新型绿色建材的可靠性与环境适应性

发布时间：2024-11-29 14:18

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新型绿色建材的可靠性与环境适应性

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　　随着社会快速发展，绿色环保的生活已经成为人们普遍的价值追求，绿色环保建材也已经成为建筑行业发展的主要方向。近年来，我国在绿色建材的研究、开发、生产等方面取得了长足的发展。

　　与传统建材相比，绿色建材具有鲜明的特色，包括更满意的使用性能、优良的功能性、健康安全性及生命周期环境影响等四个方面。通常对于绿色建材，人们强调更多的是其健康安全性及生命周期内对环境影响性;而对绿色建材的可靠性与环境适应性的关注还是明显缺乏。可靠性和环境适应性差的产品，在使用环境作用下，绿色建材性能下降、状态改变，不仅影响材料外观，还直接影响建筑物的使用寿命，造成巨大经济损失，以及资源能源的浪费，这显然会影响到产品本身的节能环保性能。

　　有关资料表明，在建材和建筑行业中，每年因材料的自然环境腐蚀与老化造成的经济损失就达1000亿元。因此，材料耐久性问题所涉及的可靠性和环境适应性问题，也是评价建筑材料绿色度和建筑建材的重要指标。

　　据权威媒体报道，中国是世界上每年新建建筑量最大的国家，每年新建面积达20亿平方米，建筑的平均寿命却只能维持25年~30年。与英国建筑平均寿命132年、美国74年、日本50年相比，差距巨大。此外，可靠性和环境适应性差的装修材料还会导致过高频率的重复装修，这些将每年产生数以亿计的建筑垃圾，造成严重的资源浪费和巨大的环境威胁，这与当前资源能源短缺及环境污染严重的现实构成尖锐的矛盾，和“低碳经济”或建材绿色化的初衷也是背道而驰的。这纵然有规划、设计、施工的原因，但与缺少建筑材料的可靠性和环境适应性研究和实践，缺乏严格的检测、评价及缺少相关标准规范亦有极大的关系。

　　工业发达国家十分重视材料环境可靠性和环境试验数据的基础建设工作，起步早、规模大，并且建立了较为完善的材料环境条件和环境试验标准化体系。以往我国虽然参考国外标准制定了一些国家或行业的建筑材料环境条件与环境试验标准，但相关的材料环境条件和环境试验标准化工作仍相当滞后，不能满足国家建设和国际竞争的需要。

　　绿色建筑要求选择不仅环保节能和资源节约，而且还要求有可靠性与环境适应性好的建筑材料。因此，开展建筑材料的可靠性与环境试验技术研究，提升各种气候环境条件下的材料使用的可靠性和适应性水平，制定建筑材料环境适应性试验、检测、分析与评价系列标准等，将为我国建设行业设计与材料使用提供选择，为国家新材料领域重点科研项目的实施提供信息保障，为新型建材的研究开发、质量与性能的提高和生产工艺的改进等提供理论依据。

　　另一方面，建筑材料生产、使用时通常会根据相关的规范要求进行试验、检测，选择使用必须符合国家、行业的相关要求的产品。这些性能技术指标通常包括物理性能(如密度、堆积密度等)、力学性能(如抗压、抗拉等强度)和工艺性能。比如钢管就应该对其进行渗透试验，检测有无裂纹等缺陷;水泥应该检测其安定性、强度、细度、凝结时间等;砂主要检测其级配、细度模数、含泥量等;混凝土主要检测其抗压强度、和易性、塌落度等。可是其使用时的可靠性和环境适应性的指标就很少，建材在使用初期往往性能很好，检测的指标也优异，但是经过日晒雨淋、高温高湿、温度变化或腐蚀性环境气体等环境要素的影响，性能指标老化快速，甚至最终绿色环保的性能也保持不住。

　　材料的可靠性水平除了与材料本身的性能(或称固有可靠性)有关，还与使用的环境条件密切相关。我国地域辽阔，气候多样，不同地区对建筑材料及构件的环境适应性要求各不相同，要根据不同的建筑材料及使用环境，研究不同环境应力对材料老化和失效机理，从而找到提高材料可靠性的应对措施。如建筑涂料要进行高温老化、大气腐蚀和室内加速腐蚀机理研究，改性沥青防水卷材在曝晒中进行拉力变化和断裂伸长率变化的试验评价，混凝土抗压强度与碳化深度变化等因素进行深入的评价和分析。

　　当前国家大力倡导开展绿色建筑行动，努力建设美丽中国，选择性能优异、可靠性和环境适应性高的建筑材料是基础之一。而环境试验与可靠性分析是建筑材料工程的重要组成部分，是提高其环境适应性和可靠性水平的重要手段。因此，在关注产品绿色节能环保的同时，也应充分开展建筑材料的可靠性和环境适应性研究，让绿色环保以及技术性能指标能够得到持续保障。

　　目前，我国绿色建材在节能环保与资源节约方面取得了很大的进步，包括在减少有毒有害物质的使用以及释放、提升节能效率、改善散热、节水、保温性能等，下一个发展阶段一个最主要的方向就是如何进一步地提升产品的可靠性和环境适应性，从而达到全面提升产品的使用寿命，提升行业和产品的竞争力，最终达到造福人类的目标。

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