一定比例拌合均匀后煅烧而成。煅烧过后的熔融物质经过急速冷却后会形成玻璃体结构，质地坚硬，可以作为混凝土中的粗骨料使用。这些人造骨料不仅强度高而且质地较轻，可以作为轻骨料使用，很大幅度降低了混凝土的自重。

2新型墙体材料

黏土砖是几千年来我国和欧洲等国传统的墙体材料。黏土砖性能稳定，耐久性好，兼承重、装饰和保温于一体，并且已经形成了成熟的结构体系和施工方法。但是由于地球表面耕地面积日益减少，黏土砖的生产和使用开始受到限制。欧洲各国近年来已经逐步用空心砖取代了90%以上的实心砖的使用。从1997年开始，我国部分地区已经明确规定不允许再使用实心黏土砖。因此，开发可取代黏土砖的新型墙体材料势在必行。目前国内外的研究成果和正在开发的新型墙体材料主要有以下几种。

2．1新型墙体材料1)黏土空心砖。黏土空心砖的原材料仍然采用黏土，但是做成中空形状，能减少黏土砖的使用量，节省烧结所用燃料，同时减轻墙体自重，改善墙体保温性能和隔音性能。空心黏土砖分为竖孔空心砖和水平孔空心砖两种。竖孔空心砖孔洞率在15%以上，通常用来砌筑承重墙。水平孔空心砖的孔洞率一般在30%以上，由于其自重轻并且强度较低，因此通常用于非承重墙［4］。与实心黏土砖相比，空心黏土砖可节省黏土20%～30%，节省燃料10%～20%，用空心黏土砖砌筑的墙体，比实心黏土砖墙体自重减轻1/3左右，工作效率提高了40%，工程造价降低20%左右，并且能有效改善墙体的热工性能。因此，发达国家非常重视空心黏土砖的发展，欧美等国家空心黏土砖已经占砖总产量的70%～80%。空心黏土砖是节省土地资源、保护耕地和生态环境的重要途径。2)其他黏土质砖。除空心黏土砖之外，人们还开发了以其他黏土质材料取代部分黏土的烧结砖。例如，以火力发电厂排出的粉煤灰为主要原料，掺入适量的黏土烧制的粉煤灰砖，以煤矸石为原料，根据其含碳量和可塑性进行适当配料烧制的煤矸石砖，不仅可以取代大部分黏土，焙烧时基本不需要用煤，或用少量的煤，因此降低了烧制黏土砖时所需的能耗［5］。以粉煤灰、煤矸石等工业废料为原料生产砖，既节省了土地资源，同时又减少了工业废渣的污染和堆放，还可节省大量的燃料煤，一举三得。此外，还有以页岩为主要原料烧制而成的页岩砖。3)垃圾砖。为节省黏土资源，同时减少垃圾污染，瑞士研制成功了一种以垃圾为原材料的墙体材料———垃圾砖。这种垃圾砖的原材料是将城市固体垃圾捣碎，加水与石灰、水泥等胶凝材料搅拌后，干燥并硬化后形成颗粒状，再以此为骨料制成隔热、隔声和防潮的砖块［6］。用这种方法处理垃圾比直接焚烧的成本低，又可减少垃圾焚烧造成的环境污染，同时又节省了制砖的黏土资源，可谓一举两得。4)泡沫砖。美国开发了一种泡沫砖，其重量为普通黏土砖的40%，隔热性能是普通水泥混凝土的3倍。这种泡沫砖采用可膨胀的聚苯乙烯为原料，将聚苯乙烯按比例加入膨胀剂中，通入蒸汽，并充分搅拌，使聚苯乙烯颗粒内部的烷气体迅速膨胀、放出，形成一种聚苯乙烯泡沫珠，这种泡沫珠的密度仅为原来的1/10左右。以这种轻质的聚苯乙烯泡沫珠为主要材料，加入适量的水泥、矿粉、细骨料和少量的水，并加入化学胶凝剂，将聚苯乙烯泡沫珠粘结成团，然后在模具中成型为块体材料，放入砖窑中干燥24h即成为块状的泡沫砖。泡沫砖的砌筑方法与普通黏土砖相同，砌筑好后需要在墙体的两面涂上一层丙烯酸水泥砂浆，这种墙体的抗压强度优于普通黏土砖墙，而且与丙烯酸水泥砂浆形成密实的防渗层，抗裂性能极强。

2．2新型墙体结构的开发传统的墙体以砌筑结构为主，以黏土砖、各种砌块为基本单元材料，并且砌筑时需要用砂浆等胶结材料将块体材料粘结，形成砌筑整体。这种墙体结构自重大，消耗大量自然资源和能源，施工速度慢，而且墙体内部没有设置保温层，保温隔热性能较差，所以砌筑的墙体无论从哪个角度分析都不具有可持续发展性，必须开发新的墙体结构。目前，在欧美和日本等发达国家，建筑物的主体骨架大多采用框架结构，墙体采用由外墙板、保温层和内墙板复合而成的板材，从根本上取代黏土砖墙体。

3结语

使用河砂、再生骨料和人造骨料等可以减少对自然资源的浪费，同时可以提高对建筑垃圾和生活垃圾的利用率。大力发展新型墙体材料，减少黏土使用量，保护我国耕地面积，减少能源的消耗以及对环境的污染。发展新型建材，使用工业废弃物和城市建筑垃圾等制造混凝土用骨料，使再生资源成为一种新型开发技术。

作者：郝建民单位：太原建设工程质量监督站