简述建设用地整备过程中的土体有机重构材料＊

雷光宇

（陕西省土地工程建设集团，陕西 西安 710054）

简述建设用地整备过程中的土体有机重构材料＊

雷光宇

（陕西省土地工程建设集团，陕西 西安 710054）

随着社会经济的快速发展，人们越来越重视建设用地安全问题。这个问题对人们的生活有非常大的影响。除了研究传统的土体承载力问题外，人们也越来越关注对土地生态安全的研究，而对于土体的材料研究则是核心问题。简要阐述了土地工程中材料的应用现状、特点及其发挥的作用，建议在土地工程中使用一些新型材料，以人为本，重视生态，以使用健康土体材料为终极目标。

建设用地；土体材料；有机重构；生态重建

1 背景阐述

土体有机重构的提出为建设用地整备提供了新思路，它不仅局限于结构的重构，在考虑建筑安全的前提下，还考虑到了有机生命体带来的影响。因此，土体有机重构首先要研发材料，只有选择了合适的材料，提供了健康的土体材料，保证了人们的使用安全，才能更好地进行后续工作。

以往对材料的研究大多都局限于对其物理、化学性质的分析，孤立地看待每一种材料，没有考虑其对周围生命体的影响，或者仅考虑了其对周围环境的影响。本文则从建筑材料的特性入手，不仅分析了传统意义的建筑材料，也分析了目前新型的建筑材料，并结合土体有机重构研究内涵，概述了建设用地材料研究中应该关注的内容，提出了以健康土体材料为建设用地整备的终极目标。

2 建设用地常用的材料

2.1 再生混凝土

随着城市化的不断深入，新建筑的建立和旧建筑的拆除都会产生大量的建筑垃圾，造成严重的环境污染和资源浪费。因此，废弃混凝土的处理和再利用是节约能源、保护环境的必然选择，也是当今社会研究的重要课题之一。在实际工作中，将废弃混凝土块经过清洗、破碎、分级，按一定比例相互配合后得到的“再生骨料”作为部分或全部骨料代替天然骨料配置的混凝土，即为再生混凝土。再生混凝土既能解决天然骨料资源紧缺的问题，保护骨料产地的生态环境，又能解决城市废弃物的堆放、占地和环境污染等问题，在一定程度上减轻了建筑垃圾对城市环境的破坏，为人们构建了舒适的生活环境，具有显著的社会效益、经济效益和环保效益，对城市的可持续发展有深远的意义。

2.2 土工合成材料

土工合成材料是一种新型的岩土工程材料，是人工合成的聚合物。土工合成材料的工程性能可分为物理性能、力学性能、水力学性能和耐久性能。从土工合成材料的功能方面讲，其具有以下6个作用：①过滤作用。土工合成材料置于土体表面或土层之间，可以有效地阻止土颗粒通过，防止由于土颗粒的过量流失而导致土体被破坏。②排水作用。土工合成材料可以将土中的水分汇集，沿着材料的平面排出体外。③隔离作用。土工合成材料能将多种不同粒径的土、砂、石料与地基或其他建筑材料隔离开，避免相互混杂，失去各种材料和结构的完整性，或发生土粒流失现象。④加筋作用。土工合成材料埋在土体中，可以增加土体模量，分布土体应力，传递拉应力，限制土体侧向位移，同时，还能增加土体与其他材料之间的摩阻力，增强土体和有关构筑物的稳定性。⑤防渗作用。土工合成材料可以防止液体的渗漏，气体的挥发，进而达到保护环境或建筑物安全的目的。⑥防护作用。土工合成材料对土体或水面可以起到防护作用。

2.3 土体材料改良剂

2.3.1 加固剂

加固土，是指采用一定的物理方法和化学方法及其相应的技术措施，使土的物理力学性能适应工程技术的要求。土壤加固剂加固土与石灰加固土相比，具有早期强度高、强度增长迅速快等特点，这对于工程中缩短工期、降低造价是有很大益处的。土壤加固剂加固土水稳定性、冻稳定性、收缩性能和疲劳性能等路用性能都优于石灰加固土，具有良好的应用前景。土壤加固剂加固土施工工艺简单，在施工过程中无需添加特殊的机械设备，易于被广大工程单位接受。

2.3.2 合成土壤改良剂

合成土壤改良剂是模拟天然改良剂人工合成的高分子有机聚合物，它可以改善土壤的物理性状，增强土壤的保水保土能力，有对肥料的吸附和释放作用。在土壤中施用PAM，可以使土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量增加。

2.4 保温材料

在建筑学中，习惯将用于控制室内热量外流的材料叫做保温材料，防止室外热量进入室内的材料叫做隔热材料。保温材料、隔热材料统称为绝热材料。常用的保温、隔热材料按其成分可分为有机、无机两大类，按其形态又可分为纤维状、多孔状、微孔、气泡、粒状、层状等多种。

3 建设用地材料的主要用途

3.1 承载力

3.1.1 地基承载力

地基承载力是地基土单位面积上随荷载增加所发挥的承载潜力。实际上，地基极限承载力的确定没有一个通用的界定标准，也没有一个适用于一切土类的计算公式，它主要根据工程经验所定下的界限和相应的安全系数加以调整，从而选取一个满足工程要求的地基承载力值。它不仅与土质、土层埋藏顺序有关，而且与基础底面的形状、大小、埋深、上部结构对变形的适应程度、地下水位的升降、地区经验的差别等有关，所以，不能作为土的工程特性指标。

3.1.2 生态承载力

生态承载力有两层基本含义：第一层涵义是指生态系统的自我维持与自我调节能力，以及资源与环境子系统的供容能力，为生态承载力的支持部分；第二层涵义是指生态系统内社会经济子系统的发展能力，为生态承载力的压力部分。生态系统的自我维持与自我调节能力是指生态系统的弹性大小，资源与环境子系统的供容能力则分别指资源和环境的承载能力大小；而社会经济子系统的发展能力指生态系统可维持的社会经济规模和具有一定生活水平的人口数量。

3.2 防渗性

防渗性，是指一种材料在不损坏介质构造的情况下，能使流体通过的能力。渗透系数又被称为水力传导系数，在各向同性介质中，将它定义为单位水力梯度下的单位流量，表示流体通过孔隙骨架的难易程度。

3.3 绿色安全性

绿色建材就是强调装饰材料除了具有实用功能、美观的外表之外，还具有对人体没有毒害，对环境没有污染，其性能是环保型和健康型的。目前，对绿色材料的研究内容主要包括：材料的设计和开发技术、材料的环境协调性和材料的环境协调性评估技术研究。

4 建设用地材料研究方向

随着科学技术的发展，各学科之间的交叉性和多元化使得新技术和新工艺出现，建筑材料也有了日新月异的变化。现阶段，建筑材料正朝着追求功能多样性、全寿命周期经济性和可循环再生利用性等方向发展。

4.1 绿色健康建筑材料

绿色健康建材，是指对环境有益或在对环境产生较小负荷的情况下，使用时能满足舒适、健康功能的建筑材料。绿色健康材料首先要保证其在使用过程中是无害的，并在此基础上实现净化和改善环境的功能。根据其所发挥的作用，绿色健康材料可以分为抗菌材料，净化空气材料，防噪声、防辐射材料和能产生负离子的材料。

4.2 节能建筑材料

建筑物节能是世界各国建筑学、建筑技术、材料学和相应空调技术研究的重点方向之一。建筑物的能耗是由室内环境所要求的温度与室外环境温度之间的差异造成的，因此，降低建筑物能耗的有效途径有2种：①改善室内采暖、空调设备的能耗效率；②增强建筑物围护结构的保温隔热性能。

4.3 舒适性建筑材料

舒适性建材，是指能够利用材料自身的性能自动调节室内温度和湿度来提高室内舒适度的建筑材料。室内温度是衡量环境舒适程度的指标之一。调温材料是利用相变材料在相变点附近低于相变点吸热、高于相变点放热的性质，将能量储存起来，达到节能降耗的目的。

5 结论

未来材料的发展要注重以下几方面的内容：①注重多种材料的复合，充分发挥各种材料的优势，以弥补某种单一材料所存在的缺陷；②注重材料的循环利用，避免由于材料替换所带来的二次污染；③开发研制新材料、新技术，以改善现有材料应用于绿色建筑中的不足。为了适应工程现代化的发展，响应我国建设资源节约型、环保型社会的号召，使用低能耗、多功能、少污染、可循环再生的材料将是我国建筑材料的发展趋势。这种集可持续发展、环境保护、清洁生产、资源有效利用等综合效益于一体的方式，符合时代的发展和人类发展的需要。面对我国日益严重的环境污染问题，促进绿色建材的研发和使用，转变过去的经济增长方式，提高企业在市场中的竞争力，促进经济社会的可持续发展，对于未来整个行业的发展都有十分重要的意义。

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雷光宇（1984—），男，博士，工程师，主要从事土地工程方面的研究。

〔编辑：白洁〕

TU746.5；TU50

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.23.023

2095－6835（2017）23－0023－03

陕西省重点科技创新团队计划项目（2016KCT-23）