材料市場調研報告
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摘要：
近年來我國土木工程材料工業有了長足的進步和發展，但與發達國家相比，還存在著品種少、質量檔次低、生產和使用能耗大及浪費嚴重等問題，因此如何發展和應用新型土木工程材料已成為現代化建設急需解決的關鍵問題。主要介紹了土木工程材料的歷史與現狀及發展趨勢，闡述了綠色環保材料及生態建材的優良性能，指出了綠色建材的發展趨勢。
關鍵字：
土木工程材料；綠色環保；發展趨勢
土木工程是房屋、公路、鐵路、橋梁、水工、港工及地下工程的總稱。從古至今，土木工程始終與人類的生存與發展緊密相關。隨著社會的進步和人們物質生活水平的提高，人類對土木工程的利用和需求也越來越高。土木工程的發展呈現出綠色、健康、節能、環保的新趨勢。
土木工程材料是土木工程的物質基礎，決定著土木工程的使命質量和壽命。土木工程材料包括土木工程中使用的各種材料及制品。根據物質組成的種類及化學成分，傳統的土木工程材料包括：鋼材、木材、砌筑材料、氣硬性無機膠凝材料等等。但在其生產、使用過程和回收中，不僅消耗了大量的資源和能量，而且帶來了環境污染等問題。因此，將土木工程材料向綠色建材發展迫在眉睫。為此，人們開始對新的建筑材料進行研發，尋找既能瞞住材料性能的要求，又不破壞環境，而且還能夠改善環境的“生態建材”。“綠色建材”是才1988年國際材料學科研討會上首次提出的，隨后在1992年聯合國召開了環境與發展大會，并于1994年設立了“可持續產品開發”工作組。技術工作者們也致力于新材料的開發，并取得了一系列的研究成果。
一、土木工程材料發展現狀
土木工程材料可按不同原則進行分類。根據材料的來源分，可分為天然材料及人造材料；根據其功能分，可分為結材料、裝飾材料、防水材料、絕熱材料等。
目前，通常根據組成物質的種類及化學成分，將土木工程材料分為無機材料、有機材料和復合材料三大類。
人類從挖土、鑿石為洞、伐木搭竹為棚，利用天然材料建造非常簡陋的房屋等土木工程開始，到人類能夠用黏土燒制磚、瓦，用巖石燒制石灰、石膏之后，土木工程材料才由天然材料進入了人工生產階段，為較大規模建造土木工程創造了基本條件。18世紀—19世紀，資本主義興起，促進了工商業及交通運輸業的蓬勃發展，原有的土木工程材料已不能與此相適應，在其他科學技術進步的推動下，土木工程材料進入了一個新的發展階段，鋼材、水泥、混凝土及其他材料的相繼問世，為現代土木工程材料奠定了基礎。進入20世紀后，由于社會生產力突飛猛進，以及材料科學與工程學的形成和發展，土木工程材料不僅性能和質量不斷改善，而且品種不斷增加，以有機材料為主的化學建材異軍突起，一些具有特殊功能的新型土木工程材料，如絕熱材料、吸聲隔聲材料、各種裝飾材料、耐熱防火材料、防水抗滲材料以及耐磨、耐腐蝕、防爆和防輻射材料等應運而生。
今后，在原材料方面，要最大限度地節約有限的資源，充分利用再生資源及工農業廢料；在生產工藝方面，要大力引進現代技術，改造或淘汰陳舊設備，降低原材料及能源消耗，減少環境污染；在性能方面，要力求輕質、高強、耐久、多功能及結構）功能（智能）一體化；在產品形式方面，要積極發展預制技術，逐步提高構件化、單元化的水平。
二、新型土木工程材料—綠色建材和生態建材
1、綠色建材
土木工程材料行業對資源的利用和對環境的影響都占據著重要的位置，在產值、能耗、環保等方面都是國民經濟中的大戶，為了保證源源不斷地為工程建設提供質量可靠的材料，避免新型材料的生產和發展對環境造成危害，因此“綠色建材”應運而生。目前正在開發的和已經開發的綠色建材主要有以下幾種：
第一、利用廢渣類物質為原料生產的建材。這類建材以廢渣為原料生產磚、砌塊材板及膠凝材料，其優點是節能利廢，但仍需依靠科技進步，繼續研究和開發更為成熟的生產技術，使這類產品無論是成本上，還是性能方面真正能達到綠色建材標準。
第二、利用化學石膏生產的建材產品，用工業廢石膏代替天然石膏，利用先進的生產工藝和技術可生產各種土木建筑材料產品，這些產品具有石膏的許多優良性能，開辟石膏建材的新來源，并且消除了化工廢石膏對環境的危害，符合可持續發展戰略。
第三、利用廢棄的有機物生產的建材產品，以廢塑料、廢橡膠及廢瀝青等可生產多種土木工程材料。如防水材料、保溫材料、道路工程材料及其他室外工程材料。這些材料消除了有機物對環境的污染，還節約了石油等資源，符合在資源可持續發展方面的基本要求。
第四、利用各種代木材料，用其他廢料制造的代木材料在生產使用中不會有害人的身體健康，利用高興技術使其成本和能耗降低，將是未來綠色建材的主要發展方向。
第五、利用來源廣泛的地方材料為原料，利用高科技生產的低成本健康建材，不同的地區都可能有來源豐富、不同種類的地方材料。根據這些地方的性質和特點，利用現代技術，可生產各種性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些復合性材料也是綠色建材的發展方向。
2、生態建材
為了節約能源、凈化環境，人們正在研發開發“生態建材”。生態建材屬于生態材料屬于生態材料的范疇。最早提出這一概念的是以山本良一為首的日本東京大學研究小組，他們在研究了所使用的材料與生態環境之間的關系后，認為生態材料大大減少了對環境的污染。
（1）生態建材應具有先進性，它既可以拓展人類的生活領域，又能為人類開拓更廣闊的活動空間。
（2）生態建材應具有環境協調性，它既能減少對環境的污染危害，從社會持久發展及進步的觀點出發，使人類的活動范圍和外部環境盡可能協調，又在其制造過程中最低限度地消耗物質與能源，使廢棄物的產生和回收處理達到最小，產生的廢棄物能被處理、回收和再生利用，并且這一過程不產生污染。
（3）生態建材應具有舒適性，它既能創造一個與大自然和諧的健康生活環境，又能使人類在更加美好、舒適的環境中生活。綜合具備上述三種特性的建筑材料就構成了生態建材，也就是說，具有上述特征的建筑材料或工藝技術可稱為“生態建材”或“建筑材料的生態環境化技術”。
三、土木工程材料的發展趨勢
隨著城市化、工業化進程的加快和生產力水平的大幅度提高，全球性資源匱乏和能源短缺現象日益嚴重，大量的建筑廢棄物等待處理，廢舊物品的再生利用成為21世紀人類生活的主題。隨著“綠色奧運”的成功舉行，“綠色環保”已成為現代人追求的生活目標。目前，世界各國的城市規劃、建筑設計都強調以綠色建筑為宗旨的綠色環境。綠色環境是指人類生存的環境必須受到良好和有效的保護，是指達到生態環境標準、無污染的標志。為滿足綠色環境的要求，土木工程材料應具有健康、安全、環保的基本特性滿足輕質、高強、耐用、多功能的優良技術性能和美觀的美學功能。
四、 總結
總而言之，土木工程材料往往標志一個時代的特點。土木工程材料的發展的過程是隨著社會生產力一起進行的，它和工程技術的進步有著不可分割的聯系。工程中選材料時通過對環境的影響對后來人的影響來決定土木工程材料的好壞，在未來，基于材料原有的性質的基礎上。
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