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建筑与环保
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化学是研究物质的组成、结构、性质及其化学变化规律的自然科学学科。化学的发展为人类带来了7万多种常用化学制品［1］。（参考《建筑中文网》）
在建筑材料方面，“秦砖汉瓦”已逐渐被取代，在传统的钢筋、水泥、玻璃及陶瓷之后，各种新型建筑材料不断涌现。化学建材产品已进入千家万户；大力发展轻型、高强、节能、少污染的新型建筑材料对我国现代化建筑具有极重要的现实意义。为此，在经济高速发展的同时，强化环境与资源的保护，做到对不可再生资源合理开发，节约使用；对可再生资源不断增殖，永续使用；综合治理各种环境污染，才能确保经济稳定持续的发展。
人类的环境是人类立体的外部世界，环境是建筑工程有机的组成部分。随着建筑材料的发展，环境问题愈来愈突出，作为这方面的工程技术人员必须认真考虑对环境带来的影响。事实上，建筑业对环境造成的各种污染相当严重，反之环境恶化对建筑业的影响也不可忽视。这里我们应该指出：化学为人类造福，也带来了化学污染；但对环境污染的治理和三废综合利用，特别是利用大量固体工业废渣生产建筑材料，化学方法仍是最主要的、最有效的手段。
1建筑工程造成的环境问题
我们每个人可能都碰到过，当你进入一家商场时，迎面闻到一股讨厌的香蕉水之类的气味，这是商场作部分装修时，硝基漆等中的混合溶剂挥发出来的气味污染了空气。当你装修新房后，立即搬入或人造建材使用不当，甲醛等有害气体还未排尽，而严重超标，那么就会刺激人眼至红肿流泪，且危害肺部，严重影响了你的健康［2］。以上只是建筑装修中造成空气污染的两例。其它建筑造成的污染是多方面的。
（1）大气污染：建材工业是仅次于电力工业的全国第二位耗能大户。煤、油、燃气大量燃烧排出CO2、SO2、SO3、H2S、NOx、CO等气体。在水泥、石棉等建筑材料生产中和运输过程中大量粉尘产生。化学建材中塑料的添加剂、助剂的挥发；涂料中溶剂的挥发，粘接剂中有毒物质的挥发等都对大气带来各种污染。
（2）建筑垃圾：施工中“剩余混凝土”，根据北京市有关统计为总混凝土量的0.8%.北京市每年约用200万m3，就有1.6万m3混凝土浪费。相伴的废水也对环境造成污染。还有废建筑玻璃纤维、陶瓷废渣、金属、石棉、石膏，装饰装修中的塑料、化纤边料等，都需要再生利用。
（3）废水污染：国家规定，混凝土拌和用饮用水，一般都用自来水，pH要求大于4.但建筑工地废水（混凝土搅拌地）碱性偏高pH=12～13，还夹杂有可溶性有害的混凝土外加剂。水泥厂及有关化学建材生产企业，超标废水大量排放。还有窑灰和废渣乱堆或倒入江湖河海，造成水体污染。
（4）可耕土地大量减少：每生产一亿块粘土砖，就要用去1.3×104m2土地，对我国人口众多，人均土地偏少的国家是很严重的资源浪费。
（5）建筑施工中建筑机械发出的噪音和强烈的振动：噪声已成为城市四大污染之一，即废水、废气、废渣和噪声。噪声对人的听觉、神经系统、心血管、肠胃功能都造成损害。据测试有相当部分的现场施工，噪声都在90～100dB（A声级标准）。远高于国家规定标准：白天平均小于75dB，夜间施工小于55dB［3］。
（6）光污染及光化学污染：城市高层建筑群不利于汽车尾气及光化学产物的扩散。使NOX等气体对人体产生光化学作用，危害人体健康。另外城市高楼的玻璃幕墙产生污染现象也相当严重。
（7）可能造成放射性污染：有些矿渣、炉渣、粉煤灰、花岗岩、大理石放射性物质超量。据有关部门测试，天然大理石近30%放射性超标。制成建筑制品对人体造成外照射（γ射线）和内照射（氡气吸入）。人生活在这样的居室中长期受放射性照射，影响身体健康。
2环境对建筑物的影响
（1）大气污染与酸雨的影响。酸雨通常是指pH值低于5.6的降水。酸雨的形成主要原因是大气污染造成。大气中的SO2、SO3、NOX、H2S、CO2等溶入雨水中，使雨水pH小于5.6.我国西南地区及长江下游地区酸雨的pH值已降到4.0以下，严重影响生物的生存条件，使土壤严重酸化。同时酸雨对建筑物、材料、雕塑、古文物、金属等的腐蚀作用明显，酸雨使材料表面的涂层失去光泽或变质而脱落；使光洁的大理石建筑逐渐变成松软的石膏。大理石主要成分是CaCO3，侵蚀反应机理为［4］：
CaCO3 SO3-4 2H H2O=CaSO4*2H2O CO2 CaCO3 2NO-3 2H =Ca（NO3）2 H2O CO2
酸雨对金属腐蚀主要是电化学腐蚀。
（2）建筑表面析白现象。建筑物表面析白现象，俗称泛碱或起霜。这是建筑物的混凝土、砂浆、砖砌体等表面常发生的现象。据统计析白现象可高达36%.形成原因是：水泥、砂、石子、砖和化学外加剂中可溶性成分被水溶析出，随着水分蒸发逸出，留下物呈白色固体，或留下物与空气中CO2作用生成白色固体。其主要成分为：Ca（OH）2、CaCO3、CaC2O4、Na2SO4、Na2CO3、K2CO3，大都是碱性物质。本质原因还是与原材料质量和施工质量相关。但外部环境阴湿、不通风、气温偏高、水源不洁也有重要关系。
（3）建筑用高分子材料老化。导致高分子材料老化的因素，主要是光、热、机械力、氧气、水、霉菌及化学物质的作用。这些因素往往是综合作用于高聚物，通过物理化学过程使其老化。主要老化反应可归纳为键的裂解反应和键的交联反应。裂解反应是大分子键断裂，相对分子质量降低，使高分子化学物变软、发粘并丧失机械强度；交联反应是大分子与大分子相连结，产生体型结构，使高分子化合物进一步变硬、变脆，而丧失弹性。两种反应往往同时并存。
（4）金属材料的化学腐蚀和电化学腐蚀。
（5）其他影响。江水、海水、污水对江河堤坝的冲刷浸浊，地下水对地下建筑的渗析破坏；还有自然灾害的破坏，地震、水涝、龙卷风及台风等的自然力破坏。
3工业固体废渣在建筑材料中的综合利用
工业固体废渣的综合利用可见表1［5］。
表1主要工业废渣的综合利用
| 废 渣 | 主 要 用 途 | |
| 冶金废渣 | 高炉渣 | 矿渣水泥、混凝土骨料、筑路材料、砖瓦砌块、矿渣棉、铸石、建筑防火材料、肥料、微晶玻璃等。 |
| 钢渣 | 水泥、磷肥、筑路材料、建筑防火材料等 | |
| 重金属、有色金属矿渣 | 水泥、砖瓦、砌块、混凝土、渣棉，道路材料、金属回收等 | |
| 采矿废渣 | 煤 石 尾矿渣 | 水泥、砖瓦、轻混凝土骨料、陶瓷、耐火材料、铸石等 水泥和砖瓦等 |
| 燃料废渣 | 粉煤灰 | 水泥、砖瓦、砌块、墙板、轻骨料、道路材料、肥料、矿棉、铸石等 |
| 化学废渣 | 塑料废渣 硫铁矿渣 电石渣 磷石膏 磷 渣 | 再生塑料、炼油、代砂石铺路、土壤改良剂等 炼铁、水泥、砖瓦、水泥添加剂、制硫酸亚铁等 制砖、代石灰作建筑材料、烧水泥、大型砌块等 水泥添加剂、熟石膏、生产硫酸等 生产水泥、矿渣、矿渣棉、轻集料等 |
从表中可知工业固体废渣最大量是用作建筑材料与原材料。以粉煤灰为例：1995年产量已达到11677万t，综合利用5592t，排入河海176万t［6］。主要用来生产粉煤灰水泥、加气混凝土、蒸养粉煤灰砖、烧结粉煤灰砖、粉煤灰砌块。而煤矸石建筑行业每年用来制砖就是2000多万t，年产砖30亿块。由此可见，建材工业为工业固体废渣的综合利用作出了很大的贡献。但据计算1995年工业固体废渣的平均利用率是39.7%，还有很多工作要做。
4加强环保意识，提倡化学建材、绿色建材、绿色建筑
人类只有一个“地球村”，生命也只有一次，拥有一个生态平衡的“绿色”地球是人类共同的愿望。水体污染、酸雨、温室效应、臭氧层破坏、“白色污染”、含铅汽油的使用等都是全球性的问题，已是各国政府关注的焦点。我国政府十分重视环境的保护，淮河的综合治理已达到第一期目标，太湖正在大力治理。各种环保法规正在不断出台和完善。无铅汽油在各大城市推广使用，我国政府决定2000年7月1日全面实施使用无铅汽油。白色污染的治理已在交通航运中初显成效。作为建筑行业同样是任重而道远。
（1）大力宣传，加强环保意识。人人行动起来，从我做起。大学教科书中要有本专业环保问题的内容。例如工民建专业的“建筑材料”教科书各版本上都没有建材环保、建筑与环保的章节；工民建专业要有“建筑工程化学”课，强调环保意识，强调化学在建筑材料和建筑工程环保方面是大有可为的。化学建材的方兴未艾就是证明。
（2）制订各行各业健全的环保法规。大家都遵照国标、部标、行业标准执行。不能从地方利益、局部利益、眼前利益考虑，要顾全大局。不能以罚款了事。
原文网址：http://www.pipcn.com/research/200507/2912.htm
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