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摘要：建筑金属材料是建筑工程的物质基础，其性能和质量直接影响建筑物的安全性、耐久性和环境品质。然而，部分建筑材料在生产和使用过程中可能含有或释放有害物质，对建筑物和人体健康造成危害。本文通过对钢筋、水泥、外加剂等常见建筑金属材料中有害物质的分析，揭示其对建筑安全和室内环境的影响，并以某住宅室内污染案例为切入点，深入探讨建筑金属材料中有害物质引发室内污染的原因。在此基础上，提出加强建筑金属材料质量控制、改进生产工艺、规范施工管理、加强室内环境监测治理等减少有害物质危害的对策建议。
关键词：建筑金属材料；有害物质；理化试验；室内污染；质量控制
建筑金属材料是构成建筑实体的物质基础，其性能和质量优劣直接关系到建筑工程的安全耐久和使用功能。随着人们对建筑品质要求的提高，建筑金属材料的环境属性日益受到重视。一些常见建筑金属材料如钢筋、水泥、外加剂等在生产和使用中可能含有或释放重金属、放射性元素、有机污染物等有害物质，不仅影响建筑物的耐久性和安全性，还可能污染室内环境，危害人体健康。如何从源头控制建筑金属材料中有害物质含量，减少其对建筑和环境的危害，已成为亟待关注和研究的重要课题。
1常见建筑金属材料中的有害物质分析
1.1钢筋、钢材、铝合金中的有害元素
钢筋是混凝土结构中的关键材料，钢材、铝合金也在建筑装饰、门窗等部位大量应用。钢铁冶炼过程中，矿石和燃料中杂质元素如硫、磷等会残留于钢材中。另外，为改善钢材性能，生产中添加了锰、硅等合金元素。虽然标准对钢筋、铝合金中多种元素含量进行了限定，但生产企业为降低成本，使用劣质原燃料，或降低工艺要求，从而导致这些元素超标。一些有害元素如硫、磷等会降低钢材的力学性能和耐蚀性，致使钢筋锈蚀、构件开裂。锰、硅等合金元素添加过量，也会使钢材变脆。因此有必要加强钢材中有害元素的监管。
1.2水泥、粉煤灰、矿渣粉中的有害物质
水泥是混凝土的主要胶凝材料，粉煤灰、矿渣粉等工业废渣常作为掺合料应用于水泥和混凝土中。水泥生产原料和燃料中含有氯、硫、碱金属等杂质，会残留于水泥熟料中。工业废渣如粉煤灰中的重金属、放射性元素等有害物质也可能进入水泥。
这些有害物可能超标的原因包括：原燃料和工业废渣的污染较重；水泥窑热工制度不佳，导致氯、硫、碱挥发不充分；粉磨系统密封不严，吸收空气中氯化物、二氧化硫等。含氯离子过高的水泥会加速钢筋锈蚀，含碱量高会引起混凝土碱骨料反应，导致建筑耐久性下降。
水泥生产燃料以煤炭为主，燃煤过程产生大量含尘、SO2、NOx等污染物的烟气。水泥窑烟气中还含有二噁英等持久性有机污染物（POPs）。烟气净化不充分，会对大气环境造成严重污染。此外，水泥生产和使用过程会产生大量粉尘，吸入人体会刺激呼吸道，引发尘肺等疾病。水泥企业应加强烟气治理和除尘设施建设，实现达标排放。
1.3外加剂中的有害成分
外加剂是掺入混凝土中改善其性能的化学材料。常见外加剂如减水剂、早强剂、引气剂、防冻剂等，根据成分不同，可能含有氯离子、碱金属盐、有机物等有害物质。
一些外加剂生产厂家为降低成本，在生产中使用劣质原材料或添加氯盐、碱金属盐等杂质，导致有害物质含量超标。这些外加剂掺入混凝土后，会污染混凝土，加速钢筋锈蚀，影响混凝土强度和耐久性。因此施工单位要严把外加剂质量关，避免有害物超标的外加剂进入工程。
1.4工业硅酸钠中的有害杂质
工业硅酸钠俗称水玻璃，是由碱金属氧化物和二氧化硅在高温下熔融而成的复盐。其主要成分为二氧化硅和氧化钠，但生产过程中，原料硅砂、纯碱中的杂质铁、铝等重金属离子会残留于产品中。此外，密度、模数等理化指标也必须满足相关国家或行业标准的严格要求，以保证工业硅酸钠在不同应用领域的稳定性和可靠性。这些标准的制定和执行，对于保障产品质量、维护消费者权益以及促进工业硅酸钠行业的健康发展具有重要意义。
工业硅酸钠主要用作混凝土密实剂、粘结剂、耐火材料等。如果产品中杂质含量过高，会降低其粘结性能和耐火性能，引入混凝土中还可能引起钢筋锈蚀、混凝土碱骨料反应等耐久性问题。因此要加强生产原料和工艺的控制，提高硅酸钠质量。
工业硅酸钠在使用过程中释放的粉尘对人体也有一定危害。硅酸钠粉尘吸入人体后，在肺内可水解产生游离二氧化硅，引起肺组织纤维化，诱发硅肺。硅酸钠溶液对皮肤和眼睛也有刺激作用。因此在生产和使用中要采取有效的防尘措施，佩戴好防护用品。
2建筑材料中有害物质对建筑物的影响
2.1影响建筑物的安全性和耐久性
建筑材料中的氯离子、硫酸盐等有害物质会腐蚀混凝土中的钢筋，加速钢筋锈蚀，导致钢筋混凝土构件开裂、混凝土保护层剥落，严重时可引发结构安全事故。除氯离子外，水泥、粉煤灰、外加剂中可溶性硫酸盐含量超标，也会引起混凝土的钢筋锈蚀和硫酸盐侵蚀。钢筋锈蚀产物体积膨胀，使保护层开裂，硫酸盐则与水泥水化产物发生化学反应，生成钙芒硝等膨胀产物，破坏混凝土的微观结构，导致强度下降、开裂破坏。这些耐久性问题如得不到及时处理，严重时会引发安全事故。
2.2导致建筑构件的腐蚀和损坏
钢筋、钢材中的硫元素含量过高会生成低熔点、易锈蚀的硫化物夹杂，降低钢材的力学性能和抗腐蚀性。当钢筋保护层开裂，硫化物与水和氧接触，很容易发生电化学腐蚀，加速钢筋锈蚀和构件劣化。磷含量偏高也会降低钢的冲击韧性，导致钢筋脆性破坏。
水泥中的氯、硫酸盐等有害物会破坏水泥石的微观结构，软化混凝土，导致混凝土构件强度降低、开裂破损。含碱量高的水泥还可能引起碱骨料反应，使混凝土产生网状裂缝。混凝土裂缝是各种腐蚀介质侵入的通道，加速钢筋锈蚀和混凝土劣化。
外加剂、拌合用水中的氯离子、硫酸盐等有害物质也会掺入混凝土中，污染混凝土，引起钢筋锈蚀和混凝土侵蚀。不同有害物质常常复合作用，加剧建筑构件的腐蚀损坏。如氯离子侵蚀常伴随碳化、冻融等劣化过程，使钢筋锈蚀加剧。
建筑门窗、幕墙等构件大量使用铝合金型材，铝合金中的铜、锰、镁等合金元素含量过高，会导致晶间腐蚀、应力腐蚀开裂等问题，使构件力学性能下降、表面出现裂纹。不锈钢构件和部件中的铬、镍等元素含量不足，环境中氯离子浓度较高时，也会发生点蚀等局部腐蚀。
2.3降低建筑物的使用寿命
建筑材料的早期劣化不仅影响建筑耐久性，也会降低建筑使用功能。如屋面、外墙渗漏，管线锈蚀堵塞，地面开裂不平，室内环境污染等，都会影响建筑物的正常使用，给使用者带来诸多不便和潜在的健康风险。因此必须高度重视建筑材料质量，提高其耐久性，确保建筑物的安全和正常使用。
3建筑材料中有害物质引起室内污染的原因探讨
3.1案例背景
某新建住宅小区入住后，业主反映室内有刺鼻气味，人员出现不适症状。经检测，室内空气中甲醛、苯等有害物质超标，室内装饰材料释放的游离甲醛、VOCs是主要污染来源。该小区室内污染问题在新建住宅中较为普遍。
3.2室内污染物的来源分析
经采样检测，多种装修材料中有害物质含量较高。樱桃木复合地板甲醛释放量为1.5mg/l，超过0.12mg/l的国标限值。三聚氰胺饰面板游离甲醛含量为E1级标准的3倍。溶剂型木器漆中苯含量为0.8g/l，超过0.3g/l限量。壁纸、地毯、胶粘剂、石材等均可能含有甲醛、苯、VOCs、放射性元素等。我国城镇住宅室内空气中，甲醛检出率超74%，苯超52%。
3.3建筑材料中有害物质的影响分析
人造板、涂料等材料释放有害气体，源于其生产使用了含甲醛的脲醛树脂胶粘剂、含苯溶剂等有毒原料。成型固化过程中，有害物质残留于材料中，在装修后持续释放，污染室内环境。
甲醛、苯等有机污染物毒性强、致癌性高。甲醛刺激黏膜，从而引起不适。苯损害血液、神经系统，可诱发白血病。材料中的放射性元素、重金属也会危害人体健康。
3.4原因探讨
（1）相关标准滞后，对建材有害物质要求不严。
（2）监管执法不到位，劣质材料流入市场。
（3）行业自律缺失，经销商、装修公司使用劣质材料。
（4）消费者保护意识淡薄，盲目追求低价。
频发的建筑材料污染事件，折射出污染防控的紧迫性。亟需完善标准规范，健全质量监管，规范市场秩序，强化各方责任，构建全过程管控机制，从根本上遏制建筑材料污染。
4减少建筑材料中有害物质危害的对策
4.1加强建筑材料的质量控制
建筑材料质量是建筑工程质量的基础，加强建材质量控制是减少有害物质危害的治本之策。建材行业主管部门要抓紧完善人造板、涂料、胶粘剂等产品的污染物控制标准，严格限定甲醛、VOC等有害物质含量。同时强化标准的执行力度，加大对生产厂家的监督检查，坚决取缔污染超标产品的生产。
政府监管部门应健全建材质量监督体系，强化生产、流通、使用等环节的监管，严厉打击制售假冒伪劣建材的违法行为，维护建材市场秩序。建立全国统一的建材质量信息平台，强制生产商公开产品质量检测报告，接受社会监督。鼓励第三方检测机构介入，为建材选购提供公正权威的质量评价。
4.2改进建筑材料的生产工艺
要从源头减少建材中有害物质，需要改进生产工艺，淘汰落后的原料和技术。人造板生产要减少以石油化工原料为基础的脲醛树脂胶粘剂使用，大力发展低毒、无毒的大豆胶、MDI胶等环保型胶粘剂。涂料行业要加快以水性漆、粉末涂料取代溶剂型涂料，降低苯、VOCs等有机溶剂的使用。
在材料生产过程中，要优化工艺参数，提高原料利用率和产品固化度，减少有害物质残留。在人造板热压、涂料固化等关键环节，提高温度、延长时间，促进游离单体的充分挥发。在胶合板、刨花板外表面贴面清洁的原纸，也可减少甲醛的释放。积极开发纳米材料、功能高分子材料等新型环保材料，为建材行业的绿色转型提供技术支撑。
4.3规范建筑施工过程管理
建筑施工单位在采购建材时，要严把质量关，建立完善的材料验收制度和检测规程，严禁不合格材料进入施工现场。施工过程中，注意做好材料的防潮防霉措施，避免板材、涂料受潮变质，加剧污染物释放。在混凝土、砂浆拌合、涂料喷刷等产生粉尘、异味的工序，应加强室内通风换气。
对于钢筋混凝土工程，施工单位应严格控制混凝土的氯离子含量，避免采用海砂、海水拌合混凝土。模板支撑体系要可靠，浇筑振捣要密实，覆盖养护要及时，防止混凝土早期开裂，加剧钢筋锈蚀。金属构件和部品进场时，要检查有无锈蚀、裂纹等缺陷，及时修补。对易发生腐蚀的钢结构、铝板等，要做好表面防腐处理。
4.4加强室内环境污染物的监测和治理
即使建材生产和施工符合要求，装修后的住宅也难免存在一定的室内污染。要采取必要的污染监测和治理措施，改善室内空气质量。新建住宅交付使用前，开发商或物业管理部门应委托有资质的检测机构，对室内空气中甲醛、苯、VOCs等主要污染物进行检测，并向业主公示检测结果。
对于污染物超标的住宅，应采取通风、吸附、光催化、负离子发生等方式进行污染物去除。选择空气净化设备时，要对其实际净化效果进行评估，权衡能耗和成本。日常使用中，要保持良好的室内通风状况，提高室内空气流动性。定期对室内环境进行清洁，及时清理灰尘、杂物等，也有利于降低污染物浓度。
4.5完善绿色建材评价标识制度
当前,我国已初步建立了绿色建材评价标识制度,对部分建材产品实施环保性能认证。但覆盖范围有限,执行力度不足,与国际通行做法还有差距。应尽快制定系统完善的绿色建材评价技术规范,科学设置控制项目和限量指标,提高绿色建材标准的环保要求。重点围绕室内装饰装修常用的木质材料、涂料、胶粘剂、饰面板材等,开展绿色产品认证。建立统一的绿色建材标识管理平台,强化认证信息发布和共享。严格绿色建材认证评价过程管理,确保评价的公正性和权威性。探索将绿色建材应用情况纳入绿色建筑评价体系,引导建设单位优先采用获证绿色建材,提高绿色建材的应用比例。同时,要加大宣传力度,普及绿色建材知识,提升消费者对绿色建材的认知水平,引导绿色消费,推动建材行业的绿色发展。
4.6健全室内空气质量相关标准规范
我国已发布了室内空气质量标准、民用建筑工程室内环境污染控制规范等,对室内空气中化学污染物控制提出了要求。但现有标准主要针对住宅,对学校、办公楼、商场等公共建筑缺乏系统的要求。应结合不同建筑类型的使用特点,细化室内空气质量控制要求,突出重点污染物的控制。加强标准与建筑设计、施工、验收等环节的衔接,在设计和施工规范中充实室内环境污染控制的条款,强化落实力度。在材料选用、施工工艺等方面提出明确要求,为工程实践提供具体的技术指引。建立室内空气质量检测方法标准,规范检测仪器设备和质量控制措施,提高检测数据的准确性和可比性。制定室内空气质量评价标准,建立质量分级制度,将室内环境控制水平与工程质量评定、房屋性能认定等挂钩,引导建设单位主动提高室内环境质量。
健全的法律法规和标准体系是保障建筑材料安全、推进建筑室内环境质量提升的重要基础。要以问题为导向,坚持目标引领和底线约束相统一,加快构建覆盖建材生产、流通、使用和建筑室内环境管理全过程的法规标准网络。要强化标准的执行和监管,建立多部门协同、上下联动的监管格局,加大对违法违规行为的惩处力度。
5结语
随着各方面措施的落实，建筑材料的品质将得到极大提升。这不仅有利于保障建筑工程质量，提高建筑使用寿命，节约资源能源，也将极大改善人居环境质量，维护人民群众身心健康。建筑材料污染防控任重而道远，需要我们携手并进、久久为功，共同推进建筑业绿色发展，开创人与自然和谐共生的美好未来。后台-系统设置-扩展变量-手机广告位-内容正文底部 -
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人参与 2025-01-09 10:00:22 分类 : 理学 点这评论 作者：团论文网 来源：https://www.tuanlunwen.com/
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