第一篇:土木工程材料與生態(tài)環(huán)境
土木工程材料與生態(tài)環(huán)境
06環(huán)境工程3班 陳侃 200630230305 摘要:土木工程材料是應(yīng)用最廣,用量最大的材料。土木工程材料與經(jīng)濟(jì)建設(shè),人民生活水平密切相關(guān)。長(zhǎng)期以來,土木工程材料主要依據(jù)建筑物及應(yīng)用部位對(duì)材料提出的力學(xué)性能與功能要求進(jìn)行開發(fā),而不顧及其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。目前,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,節(jié)約資源和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)已成為全人類的共同目標(biāo),土木工程材料的生產(chǎn),使用和廢棄都必須考慮其余生態(tài)環(huán)境的關(guān)系。
關(guān)鍵詞:環(huán)境 影響 生態(tài)水泥 正文:
一,全球環(huán)境狀況。
環(huán)境是人類周圍一切物質(zhì),能量和信息的總和。環(huán)境污染的實(shí)質(zhì)在于,人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)索取資源的速度超過了資源本身及其替代品的再生速度以及向環(huán)境排放廢棄物的數(shù)量超過了環(huán)境本身的自凈能力。
由于資源過度消耗,人口激增以及環(huán)境污染等影響,目前全球有10大環(huán)境污染問題,包括生物多樣性日益減少,全球氣候持續(xù)變暖,森林面積銳減,大氣污染狀況持續(xù)惡化,水體污染日趨嚴(yán)重,固體廢棄物污染不斷增加,酸雨蔓延,海洋污染日益嚴(yán)重,臭氧層不斷破壞,土地荒漠化趨勢(shì)增加等。
盡管發(fā)達(dá)國(guó)家的空氣污染,水污染等環(huán)境問題得到了一定程度的治理,但并沒有從根本上解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中產(chǎn)生的各種環(huán)境污染。而且,在一些環(huán)境污染得到改善的同時(shí),另一些環(huán)境問題卻變得日益嚴(yán)重,如工業(yè)廢物,生活垃圾的劇增等。
總之,環(huán)境問題正變得復(fù)雜化,多樣化和全球化,使得人類不得不對(duì)以往的發(fā)展模式進(jìn)行反思和總結(jié),努力尋找新的發(fā)展模式;在提高經(jīng)濟(jì)效益,改善人類生活的同時(shí),保護(hù)環(huán)境,維持全球范圍的生態(tài)系統(tǒng)平衡,實(shí)現(xiàn)社會(huì),經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。特別是作為發(fā)展中國(guó)家的中國(guó),人口眾多,人均資源少,生態(tài)環(huán)境脆弱,發(fā)展水平低;因此,在創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)奇跡的同時(shí),努力改善生態(tài)環(huán)境狀況,尋求環(huán)境與社會(huì),經(jīng)濟(jì),人口相協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展道路,具有重要的戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實(shí)意義。
二,土木工程材料對(duì)環(huán)境的影響。
土木工程材料是應(yīng)用最廣,用量最大的材料,主要包括水泥,混凝土,建筑玻璃,建筑裝飾裝修材料等。土木工程材料與經(jīng)濟(jì)建設(shè),人民生活水平密切相關(guān)。長(zhǎng)期以來,土木工程材料主要是依據(jù)建筑物及其應(yīng)用部位對(duì)材料提出的力學(xué)性能與功能方面的要求進(jìn)行開發(fā)的。具體說,結(jié)構(gòu)材料主要追求高強(qiáng)度,高耐腐蝕性等方面的“先進(jìn)性”,而裝飾材料則追求其功能性和設(shè)計(jì)圖案的美觀等方面的舒適性。傳統(tǒng)土木工程材料在生產(chǎn)過程中不僅消耗大量的天然資源和能源,還向大氣中排放大量的有毒氣體(二氧化碳,二氧化硫,氮氧化物等),向地域排放大量固體廢棄物,向水域排放大量污水。某些土木裝飾裝修材料在使用過程中釋放對(duì)人體有害的揮發(fā)物。廢舊的建筑物與構(gòu)筑物被拆除后,被廢棄的土木工程材料通常不再被利用,而成為又一環(huán)境污染源。
以土木工程材料生產(chǎn)而言,目前每年生產(chǎn)各種土木工程材料要消耗資源50億噸以上,消耗能源達(dá)2.3噸標(biāo)準(zhǔn)煤,破壞農(nóng)田0.7萬公頃。在土木工程材料中最常見的普通水泥,石灰等,目前每生產(chǎn)1t水泥熟料要排放1t二氧化碳,0.74kg二氧化硫,1.5kg氮氧化物和130kg粉塵,每生產(chǎn)1t石灰要排放1.18t二氧化碳。在黏土磚瓦和立窯水泥生產(chǎn)中含氟氣體的污染,其毒性較二氧化硫更為激烈。我國(guó)2000年的水泥年產(chǎn)量已經(jīng)超過了世界總產(chǎn)量的三分之一,全國(guó)水泥工業(yè)平均粉塵,煙塵排放量噠23.2kg/t,年排放量達(dá)1300萬噸,是造成城鎮(zhèn)嚴(yán)重污染的首要負(fù)責(zé)者。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,對(duì)土木工程材料的需要還要增加,如不加以解決,它造成的環(huán)境負(fù)荷問題將是災(zāi)難性的。因此,充分考慮與地球環(huán)境的協(xié)調(diào)性是今后發(fā)展土木工程材料所必須研究的重要問題。
三,環(huán)境對(duì)土木工程材料的影響。
目前地球大氣的環(huán)境問題主要有大氣中二氧化碳濃度的增長(zhǎng),氟利昂氣體引起的臭氧層破壞以及大氣污染引起的酸雨等。其中,大氣中二氧化碳濃度的增大會(huì)造成氣溫上升,架勢(shì)混凝土的碳化過程,從而影響混凝土構(gòu)件的耐久性,縮短建筑物的使用壽命。此外,臭氧層的破壞會(huì)是波長(zhǎng)短的紫外線輻射量增大,從而加速了高級(jí)裝飾材料涂料等有機(jī)土木工程材料的老化,降低抗風(fēng)化的能力,而酸雨的增加將加速欄桿,扶手等外露金屬的腐蝕。因此,在深入認(rèn)識(shí)破壞機(jī)理的基礎(chǔ)上,對(duì)土木工程材料及構(gòu)件制定新的壽命預(yù)測(cè)法和切身的防護(hù)措施是很重要的。
四,生態(tài)土木工程材料。
所謂生態(tài)土木工程材料,一般指有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境,提高居住質(zhì)量,性能優(yōu)異,多功能土木工程材料,是一類對(duì)人體,周邊環(huán)境無害的健康型,環(huán)保型,安全型的土木工程材料,是相對(duì)于傳統(tǒng)土木工程材料而言的一類新型土木工程材料,是環(huán)境材料在土木工程材料領(lǐng)域的延伸。從廣義上講,生態(tài)土木工程材料不是一種單獨(dú)的土木工程材料品種,而是對(duì)土木工程材料“健康環(huán)保安全”等屬性的一種要求,對(duì)原料,生產(chǎn)施工,使用及廢棄物處理等環(huán)節(jié)貫徹環(huán)保意識(shí)并實(shí)施環(huán)保技術(shù),保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。五,生態(tài)水泥。
隨著城市的發(fā)展,新的污水處理廠的不斷建立,污泥的排出量越來越大.由于污泥中含有重金屬、有毒有機(jī)物和病原微生物等成分,污泥的大規(guī)模土地資源化利用因此受到限制,如何妥善處置污泥成為污水處理工作中的一個(gè)難題。污泥灰分的成分和化學(xué)特性與粘土成分接近,理論上污泥可替代30%的粘土原料參與水泥生產(chǎn)。利用水泥窯不僅可以完全氧化污泥中的有機(jī)污染物、消滅病原體,還可將重金屬固定于熟料晶格中,減少了污泥的二次污染。以污泥為配料生產(chǎn)生態(tài)水泥可實(shí)現(xiàn)資源、能源的充分利用,對(duì)于重金屬含量偏高、不宜農(nóng)用的污泥是一種有效的處理方式,是變廢物為再生資源的另一有效途徑。
污水污泥除了有機(jī)物外往往還含有20%~30%的無機(jī)物,主要是硅、鋁、鐵和鈣等成分。一般情況下,污泥中灰分的成分和化學(xué)特性與粘土成分接近,理論上污泥可替代30%的粘土原料參與水泥生產(chǎn)。
生態(tài)水泥以生態(tài)環(huán)境和水泥的合成語而命名的。是一種新型的波特蘭水泥。這種水泥以城市垃圾燒卻灰和下水道污泥為主要原料,經(jīng)過一定的生產(chǎn)工藝制成無公害水泥,把生活垃圾和工業(yè)廢棄物變成了一種有用的資源。早在1993年,日本秩父小野田水泥(株)開展了“都市性綜合廢棄物利用生態(tài)水泥生產(chǎn)技術(shù)”的研究。2001 年在千葉縣建成世界上第一條生態(tài)水泥生產(chǎn)線。我國(guó)近年來也開展了利用污泥生產(chǎn)水泥的研究。上海新型建材研究開發(fā)中心在充分論證及實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)成功基礎(chǔ)上,分別在濕法回轉(zhuǎn)窯和四級(jí)預(yù)熱器回轉(zhuǎn)窯水泥廠進(jìn)行了多次工業(yè)試驗(yàn),在濕法生態(tài)水泥生產(chǎn)方面取得了成功的經(jīng)驗(yàn)。
生態(tài)水泥的制作工藝與普通水泥基本相同,包括生料制備、水泥煅燒和水泥制成的工序。一般生產(chǎn)1 t 生態(tài)水泥需用:垃圾灰0.5 t、脫水污泥0.3 t、石灰石及粘土等原料0.3 t。上述原料經(jīng)粉磨、均化、成粒,在1 350 ℃溫度下煅燒成熟料,再加入石膏,粉磨制成生態(tài)水泥。由于污泥中的Al2O3含量一般偏低,而且實(shí)際生產(chǎn)中污泥的性質(zhì)會(huì)有很大的變化,因此在生料配比時(shí),需根據(jù)污泥中和SiO2分析結(jié)果,加入鋁質(zhì)和硅質(zhì)的校正原料。
由于生態(tài)水泥在水化時(shí),生態(tài)水泥會(huì)溶出大量的氯離子,硬化體在養(yǎng)護(hù)和使用過程中也會(huì)釋放出含氯水化物,會(huì)對(duì)水泥中的鋼筋等增強(qiáng)材料造成侵蝕,因此對(duì)生態(tài)水泥應(yīng)用有一定限制,只可應(yīng)用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土、PC鋼絲或鋼纖維增強(qiáng)混凝土以外的領(lǐng)域,如建筑灰漿等,也可以作為土壤固化劑應(yīng)用于農(nóng)村濕地或者沼澤地基的改良中。
由于大量工業(yè)廢水超標(biāo)排放使得污泥成分日益復(fù)雜, 污泥中存在大量重金屬、有毒有害有機(jī)污染物和病原微生物等, 使污泥處理難度增加。污泥農(nóng)用作為目前最被認(rèn)為是污泥資源化較為有效的處置方式,但重金屬是限制污泥大規(guī)模土地利用的最主要因素,農(nóng)業(yè)排水及雨水徑流等面源污染的問題也容易導(dǎo)致污泥的二次污染。以污泥作為配料生產(chǎn)水泥,可將其中的有毒有害物質(zhì)分解或固化,使“二次污染”的風(fēng)險(xiǎn)降至最小,又可實(shí)現(xiàn)資源、能源的充分利用,對(duì)于重金屬含量偏高、不宜農(nóng)用的污泥是一種有效的處理方式,是變廢物為再生資源的另一有效途徑,具有很廣闊的前景。
第二篇:材料與土木工程
摘要: 土木工程材料是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的重要基礎(chǔ)原材料之一。人類進(jìn)入21世紀(jì)以來,對(duì)生存空間以及環(huán)境的要求達(dá)到了一個(gè)前所未有的高度。這對(duì)土木工程材料的生產(chǎn)研究使用和發(fā)展提出了更新的要求和挑戰(zhàn)。特別是小康社會(huì)的建設(shè)和城鎮(zhèn)化的全面推進(jìn),乃至整個(gè)現(xiàn)代化建設(shè)的實(shí)施,預(yù)示著我國(guó)未來幾十年的的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步對(duì)土木工程材料有著更大的市場(chǎng)需求,也意味著我國(guó)土木工程材料領(lǐng)域有著巨大的發(fā)展空間。因此,了解土木工程材料的的發(fā)展?fàn)顩r、把握土木工程材料的發(fā)展趨勢(shì)顯得尤為重要。
1墻體材料?!鸢l(fā)達(dá)國(guó)家由于工業(yè)和技術(shù)水平的優(yōu)勢(shì)以及對(duì)墻體材料產(chǎn)品的性能與使用要求較高,墻體材料的發(fā)展起步較早,且在短期內(nèi)迅速的發(fā)展起來??v觀發(fā)達(dá)國(guó)家墻體材料的發(fā)展,總的特點(diǎn)是:產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理化;生產(chǎn)技術(shù)高層化;生產(chǎn)設(shè)備大型化、規(guī)?;簧a(chǎn)過程機(jī)械化、自動(dòng)化。
2土木工程涂料。土木工程涂料無公害,功能全。水乳型涂料成為建筑涂料的主○流。無機(jī)高分子涂料得到快速發(fā)展。
3土木工程塑料。塑料管道因質(zhì)輕,○、耐腐蝕、不結(jié)垢等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)廣泛應(yīng)用于住宅建筑、工程建筑和農(nóng)業(yè)中,從生產(chǎn)到應(yīng)用技術(shù)都已成熟,已成為建筑塑料中應(yīng)用量最大的品種。塑料門窗因具有氣密性好、隔熱、隔聲、防結(jié)露等優(yōu)點(diǎn),在國(guó)外發(fā)展很快。塑料地板是國(guó)外應(yīng)用最廣泛的鋪地材料。4土木工程防水材料。發(fā)達(dá)國(guó)家屋面防水材料以改性瀝青油氈和高分子卷材為○主。改性瀝青防水卷材在美、法、意、日等國(guó)家占主導(dǎo)地位;高分子卷材因其優(yōu)良的性能和施工簡(jiǎn)便,污染少,應(yīng)用量呈增長(zhǎng)趨勢(shì),并向復(fù)合化方向發(fā)展;防水涂料以橡膠為主,并向功能性方向發(fā)展高檔防水涂料生產(chǎn)設(shè)備正規(guī)化,除可控溫度、速度和攪拌裝置外,還有研磨、生產(chǎn)預(yù)處理、自動(dòng)稱量、自動(dòng)灌溉等裝置,設(shè)備型號(hào)功能越來越全。
2.我國(guó)土木工程材料工業(yè)與世界先進(jìn)水平的主要差距 1總體水平分析 ○我國(guó)土木工程材料就產(chǎn)量來說,可以稱為世界大國(guó)。但無論是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品品種、檔次、質(zhì)量、性能、配套水平,還是工藝,技術(shù)裝備,管理水平等均與世界先進(jìn)水品相差甚遠(yuǎn),是一個(gè)“大而不強(qiáng)”,甚至是“大而落后”的典型產(chǎn)業(yè)。
土木工程裝飾裝修材料雖然起步較晚,但起點(diǎn)較高,因此,相對(duì)與其他幾類材料而言,水平較高,與世界先進(jìn)水平差距不很突出。
在防水材料方面,雖然國(guó)際市場(chǎng)上現(xiàn)有的主要產(chǎn)品國(guó)內(nèi)都有生產(chǎn),但先進(jìn)產(chǎn)品的量并不大,而且生產(chǎn)技術(shù)和裝備水平都十分落后。
在保溫材料方面,無論就其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)還是技術(shù)水平等方面的差距都很大。2土木工程材料工業(yè)與世界先進(jìn)年水平的差距 ○我國(guó)是墻體材料的生產(chǎn)大國(guó),但又是粘土磚的生產(chǎn)王國(guó),就整體而言,與世界先進(jìn)水平差距很大。主要表現(xiàn)在:產(chǎn)品落后,結(jié)構(gòu)很不合理。裝備陳舊落后、機(jī)械化程度低、勞動(dòng)生產(chǎn)率低、產(chǎn)品強(qiáng)度低、質(zhì)量差。
土木工程材料的發(fā)展趨勢(shì)
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和建筑工業(yè)發(fā)展的需要,一大批新型土木工程材料應(yīng)運(yùn)而生,而社會(huì)的進(jìn)步、環(huán)境保護(hù)和節(jié)能降耗及建筑業(yè)的發(fā)展,又對(duì)土木工程材料提出了更高的要求。因而,今后一段時(shí)間內(nèi),土木工程材料將向以下幾個(gè)方向發(fā)展。
1復(fù)合化。單一的材料往往難以滿足要求,復(fù)合材料應(yīng)運(yùn)而生。所謂復(fù)合○技術(shù)是將有機(jī)和有機(jī)、有機(jī)和無機(jī)、無機(jī)和無機(jī)材料在一定的條件下,按適當(dāng)?shù)谋壤龔?fù)合。然后經(jīng)過一定的工藝條件有效地將幾種材料的優(yōu)良性結(jié)合起來,從而得到性能優(yōu)良的復(fù)合材料。
2多功能化。隨著人們生活水平的提高,對(duì)材料的功能的要求越來越高,○要求新型材料從單一功能向多功能方向發(fā)展。即要求材料不僅要滿足一般的使用要求,還要求兼具呼吸、電磁屏蔽、防菌、滅菌、抗靜電、防射線、防水、防霉、防火、自潔智能等功能。
3節(jié)能化、綠色化?,F(xiàn)代人們要求材料不但有良好的使用功能,還要求材○料無毒、對(duì)人體健康無害、對(duì)環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生不良影響,即綠色土木工程材料。所謂綠色土木工程材料主要是指這些材料資源能源消耗低,大量利用地方資源和廢棄資源;對(duì)環(huán)境對(duì)人體友好,能維持生態(tài)環(huán)境的平衡;同時(shí),可以循環(huán)利用。
4輕質(zhì)高強(qiáng)化。輕質(zhì)主要指材料多孔、體積密度小。高強(qiáng)主要指材料強(qiáng)度○不小于60MPa。
隨著人類文明及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,土木工程材料的不斷進(jìn)步與改善?,F(xiàn)代土木工程中,盡管傳統(tǒng)的土、石等材料的主導(dǎo)地位已逐漸被新型材料所取代。目前,水泥混凝土、鋼材、鋼筋混凝土已是不可替代的結(jié)構(gòu)材料;新型合金、陶瓷、玻璃、有機(jī)材料及其他人工合成材料各種復(fù)合材料等在土木工程折中占有愈來愈重要的位置。
改革開放以來,中國(guó)的各個(gè)方面都加速了前進(jìn)的步伐,土木工程材料的發(fā)展目前呈現(xiàn)了新的轉(zhuǎn)機(jī),伴隨著中國(guó)建筑工程、基礎(chǔ)工程、國(guó)防防護(hù)工程的大規(guī)模興建和前所未有的發(fā)展速度,高速公路、高速鐵路、地下工程、大型和超大型橋梁工程,水電-核電-風(fēng)電工程、國(guó)家治山治水與治海治沙工程,南水北調(diào)與西氣東輸工程等等,其建設(shè)規(guī)??涨埃绺咚俟吠ㄜ?yán)锍逃?.7萬公里擴(kuò)大到2.74萬公里,鐵道建設(shè)從2006年到2010年政府將投資125000
億人民幣建設(shè)17000公里、時(shí)速達(dá)300~350KM/小時(shí)的新干線,電力方向的建設(shè)與發(fā)展遍及全國(guó)各個(gè)省份,所有這些無一不與新型、高性能、高抗力的土木工程材料息息相關(guān)。2007年我國(guó)水泥產(chǎn)量13.6億噸,不僅居世界首位,而且占世界總產(chǎn)量的50%。混凝土產(chǎn)量超過70億噸,居世界第一,占全世界總產(chǎn)量的45%以上。特別是對(duì)土木工程材料的性能和功能的要求越來越高,這就大大推動(dòng)和促進(jìn)了土木工程材料基本理論和應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,已是土木工程材料自主創(chuàng)新的重要推動(dòng)力。土木工程材料現(xiàn)狀及要求
與以往相比,當(dāng)代土木工程材料的物理力學(xué)性能也已獲得明顯改善,隨著現(xiàn)代陶瓷與玻璃的性能改進(jìn),其應(yīng)用范圍也有明顯的變化。例如水泥和混凝土的強(qiáng)度、耐久性及其他功能均有所改善。隨著現(xiàn)代陶瓷與玻璃的性能改進(jìn),其應(yīng)用范圍與使用功能已經(jīng)大大拓寬。此外,隨著技術(shù)的進(jìn)步,傳統(tǒng)的應(yīng)用方式也發(fā)生了較大變化現(xiàn)代施工技術(shù)與設(shè)備的應(yīng)用也使得材料在工程中的性能表現(xiàn)比以往好為現(xiàn)代土木工程的發(fā)展奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。盡管目前土木工程材料在品種與性能上已有很大的進(jìn)步,但與人們對(duì)于其性能要求的期望值還有較大差距。首先工程中的性能表現(xiàn)比以往好為現(xiàn)代土木工程的發(fā)展奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。盡管目前土木工程材料在品種與性能上已有很大的進(jìn)步,但與人們對(duì)于其性能要求的期望值還有較大差距。
從土木工程材料的來源來看
鑒于土木工程材料的用量巨大,尤其在應(yīng)用方面,經(jīng)過長(zhǎng)期使用的不斷累積,單一品種或數(shù)個(gè)品種的原材料來源已不能滿足其持續(xù)不斷的發(fā)展的需求。尤其是歷史發(fā)展到今天,以往大量采用的粘土磚瓦和木材等已經(jīng)給社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展帶來了沉重的負(fù)擔(dān)。論文參考網(wǎng)。從另一方面來看,由于人們對(duì)于各種建筑物性能的要求不斷提高,傳統(tǒng)建筑材料的性能也越來越不能滿足社會(huì)發(fā)展的需求。為此,以天然材料為主要材料的時(shí)代即將結(jié)束,取而代之的將是各種人工材料,這些人工材料將會(huì)向著再生化、利廢化、節(jié)能化和綠色化等方向發(fā)展。
從土木工程對(duì)材料技術(shù)性能要求的方面來看
技術(shù)性能的要求也越來越多,各種物理性能指標(biāo)的要求也越來越高,從而表現(xiàn)為未來建筑材料的發(fā)展具有多功能和高性能的特點(diǎn)。具體來說就是材料向著輕質(zhì)高強(qiáng)、多功能、良好的工藝性和優(yōu)良耐久性的方向發(fā)展。
從土木工程材料應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)來看
為滿足現(xiàn)代土木工程結(jié)構(gòu)性能和施工技術(shù)的要求,材料應(yīng)用也向著工業(yè)化的方向發(fā)展。例如,水泥混凝土等結(jié)構(gòu)性能向著預(yù)制化和商品化的方向發(fā)展,材料向著半成品或成品的方向延伸,材料的加工、貯存、使用、運(yùn)輸及其他施工技術(shù)的機(jī)械化、自動(dòng)化水平不斷提高,勞動(dòng)強(qiáng)度逐漸下降。這不僅改變著材料在使用過程中的性能表現(xiàn),也逐漸改變著人們對(duì)于土木工程使用的手段和觀念。
2新型土木工程材料——綠色建材
土木工程材料行業(yè)對(duì)資源的利用和對(duì)環(huán)境的影響都占據(jù)著重要的位置,在產(chǎn)值、能耗、環(huán)保等方面都是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的大戶,為了保證源源不斷地為工程建設(shè)提供質(zhì)量可靠的材料,避免新型材料的生產(chǎn)和發(fā)展對(duì)環(huán)境造成危害,因此“綠色建材”應(yīng)運(yùn)而生。目前正在開發(fā)的和已經(jīng)開發(fā)的綠色建材和準(zhǔn)綠色建材主要以下幾種:
第一、利用廢渣類物質(zhì)為原料生產(chǎn)的建材,這類建材以廢渣為原料生產(chǎn)磚、砌塊、材板及膠凝材料,其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能利廢,但仍需依靠科技進(jìn)步,繼續(xù)研究和開發(fā)更為成熟的生產(chǎn)技術(shù),使這類產(chǎn)品無論是成本上,還是性能方面真正能達(dá)到綠色建材標(biāo)準(zhǔn)。
第二、利用化學(xué)石膏生產(chǎn)的建材產(chǎn)品,用工業(yè)廢石膏代替天然石膏,利用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和技術(shù)可生產(chǎn)各種土木建筑材料產(chǎn)品。這些產(chǎn)品具有石膏的許多優(yōu)良性能,開辟石膏建材的新來源,并且消除了化工廢石膏對(duì)環(huán)境的危害,符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
第三、利用廢棄的有機(jī)物生產(chǎn)的建材產(chǎn)品,以廢塑料、廢橡膠及廢瀝青等可生產(chǎn)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(jī)物對(duì)環(huán)境的污染,還節(jié)約了石油等資源,符合在資源可持續(xù)發(fā)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(chǎn)使用中不會(huì)有害人的身體健康,利用高興技術(shù)使其成本和能耗降低,將是未來綠色建材的主要發(fā)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(chǎn)的低成本健康建材,不同的地區(qū)都可能有來源豐富、不同種類的地方材料,根據(jù)這些地方的性質(zhì)和特點(diǎn),利用現(xiàn)代技術(shù),可生產(chǎn)各種性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些復(fù)合性材料也是綠色建材的發(fā)展方向。土木工程材料的發(fā)展趨向
眾多現(xiàn)象表明進(jìn)入21世紀(jì)以后,在我國(guó)甚至是全世界范圍內(nèi),土木工程材料的發(fā)展應(yīng)具有以下的一些趨向:
研制高性能材料,例如研制輕質(zhì)、高強(qiáng)、高耐久性、優(yōu)異裝飾性和多功能的材料,以及充分利用和發(fā)揮各種材料的特性,采用復(fù)合技術(shù),制造出具有特殊功能的復(fù)合材料。
充分利用地方材料,盡量減少天然資源,大量使用尾礦、廢渣、垃圾等廢棄物作為生產(chǎn)土木工程材料的資源,以及保護(hù)自然資源和維護(hù)生態(tài)環(huán)境的平衡。論文參考網(wǎng)。
節(jié)約能源,采用低能耗、無環(huán)境污染的生產(chǎn)技術(shù),優(yōu)先開發(fā)、生產(chǎn)低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的節(jié)能型材料。論文參考網(wǎng)。
材料生產(chǎn)中不得使用有損人體健康的添加劑和顏料,如甲醛、鉛、鎘、鉻及其化合物等,同時(shí)要開發(fā)對(duì)人體有益的材料,如抗菌、滅菌、除臭、除霉、防火、調(diào)溫、消磁、防輻射、抗靜電等。
產(chǎn)品可循環(huán)在再生和回收利用,無污染廢棄物,以防止二次污染。
總結(jié):總而言之,土木工程材料往往標(biāo)志一個(gè)時(shí)代的特點(diǎn)。土木工程材料的發(fā)展的過程是隨著社會(huì)生產(chǎn)力一起進(jìn)行的,它和工程技術(shù)的進(jìn)步有著不可分割的聯(lián)系。工程中選材料時(shí)通過對(duì)環(huán)境的影響對(duì)后來人的影響來決定土木工程材料的好換,在未來,基于材料原有的性質(zhì)的基礎(chǔ)上,“可持續(xù)發(fā)展”將是衡量建筑工程的一把尺子。
第三篇:土木工程與文獻(xiàn)檢索
土木工程與文獻(xiàn)檢索
當(dāng)今社會(huì),信息極大豐富,土木建筑業(yè)的信息亦是浩如煙海,故檢索土木工程信息對(duì)于土木人來說是一門不可或缺的學(xué)問。
建筑與土木工程網(wǎng)絡(luò)信息資源現(xiàn)狀在全球逐步進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)的年代,各個(gè)國(guó)家都在進(jìn)行信息化建設(shè)。在這種環(huán)境下,建筑與土木工程的網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)資源急劇增長(zhǎng),許多大型綜合性的數(shù)據(jù)庫(kù)都包含了大量的土木工程類的文獻(xiàn)資源。在我國(guó),哈爾濱工業(yè)大學(xué)圖書館已經(jīng)成立了“土木工程文獻(xiàn)信息中心”,天津大學(xué)圖書館自建“中國(guó)建筑文化數(shù)字圖書館”數(shù)據(jù)庫(kù)資源。2005年6月,十幾所設(shè)有土木建筑專業(yè)的高校圖書館召開了有關(guān)土木工程學(xué)科文獻(xiàn)共享及發(fā)展的會(huì)議。在國(guó)外,具有代表性的是美國(guó)土木工程協(xié)會(huì)(The American Society ofCivilEngineers,簡(jiǎn)稱ASCE),它成立于1852年,至今已有150多年的悠久歷史。目前,ASCE已和其他國(guó)家的65個(gè)土木工程學(xué)會(huì)有合作協(xié)議。ASCE是全球最大的土木工程出版機(jī)構(gòu),每年有5萬多頁(yè)的出版物。學(xué)會(huì)出版物2004年包括30種技術(shù)和專業(yè)期刊,以及各種圖書、會(huì)議錄、委員會(huì)報(bào)告、實(shí)踐手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)和專論等。ASCE出版的期刊大部分被SCI、EI收錄是土木工程學(xué)科的主要核心期刊。建筑與土木工程領(lǐng)域的研究者、工作者和學(xué)習(xí)者要了解目前網(wǎng)絡(luò)上該學(xué)科的分布情況,通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù),利用檢索工具幫助他們快捷地查找到這些寶貴的信息資源。
一、土木工程主要信息源的檢索
信息源類型較多。其中文獻(xiàn)信息源是其主要組成部分,而在文獻(xiàn)信息源中又以圖書、期刊(報(bào)紙)論文、學(xué)位論文、會(huì)議論文、標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)和專利文獻(xiàn)為主要檢索資料。各類型圖書館都注重電子圖書、期刊(報(bào)紙)、學(xué)位論文等的資料收藏。例如:中國(guó)知網(wǎng)(CNKI)、萬方數(shù)字資源、維普數(shù)字資源都是以上述信息源為主要收錄對(duì)象,檢索與利用較為方便;關(guān)于圖書的有超星、書生之家、方正阿帕比等數(shù)字圖書館,便于廣大讀者的檢索與閱讀。在紙質(zhì)和電子文獻(xiàn)中無論是以關(guān)鍵詞—— 土木建筑、土木工程。還是以分類(一般為《中圖法》分類)TU建筑科學(xué)進(jìn)行檢索,都會(huì)查到相應(yīng)較多的信息。
查找國(guó)外土建類核心期刊,除參考《國(guó)外科學(xué)技術(shù)核心期刊總覽(2004年)》外,還可以參考日本《科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(bào):土木·建筑工程學(xué)編》的有關(guān)類目及《國(guó)外科枝資料目錄:建筑工程》(中國(guó)建筑技術(shù)發(fā)展中心建筑情報(bào)研究所編)中的有關(guān)類目。利用《工程索引》、《科學(xué)引文索引》同樣可以得出土建類部分。
二、國(guó)內(nèi)外主要土建文獻(xiàn)機(jī)構(gòu)及其文獻(xiàn) ⑴、我國(guó)主要土建文獻(xiàn)機(jī)構(gòu)及其文獻(xiàn)舉例 ① 中國(guó)建筑科學(xué)研究院中國(guó)建筑科學(xué)研究院
我國(guó)目前最大的綜合性建筑科學(xué)技術(shù)研究機(jī)構(gòu),也是我國(guó)建筑科學(xué)技術(shù)和測(cè)試技術(shù)的中心。目前下設(shè)建筑結(jié)構(gòu)、地基基礎(chǔ)、工程抗震、混凝土、空氣調(diào)節(jié)、建筑物理、建筑機(jī)械化等7個(gè)研究所。主辦《建筑科學(xué)》、《工程質(zhì)量》、《建筑機(jī)械》、《建筑機(jī)械化》、《中國(guó)電梯》、《工程抗震》,協(xié)辦《建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)》和《土木工程學(xué)報(bào)》等專業(yè)刊物。
② 中國(guó)建筑技術(shù)發(fā)展研究中心中國(guó)建筑技術(shù)發(fā)展研究中心。
原名中國(guó)建筑技術(shù)發(fā)展中心。1989年改為中國(guó)建筑技術(shù)發(fā)展研究中心,是建設(shè)部領(lǐng)導(dǎo)下的科研事業(yè)單位。它收集和加工整理國(guó)內(nèi)外建筑書刊和文獻(xiàn)資料。開展文獻(xiàn)檢索及聲像服務(wù)工作;編輯出版有關(guān)科技刊物和資料。
③ 中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所
1952~1962年為中國(guó)科學(xué)院土木建筑研究所,1962年改名為中國(guó)科學(xué)院工程力學(xué)研究所,1970年以后由中國(guó)科學(xué)院和國(guó)家地震局實(shí)施雙重領(lǐng)導(dǎo),1984年4月歸屬國(guó)家地震局一家領(lǐng)導(dǎo)。與中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)共同主辦《地震工程與工程振動(dòng)》期刊和情報(bào)性刊物《世界地震工程》。
④ 中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)
成立于1912年,其前身是由我國(guó)近代杰出的工程師詹天佑先生創(chuàng)建的中華工程學(xué)會(huì)。學(xué)會(huì)主辦或參與協(xié)辦的期刊共計(jì)15種,其中:《土木工程學(xué)報(bào)》(月刊)是學(xué)會(huì)獨(dú)立創(chuàng)辦的綜合性學(xué)術(shù)期刊,還有12個(gè)期刊是與其他學(xué)會(huì)聯(lián)合主辦,具體刊名為《現(xiàn)代隧道技術(shù)》、《城市道路與防洪》、《城市公共交通》、《城市公交規(guī)劃與管理》、《煤氣與熱力》、《防護(hù)工程》、《給水排水》、《特種結(jié)構(gòu)》、《巖土工程學(xué)報(bào)》、《建筑結(jié)構(gòu)》、《施工技術(shù)》、《建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào)》;非公開發(fā)行的期刊有2種,分別是《建筑市場(chǎng)與招標(biāo)投標(biāo)》、《地基處理》。
⑵ 國(guó)外主要土建文獻(xiàn)機(jī)構(gòu)及其文獻(xiàn)
① 國(guó)際建筑研究與文獻(xiàn)委員會(huì)國(guó)際建筑研究與文獻(xiàn)委員會(huì)(簡(jiǎn)稱CIB)成立于1949年的聯(lián)合國(guó)咨詢機(jī)構(gòu)。出版的刊物有:會(huì)刊(刊登會(huì)議記錄、研究計(jì)劃的成果、新聞通訊等);《建筑研究與實(shí)踐》(雙月刊)。網(wǎng)站有Recent Publications欄目作為鏈接。
② 國(guó)際建筑師協(xié)會(huì)國(guó)際建筑師協(xié)會(huì)(簡(jiǎn)稱UIA)
1948年6月成立于瑞士,其主要宗旨是加強(qiáng)各國(guó)建筑師、學(xué)校、組織以及各種團(tuán)體之間的友誼、知識(shí)、藝術(shù)與職業(yè)聯(lián)系。出版的刊物有協(xié)會(huì)雜志(雙月刊)、內(nèi)容有建筑情報(bào)通訊。
③ 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(簡(jiǎn)稱IS0)
1940年成立,會(huì)址在瑞士日內(nèi)瓦。其宗旨是促進(jìn)和發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化,組織各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化工作的協(xié)調(diào)和一致,制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),出版國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化備忘錄,IS0年鑒,以及各種技術(shù)專業(yè)報(bào)告刊物。
④ 日本建筑研究所日本建筑研究所
成立于1946年。其技術(shù)水平代表日本建筑界的最高水平。在建筑相關(guān)的結(jié)構(gòu)、環(huán)境、防火、材料、建筑生產(chǎn)、住宅與城市、國(guó)際地震工學(xué)等領(lǐng)域開展基礎(chǔ)性及前沿性的研究。擁有先進(jìn)的試驗(yàn)設(shè)備和一流的科研實(shí)力。
三、基于網(wǎng)絡(luò)的土建信息資源檢索策略
⑴ 選擇檢索工具針對(duì)具體的檢索課題,要檢索比較專業(yè)的、學(xué)術(shù)性較強(qiáng)的文獻(xiàn)信息,如期刊論文數(shù)據(jù)庫(kù)、會(huì)議論文數(shù)據(jù)庫(kù)等,以保證檢索結(jié)果的全面性和權(quán)威性。在選擇數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí),要考慮四點(diǎn):一是要根據(jù)課題找針對(duì)性的數(shù)據(jù)庫(kù),二是要看是否易于獲取原文,三是要看數(shù)據(jù)庫(kù)的收錄年限,四是要看數(shù)據(jù)庫(kù)更新頻率。
⑵ 確定檢索項(xiàng)首先分析檢索課題,明確檢索要求。其次選擇適當(dāng)?shù)恼Z詞,確定檢索項(xiàng)。最后考慮檢索項(xiàng)之間的邏輯組配,編制檢索表達(dá)式。本課題屬于橋梁結(jié)構(gòu)領(lǐng)域?qū)W科范圍,也包括計(jì)算機(jī)仿真內(nèi)容。檢索中關(guān)鍵詞是橋梁、病害、仿真。三個(gè)主題概念間存在邏輯組配,用“and”進(jìn)行邏輯組配。數(shù)據(jù)庫(kù)所設(shè)檢索途徑多少不一,較為常用的有:題名、主題/關(guān)鍵詞、作者、分類、出處、全文自由詞、年份。比如“橋梁病害機(jī)理仿真研究“該課題如果不知道任何前沿動(dòng)態(tài),就先考慮從關(guān)鍵詞入手。在查找相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)資源之后,注意選擇本課題的同義詞和相關(guān)詞,如損傷、an-sys等等。另外注意該主題的發(fā)展動(dòng)態(tài),查找最新的研究方法,以期獲取最多的信息資源。
課程設(shè)計(jì)(論文)
題 目 名 稱 土木工程與文獻(xiàn)檢索 課 程 名 稱 文獻(xiàn)檢索與科技論文寫作 學(xué) 生 姓 名 龍菁菁 學(xué) 號(hào) 0941001021 系、專 業(yè) 城市建設(shè)系土木工程(房建方向)指 導(dǎo) 教 師 王澤楠
2012年 06月 20日
第四篇:化學(xué)與土木工程
化學(xué)與土木工程
化學(xué)就是把實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)放大到工業(yè)生產(chǎn)特別是大規(guī)模的生產(chǎn),生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大和經(jīng)濟(jì)效益提高的重要途徑是裝置的放大,以節(jié)省投資,降低消耗,減少占地, 節(jié)約人力。但是,在大裝置上所能達(dá)到的某些指標(biāo),通常低于小型試驗(yàn)結(jié)果,原因是隨著裝置的放大,物料的流動(dòng)、傳熱、傳質(zhì)等物理過程的因素和條件發(fā)生了變化。而這些問題的解決這些都在化學(xué)工程的研究范圍之內(nèi)?;瘜W(xué)工程的一個(gè)重要任務(wù)就是研究有關(guān)工程因素對(duì)過程和裝置的效應(yīng),特別是在放大中的效應(yīng),以解決關(guān)于過程開發(fā)、置設(shè)計(jì)和操作的理論和方法等問題。
它以物理學(xué)、化學(xué)和數(shù)學(xué)的原理為基礎(chǔ),廣泛應(yīng)用各種實(shí)驗(yàn)手段,與化學(xué)工藝相配合,去解決工業(yè)生產(chǎn)問題。同時(shí),化學(xué)工程的研究對(duì)象通常也是非常復(fù)雜的,主要表現(xiàn)在:①過程本身的復(fù)雜性:既有化學(xué)的,又有物理的,并且兩者時(shí)常同時(shí)發(fā)生,相互影響;②物系的復(fù)雜性: 既有流體(氣體和液體),又有固體,時(shí)常多相共存。流體性質(zhì)可有大幅度變化,如低粘度和高粘度、牛頓型和非牛頓型等,有時(shí),在過程進(jìn)行中有物性顯著改變,如聚合過程中反應(yīng)物系從低粘度向高粘度的轉(zhuǎn)變;③物系流動(dòng)時(shí)邊界的復(fù)雜性:由于設(shè)備(如塔板、攪拌槳、檔板等?;瘜W(xué)的主要研究?jī)?nèi)容包括單元操作、化學(xué)反應(yīng)工程、傳遞過程、化工熱力學(xué)、化工系統(tǒng)工程、過程動(dòng)態(tài)學(xué)及控制等方面。
如今,化學(xué)化工技術(shù)的多項(xiàng)專利已在土木工程方面付諸實(shí)際,當(dāng)今,化學(xué)化工技術(shù)的多項(xiàng)專利已在土木工程方面付諸實(shí)際使用,如由廣東佛山金皇陶瓷技術(shù)開發(fā)中心研制成采用無污染、低能耗真空高壓技術(shù)聚合而成的新型環(huán)保拋光石巨晶水晶石,京金燕冶金建筑技術(shù)發(fā)展中心開發(fā)的專利產(chǎn)品——金屬彩板裝飾瓦天然玻璃、人工玻璃)發(fā)泡制成的新型絕熱材料——發(fā)泡玻璃,由連安邦塑膠有限公司自主開發(fā)研制并生產(chǎn)的新型建筑裝飾材料——pvc外墻掛板等等,這就從客觀上印證了化學(xué)化工技術(shù)的重要性。而在國(guó)外,化工技術(shù)在建筑方面的應(yīng)用更加廣泛,由于國(guó)外的科技力量發(fā)達(dá),化工技術(shù)與土木工程的結(jié)合多傾向于綠色環(huán)保型,如低輻射鍍膜玻璃、低輻射塑料薄膜玻璃復(fù)合技術(shù)、Low-E中空玻璃、膠粉聚苯顆粒外保溫技術(shù)、纖維增強(qiáng)氯氧鎂復(fù)合材料、混雜鋼纖維-聚丙烯纖維增強(qiáng)混凝土等等。
人類與化工的關(guān)系十分密切,在現(xiàn)代生活中,幾乎隨時(shí)隨地都離不開化從衣、食、住、行等物質(zhì)生活,到文化藝術(shù)、娛樂等精神生活,都需要化工產(chǎn)品為之服務(wù)。有些化工產(chǎn)品在人類發(fā)展歷史中,起著劃時(shí)代的重要作用。它們的生產(chǎn)和應(yīng)用,甚至代表著人類文明的一定歷史階段。因 此,學(xué)好化工技術(shù)是做一個(gè)優(yōu)秀的土木建筑工程師的必然,所以,讓我們努力研究,認(rèn)真探索,爭(zhēng)取為中國(guó)做出更大的貢獻(xiàn)!
第五篇:生物技術(shù)與土木工程
生物技術(shù)與土木工程
從古自今,生物技術(shù)都有著極其廣泛的應(yīng)用,譽(yù)滿天下的洛陽橋又名萬安橋,位于洛陽江入海處,采用著名的“筏型基礎(chǔ)”與“種蠣固基法”。所謂“筏型基礎(chǔ)”,就是先拋置大量石塊形成石提,作為基礎(chǔ),然后在堤上造筏型橋墩,以分水勢(shì)。橋墩至今猶存。遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去,就像一排排小船乘風(fēng)破浪并肩托起大橋。
為了鞏固橋堤,又在橋下大量種植附著力強(qiáng)、繁殖迅速的牡蠣,創(chuàng)造了把生物學(xué)應(yīng)用于橋梁工程建筑的先例
在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,生物技術(shù)更是有著不可替代的應(yīng)用。每生產(chǎn)1噸水泥,就會(huì)產(chǎn)生1噸二氧化碳?xì)怏w。如今,在一項(xiàng)解決氣候變化的計(jì)劃中,研究人員正在開發(fā)一種以稻殼和煤灰生產(chǎn)的革命性新水泥。作為“英印教學(xué)與研究計(jì)劃”的一部分,印度和英國(guó)的科學(xué)家希望通過在該項(xiàng)目上的合作降低水泥的碳足跡——生產(chǎn)水泥的二氧化碳排放占全球排放的5%。
作為混凝土主要成分的普通水泥是在高溫下加熱石灰石與黏土制成的。除了制作混凝土,水泥還是砂漿、灰泥以及最常見的灌漿使用的基本成分。參與該項(xiàng)研究的Kevin Paine博士說:“混凝土是世界上僅次于水的第二大最常用材料,所以減少它的二氧化碳排放將對(duì)氣候變化起到真正的作用。”英國(guó)鄧迪大學(xué)和巴斯大學(xué)的研究人員通過燒煤時(shí)產(chǎn)生的煤灰、煉鋼時(shí)產(chǎn)生的爐渣等廢棄物,甚至是稻殼,來代替生產(chǎn)普通水泥時(shí)用到的部分原料,從而找到降低水泥碳足跡的方法。目前世界各國(guó)對(duì)生物工程十分重視,我國(guó)也把生物工程列為重點(diǎn)發(fā)展的科研項(xiàng)目之一。生物工程學(xué)的研究將對(duì)人類的生產(chǎn)方式和生活方式產(chǎn)生巨大的影響。
學(xué)院:建筑工程學(xué)院
班級(jí):土木103
姓名:郭凱
學(xué)號(hào):10442096