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摘要
墻體材料革新“十五規劃”發展重點說道,新型墻體材料要適應建筑功能的改善和建筑節能的要求,積極發展利用當地資源、低能耗、低污染、高性能、高強度、多功能、系列化、能夠提高施工效率的新型墻體材料。積極發展新型墻體材料是國策之一。
關鍵詞:新型節能墻體材料
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keywords:neweconomyenergywallbodymaterial
引言
在現代社會,人類不但講究住的舒服,還有住的健康。墻體材料改革可以節約材料,節約資金,符合可持續發展的要求,還可以促進住宅建筑的節能。
所謂可持續發展,既要滿足當代人的利益,又不能損害后代的利益。原國家建材局結合建材工業的發展實際,把搞好資源綜合利用、搞好環保、實現可持續發展作為建材工業轉變經濟增長方式的必然要求和主要途徑,制定了建材工業的發展規劃。
一、墻體材料現狀
墻體材料包括燒結普通磚、燒結多孔磚、蒸壓粉煤灰磚、蒸壓灰砂磚、砂漿、混凝土砌塊、混凝土空心砌塊、毛石、毛料石等。 在我國城市采用砌塊建筑的差別和發展都是很大的。從1995年起,×××開始采用混凝土小型空心砌塊建成1xxxx住宅試點小區,總面積達1,000,000平米。至1997年擴大到4xxxx,總建筑面積達4,500,000平米.
二、墻體材料改革途徑
(一)墻體改革途徑之一—燒制品 空心磚和空心砌塊的強度等級為mu10、mu7.5、mu5、mu3.5和mu2.5。體積密度分為800、900、1000和1100級,孔洞率大于等于40。
空心磚與實心磚相比較,其優點是可減輕結構自重,磚厚較大,可節約砌筑砂漿和減少工時。此外,粘土用量和電力及燃料亦可相應減少。
(二)墻體改革途徑之二—蒸壓制品
蒸壓制品是指不含水泥或含少量水泥而通過蒸壓養護方式使磚或砌塊結硬的制品。 專家建議以生產塊大質輕的灰砂空心磚來減輕建筑物重量,提高灰砂磚建筑物抗震性能,節約資源,降低生產成本,提高企業競爭力。
泡沫混凝土砌塊屬于多孔混凝土砌塊,有水泥泡沫混凝土砌塊和硅酸鹽泡沫混凝土砌塊兩種。在工廠主要用于框架結構,現澆混凝土結構建筑的外墻填充、內墻隔斷,也可用于多層建筑的外墻或保溫隔熱復合墻體,還可根據設計在現場澆筑泡沫混凝土墻體。
下列情況不得使用泡沫混凝土砌塊:建筑物基礎;處于浸水、高溫和受化學侵蝕的環境;承重制品表面溫度高于80攝氏度的部位。
泡沫混凝土砌塊的性能及優點:主規格尺為880mm*380 (三)墻體改革途徑之三—膠凝制品
混凝土小型空心砌塊節土、節能,符合國家基本政策,.承載力高,相同強度等級塊材和砂漿的砌體抗壓強度是磚墻的1.5~1.8倍。其孔洞率50,較磚墻輕,可減輕基礎荷載,因而可減少基礎材料用量。它有以下優點:施工快,墻厚較標磚薄,可節省結構面積。商品砂漿:品質穩定、節約材料,有利于文明施工和環保,且可配制出適應新型墻體材料所需的性能。砌塊墻體:多層砌塊墻體住宅造價較相同層數磚混房高出5~10,但保溫性能好,在北方尤為突出。多功能砌塊是為實現建筑節能而發展的,如抗震、承重、保溫、裝飾作用等。
此外還有混凝土多孔磚、粉煤灰空心砌塊等。
三、墻體材料改革意義
民用建筑和工業建筑都需節能。居民建筑的能耗以采暖占主要部分,熱水供應15,電氣照明14,炊事6,采暖65。隨著建筑業發展,其用能已占全社會終端能耗的1/4以上。墻體材料改革最顯著的意義就是建筑節能以及環境保護。保溫隔熱節能建議:采取單一材料較理想,施工方便,效率高;采用輕骨料混凝土砌塊墻外貼苯板;采用輕骨料混凝土砌塊苯板夾芯墻;采用輕骨料混凝土砌塊孔內填苯板;采用輕骨料混凝土砌塊空腔內插入苯板;外墻保溫常用e板、復合混凝土小型空心砌塊。
四、國外墻體材料生產應用簡介 總結
隨著人類社會發展,生產技術進步,磚和砌塊生產構造多樣化、材料多樣化已成為必然,承重水平孔洞空心磚、輕質高強材料的發展研制提上日程。通過改進生產工藝提升施工技術擴大砌塊應用范圍,發展輕質隔墻板,繼續節約建筑能耗,減少環境污染,建筑業的可持續發展一定是現實的。
回首往昔,展望未來,節能型住宅的普及應該不遠了。
【參考文獻】 2唐岱新,砌體建筑的發展和應用[m],哈爾濱:哈爾濱工業大學出版社,2001年.
[關鍵詞]新型建筑材料;使用;發展趨勢
1行業發展狀況分析
新型建筑材料是在傳統建筑材料基礎上產生的新一代建筑材料,主要包括新型墻體材料、保溫隔熱材料、防水密封材料和裝飾裝修材料。我國新型建材工業是伴隨著改革開放的不斷深入而發展起來的,從1979年到2008年是我國新型建材發展的重要歷史時期。經過30年的發展,我國新型建材工業基本完成了從無到有、從小到大的發展過程在全國范圍內形成了一個新興的行業,成為建材工業中重要產品門類和新的經濟增長點。經濟建設的迅速發展和人民生活水平的不斷提高,給新型建材的發展提供了良好的機遇和廣闊的市場。目前,全國新型建材企業星羅棋布在市場需求的帶動下,已經形成了全國范圍的新型建材流通網;大部分國外產品我國已能生產,星級賓館所需的新型建筑材料國內已能自給;不同檔次、不同花色品種裝飾裝修材料的發展,為改善我國城鄉人民居住條件、改變城市面貌提供了材料保證。我國已經形成了新型建材科研、設計、教育、生產、施工、流通的專業隊伍。
1.1新型墻體材料發展狀況
經過近30年的自我研制開發及引進國外生產技術和設備,我國的墻體材料工業已經開始走上多品種發展的道路初步形成了以塊板為主的墻材體系,如混凝土空心砌塊、紙面石膏板、纖維水泥夾心板等,但代表墻體材料現代水平的各種輕板、復合板所占比重仍很小,還不到整個墻體材料總量的1%,與工業發達國家相比,相對落后40~年。主要表現在:產品檔次低、企業規模小、工藝裝備落后、配套能力差。新型墻體材料發展緩慢的重要原因之一是對實心粘土磚限制的力度不夠,缺乏具體措施保護土地資源,以毀壞土地為代價制造粘土磚成本極低,使得任何一種新型墻體材料在價格上無法與之競爭。
1.2保溫隔熱材料
改革開放以來,我國保溫隔熱材料有了長足的進步已發展成為品種比較齊全、初具規模的保溫材料的生產和技術體系。①保溫隔熱材料在國外的最大用戶是建筑業約占產量的80%,而在我國建筑業市場尚未完全打開,其應用僅占產量的10%。②生產工藝整體水平和管理水平需進一步提高,產品質量不夠穩定。③科研投入不足,應用技術研究和產品開發滯后,特別是保溫材料在建筑中的應用技術研究與開發多年來進展緩慢,嚴重地影響了保溫材料工業的健康發展。加強新型保溫隔熱材料和其他新型建材制品設計施工應用方面的工作,是發展新型建材工業的當務之急。
我國保溫材料工業經過30多年的努力,特別是經過近年的高速發展,不少產品從無到有,從單一到多樣化質量從低到高,已形成取膨脹珍珠巖、礦物棉、玻璃棉、泡沫塑料、耐火纖維、硅酸鈣絕熱制品等為主的品種比較齊全的產業,技術、生產裝備水平也有了較大提高有些產品已達到90年代國際先進水平。但由于我國保溫材材料工業起步晚,總體技術和裝備水平較低,在建筑領域的應用技術有待完善,在很大程度上影響了保溫材料的推廣應用。
近年來,保溫材料工業重復建設現象嚴重,全國各地蜂涌而上,幾年間上百條生產線投產,而在應用領域的開發上卻投入不多,造成了目前投資效益低,供過大于求的局面。
1.3防水密封材料
防水材料是建筑業及其它有關行業所需要的重要功能材料,是建筑材料工業的一個重要組成部分。隨著我國國民經濟的快速發展,不僅工業建筑與民用建筑對防材料提出了多品種高質量的要求,在橋梁、隧道、國防軍工、農業水利和交通運輸等行業和領域中也都需要高質量的防水密封材料。
改革開放以來,我國建筑防水材料獲得較快的發展。防水材料已擺脫了紙胎油氈一統天下的落后局面,目前擁有包括瀝青油氈(含改瀝青油氈)、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和剛性防水材料等五大類產品。我國防水材料基本上形成了品種門類齊全,產品規格、檔次配套,工藝裝備開發已初具規模的防水材料工業體系,國外有的品種我們基本上都有。
1.4裝飾裝修材料
建筑裝飾裝修材料品種門類繁多,更新換代十分迅速與人民生活水平提高和居住條件改善密切相關,是極具發展潛力的建筑材料品種之一。它的品種、質量和配套水平的高低決定著建筑物裝飾檔次的高低,對美化城鄉建筑、改善人民居住和工作環境有著十分重要的意義。
我國建筑裝飾裝修材料的發展,雖然起步較晚,但起點較高,主要生產能力是在80年代以后引進國外先進技術和裝備基礎上發展起來的。目前花色品種已達4000多種已基本形成規模、產品門類較齊全的工業體系。
2發展新型建材及制品是可持續發展戰略的要求
隨著國民經濟的發展和人民生活水平的逐步提高,人們對居住和工作場揚要求也不斷提高。許多國家的經驗證明,它是經濟發展和社會進步的必然趨勢。建筑業的進步不僅要求建筑物的質量、功能要完善,而且要求其美觀且無害人體健康等。這就要求發展多功能和高效的新型建材及制品,只有這樣才能適應社會進步的要求。使用新型建筑材料及制品,可以顯著改善建筑物的功能,增加建筑物的使用面積,提高抗震能力,便于機械化施工和提高施工效率,而且同等情況下可以降低建筑造價。采用新型建筑材料及制品可增加有效使用面積近10%,減輕建筑自重以上,有效提高抗震能力。因此,發展新型建材及制品是社會進步和提高社會經濟效益的重要一環。
3新型建材及制品發展展望
按照建材工業“由大變強,靠新出強”跨世紀發展戰略的要求,發展新型建材將著重在新字上做文章,促進產業結構的調整。
3.1部分新型建材產品預測
3.1.1防水密封材料。全國新型防水卷材產量達到萬8300萬m2,市場占有率達到20%,全國城鎮永久性建筑采用新型防水材料達60%,到2010年,全國新型防水建材產量將達到215億m2,市場占有率達到50%,城鎮永久性建筑采用新型防水材料將達到80%。
3.1.2保溫隔熱材料。預計到2010年,全國保溫材料需求量為:巖(礦)棉60萬t,玻璃棉10萬t,膨脹珍珠巖萬t,硅酸鋁纖維8萬t。
3.1.3礦棉吸聲板。預計到2010年全國礦棉吸聲板需求量為4000~5000萬m2,產品品種、質量和數量不但可以滿足國內市場需要,而且將有部分產品出口。
3.1.4裝飾石膏板。預計到2010年,全國裝飾石膏板需求量為1400萬m2。石膏板2000年需求量約8000萬m2左右。
3.1.5建筑涂料。預計到2010年,全國建筑涂料需求量將達到160萬t。
3.1.6塑料異型材和門窗。預計到2010年,全國塑料異型需求量為50~60萬t,可組成塑料門窗2500~3500萬m2。
3.2新型建材行業發展重點
新型建材將成為中國第十五計劃期間,新型墻體材料占墻體總量的比例將由“十五”末期的25%增長至35%。
重點是建設上檔次、上水平、規模的主導產品生產線。空心磚重點發展利用廢渣的摻加量、高空洞率、高保溫性能、高強度的承重多孔磚、外墻飾面的清水墻磚;混凝土砌塊重點發展雙排孔或多排孔的保溫承重砌塊、外墻飾面砌塊重點發展機械化(擠壓式)生產的輕質多孔條板、孔墻復合保溫或帶飾面的裝配式板材,并配合建設部門推廣應用輕鋼結構體系,發展各種裝配式條板,朝著功能化、高檔化、無害化方向發展,做到新穎、美觀、實用、方便。
4對策與建議
4.1確定新型建材及制品發展的主導產品,加強結構調整的導向工作
新型墻體材料以節能、節地、利廢和改善建筑功能為目的,大力發展各種輕質板材和砼砌塊,開發承重復合墻體材料。防水材料重點發展改性瀝青防水卷材、聚氨酯防水涂料和硅酮、聚氨酯密封材料;保溫材料重點發展建筑用礦物棉、玻璃棉制品;裝飾裝修材料重點發展丙烯酸類乳膠內外墻涂料、復合仿木地板等一些適銷對路的產品門窗重點發展塑料門窗,并注意解決好款式新穎、功能各異的設計和高檔五金件的開發配套。
4.2加大科研開發的力度,提高技術裝備水平
結合不同地區、不同建筑類型,以新型墻體材料為重點,瞄準有市場前景的新產品、新技術,在引進、消化、吸收國外先進技術裝備的基礎上,研究開發適合我國國情的新工藝、新技術和新裝備。重點圍繞盡可能少用天然資源,降低能耗并大量使用總收入棄物作原料;盡量采用不污染環境的生產技術;盡量做到產品不僅不損害人體健康而應有利人體健康;加強多功能、社會效益好的產品開發。
近期應加強中高檔外墻涂料的研制和開發,注重承重的復合墻體材料、保溫材料在建筑上的應用研究,促進產品的系列化、配套化開發,另外還應加強功能建材和綠色建材的研究和開發,優化產品結構。
4.3加強產品在工程技術應用的研究,加快新型建材及制品的應用步伐
建材主管部門和建筑業主管部門,要加強合作,盡快制定、落實新型建材納入建筑應用于的規程和管理辦法切實解決新型建筑材料發展過程中科研、生產、建筑設計、施工等各個環節的具體問題;研究適合新型建材及制品應用的設計規程和施工工藝;編制、修訂有關新型建材及制品的市府、生產、施工規范、規程及施工通用圖集;頒布比較成熟的新型建材及制品設計、應用、推廣產品目錄部分產品可考慮實行生產許可證等。
關鍵詞:新型建筑墻體材料;外墻保溫材料;外墻保溫技術
中圖分類號:S220.4文獻標識碼:A文章編號:
前言
新型建筑材料是區別于傳統的磚瓦、灰砂石等建材的建筑材料新品種,包括的品種和門類很多。從功能上分,有墻體材料、裝飾材料、門窗材料、保溫材料、防水材料、粘結和密封材料,以及與其配套的各種五金件、塑料件及各種輔助材料等。從材質上分,不但有天然材料,還有化學材料、金屬材料、非金屬材料等等。新型建材具有輕質、高強度、保溫、節能、節土、裝飾等優良特性。
1.新型墻體材料發展狀況
我國新型墻體材料發展較快,1987年新型墻體材料產量為184.5億塊標準磚,到1997年增長到1849.88億塊標準磚,增長了10倍,新型墻體材料在墻體材料總量中的比例由4.58%上升到25.2%。
新型墻體材料品種較多,主要包括磚、塊、板,如粘土空心磚、摻廢料的粘土磚、非粘土磚、建筑砌塊、加氣混凝土、輕質板材、復合板材等,但數量較小,在決的墻體材料中據點地比便仍然偏小。只有促使各種新型體材料因地制宜快速發展,才能改變墻體材料不合理的產品結構,達到節能、保護耕地、利用工業廢渣、促進建筑技術的目的。
2.我國目前建筑狀況
我國現有建筑數量巨大,全國有約400億平方米,其中城鎮約130億平方米。而且每年還在數億增長。現有建筑有99%為非節能建筑,新建筑中節能建筑的比例也較小,約占6%左右。據有關部門統計,建筑能耗約占全社會總能耗的27.6%,嚴寒地區更大,占到40%。建筑能耗還在增長:城市化進程加快,城市人均能耗是農村人的3.5倍,生活水平的提高,能耗隨之加大。冬季室內采暖溫度升高,采暖面積加大。采暖區擴大;夏季室內溫度降低,每戶空調房間增加。空調降溫區向北擴張等。
3.節能保溫材料的市場狀況
目前在建筑中應用的保溫工藝主要有三種:外墻外保溫、外墻內保溫、外墻夾芯保溫.過去外墻內保溫技術盛行,外墻外保溫處于試驗階段,外墻夾芯保溫形式基本就沒有。近幾年,外墻外保溫多了起來,外墻內保溫明顯減少,一些別墅使用上了外墻夾芯保溫技術。材料方面也是多種多樣,聚苯乙烯泡沫板、硅酸鹽復合漿料、巖棉礦渣棉、玻璃棉、泡沫玻璃、聚氨脂泡沫板等。
聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯樹脂為基料,加入發泡劑等輔助材料,經加熱發泡而成的輕質材料。它具有質輕、導熱系數小、吸水率低、耐水、耐老化、耐低溫、易加工、價廉質優等優點。
4.保溫材料
4.1種類
①膨脹聚苯板(EPS板 ) 導熱系數0.037-0.041,保溫效果好,價格便宜,強度稍差。②擠塑聚苯板(XPS板)導熱系數0.028-0.03,保溫效果更好,強度高,耐潮濕 價格貴,施工時表面需要處理。③巖棉板,導熱系數0.041-0.045,防火,阻燃 吸濕性大,保溫效果差。④膠粉聚苯顆粒保溫漿料,導熱系數0.057-0.06, 阻燃性好,廢品回收 保溫效果不理想。對施工要求高。⑤聚氨酯發泡材料,導熱系數0.025-0.028, 防水性好,保溫效果好,強度高, 價格較貴。⑥ 珍珠巖等漿料,導熱系數0.07-0.09 防火性好,耐高溫保溫效果差,吸水性高常用的保溫材料:
4.2常用的保溫材料:保溫砂漿; 保溫板,如聚苯板、泡沫板等; 保溫發泡:如聚氨酯發泡等。
現在所用外墻保溫材料主要使用苯板、擠塑板以及聚氨酯。 苯板最便宜,保溫效果一般,會吸水、發生變形,做完保溫層之后需要做其他的一些防水等措施 ,擠塑板相較苯板要好很多,導熱系數比苯板低,價格稍高一點。 聚氨酯是現有保溫材料里面性能最好的一種,冰箱冷庫等領域的保溫材料用的就是聚氨酯,導熱系數遠遠低于苯板和擠塑板,基本上一半厚度的聚氨酯保溫層就可以達到苯板和擠塑板原厚度的保溫效果,不過價格要比苯板和擠塑板高出不少。
目前,我國建筑外墻保溫所用材料主要為聚苯乙烯、聚氨酯等有機材料,以及巖 棉、玻璃棉等無機材料。上述有機材料具有耐熱差、耐老化性能差、易燃燒和燃燒時釋放大量暖量、產生有毒煙氣、加速大火蔓延等諸多缺點。上述無機材料(如纖維保溫材料有粉塵和細小纖維)既污染空氣又易滋生細菌,對人身健康易造成危害。為了保證建筑采用既絕熱、防火,又對人身健康無害的外墻保溫材料,從各種試 驗表明,酚醛泡沫可以達到這種要求。
5.新型建筑墻體材料
5.1類型
(1)非粘土磚,包括孔洞率大于25% 非粘土燒結多孔磚和空心磚,混凝土空心磚和空心砌塊,燒結頁巖磚;
(2)建筑砌塊,包括普通混凝土小型空心砌塊,輕集料混凝土小型空心砌塊,蒸壓加氣混凝土砌塊和石膏砌塊;
(3)建筑板材,包括玻璃纖維增強水泥輕質多孔隔墻條板,纖維增強低堿度水泥建筑平板,蒸壓加氣混凝土板,輕集料混凝土條板,鋼絲網架水泥夾芯板,石膏墻板,金屬而夾芯板,復合輕質夾芯隔墻板、條板;
(4)原料中摻有不少于30% 的工業廢渣、農作物秸稈、垃圾、江河淤泥的墻體材料產品;
(5)預制及現澆混凝土墻體;
(6)鋼結構和玻璃幕墻。
5.2新型建筑墻體材料特征
保溫隔熱性能好如加氣混凝土砌塊、鋼絲網架火芯板、龍骨石膏板等;防滲水性好如磚類和砌塊類墻體材料及石膏板材等;隔音性能較好如煤灰燒結磚、蒸壓灰砂磚等;能耗低,新型建筑墻體材料需要的原料和能耗都比傳統粘土實心磚要低很多;強度等級高;自重輕,有利于基處理和抗震。另外,新型建筑墻體材料可以縮短工期、節省砂漿、從而增加使用面積等。
5.3目前我國新型建筑材料主要存在的問題
新型墻體材料應新型建筑材料科技含量高,往往價格高于目前使用的一般材料,對市場推廣起制約作用; 材料的施工工藝、技術、檢測手段等目前尚無規范限制, 部分產品質量不穩定;個體利益驅動影響了新型端體材料的開發應用和推廣等等。
6.新型建筑墻體保溫材料
目前在社會上出現的新型墻體材料有加氣混凝土砌塊、陶粒砌塊、小型混凝土空心砌塊、纖維石膏板、新型隔墻板等。新型墻體材料品種較多,主要包括磚、塊、板,如粘土空心磚、摻廢料的粘土磚、非粘土磚、建筑砌塊、加氣混凝土、輕質板材、復合板材等。但數量較小,在決的墻體材料中據點地比便仍然偏小。只有促使各種新型體材料因地制宜快速發展,才能改變墻體材料不合理的產品結構,達到節能、保護耕地、利用工業廢渣、促進建筑技術的目的。
7.外墻保溫技術
在建筑中,護結構的熱損耗較大,護結構中墻體又占了很大份額。所以建筑墻體改革與墻體節能技術的發展是建筑節能技術的一個最重要的環節,發展外墻保溫技術及節能材料則是建筑節能的主要實現方式。
外墻內保溫施工,是在外墻結構的內部加做保溫層。內保溫施工速度快,操作方便靈活,可以保證施工進度。內保溫應用時間較長,技術成熟,施工技術及檢驗標準是比較完善的。被大面積推廣的內保溫技術有:增強石膏復合聚苯保溫板、聚合物砂漿復合聚苯保溫板、增強水泥復合聚苯保溫板、內墻貼聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯顆粒保溫料漿加抗裂砂漿壓入網格布的做法。但內保溫會多占用使用面積,“熱橋”問題不易解決,容易引起開裂,還會影響施工速度,影響居民的二次裝修,且內墻懸掛和固定物件也容易破壞內保溫結構。內保溫在技術上的不合理性,決定了其必然要被外保溫所替代。外保溫技術及其特點
外保溫是目前大力推廣的一種建筑保溫節能技術。外保溫與內保溫相比,技術合理,有其明顯的優越性,使用同樣規格、同樣尺寸和性能的保溫材料,外保溫比內保溫的效果好。外保溫技術不僅適用于新建的結構工程,也適用于舊樓改造,適用于范圍廣,技術含量高;外保溫包在主體結構的外側,能夠保護主體結構,延長建筑物的壽命;有效減少了建筑結構的熱橋,增加建筑的有效空間;同時消除了冷凝,提高了居住的舒適度。
8.結束語
一是認真地選擇建筑體系,實事求是的宣傳,改變過去總認為新型建材房屋比磚混建筑貴的概念,讓新型建材房屋能在更多的地方推廣。二是節能材料的發展又必須與外墻保溫技術相結合,才能真正發揮其作用.正是由于節能材料的不斷革新,外墻保溫技術的優越性才日益受到人們重視。要發展新型建筑隔熱保溫技術及材料,各種泡沫塑料將成為主體。在大力推廣外墻保溫技術的同時,要加強新型節能材料的開發和利用,從而真正地實現建筑節能.
參考文獻:
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[2]劉幫華.淺談新型墻體材料.磚瓦,2010,4.
[3]金分樹,孔人英 . 新型墻體材料 .1999
1.1無機高分子的應用
無機高分子所制成的材料用于墻體的涂料,水泥砂漿抹面等各種基層。它具有足夠的強度,平整度,不會有起砂、脫皮等現象。聚氯代磷腈的烷氧基取代物由于具有玻璃化溫度低、熱穩定性好和不燃燒等特性,因而引起了人們極大的重視,已成為新型材料開發研究的重點。
1.2照明系統的應用
新型材料用在照明產業中,采用能夠實現對自然光采集的光罩,從而對自然光進行重新分配,均勻的分配自然光線,創作出不同的照明效果。
1.3建筑材料的應用
新型的建筑材料不僅要節約成本,降低資源的消耗,也不會對人類造成任何影響,不會對大自然造成污染。新型材料所制作的家具、門窗等等還能對人體的健康起到有利的作用,整體的提升建筑的功能。
2新型節能環保建筑材料的發展前景
隨著人們對生活質量的追求越來越高,新型環保型的材料也越來越被看重,越來越能貼近人們的生活,在未來發展過程中,其重點應放在更加的節能,更加的環保,更加能對人體產生好處方面。要綜合考慮到環境、資源、能源以及建設方式等方面,研發出更加具有科學性、實用性的新型節能環保型的建筑材料。隨著人們對物質的追求、住房水準也在不斷提高,人民生活水平的日益提高,,家裝建材、各種建筑建材也會有不同的要求,同時對于建筑的涂料也會有不同的要求,根據功能劃分,有防水涂料、防火涂料、防靜電涂料和特種涂料,這只是根據不同功能來區分,其殊涂料主要是粉末涂料防水防靜電和防火功能最為出眾。環保型建筑材料的應用,不僅節約了我國的自然資源,同時對改善我國的自然環境起到了重要作用。在環保型建筑材料生產的過程中,由于其具有經濟性、實用性以及健康性,因此在發展的過程中有著廣闊的市場。環保型建筑材料的應用,不僅符合了我國人們綠色建筑的要求,同時,還推動了我國經濟的發展以及社會的進步。為了提高居住環境質量舒適度和迅速改善提升建筑物的使用,在建筑工程室內裝飾設計中使用新型優質技能環保材料,同時在建筑工程室內裝飾設計中也可以使用循環利用特性的材料,就能為各類工業固體廢料提供一個變廢為寶、循環使用的平臺,而且也從本質上避免了能源和材料的浪費,也能讓我國各種能源利用效率提高不少。
3結束語
關鍵詞:新型建筑墻體材料的類型;特性和問題;外墻保溫技術及節能材料
中圖分類號:TU111.2+4 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3198(2009)05-0266-01
1 新型建筑墻體材料的類型、性能和問題
《新型建筑墻體材料專項基金征收和使用管理辦法》中將新型建筑墻體材料共分6類:(1)非粘土磚,包括孔洞率大于25%非粘土燒結多孔磚和空心磚,混凝土空心磚和空心砌塊,燒結頁巖磚;(2)建筑砌塊,包括普通混凝土小型空心砌塊,輕集料混凝土小型空心砌塊,蒸壓加氣混凝土砌塊和石膏砌塊;(3)建筑板材,包括玻璃纖維增強水泥輕質多孔隔墻條板,纖維增強低堿度水泥建筑平板,蒸壓加氣混凝土板,輕集料混凝土條板,鋼絲網架水泥夾芯板。石膏墻板,金屬面央芯板,復合輕質夾芯隔墻板、條板;(4)原料中摻有不少于30%的工業廢渣、農作物秸稈、垃圾、江河淤泥的墻體材料產品;(5)預制及現澆混凝土墻體;(6)鋼結構和玻璃幕墻。
目前我國新型建筑材料主要存在以下幾點問題:新型墻體材料應新型建筑材料科技含量高,往往價格高于目前使用的一般材料,對市場推廣起制約作用;材料的施工工藝、技術、檢測手段等目前尚無規范限制。部分產品質量不穩定;個體利益驅動影響了新型端體材料的開發應用和推廣等等。
2 外墻保溫技術及節能材料的簡介和應用
在建筑中,護結構的熱損耗較大,護結構中墻體又占了很大份額。所以建筑墻體改革與墻體節能技術的發展是建筑節能技術的一個最重要的環節,發展外墻保溫技術及節能材料則是建筑節能的主要實現方式。外墻內保溫施工,是在外墻結構的內部加做保溫層。內保溫施工速度快,操作方便靈活,可以保證施工進度。內保溫應用時間較長。技術成熟,施工技術及檢驗標準是比較完善的。在2001年外墻保溫施工中約有90%以上的工程應用內保溫技術。
被大面積推廣的內保溫技術有:增強石膏復合聚苯保溫板、聚合物砂漿復合聚苯保溫板、增強水泥復合聚苯保溫板、內墻貼聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯顆粒保溫料漿加抗裂砂漿壓入網格布的做法。
但內保溫會多占用使用面積,“熱橋”問題不易解決,容易引起開裂,還會影響施工速度,影響居民的二次裝修,且內墻懸掛和固定物件也容易破壞內保溫結構。內保溫在技術上的不合理性,決定了其必然要被外保溫所替代。
外保溫技術及其特點:
外保溫是目前大力推廣的一種建筑保溫節能技術。外保溫與內保溫相比,技術合理,有其明顯的優越性,使用同樣規格、同樣尺寸和性能的保溫材料,外保溫比內保溫的效果好。外保溫技術不僅適用于新建的結構工程,也適用于舊樓改造,適用于范圍廣,技術含量高;外保溫包在主體結構的外側,能夠保護主體結構,延長建筑物的壽命;有效減少了建筑結構的熱橋,增加建筑的有效空間;同時消除了冷凝,提高了居住的舒適度。
目前比較成熟的外墻保溫技術主要有以下幾種。
(1)外掛式外保溫。
外掛的保溫材料有巖(礦)棉、玻璃棉氈、聚苯乙烯泡沫板(簡稱聚苯板,EPS、XPS)、陶粒混凝土復合聚苯仿石裝飾保溫板、鋼絲網架夾芯墻板等。其中聚苯板因具有優良的物理性能和廉價的成本。已經在全世界范圍內的外墻保溫外掛技術中被廣泛應用。
該外掛技術是采用粘接砂漿或者是專用的固定件將保溫材料貼、掛在外墻上。然后抹抗裂砂漿,壓人玻璃纖維網格布形成保護層。最后加做裝飾面。
還有一種做法是用專用的固定件將不易吸水的各種保溫板固定在外墻上,然后將鋁板、天然石材、彩色玻璃等外掛在預先制作的龍骨上,直接形成裝飾面。由貝聿銘先生設計的中國銀行總行辦公樓的外保溫就是采用的這種設計。
這種外掛式的外保溫安裝費時,施工難度大。且施工占用主導工期,待主體驗收完后才可以進行施工。在進行高層施工時,施工人員的安全不易得到保障。
(2)聚苯板與墻體一次澆注成型。
該技術是在混凝土框一剪體系中將聚苯板內置于建筑模板內,在即將澆注的墻體外側,然后澆注混凝土,混凝土與聚苯板一次澆注成型為復合墻體。該技術解決了外掛式外保溫的主要問題,其優勢是很明顯的。由于外墻主體與保溫層一次成活。工效提高,工期大大縮短,且施工人員的安全性得到了保證。而且在冬季施工時。聚苯板起保溫的作用,可減少圍護保溫措施。但在澆注混凝土時要注意均勻、連續澆注,否則由于混凝土側壓力的影響會造成聚苯板在拆模后出現變形和錯茬,影響后序施工。
其中內置的聚苯板可以是雙面鋼絲網的,也可以是單面鋼絲網的。雙面鋼絲網聚苯板與混凝土的連接,主要是依靠內側鋼絲網架與墻體外側配筋相綁扎及混凝土與聚苯板的粘接力,其結合性能良好,具有較高的安全度。單面鋼絲網聚苯板與混凝土的連接,主要依靠混凝土與聚苯板的粘接力以及斜插鋼筋、L型鋼等與混凝土墻體的錨固力,結合性能也較好。與雙鋼絲網相比較,單面鋼絲網技術因取消了內側鋼絲網和安裝保溫板前的板外側抹灰,節省了工時和材料。其造價可降低10%左右。但此兩種做法都采用了鋼絲網架,造價較高,且鋼材是熱的良導體,直接傳熱,會降低墻體的保溫效果。
我們對于混凝土與無網架聚苯板一次成型復合墻體進行了試驗研究。試驗結果表明,在混凝土中水泥漿量合適的條件下,直接利用混凝土作為粘接劑來粘貼聚苯板,是完全可能的。當我們對聚苯板的背面進行處理之后,其與混凝土的粘接力進一步提高(其平均粘接強度可以達到0.07Mpa,而且破壞均發生在聚苯板內)。此技術取消了鋼絲網架,其保溫性能提高,而且板的成本再次降低。在經過對其長期耐久性論證之后。工程中可以推廣使用。
(3)聚苯顆粒保溫料漿外墻保溫。
將廢棄的聚苯乙烯塑料(簡稱為EPS)加工破碎成為0.5~4mm的顆粒,作為輕集料來配制保溫砂漿。該技術包含保溫層、抗裂防護層和抗滲保護面層(或是面層防滲抗裂二合一砂漿層)。其中ZL膠粉聚苯顆粒保溫材料及技術在1998年就被建設部列為國家級工法。這種工法是目前被廣泛認可的外墻保溫技術。
該施工技術簡便。可以減少勞動強度,提高工作效率;不受結構質量差異的影響,對有缺陷的墻體施工時墻面不需修補找平,直接用保溫料漿找補即可,避免了別的保溫施工技術因找平抹灰過厚而脫落的現象。同時該技術解決了外墻保溫工程中因使用條件惡劣造成界面層易脫粘空鼓、面層易開裂等問題,從而實現外墻外保溫技術的重要突破。與別的外保溫相比較,在達到同樣保溫效果的情況下,其成本較低,可降低房屋建筑造價。例如與聚苯板外保溫相比較,每平方米可降低25元左右。在天津云瑯新居高層外墻保溫工程中采用的就是此種技術。
此外,節能保溫墻體技術中還有將墻體做成夾層,把珍珠巖、木屑、礦棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料(也可以現場發泡)等填入夾層中,形成保溫層。
關鍵詞:新型建筑墻體材料的類型;特性和問題;外墻保溫技術及節能材料
1 新型建筑墻體材料的類型、性能和問題
《新型建筑墻體材料專項基金征收和使用管理辦法》中將新型建筑墻體材料共分6類:(1)非粘土磚,包括孔洞率大于25%非粘土燒結多孔磚和空心磚,混凝土空心磚和空心砌塊,燒結頁巖磚;(2)建筑砌塊,包括普通混凝土小型空心砌塊,輕集料混凝土小型空心砌塊,蒸壓加氣混凝土砌塊和石膏砌塊;(3)建筑板材,包括玻璃纖維增強水泥輕質多孔隔墻條板,纖維增強低堿度水泥建筑平板,蒸壓加氣混凝土板,輕集料混凝土條板,鋼絲網架水泥夾芯板。石膏墻板,金屬面央芯板,復合輕質夾芯隔墻板、條板;(4)原料中摻有不少于30%的工業廢渣、農作物秸稈、垃圾、江河淤泥的墻體材料產品;(5)預制及現澆混凝土墻體;(6)鋼結構和玻璃幕墻。
目前我國新型建筑材料主要存在以下幾點問題:新型墻體材料應新型建筑材料科技含量高,往往價格高于目前使用的一般材料,對市場推廣起制約作用;材料的施工工藝、技術、檢測手段等目前尚無規范限制。部分產品質量不穩定;個體利益驅動影響了新型端體材料的開發應用和推廣等等。
2 外墻保溫技術及節能材料的簡介和應用
在建筑中,外圍護結構的熱損耗較大,外圍護結構中墻體又占了很大份額。所以建筑墻體改革與墻體節能技術的發展是建筑節能技術的一個最重要的環節,發展外墻保溫技術及節能材料則是建筑節能的主要實現方式。外墻內保溫施工,是在外墻結構的內部加做保溫層。內保溫施工速度快,操作方便靈活,可以保證施工進度。內保溫應用時間較長。技術成熟,施工技術及檢驗標準是比較完善的。在2001年外墻保溫施工中約有90%以上的工程應用內保溫技術。
被大面積推廣的內保溫技術有:增強石膏復合聚苯保溫板、聚合物砂漿復合聚苯保溫板、增強水泥復合聚苯保溫板、內墻貼聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯顆粒保溫料漿加抗裂砂漿壓入網格布的做法。
但內保溫會多占用使用面積,“熱橋”問題不易解決,容易引起開裂,還會影響施工速度,影響居民的二次裝修,且內墻懸掛和固定物件也容易破壞內保溫結構。內保溫在技術上的不合理性,決定了其必然要被外保溫所替代。
外保溫技術及其特點:
外保溫是目前大力推廣的一種建筑保溫節能技術。外保溫與內保溫相比,技術合理,有其明顯的優越性,使用同樣規格、同樣尺寸和性能的保溫材料,外保溫比內保溫的效果好。外保溫技術不僅適用于新建的結構工程,也適用于舊樓改造,適用于范圍廣,技術含量高;外保溫包在主體結構的外側,能夠保護主體結構,延長建筑物的壽命;有效減少了建筑結構的熱橋,增加建筑的有效空間;同時消除了冷凝,提高了居住的舒適度。
目前比較成熟的外墻保溫技術主要有以下幾種。
(1)外掛式外保溫。
外掛的保溫材料有巖(礦)棉、玻璃棉氈、聚苯乙烯泡沫板(簡稱聚苯板,EPS、XPS)、陶粒混凝土復合聚苯仿石裝飾保溫板、鋼絲網架夾芯墻板等。其中聚苯板因具有優良的物理性能和廉價的成本。已經在全世界范圍內的外墻保溫外掛技術中被廣泛應用。
該外掛技術是采用粘接砂漿或者是專用的固定件將保溫材料貼、掛在外墻上。然后抹抗裂砂漿,壓人玻璃纖維網格布形成保護層。最后加做裝飾面。
還有一種做法是用專用的固定件將不易吸水的各種保溫板固定在外墻上,然后將鋁板、天然石材、彩色玻璃等外掛在預先制作的龍骨上,直接形成裝飾面。由貝聿銘先生設計的中國銀行總行辦公樓的外保溫就是采用的這種設計。
這種外掛式的外保溫安裝費時,施工難度大。且施工占用主導工期,待主體驗收完后才可以進行施工。在進行高層施工時,施工人員的安全不易得到保障。 (2)聚苯板與墻體一次澆注成型。
該技術是在混凝土框一剪體系中將聚苯板內置于建筑模板內,在即將澆注的墻體外側,然后澆注混凝土,混凝土與聚苯板一次澆注成型為復合墻體。該技術解決了外掛式外保溫的主要問題,其優勢是很明顯的。由于外墻主體與保溫層一次成活。工效提高,工期大大縮短,且施工人員的安全性得到了保證。而且在冬季施工時。聚苯板起保溫的作用,可減少外圍圍護保溫措施。但在澆注混凝土時要注意均勻、連續澆注,否則由于混凝土側壓力的影響會造成聚苯板在拆模后出現變形和錯茬,影響后序施工。
其中內置的聚苯板可以是雙面鋼絲網的,也可以是單面鋼絲網的。雙面鋼絲網聚苯板與混凝土的連接,主要是依靠內側鋼絲網架與墻體外側配筋相綁扎及混凝土與聚苯板的粘接力,其結合性能良好,具有較高的安全度。單面鋼絲網聚苯板與混凝土的連接,主要依靠混凝土與聚苯板的粘接力以及斜插鋼筋、L型鋼等與混凝土墻體的錨固力,結合性能也較好。與雙鋼絲網相比較,單面鋼絲網技術因取消了內側鋼絲網和安裝保溫板前的板外側抹灰,節省了工時和材料。其造價可降低10%左右。但此兩種做法都采用了鋼絲網架,造價較高,且鋼材是熱的良導體,直接傳熱,會降低墻體的保溫效果。
我們對于混凝土與無網架聚苯板一次成型復合墻體進行了試驗研究。試驗結果表明,在混凝土中水泥漿量合適的條件下,直接利用混凝土作為粘接劑來粘貼聚苯板,是完全可能的。當我們對聚苯板的背面進行處理之后,其與混凝土的粘接力進一步提高(其平均粘接強度可以達到0.07Mpa,而且破壞均發生在聚苯板內)。此技術取消了鋼絲網架,其保溫性能提高,而且板的成本再次降低。在經過對其長期耐久性論證之后。工程中可以推廣使用。
(3)聚苯顆粒保溫料漿外墻保溫。
將廢棄的聚苯乙烯塑料(簡稱為EPS)加工破碎成為0.5~4mm的顆粒,作為輕集料來配制保溫砂漿。該技術包含保溫層、抗裂防護層和抗滲保護面層(或是面層防滲抗裂二合一砂漿層)。其中ZL膠粉聚苯顆粒保溫材料及技術在1998年就被建設部列為國家級工法。這種工法是目前被廣泛認可的外墻保溫技術。
該施工技術簡便。可以減少勞動強度,提高工作效率;不受結構質量差異的影響,對有缺陷的墻體施工時墻面不需修補找平,直接用保溫料漿找補即可,避免了別的保溫施工技術因找平抹灰過厚而脫落的現象。同時該技術解決了外墻保溫工程中因使用條件惡劣造成界面層易脫粘空鼓、面層易開裂等問題,從而實現外墻外保溫技術的重要突破。與別的外保溫相比較,在達到同樣保溫效果的情況下,其成本較低,可降低房屋建筑造價。例如與聚苯板外保溫相比較,每平方米可降低25元左右。在天津云瑯新居高層外墻保溫工程中采用的就是此種技術。
此外,節能保溫墻體技術中還有將墻體做成夾層,把珍珠巖、木屑、礦棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料(也可以現場發泡)等填入夾層中,形成保溫層。
關鍵詞:建筑節能;墻體材料;節能環保;
Abstract: with the wall construction materials technology development, new green energy-saving wall materials in the construction sector has been wide application, a new type of energy saving wall material as the material of body of our country wall development trend, for the realization of building energy efficiency has an important role in. This paper first introduces the building wall material for building the important significance of energy saving, and then introduces the present widely used in several kinds of energy saving environmental protection wall material, can provide new wall material development and application to provide a reasonable reference.
Key words: building energy-saving; wall material; energy saving and environmental protection;
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A 文章編號:
0引言
在建筑材料應用領域堅持節能減排,推廣綠色節能技術的應用是國家對于建筑應用技術的新要求,因此節能環保的綠色新型節能墻材,已經成為現階段新型墻材的主要發展趨勢。新型墻材不僅可以降低建筑工程整體施工成本,而且由于具有節能環保的特點,可以產生較好的經濟效益與社會效益。
1節能建筑墻體材料對于建筑工程的意義
(1)節能建筑墻體材料作為節能建筑的材料基礎,也是保證建筑節能得以實現的根本途徑。若在建筑工程領域推廣使用各種節能建材,不僅可以大幅度的可提高建筑物的隔熱保溫效果,而且可以有效的降低采暖空調所帶來的能源消耗,進而通過利用建筑節能墻體材料可以改善建筑居民的生活以及工作環境。
(2)節能建筑墻體材料是實現建筑工程可持續發展的基本途徑。隨著國家對于建筑工程領域節能要求的不斷提高,墻體材料遵循環保節能原則,已經成為墻體材料的發展趨勢。研發推廣各種高品質的節能建材,也是節約能源、降低能耗,保護生態環境的有效手段,對于實現建筑工程領域的可持續性發展有著現實和深遠的意義。
(3)節能建筑墻體材料是改善建筑功能的基本手段。由于建筑節能環保要求的不斷提高,新型建筑材料指在加工制造過程中必須綜合運用各種新工藝技術以便于實現墻體材料節能、節土以及環保的要求,這也是利用建筑墻體材料改善建筑功能的基本手段。
2新型節能建筑墻體材料概述
新型節能墻體材料的發展應用必須符合環境保護以及節約能源基本要求,而且能夠適應國家的產業政策要求,有利于改善建筑物的使用功能,盡可能的利用建筑廢棄材料加工制作,生產加工制作工藝簡單,有利于墻體材料的安裝施工。現階段,新型墻體材料主要有以下幾種:
2.1加氣混凝土
加氣混凝土作為一種輕型的新型的墻體材料,由于具有較好的隔熱能力與保溫能力,對于實現建筑墻體材料的節能環保十分有利。加氣混凝土主要是通過料漿與發氣劑發生化學發應,在蒸壓或者蒸養的條件下制備而成的多孔混凝土。
加氣混凝土的基本性能如下表所示:
從上表可以看出,加氣混凝土的孔隙率較大,可以達到70-85%,密度較小,因而不僅可以實現建筑墻體材料的節能環保,同時可以大幅度的降低建筑物的自重,減小工程施工成本。由于加氣混凝土內部含有較多的孔隙,因而具有相對較強的保溫隔熱性能,通常情況下導熱系數在0.11-0.18W/MK左右,保溫隔熱效果非常好。此外,加氣混凝土還具有防火抗滲、耐久環保以及經濟便捷的特點,作為墻體材料的應用性能較好。
2.2陶粒混凝土空心砌塊
陶粒混凝土空心砌塊主要使用陶粒作為粗集料,并利用陶砂以及水泥等材料,經過攪拌成型以及自然養護制作而成的空心砌塊。由于陶粒混凝土制作加工工藝簡單,因而采用陶粒混凝土作為墻體材料,能夠實現建筑材料的節約利用,而且用于墻體粉刷不會出現空鼓的現象,也不易出現墻面開裂的現象。陶粒混凝土的容重小,只有混凝土容重的1/3-1/5,因此陶粒混凝土的自重相對較小,能夠大幅度的減小建筑物的自重。更重要的是陶粒混凝土具有較好的保溫性能,根據試驗檢測研究,陶粒混凝土的導熱系數只有混凝土的1/2,因此實現較薄的墻體即可實現較好的保溫隔熱性能,其具體熱工性能指標如下表所示:
陶粒混凝土空心砌塊外墻熱工性能指標
此外,陶粒混凝土的耐久性能與抗滲性能較好,而且由于加工生產流程相對簡單,還具有便于施工的特點。
2.3鋼絲網架夾芯墻板
鋼絲網架夾芯墻板應用最廣泛的主要是GBF鋼絲網架夾芯墻板, GBF夾芯板主要是利用鋼絲網架,并利用加氣混凝土或者是巖棉作為板芯,進而形成鋼絲網架芯板,在建筑墻體施工過程中通過在GBF鋼絲網架夾芯墻板的兩側利用防裂水泥砂漿進行處理,進而作為建筑構件形成墻體。GBF鋼絲網架夾芯墻板具有較好的透氣性以及較高的強度,由于GBF鋼絲網架夾芯墻板具有憎水性,因而防滲性能較好。而且受到材料特性的影響,GBF鋼絲網架夾芯墻板保溫隔熱,非常利于建筑墻體內部的管線布設。
2.4石膏空心墻板
石膏空心墻板主要是以以建筑石膏作為生產原料,同時添加纖維、珍珠巖、水泥、河沙、粉煤灰、爐渣等添加材料并加水攪拌澆筑而成的輕質建筑石膏制品。由于石膏特性的影響石膏空心墻板具有節能環保、強度高、自重輕以及耐火隔熱、加工方便簡單的特點,屬于新型的節能環保材料。根據相關的檢測研究結果表明,石膏空心墻板的導熱系數在0.20~0.28 W/m.K之間,由于具有較小的導熱系數,因而石膏空心墻板的傳熱速度較低,作為建筑墻體材料能夠達到較好的保溫隔熱效果。而且由于建筑石膏的初終凝時間在6~30左右,相比混凝土材料由于具有較好的凝結硬化特性,生產加工速度快,建筑施工成本可以得到大幅度的降低。
2.5復合自保溫砌塊
復合自保溫砌塊作為一種新型的墻體材料,主要是利用高性能混凝土制作而成的空心砌塊為殼體,進而在混凝土孔腔內采取泡沫塑料或者是混凝土等保溫材料,進而利用特殊的加工工藝將砌塊殼體與保溫材料注塑形成的保溫砌塊。由于自保溫砌塊主要由普通混凝土空心殼體作為框架,通過具有保溫隔熱性能的無機泡沫混凝土充當墻體材料,或者是利用聚苯乙烯泡沫塑料板發揮減輕自重以及隔熱功能,最終形成具有良好熱工性能的砌塊整體。由于復合自保溫砌塊具有自重輕、保溫隔熱、施工工藝技術成熟以及施工成本較低的優點,因此作為新型的建筑墻體材料具有較好的前景。
結語
隨著我國建筑領域科技的不斷發展,對于建筑墻體材料的技術標準也提出了更高的要求。保溫隔熱以及節能環保作為建筑墻體材料新的技術要求,已經成為建筑墻體材料應用性能的評價指標。因此,應該結合建筑工程墻體施工方面的基本要求,不斷提高墻體材料的各項性能,加快新型節能墻體材料的推廣應用,推動建筑墻體材料研發應用技術的不斷前進。
參考文獻:
[1]陳濱.陳星.丁穎慧.陳會娟 冬季特朗貝墻內置卷簾對墻體熱性能的影響 [期刊論文] -太陽能學報2006(6)
[2]李朝紅.李硯波.徐光興 CS外墻板溫度應力的有限元分析 [期刊論文] -石家莊鐵道學院學報2006(1).
關鍵詞:材料利用率 新型材料 技術 監督
1、提高建筑材料利用率
1.1進一步推廣和使用高性能混凝土和高強鋼筋,實現建設行業的可持續發展
據相關數據統計顯示,我國每年混凝土消耗量大約為十五億立方米,建筑工程中鋼筋使用量占總體鋼材消耗量的百分之五十以上。[1]如果可以進一步推廣和使用高性能混凝土和高強鋼筋則能夠獲得更多的經濟效益、社會效益和環境效益。對于經濟效益而言,進一步推廣和使用高性能混凝土和高強鋼筋可以直接節約建筑材料的使用量,從而節約建筑工程的成本,獲得經濟效益。2010年,我國鋼材消耗整體量有可能高達一點八三億噸,而推廣和使用高性能混凝土和高強鋼筋則能夠減少三百六十六億噸鋼材的使用量,按照當年每噸鋼材的價格計算則可以直接節省大概一百二十四點四四億元的資金。同時推廣和使用高性能混凝土和高強鋼筋不僅解決了建筑工程結構中梁柱的肥胖問題,擴大建筑工程的使用面積,而且有利于促進建筑結構設計靈活多變,從而在一定程度上可以有效地提高建筑工程的使用功效。據2010年相關數據的簡略統計顯示,推廣和使用高性能混凝土和高強鋼筋所帶來的直接或者間接效益足以達到六百七十億到八百一十億元。[2]是進一步提升傳統產業技術含量重要方式的同時也有利于促進工作效率和建筑工程質量的提高,加快建筑行業推廣使用高強建筑材料的同時進一步提升建筑行業的國際競爭力。
在全面推進和使用高性能混凝土和高強鋼筋等新型材料的同時還需要注意幾個問題。第一,要注重建筑材料的技術研究,這是處于對建筑材料更新換代的考慮。建筑材料的技術研究,尤其是混凝土持久耐用和鋼筋脆斷裂兩方面的研究,可以適當地納入相關的科研規劃中,在試點、理論研究以及相關示范工程等各種方案的貫徹下,進一步推廣科研成果和進行技術創新。第二,組織對高性能混凝土和高強鋼筋建筑材料的推廣工作。這需要建筑單位的大力支持和努力,需要建筑單位設計部門和施工部門進行高度的協商和達成統一。第三,完善相關法律法規和修訂標準規范。建筑工程的設計以及工程施工人員的工作依據來源于對建筑工程標準規范,因此要進一步增加對標準規范研究上的投入,確保高性能混凝土和高能鋼筋的整體推廣和應用有一個規范的技術標準。同時,還需要相關的法律法規作保障,做到建筑工程的設計、施工單位在作業過程有章可循,為進一步推廣和使用高性能建筑材料營造一個積極環境。
1.2促進建筑材料節能科技創新,開發新型建筑材料
建筑材料資源領域的節能還需要科技創新予以一定的技術保障,要大力組織和開展一些科技攻關的活動,研制出適合本國本地、享有獨立自主知識產權的建筑技術,同時還得加快合成技術和已成熟建筑技術的推廣和應用,積極推行國際交流和合作,對于他國先進的建筑材料和建筑新技術要堅持“取之精華,去其糟粕”的汲取原則,盡可能快速地把科研最終成果應用要現實生產過程中,在實踐的過程中再創新、再發展,提高自主創新能力。“垃圾是放錯位置的資源”,那么在處理垃圾的時候則可以適當利用衛生填埋技術、生物處理技術以及焚燒發電技術,擴大資金投入,促進處理垃圾成果轉為生產力,實現建筑行業垃圾資源化。[3]另外,除了積極推廣和使用新型新型、低能耗、高節能、高性能建筑材料外,譬如新型節能的墻材料和建筑體系。還可以開發新能源,利用新能源。譬如具有一定內在潛力的可再生能源――太陽能,而他它的利用方式一般有太陽能采暖集光供水器和無污染發電等等。
1.3加強對建筑行業建筑材料資源使用的監督力度
這就要求各地負責建筑建設的部門加大對建筑行業建筑材料資源使用的監督力度,做好建筑材料樣品取樣調查的工作和進一步完善相關檢查制度,各個部門明確其工作職責,對于國家明確提出建筑行業違規材料、產品以及不合格的淘汰建筑材料要嚴格予以禁止,拒絕讓其流入建設工程中。同時,對于小區項目的建設和示范城市要著力抓好,對于新型建筑材料的生產單位或者企業則可以重點扶持,充分發揮其示范作用,從而提升建筑行業節能的整體質量。
2、總結
經濟的騰飛和繁榮帶動著建筑行業的發展,建筑的發展則又促進了建筑材料業的不斷進步。建筑材料業的不斷發展不僅滿足了各個建筑層次的需求,提升了建筑行業的總體質量,同時也成為了人類生活、生產進步的助推器,從而為我國國民經濟的發展貢獻自己的一份力量。隨著人們生活水平的不斷提高和經濟的發展,未來的建筑材料必將朝著舒適、美觀、優質、藝術等趨勢發展。
參考文獻:
[1]祖波,蔡慶,祖建,等.強化環境類專業學生就業的教學改革分析[J].安慰農學通報,2009(16)
關鍵詞:鋼纖維 鋼纖維混凝土
1 前言
隨著1824年波特蘭水泥的誕生,在1830年前后出現了混凝土,作為當時的一種新型建筑材料,就廣泛地應用于土木和水利工程。尤其是在19世紀中葉以后,伴隨著鋼鐵的發展,人們把鋼筋和混凝土結合起來,誕生了鋼筋混凝土(Reinforced Concrete)這種新型的復合建筑材料,大大提高了結構的抗裂性能、剛度、承載能力和耐久性,從而使建筑業經歷了一場革命。盡管混凝土的固有優點是高抗壓強度,然而它也有固有弱點——如構件的自重大、易于塑性干縮開裂、抗疲勞能力低、韌性差、抗拉強度低(一般僅為抗壓強度的7%-14%)、易產生裂紋、抗沖擊碎裂性差等,限制了在工程中的使用范圍。這些弱點隨著混凝土強度的提高顯得尤為突出。因此,長期以來許多專家和學者不斷探索改善混凝土性能(主要是提高抗拉性能,增強耐久性)的各種方法和途徑,于是,提出了一種以傳統素混凝土為基體的新型復合材料——纖維混凝土。
2 纖維混凝土的發展和現狀
纖維混凝土(Fiber Reinforced Concrete,簡稱FRC),是纖維增強混凝土的簡稱,通常是以水泥凈漿、砂漿或者混凝土為基體,以金屬纖維、無機纖維或有機纖維增強材料組成的一種水泥基復合材料。它是將短而細的,具有高抗拉強度、高極限延伸率、高抗堿性等良好性能的纖維均勻的分散在混凝土基體中形成的一種新型建筑材料。纖維在混凝土中限制混凝土早期裂縫的產生及在外力作用下裂縫的進一步擴展。在纖維混凝土受力初期,纖維與混凝同受力,此時混凝土是外力的主要承擔者,隨著外力的不斷增加或者外力持續一定時間,當裂縫擴展到一定程度之后,混凝土退出工作,纖維成為外力的主要承擔者,橫跨裂縫的纖維極大的限制了混凝土裂縫的進一步擴展。由此可見,纖維有效地克服了混凝土抗拉強度低、易開裂、抗疲勞性能差等固有缺陷。
與普通混凝土相比,FRC具有較高的抗拉、抗彎拉、抗沖擊、抗阻裂、抗爆和韌性、延性等性能,同時對混凝土抗滲、防水、抗凍、護筋性等方面也有很大的貢獻。
鑒于FRC具有素混凝土不具有的優點,纖維混凝土尤其是鋼纖維混凝土在實際工程中日益得到學術界和工程界的關注。1907年原蘇聯專家B.П.HekpocaB開始用金屬纖維增強混凝土;1910年,美國H.F.Porter發表了有關短纖維增強混凝土的研究報告,建議把短鋼纖維均勻地分散在混凝土中用以強化基體材料;1911年,美國Graham曾把鋼纖維摻入普通混凝土中得到了可以提高混凝土強度和穩定性的結果;到20世紀40年代,美、英、法、德、日等國先后做了許多關于用鋼纖維來提高混凝土耐磨性和抗裂性、鋼纖維混凝土制造工藝、改進鋼纖維形狀以提高纖維與混凝土基體的粘結強度等方面的研究;1963年J.P.Romualdi和G.B.Batson發表了關于鋼纖維約束混凝土裂縫開展的機理的論文,提出了鋼纖維混凝土開裂強度是由對拉伸應力起有效作用的鋼纖維平均間距所決定的結論(纖維間距理論),從而開始了這種新型復合材料的實用開發階段。到目前,隨著鋼纖維混凝土的推廣應用,因纖維在混凝土中的分布情況不同,主要有四類:鋼纖維混凝土、混雜纖維混凝土、層布式鋼纖維混凝土和層布式混雜纖維混凝土。
2.1 鋼纖維混凝土
鋼纖維混凝土(Steel Fiber Reinforced Concrete 簡稱SFRC)是在普通混凝土中摻入少量低碳鋼、不銹鋼和玻璃鋼的纖維后形成的一種比較均勻而多向配筋的混凝土。鋼纖維的摻入量按體積一般為l-2%,而按重量計每立方米混凝土中摻70-100Kg左右鋼纖維,鋼纖維的長度宜為25-60mm,直徑為0.25-1.25mm,長度與直徑的最佳比值為50-700。
與普通混凝土相比,不僅能改善抗拉、抗剪、抗彎、抗磨和抗裂性能,而且能大大增強混凝土的斷裂韌性和抗沖擊性能,顯著提高結構的疲勞性能及其耐久性。尤其是韌性可增加l0-20倍,美國對鋼纖維混凝土與普通混凝土力學性能比較的試驗結果見下表:
物理力學性質指標
普通混凝土
SFRC
極限抗彎拉強度
2-5.5MPa
5-26 MPa
極限抗壓強度
21-35 MPa
35-56 MPa
抗剪強度
2.5 MPa
4.2 MPa
彈性模量
2?104-3.5?104 MPa
1.5?104-3.5?104 MPa
熱膨脹系數
9.9-10.8m/m·k
10.4-11.1 m/m·k
抗沖擊力
480N·m
1380 N·m
抗磨指數
1
2
抗疲勞限值
0.5-0.55
0.80-0.95
抗裂指標比
1
7
韌性
1
10—20
耐凍融破壞指標數