生态建筑材料论文

　　生态建筑材料论文

　　1．1生态建筑材料的概念

　　生态建筑材料也称绿色建筑材料、环保建筑材料，是指在原材料的获取、材料的制备、材料的使用和材料的废弃再利用等过程中，对环境产生的负荷最小且对人的健康有益的材料。

　　1．2生态建筑材料的特点

　　生态建筑材料的概念来自于生态环境材料，所以其特征主要表现在:首先是节约资源和能源;其次是环境污染小，避免温室效应和破坏臭氧层;再次是容易回收和循环再利用。与传统的建筑材料相比，生态建筑材料具有以下几个显著的特点:

　　(1)原材料的选取尽可能少用天然材料，多用废弃物。

　　(2)采用先进的生产工艺，减少材料生产过程中的能源消耗和污染。

　　(3)在材料生产过程中不添加对人体和环境有害的物质。

　　(4)材料的设计是以提高人的生活质量和改善环境为目的。

　　(5)副产品容易回收和循环利用，环境负荷小。

　　(6)具有地方特色，降低运输能耗。

　　(7)包装材料尽量少。

　　1．3生态建筑材料的分类

　　不同的研究者对生态建筑材料的分类不同。有研究者认为可分为:天然建材、循环再生建材、低环境负荷建材和环境功能性建材;也有研究者认为在此基础上还应加上利用可再生能源的复合型建材;还有一些研究者认为根据生态建材的性能分为:节能型、利废环保型、安全舒适型、保健型和特殊环境型。

　　2无机生态建筑材料

　　2．1生态水泥

　　水泥是一种重要的建筑材料，当今社会的发展离不开水泥，从工业与民用建筑、公路、铁路到架桥等，这些建筑设施极大地改善了人们的生活。但是水泥行业也给资源、能源以及环境带来了很多负面的影响。每生产1t水泥要消耗大约2t的石灰石，0．4t的标准煤，同时排放约1t的CO2，还有含NOx和SO2的粉尘和烟尘。我国的水泥产量在2013年上半年已高达10．96亿t。据此计算，水泥行业消耗了大量的资源和能源，排放了大量的有害物质，对人类的健康造成了威胁，也带来了巨大的环境负担。但同时我们也应该看到，水泥生产时的高温环境可以安全有效地处理垃圾，且水泥行业可以消耗大量的工业废料，如粉煤灰、矿粉、硅粉、煤矸石、钢渣等。可见水泥行业挑战与机遇共存，发展生态水泥是水泥行业的正确方向。生态水泥是指利用固体废弃物及其焚烧物为原料，应用一定的工艺制成的无公害水泥。生态水泥的生产方式主要有两种:一是提高原材料的利用程度;二是应用科学的`方法寻找新的水泥生产原料。

　　2．1．1高贝利特水泥

　　高贝利特水泥属于硅酸盐水泥系列，其生产工艺和原材料与硅酸盐水泥大致相同。硅酸盐水泥熟料煅烧过程中的热耗主要包括两个方面:一是碳酸钙的分解;二是高温矿物的生成，主要是阿利特的生成。传统硅酸盐水泥熟料的烧成温度一般为1450℃，其中贝利特的含量为20%～30%;而高贝利特水泥熟料中的贝利特含量为50%～55%，贝利特的烧成温度为1200～1250℃，所以生产高贝利特水泥可以节约大量的燃料，降低CO2、SO2以及NOx的排放。另外，高贝利特水泥原料中钙质原料的含量较低，可减少石灰石的用量，也可选用品质较低的石灰石。高贝利特水泥的3d、7d强度比通用硅酸盐水泥低，但28d强度基本持平，90d强度会超过通用硅酸盐水泥;高贝利特水泥比通用硅酸盐水泥的水化热低，干缩小，抗冻性及抗碳化性好。

　　2．1．2少熟料和无熟料水泥

　　少熟料和无熟料水泥是指在水泥中少使用或不使用硅酸盐水泥熟料的一类水泥。我国每年产生大量的工业废渣，如粉煤灰、矿渣、火山灰、硅灰、钢渣、煤矸石以及石灰石粉等。经过国内外学者的研究，采用混合材取代部分水泥熟料已经有了较完善的技术标准。在欧洲，掺混合材的水泥占水泥总产量的一半以上。在我国，掺混合材的水泥的应用也十分广泛。掺混合材不仅节约了能源，使废渣得到了二次利用，而且在某些方面可以改善水泥的性能。少熟料水泥中的混合材通常需要在水泥水化产生的Ca(OH)2的作用下进行二次水化反应，无熟料水泥通常需要添加碱组分来激发水化反应。无熟料水泥方面研究比较多的有碱矿渣水泥、石膏矿渣水泥、钢渣矿渣水泥以及砌筑水泥等。