土木建筑材料中的高性能混凝土材料和绿色材料

土木建筑材料中的高性能混凝土材料和绿色材料

李蕾

中国电建集团河南省电力勘测设计院有限公司  郑州450000

摘要：现如今，我国是建筑行业快速发展的新时期，建筑材料在工程建筑中起着举足轻重的作用。作为主要的建筑材料之一的混凝土在世界各国有着最为广泛的运用，随着科技的发展和时代的不断进步，大型水电站、穿山隧道、快速公路、超高层及高层大型框架结构建筑、地下建筑工程、较大及特大跨度的桥梁等混凝土结构根据它们所在的自然环境和受力不同的特殊性能，对混凝土材料的各种性能均提出了更高的要求。此时，面对市场的需求，高性能混凝土和绿色建筑材料应运而生，它们能完美地使现代化建筑向更高、跨度更大、承载力更高、耐久性和耐火性更强，更加绿色环保的方向前进。

关键词：建筑材料；高性能混凝土；绿色材料

引言

建筑材料作为土木工程的基础，直接决定着土木工程的发展。且建筑材料经历了漫长发展，最开始时人类私用木材和石材作为建筑材料，随着各种科学技术的发展，后来人类使用人造材料、生铁和熟铁等作为建筑材料，且建筑材料的性能在不断提高，土木工程的发展也越来越好。直至18世纪，发明了水泥，后来又有了钢筋混凝土材料。如今，对土木工程的要求更高，建筑材料不仅要具有高强度、高性能，还需要具备节能环保的要求。所以高性能混凝土材料和绿色材料随之发展，提高了土木工程的质量，促进了土木工程领域的可持续发展。于是文章将对这两种材料在土木工程中进行深入研究。

1高性能混凝土的特点

（1）高耐久性：高性能混凝土具有较高的密实性和抗渗性，所以其耐腐蚀性也很高。（2）自密实性：在制备新型高性能混凝黏土材料时，相比传统材料使用更少的水，所用新型材料的流动性较好，抗离析性能也较好。（3）体积稳定性：在制备高性能混凝土时，其弹性模量处于40~45GPa，即弹性模量比较大，而且配置的混凝土干缩率小于0.04%。所以高性能混凝土的体积不容易发生变化。（4）强度：根据规定，建筑工程混凝土材料的压缩强度需要在200MPa以上。因为新型混凝土材料具有较高强度，在工程建筑中提高了使用性能，因此在施工建筑中更加具有优势。（5）高工艺性：高性能混凝土虽然性能较好，但是对比传统材料，在制作工艺上则需要更高的技术要求。在制备过程中，需要对各个工序进行严格把关，每个步骤都需要按照标准去进行。

2土木建筑材料中的高性能混凝土材料和绿色材料

2.1高性能混凝土力学性能分析

通过分析可知，4种养护方式对于高性能混凝土性能的影响具有较大差异，蒸汽养护和热水养护下的高性能混凝土抗压、抗折强度明显高于标准养护和干燥常温养护下的高性能混凝土，在高温环境下可改变高性能混凝土的微观结构，将高性能混凝土内部存在的孔隙进行有效填补。但由于高性能混凝土前期性能测试中消耗大量水分，造成干燥常温养护不能及时为高性能混凝土提供充足的水分，导致后期强度不如标准养护。

2.2绿色材料的分类

在土木建筑材料中提出使用绿色材料的时间并不是很长，所以其应用体系还不够完善，在绿色材料的分类上没有一个统一标准。于是文章根据土木建筑材料中的绿色材料特点和定义作为分类依据，将其分为安全型、可循环型、节能型和健康型。安全型表示的是材料的性质非常稳定，在生产环节和使用环节都能够实现安全控制；可循环型主要指的是该类型的绿色材料能够进行重复使用，可以达到节约资源的目的；节能型表示的是该类型的绿色材料具有节能环保作用，在使用过程中能够减低建筑资源的浪费，能够提高材料的使用像效果，不会存在浪费现象；健康型表示的是该类型材料没有毒、不会造成二次污染，对人类的身体健康不会造成任何伤害。还有一种分类方式即按照土木建筑材料的性能特点，可以将绿色材料分为功能型绿色材料、装饰型绿色材料和结构型绿色材料。其中功能型绿色材料必然是具备一定功能性质，在土木工程中进行使用时能够有比较明显的指标优势，比如高分子复合材料就是一种功能型绿色材料；装饰型绿色材料就是在土木建筑中能够具备一定的装饰作用，比如各种涂料、纳米除臭除菌材料和保温材料等；结构型绿色材料主要指的是防水木材、轻型钢材和环保水泥等材料。

2.3土木建筑材料中绿色材料运用原则

在现场施工过程中，我们还应注意以下要求：必须对所需要建设建筑的各项指标做到胸有成竹，了解各个指标的具体设计要求，选用最适用的技术，进行绿色材料的选取工作，保证能够充分发挥所使用的绿色材料的各项性能，充分发挥环境保护作用。针对现阶段超高层建筑的设计要求，按照我国传统建筑材料的承重效果，已经很难满足，然而绿色建筑材料却能使超高层建筑的设计变为现实，将绿色材料运用到建筑的顶端，不仅提高了建筑的内涵，而且使建筑更具独特的环保和美感。在我国，土木建筑工程的施工周期长，特别是建筑的外貌施工。相对来说，绿色材料在外貌施工中的主要作用是保温、防水和隔热功能。通过使用绿色建筑材料，不仅可以减少大型空调设备的使用，减少了能源的消耗，降低了建设成本。而且绿色建筑材料具有较好的防水功能，岩棉板就是绿色建筑材料里的一匹黑马，是绿色建筑材料和高科技结合而生的，其憎水功能特别强大，可以最大限度地保护建筑本体不受外来水体的伤害，可以避免建筑材料的风化现象。特别是在空气湿度较大的地方，如沿海城市浙江台州，空气湿度大、雨天多，然而运用绿色建筑材料后，可以保证建筑的安全性能，提高人们的居住条件。特别重要的是，绿色建筑材料中的大多数材料都能够有效地屏蔽辐射，有利于人们的身体健康。另外对于建设在地震带附近的工程，凭借绿色建筑材料具有的良好的抗震性能，可以直接地减少地震带来的危害，降低经济损失。

3高性能混凝土的发展趋势

高性能混凝土经过二十几年时间的发展，人们对其从刚开始的不接受、不认可，甚至是阻碍高性能混凝土的发展，到现在中、低强度的高性能混凝土，渐渐地得到建筑工程和工程人员的普遍认可。当今社会，人们越来越意识到“高质量的工程必须要配套使用高性能混凝土”。在国家和人民对环境保护越来越重视的今天，混凝土是否能够依然坚挺地作为建筑材料中最主要的工程结构材料，重点在于它是否能够成为绿色建筑材料，于是高性能混凝土应运而生，它将担负起历史的重任，为建筑材料的历史进程作出应有的贡献。高性能混凝土能够节约更多的原辅材料，更加有效地减少了环境污染问题，相应地也可以大幅度降低材料和能源的消耗；同时还可以掺加一般工业固废的废渣废料为主要成分的细掺料，可以代替部分熟料，改善施工和作业环境，充分利用部分工业固废，减少甚至是避免环境二次污染；能够最大限度地体现高性能混凝土的独特优势，充分减少普通水泥与一般混凝土的用量，从而达到节约自身资源、能源和间接改善自然环境的目的。

结语

为了确保土木工程的施工安全，将高性能混凝土按照不同的配比方式进行调和，可得到不同的施工效果，经过优化作用的高性能混凝土可得出4种养护方式中最有利的养护制度为蒸汽养护的结论。通过蒸汽养护制度可提升高性能混凝土的早期强度，并且热水养护及蒸汽养护可将高性能混凝土收缩性能得前期收缩量控制在最大限度，高性能混凝土具有多种优势，在未来发展中可广泛应用于土木工程领域，但土木工程在施工过程中可导致环境污染现象发生，应针对在现有材料基础上进行环保材料的开发利用，推动土木工程向前不断发展。

参考文献

［1］李海培，徐琦.新型建筑材料在土木工程中的应用探析［J］．安徽建筑，2020(8):155，164．

［2］贾永刚.绿色建筑材料在建筑工程施工中的应用研究［J］．住宅与房地产，2019(21):98-99．