時(shí)間:2023-03-23 15:21:09
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摘要
墻體材料革新“十五規(guī)劃”發(fā)展重點(diǎn)說道,新型墻體材料要適應(yīng)建筑功能的改善和建筑節(jié)能的要求,積極發(fā)展利用當(dāng)?shù)刭Y源、低能耗、低污染、高性能、高強(qiáng)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(fā)展新型墻體材料是國策之一。
關(guān)鍵詞:新型節(jié)能墻體材料
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引言
在現(xiàn)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(jié)約材料,節(jié)約資金,符合可持續(xù)發(fā)展的要求,還可以促進(jìn)住宅建筑的節(jié)能。
所謂可持續(xù)發(fā)展,既要滿足當(dāng)代人的利益,又不能損害后代的利益。原國家建材局結(jié)合建材工業(yè)的發(fā)展實(shí)際,把搞好資源綜合利用、搞好環(huán)保、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展作為建材工業(yè)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式的必然要求和主要途徑,制定了建材工業(yè)的發(fā)展規(guī)劃。
一、墻體材料現(xiàn)狀
墻體材料包括燒結(jié)普通磚、燒結(jié)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(fā)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(diǎn)小區(qū),總面積達(dá)1,000,000平米。至1997年擴(kuò)大到4xxxx,總建筑面積達(dá)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(qiáng)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(shí)心磚相比較,其優(yōu)點(diǎn)是可減輕結(jié)構(gòu)自重,磚厚較大,可節(jié)約砌筑砂漿和減少工時(shí)。此外,粘土用量和電力及燃料亦可相應(yīng)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(yǎng)護(hù)方式使磚或砌塊結(jié)硬的制品。 專家建議以生產(chǎn)塊大質(zhì)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(jié)約資源,降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)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(jié)構(gòu),現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)建筑的外墻填充、內(nèi)墻隔斷,也可用于多層建筑的外墻或保溫隔熱復(fù)合墻體,還可根據(jù)設(shè)計(jì)在現(xiàn)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(chǔ);處于浸水、高溫和受化學(xué)侵蝕的環(huán)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(yōu)點(diǎn):主規(guī)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(jié)土、節(jié)能,符合國家基本政策,.承載力高,相同強(qiáng)度等級塊材和砂漿的砌體抗壓強(qiáng)度是磚墻的1.5~1.8倍。其孔洞率50,較磚墻輕,可減輕基礎(chǔ)荷載,因而可減少基礎(chǔ)材料用量。它有以下優(yōu)點(diǎn):施工快,墻厚較標(biāo)磚薄,可節(jié)省結(jié)構(gòu)面積。商品砂漿:品質(zhì)穩(wěn)定、節(jié)約材料,有利于文明施工和環(huán)保,且可配制出適應(yīng)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(jià)較相同層數(shù)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(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能而發(fā)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(yè)建筑都需節(jié)能。居民建筑的能耗以采暖占主要部分,熱水供應(yīng)15,電氣照明14,炊事6,采暖65。隨著建筑業(yè)發(fā)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(jié)能以及環(huán)境保護(hù)。保溫隔熱節(jié)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(nèi)填苯板;采用輕骨料混凝土砌塊空腔內(nèi)插入苯板;外墻保溫常用e板、復(fù)合混凝土小型空心砌塊。
四、國外墻體材料生產(chǎn)應(yīng)用簡介 總結(jié)
隨著人類社會發(fā)展,生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步,磚和砌塊生產(chǎn)構(gòu)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(zhì)高強(qiáng)材料的發(fā)展研制提上日程。通過改進(jìn)生產(chǎn)工藝提升施工技術(shù)擴(kuò)大砌塊應(yīng)用范圍,發(fā)展輕質(zhì)隔墻板,繼續(xù)節(jié)約建筑能耗,減少環(huán)境污染,建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展一定是現(xiàn)實(shí)的。
回首往昔,展望未來,節(jié)能型住宅的普及應(yīng)該不遠(yuǎn)了。
【參考文獻(xiàn)】 2唐岱新,砌體建筑的發(fā)展和應(yīng)用[m],哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2001年.
[關(guān)鍵詞]新型建筑材料;使用;發(fā)展趨勢
1行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r分析
新型建筑材料是在傳統(tǒng)建筑材料基礎(chǔ)上產(chǎn)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(yè)是伴隨著改革開放的不斷深入而發(fā)展起來的,從1979年到2008年是我國新型建材發(fā)展的重要?dú)v史時(shí)期。經(jīng)過30年的發(fā)展,我國新型建材工業(yè)基本完成了從無到有、從小到大的發(fā)展過程在全國范圍內(nèi)形成了一個(gè)新興的行業(yè),成為建材工業(yè)中重要產(chǎn)品門類和新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,給新型建材的發(fā)展提供了良好的機(jī)遇和廣闊的市場。目前,全國新型建材企業(yè)星羅棋布在市場需求的帶動下,已經(jīng)形成了全國范圍的新型建材流通網(wǎng);大部分國外產(chǎn)品我國已能生產(chǎn),星級賓館所需的新型建筑材料國內(nèi)已能自給;不同檔次、不同花色品種裝飾裝修材料的發(fā)展,為改善我國城鄉(xiāng)人民居住條件、改變城市面貌提供了材料保證。我國已經(jīng)形成了新型建材科研、設(shè)計(jì)、教育、生產(chǎn)、施工、流通的專業(yè)隊(duì)伍。
1.1新型墻體材料發(fā)展?fàn)顩r
經(jīng)過近30年的自我研制開發(fā)及引進(jìn)國外生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備,我國的墻體材料工業(yè)已經(jīng)開始走上多品種發(fā)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(xiàn)代水平的各種輕板、復(fù)合板所占比重仍很小,還不到整個(gè)墻體材料總量的1%,與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比,相對落后40~年。主要表現(xiàn)在:產(chǎn)品檔次低、企業(yè)規(guī)模小、工藝裝備落后、配套能力差。新型墻體材料發(fā)展緩慢的重要原因之一是對實(shí)心粘土磚限制的力度不夠,缺乏具體措施保護(hù)土地資源,以毀壞土地為代價(jià)制造粘土磚成本極低,使得任何一種新型墻體材料在價(jià)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(jìn)步已發(fā)展成為品種比較齊全、初具規(guī)模的保溫材料的生產(chǎn)和技術(shù)體系。①保溫隔熱材料在國外的最大用戶是建筑業(yè)約占產(chǎn)量的80%,而在我國建筑業(yè)市場尚未完全打開,其應(yīng)用僅占產(chǎn)量的10%。②生產(chǎn)工藝整體水平和管理水平需進(jìn)一步提高,產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定。③科研投入不足,應(yīng)用技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)滯后,特別是保溫材料在建筑中的應(yīng)用技術(shù)研究與開發(fā)多年來進(jìn)展緩慢,嚴(yán)重地影響了保溫材料工業(yè)的健康發(fā)展。加強(qiáng)新型保溫隔熱材料和其他新型建材制品設(shè)計(jì)施工應(yīng)用方面的工作,是發(fā)展新型建材工業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。
我國保溫材料工業(yè)經(jīng)過30多年的努力,特別是經(jīng)過近年的高速發(fā)展,不少產(chǎn)品從無到有,從單一到多樣化質(zhì)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(chǎn)業(yè),技術(shù)、生產(chǎn)裝備水平也有了較大提高有些產(chǎn)品已達(dá)到90年代國際先進(jìn)水平。但由于我國保溫材材料工業(yè)起步晚,總體技術(shù)和裝備水平較低,在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)有待完善,在很大程度上影響了保溫材料的推廣應(yīng)用。
近年來,保溫材料工業(yè)重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象嚴(yán)重,全國各地蜂涌而上,幾年間上百條生產(chǎn)線投產(chǎn),而在應(yīng)用領(lǐng)域的開發(fā)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(yè)及其它有關(guān)行業(yè)所需要的重要功能材料,是建筑材料工業(yè)的一個(gè)重要組成部分。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,不僅工業(yè)建筑與民用建筑對防材料提出了多品種高質(zhì)量的要求,在橋梁、隧道、國防軍工、農(nóng)業(yè)水利和交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)和領(lǐng)域中也都需要高質(zhì)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(fā)展。防水材料已擺脫了紙?zhí)ビ蜌忠唤y(tǒng)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(chǎn)品。我國防水材料基本上形成了品種門類齊全,產(chǎn)品規(guī)格、檔次配套,工藝裝備開發(fā)已初具規(guī)模的防水材料工業(yè)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?lián)Q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(guān),是極具發(fā)展?jié)摿Φ慕ㄖ牧掀贩N之一。它的品種、質(zhì)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(xiāng)建筑、改善人民居住和工作環(huán)境有著十分重要的意義。
我國建筑裝飾裝修材料的發(fā)展,雖然起步較晚,但起點(diǎn)較高,主要生產(chǎn)能力是在80年代以后引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)和裝備基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。目前花色品種已達(dá)4000多種已基本形成規(guī)模、產(chǎn)品門類較齊全的工業(yè)體系。
2發(fā)展新型建材及制品是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求
隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的逐步提高,人們對居住和工作場揚(yáng)要求也不斷提高。許多國家的經(jīng)驗(yàn)證明,它是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步的必然趨勢。建筑業(yè)的進(jìn)步不僅要求建筑物的質(zhì)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(fā)展多功能和高效的新型建材及制品,只有這樣才能適應(yīng)社會進(jìn)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(jī)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(jià)。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(fā)展新型建材及制品是社會進(jìn)步和提高社會經(jīng)濟(jì)效益的重要一環(huán)。
3新型建材及制品發(fā)展展望
按照建材工業(yè)“由大變強(qiáng),靠新出強(qiáng)”跨世紀(jì)發(fā)展戰(zhàn)略的要求,發(fā)展新型建材將著重在新字上做文章,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。
3.1部分新型建材產(chǎn)品預(yù)測
3.1.1防水密封材料。全國新型防水卷材產(chǎn)量達(dá)到萬8300萬m2,市場占有率達(dá)到20%,全國城鎮(zhèn)永久性建筑采用新型防水材料達(dá)60%,到2010年,全國新型防水建材產(chǎn)量將達(dá)到215億m2,市場占有率達(dá)到50%,城鎮(zhèn)永久性建筑采用新型防水材料將達(dá)到80%。
3.1.2保溫隔熱材料。預(yù)計(jì)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(yù)計(jì)到2010年全國礦棉吸聲板需求量為4000~5000萬m2,產(chǎn)品品種、質(zhì)量和數(shù)量不但可以滿足國內(nèi)市場需要,而且將有部分產(chǎn)品出口。
3.1.4裝飾石膏板。預(yù)計(jì)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(yù)計(jì)到2010年,全國建筑涂料需求量將達(dá)到160萬t。
3.1.6塑料異型材和門窗。預(yù)計(jì)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(yè)發(fā)展重點(diǎn)
新型建材將成為中國第十五計(jì)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(diǎn)是建設(shè)上檔次、上水平、規(guī)模的主導(dǎo)產(chǎn)品生產(chǎn)線。空心磚重點(diǎn)發(fā)展利用廢渣的摻加量、高空洞率、高保溫性能、高強(qiáng)度的承重多孔磚、外墻飾面的清水墻磚;混凝土砌塊重點(diǎn)發(fā)展雙排孔或多排孔的保溫承重砌塊、外墻飾面砌塊重點(diǎn)發(fā)展機(jī)械化(擠壓式)生產(chǎn)的輕質(zhì)多孔條板、孔墻復(fù)合保溫或帶飾面的裝配式板材,并配合建設(shè)部門推廣應(yīng)用輕鋼結(jié)構(gòu)體系,發(fā)展各種裝配式條板,朝著功能化、高檔化、無害化方向發(fā)展,做到新穎、美觀、實(shí)用、方便。
4對策與建議
4.1確定新型建材及制品發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)品,加強(qiáng)結(jié)構(gòu)調(diào)整的導(dǎo)向工作
新型墻體材料以節(jié)能、節(jié)地、利廢和改善建筑功能為目的,大力發(fā)展各種輕質(zhì)板材和砼砌塊,開發(fā)承重復(fù)合墻體材料。防水材料重點(diǎn)發(fā)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(diǎn)發(fā)展建筑用礦物棉、玻璃棉制品;裝飾裝修材料重點(diǎn)發(fā)展丙烯酸類乳膠內(nèi)外墻涂料、復(fù)合仿木地板等一些適銷對路的產(chǎn)品門窗重點(diǎn)發(fā)展塑料門窗,并注意解決好款式新穎、功能各異的設(shè)計(jì)和高檔五金件的開發(fā)配套。
4.2加大科研開發(fā)的力度,提高技術(shù)裝備水平
結(jié)合不同地區(qū)、不同建筑類型,以新型墻體材料為重點(diǎn),瞄準(zhǔn)有市場前景的新產(chǎn)品、新技術(shù),在引進(jìn)、消化、吸收國外先進(jìn)技術(shù)裝備的基礎(chǔ)上,研究開發(fā)適合我國國情的新工藝、新技術(shù)和新裝備。重點(diǎn)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(huán)境的生產(chǎn)技術(shù);盡量做到產(chǎn)品不僅不損害人體健康而應(yīng)有利人體健康;加強(qiáng)多功能、社會效益好的產(chǎn)品開發(fā)。
近期應(yīng)加強(qiáng)中高檔外墻涂料的研制和開發(fā),注重承重的復(fù)合墻體材料、保溫材料在建筑上的應(yīng)用研究,促進(jìn)產(chǎn)品的系列化、配套化開發(fā),另外還應(yīng)加強(qiáng)功能建材和綠色建材的研究和開發(fā),優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。
4.3加強(qiáng)產(chǎn)品在工程技術(shù)應(yīng)用的研究,加快新型建材及制品的應(yīng)用步伐
建材主管部門和建筑業(yè)主管部門,要加強(qiáng)合作,盡快制定、落實(shí)新型建材納入建筑應(yīng)用于的規(guī)程和管理辦法切實(shí)解決新型建筑材料發(fā)展過程中科研、生產(chǎn)、建筑設(shè)計(jì)、施工等各個(gè)環(huán)節(jié)的具體問題;研究適合新型建材及制品應(yīng)用的設(shè)計(jì)規(guī)程和施工工藝;編制、修訂有關(guān)新型建材及制品的市府、生產(chǎn)、施工規(guī)范、規(guī)程及施工通用圖集;頒布比較成熟的新型建材及制品設(shè)計(jì)、應(yīng)用、推廣產(chǎn)品目錄部分產(chǎn)品可考慮實(shí)行生產(chǎn)許可證等。
關(guān)鍵詞:新型建筑墻體材料;外墻保溫材料;外墻保溫技術(shù)
中圖分類號:S220.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:
前言
新型建筑材料是區(qū)別于傳統(tǒng)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(jié)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(zhì)上分,不但有天然材料,還有化學(xué)材料、金屬材料、非金屬材料等等。新型建材具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度、保溫、節(jié)能、節(jié)土、裝飾等優(yōu)良特性。
1.新型墻體材料發(fā)展?fàn)顩r
我國新型墻體材料發(fā)展較快,1987年新型墻體材料產(chǎn)量為184.5億塊標(biāo)準(zhǔn)磚,到1997年增長到1849.88億塊標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)板材、復(fù)合板材等,但數(shù)量較小,在決的墻體材料中據(jù)點(diǎn)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(fā)展,才能改變墻體材料不合理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu),達(dá)到節(jié)能、保護(hù)耕地、利用工業(yè)廢渣、促進(jìn)建筑技術(shù)的目的。
2.我國目前建筑狀況
我國現(xiàn)有建筑數(shù)量巨大,全國有約400億平方米,其中城鎮(zhèn)約130億平方米。而且每年還在數(shù)億增長。現(xiàn)有建筑有99%為非節(jié)能建筑,新建筑中節(jié)能建筑的比例也較小,約占6%左右。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì),建筑能耗約占全社會總能耗的27.6%,嚴(yán)寒地區(qū)更大,占到40%。建筑能耗還在增長:城市化進(jìn)程加快,城市人均能耗是農(nóng)村人的3.5倍,生活水平的提高,能耗隨之加大。冬季室內(nèi)采暖溫度升高,采暖面積加大。采暖區(qū)擴(kuò)大;夏季室內(nèi)溫度降低,每戶空調(diào)房間增加。空調(diào)降溫區(qū)向北擴(kuò)張等。
3.節(jié)能保溫材料的市場狀況
目前在建筑中應(yīng)用的保溫工藝主要有三種:外墻外保溫、外墻內(nèi)保溫、外墻夾芯保溫.過去外墻內(nèi)保溫技術(shù)盛行,外墻外保溫處于試驗(yàn)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(nèi)保溫明顯減少,一些別墅使用上了外墻夾芯保溫技術(shù)。材料方面也是多種多樣,聚苯乙烯泡沫板、硅酸鹽復(fù)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(fā)泡劑等輔助材料,經(jīng)加熱發(fā)泡而成的輕質(zhì)材料。它具有質(zhì)輕、導(dǎo)熱系數(shù)小、吸水率低、耐水、耐老化、耐低溫、易加工、價(jià)廉質(zhì)優(yōu)等優(yōu)點(diǎn)。
4.保溫材料
4.1種類
①膨脹聚苯板(EPS板 ) 導(dǎo)熱系數(shù)0.037-0.041,保溫效果好,價(jià)格便宜,強(qiáng)度稍差。②擠塑聚苯板(XPS板)導(dǎo)熱系數(shù)0.028-0.03,保溫效果更好,強(qiáng)度高,耐潮濕 價(jià)格貴,施工時(shí)表面需要處理。③巖棉板,導(dǎo)熱系數(shù)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(dǎo)熱系數(shù)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(fā)泡材料,導(dǎo)熱系數(shù)0.025-0.028, 防水性好,保溫效果好,強(qiáng)度高, 價(jià)格較貴。⑥ 珍珠巖等漿料,導(dǎo)熱系數(shù)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(fā)泡:如聚氨酯發(fā)泡等。
現(xiàn)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(fā)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(dǎo)熱系數(shù)比苯板低,價(jià)格稍高一點(diǎn)。 聚氨酯是現(xiàn)有保溫材料里面性能最好的一種,冰箱冷庫等領(lǐng)域的保溫材料用的就是聚氨酯,導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(dá)到苯板和擠塑板原厚度的保溫效果,不過價(jià)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(jī)材料,以及巖 棉、玻璃棉等無機(jī)材料。上述有機(jī)材料具有耐熱差、耐老化性能差、易燃燒和燃燒時(shí)釋放大量暖量、產(chǎn)生有毒煙氣、加速大火蔓延等諸多缺點(diǎn)。上述無機(jī)材料(如纖維保溫材料有粉塵和細(xì)小纖維)既污染空氣又易滋生細(xì)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(yàn)表明,酚醛泡沫可以達(dá)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(jié)多孔磚和空心磚,混凝土空心磚和空心砌塊,燒結(jié)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(qiáng)水泥輕質(zhì)多孔隔墻條板,纖維增強(qiáng)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(wǎng)架水泥夾芯板,石膏墻板,金屬而夾芯板,復(fù)合輕質(zhì)夾芯隔墻板、條板;
(4)原料中摻有不少于30% 的工業(yè)廢渣、農(nóng)作物秸稈、垃圾、江河淤泥的墻體材料產(chǎn)品;
(5)預(yù)制及現(xiàn)澆混凝土墻體;
(6)鋼結(jié)構(gòu)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(wǎng)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(jié)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(tǒng)粘土實(shí)心磚要低很多;強(qiáng)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(jié)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(yīng)新型建筑材料科技含量高,往往價(jià)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(shù)、檢測手段等目前尚無規(guī)范限制, 部分產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定;個(gè)體利益驅(qū)動影響了新型端體材料的開發(fā)應(yīng)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(xiàn)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(zhì)板材、復(fù)合板材等。但數(shù)量較小,在決的墻體材料中據(jù)點(diǎn)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(fā)展,才能改變墻體材料不合理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu),達(dá)到節(jié)能、保護(hù)耕地、利用工業(yè)廢渣、促進(jìn)建筑技術(shù)的目的。
7.外墻保溫技術(shù)
在建筑中,護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損耗較大,護(hù)結(jié)構(gòu)中墻體又占了很大份額。所以建筑墻體改革與墻體節(jié)能技術(shù)的發(fā)展是建筑節(jié)能技術(shù)的一個(gè)最重要的環(huán)節(jié),發(fā)展外墻保溫技術(shù)及節(jié)能材料則是建筑節(jié)能的主要實(shí)現(xiàn)方式。
外墻內(nèi)保溫施工,是在外墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)部加做保溫層。內(nèi)保溫施工速度快,操作方便靈活,可以保證施工進(jìn)度。內(nèi)保溫應(yīng)用時(shí)間較長,技術(shù)成熟,施工技術(shù)及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是比較完善的。被大面積推廣的內(nèi)保溫技術(shù)有:增強(qiáng)石膏復(fù)合聚苯保溫板、聚合物砂漿復(fù)合聚苯保溫板、增強(qiáng)水泥復(fù)合聚苯保溫板、內(nèi)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(wǎng)格布的做法。但內(nèi)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(nèi)墻懸掛和固定物件也容易破壞內(nèi)保溫結(jié)構(gòu)。內(nèi)保溫在技術(shù)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(shù)及其特點(diǎn)
外保溫是目前大力推廣的一種建筑保溫節(jié)能技術(shù)。外保溫與內(nèi)保溫相比,技術(shù)合理,有其明顯的優(yōu)越性,使用同樣規(guī)格、同樣尺寸和性能的保溫材料,外保溫比內(nèi)保溫的效果好。外保溫技術(shù)不僅適用于新建的結(jié)構(gòu)工程,也適用于舊樓改造,適用于范圍廣,技術(shù)含量高;外保溫包在主體結(jié)構(gòu)的外側(cè),能夠保護(hù)主體結(jié)構(gòu),延長建筑物的壽命;有效減少了建筑結(jié)構(gòu)的熱橋,增加建筑的有效空間;同時(shí)消除了冷凝,提高了居住的舒適度。
8.結(jié)束語
一是認(rèn)真地選擇建筑體系,實(shí)事求是的宣傳,改變過去總認(rèn)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(jié)能材料的發(fā)展又必須與外墻保溫技術(shù)相結(jié)合,才能真正發(fā)揮其作用.正是由于節(jié)能材料的不斷革新,外墻保溫技術(shù)的優(yōu)越性才日益受到人們重視。要發(fā)展新型建筑隔熱保溫技術(shù)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(shù)的同時(shí),要加強(qiáng)新型節(jié)能材料的開發(fā)和利用,從而真正地實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能.
參考文獻(xiàn):
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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(jī)高分子的應(yīng)用
無機(jī)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(qiáng)度,平整度,不會有起砂、脫皮等現(xiàn)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(wěn)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(fā)研究的重點(diǎn)。
1.2照明系統(tǒng)的應(yīng)用
新型材料用在照明產(chǎn)業(yè)中,采用能夠?qū)崿F(xiàn)對自然光采集的光罩,從而對自然光進(jìn)行重新分配,均勻的分配自然光線,創(chuàng)作出不同的照明效果。
1.3建筑材料的應(yīng)用
新型的建筑材料不僅要節(jié)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(jié)能環(huán)保建筑材料的發(fā)展前景
隨著人們對生活質(zhì)量的追求越來越高,新型環(huán)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(fā)展過程中,其重點(diǎn)應(yīng)放在更加的節(jié)能,更加的環(huán)保,更加能對人體產(chǎn)生好處方面。要綜合考慮到環(huán)境、資源、能源以及建設(shè)方式等方面,研發(fā)出更加具有科學(xué)性、實(shí)用性的新型節(jié)能環(huán)保型的建筑材料。隨著人們對物質(zhì)的追求、住房水準(zhǔn)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(shí)對于建筑的涂料也會有不同的要求,根據(jù)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(jù)不同功能來區(qū)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(huán)保型建筑材料的應(yīng)用,不僅節(jié)約了我國的自然資源,同時(shí)對改善我國的自然環(huán)境起到了重要作用。在環(huán)保型建筑材料生產(chǎn)的過程中,由于其具有經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性以及健康性,因此在發(fā)展的過程中有著廣闊的市場。環(huán)保型建筑材料的應(yīng)用,不僅符合了我國人們綠色建筑的要求,同時(shí),還推動了我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及社會的進(jìn)步。為了提高居住環(huán)境質(zhì)量舒適度和迅速改善提升建筑物的使用,在建筑工程室內(nèi)裝飾設(shè)計(jì)中使用新型優(yōu)質(zhì)技能環(huán)保材料,同時(shí)在建筑工程室內(nèi)裝飾設(shè)計(jì)中也可以使用循環(huán)利用特性的材料,就能為各類工業(yè)固體廢料提供一個(gè)變廢為寶、循環(huán)使用的平臺,而且也從本質(zhì)上避免了能源和材料的浪費(fèi),也能讓我國各種能源利用效率提高不少。
3結(jié)束語
關(guān)鍵詞:新型建筑墻體材料的類型;特性和問題;外墻保溫技術(shù)及節(jié)能材料
中圖分類號:TU111.2+4 文獻(xiàn)標(biāo)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(xiàng)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(jié)多孔磚和空心磚,混凝土空心磚和空心砌塊,燒結(jié)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(qiáng)水泥輕質(zhì)多孔隔墻條板,纖維增強(qiáng)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(wǎng)架水泥夾芯板。石膏墻板,金屬面央芯板,復(fù)合輕質(zhì)夾芯隔墻板、條板;(4)原料中摻有不少于30%的工業(yè)廢渣、農(nóng)作物秸稈、垃圾、江河淤泥的墻體材料產(chǎn)品;(5)預(yù)制及現(xiàn)澆混凝土墻體;(6)鋼結(jié)構(gòu)和玻璃幕墻。
目前我國新型建筑材料主要存在以下幾點(diǎn)問題:新型墻體材料應(yīng)新型建筑材料科技含量高,往往價(jià)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(shù)、檢測手段等目前尚無規(guī)范限制。部分產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定;個(gè)體利益驅(qū)動影響了新型端體材料的開發(fā)應(yīng)用和推廣等等。
2 外墻保溫技術(shù)及節(jié)能材料的簡介和應(yīng)用
在建筑中,護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損耗較大,護(hù)結(jié)構(gòu)中墻體又占了很大份額。所以建筑墻體改革與墻體節(jié)能技術(shù)的發(fā)展是建筑節(jié)能技術(shù)的一個(gè)最重要的環(huán)節(jié),發(fā)展外墻保溫技術(shù)及節(jié)能材料則是建筑節(jié)能的主要實(shí)現(xiàn)方式。外墻內(nèi)保溫施工,是在外墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)部加做保溫層。內(nèi)保溫施工速度快,操作方便靈活,可以保證施工進(jìn)度。內(nèi)保溫應(yīng)用時(shí)間較長。技術(shù)成熟,施工技術(shù)及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)用內(nèi)保溫技術(shù)。
被大面積推廣的內(nèi)保溫技術(shù)有:增強(qiáng)石膏復(fù)合聚苯保溫板、聚合物砂漿復(fù)合聚苯保溫板、增強(qiáng)水泥復(fù)合聚苯保溫板、內(nèi)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(wǎng)格布的做法。
但內(nèi)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(nèi)墻懸掛和固定物件也容易破壞內(nèi)保溫結(jié)構(gòu)。內(nèi)保溫在技術(shù)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(shù)及其特點(diǎn):
外保溫是目前大力推廣的一種建筑保溫節(jié)能技術(shù)。外保溫與內(nèi)保溫相比,技術(shù)合理,有其明顯的優(yōu)越性,使用同樣規(guī)格、同樣尺寸和性能的保溫材料,外保溫比內(nèi)保溫的效果好。外保溫技術(shù)不僅適用于新建的結(jié)構(gòu)工程,也適用于舊樓改造,適用于范圍廣,技術(shù)含量高;外保溫包在主體結(jié)構(gòu)的外側(cè),能夠保護(hù)主體結(jié)構(gòu),延長建筑物的壽命;有效減少了建筑結(jié)構(gòu)的熱橋,增加建筑的有效空間;同時(shí)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(shù)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(fù)合聚苯仿石裝飾保溫板、鋼絲網(wǎng)架夾芯墻板等。其中聚苯板因具有優(yōu)良的物理性能和廉價(jià)的成本。已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)的外墻保溫外掛技術(shù)中被廣泛應(yīng)用。
該外掛技術(shù)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(wǎng)格布形成保護(hù)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(yù)先制作的龍骨上,直接形成裝飾面。由貝聿銘先生設(shè)計(jì)的中國銀行總行辦公樓的外保溫就是采用的這種設(shè)計(jì)。
這種外掛式的外保溫安裝費(fèi)時(shí),施工難度大。且施工占用主導(dǎo)工期,待主體驗(yàn)收完后才可以進(jìn)行施工。在進(jìn)行高層施工時(shí),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(shù)是在混凝土框一剪體系中將聚苯板內(nèi)置于建筑模板內(nèi),在即將澆注的墻體外側(cè),然后澆注混凝土,混凝土與聚苯板一次澆注成型為復(fù)合墻體。該技術(shù)解決了外掛式外保溫的主要問題,其優(yōu)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(shí)。聚苯板起保溫的作用,可減少圍護(hù)保溫措施。但在澆注混凝土?xí)r要注意均勻、連續(xù)澆注,否則由于混凝土側(cè)壓力的影響會造成聚苯板在拆模后出現(xiàn)變形和錯(cuò)茬,影響后序施工。
其中內(nèi)置的聚苯板可以是雙面鋼絲網(wǎng)的,也可以是單面鋼絲網(wǎng)的。雙面鋼絲網(wǎng)聚苯板與混凝土的連接,主要是依靠內(nèi)側(cè)鋼絲網(wǎng)架與墻體外側(cè)配筋相綁扎及混凝土與聚苯板的粘接力,其結(jié)合性能良好,具有較高的安全度。單面鋼絲網(wǎng)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(jié)合性能也較好。與雙鋼絲網(wǎng)相比較,單面鋼絲網(wǎng)技術(shù)因取消了內(nèi)側(cè)鋼絲網(wǎng)和安裝保溫板前的板外側(cè)抹灰,節(jié)省了工時(shí)和材料。其造價(jià)可降低10%左右。但此兩種做法都采用了鋼絲網(wǎng)架,造價(jià)較高,且鋼材是熱的良導(dǎo)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(wǎng)架聚苯板一次成型復(fù)合墻體進(jìn)行了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)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(dāng)我們對聚苯板的背面進(jìn)行處理之后,其與混凝土的粘接力進(jìn)一步提高(其平均粘接強(qiáng)度可以達(dá)到0.07Mpa,而且破壞均發(fā)生在聚苯板內(nèi))。此技術(shù)取消了鋼絲網(wǎng)架,其保溫性能提高,而且板的成本再次降低。在經(jīng)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(shù)包含保溫層、抗裂防護(hù)層和抗?jié)B保護(hù)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(shù)在1998年就被建設(shè)部列為國家級工法。這種工法是目前被廣泛認(rèn)可的外墻保溫技術(shù)。
該施工技術(shù)簡便。可以減少勞動強(qiáng)度,提高工作效率;不受結(jié)構(gòu)質(zhì)量差異的影響,對有缺陷的墻體施工時(shí)墻面不需修補(bǔ)找平,直接用保溫料漿找補(bǔ)即可,避免了別的保溫施工技術(shù)因找平抹灰過厚而脫落的現(xiàn)象。同時(shí)該技術(shù)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(shí)現(xiàn)外墻外保溫技術(shù)的重要突破。與別的外保溫相比較,在達(dá)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(jià)。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(shù)。
此外,節(jié)能保溫墻體技術(shù)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(xiàn)場發(fā)泡)等填入夾層中,形成保溫層。
關(guān)鍵詞:新型建筑墻體材料的類型;特性和問題;外墻保溫技術(shù)及節(jié)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(xiàng)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(jié)多孔磚和空心磚,混凝土空心磚和空心砌塊,燒結(jié)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(qiáng)水泥輕質(zhì)多孔隔墻條板,纖維增強(qiáng)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(wǎng)架水泥夾芯板。石膏墻板,金屬面央芯板,復(fù)合輕質(zhì)夾芯隔墻板、條板;(4)原料中摻有不少于30%的工業(yè)廢渣、農(nóng)作物秸稈、垃圾、江河淤泥的墻體材料產(chǎn)品;(5)預(yù)制及現(xiàn)澆混凝土墻體;(6)鋼結(jié)構(gòu)和玻璃幕墻。
目前我國新型建筑材料主要存在以下幾點(diǎn)問題:新型墻體材料應(yīng)新型建筑材料科技含量高,往往價(jià)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(shù)、檢測手段等目前尚無規(guī)范限制。部分產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定;個(gè)體利益驅(qū)動影響了新型端體材料的開發(fā)應(yīng)用和推廣等等。
2 外墻保溫技術(shù)及節(jié)能材料的簡介和應(yīng)用
在建筑中,外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損耗較大,外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中墻體又占了很大份額。所以建筑墻體改革與墻體節(jié)能技術(shù)的發(fā)展是建筑節(jié)能技術(shù)的一個(gè)最重要的環(huán)節(jié),發(fā)展外墻保溫技術(shù)及節(jié)能材料則是建筑節(jié)能的主要實(shí)現(xiàn)方式。外墻內(nèi)保溫施工,是在外墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)部加做保溫層。內(nèi)保溫施工速度快,操作方便靈活,可以保證施工進(jìn)度。內(nèi)保溫應(yīng)用時(shí)間較長。技術(shù)成熟,施工技術(shù)及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)用內(nèi)保溫技術(shù)。
被大面積推廣的內(nèi)保溫技術(shù)有:增強(qiáng)石膏復(fù)合聚苯保溫板、聚合物砂漿復(fù)合聚苯保溫板、增強(qiáng)水泥復(fù)合聚苯保溫板、內(nèi)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(wǎng)格布的做法。
但內(nèi)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(nèi)墻懸掛和固定物件也容易破壞內(nèi)保溫結(jié)構(gòu)。內(nèi)保溫在技術(shù)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(shù)及其特點(diǎn):
外保溫是目前大力推廣的一種建筑保溫節(jié)能技術(shù)。外保溫與內(nèi)保溫相比,技術(shù)合理,有其明顯的優(yōu)越性,使用同樣規(guī)格、同樣尺寸和性能的保溫材料,外保溫比內(nèi)保溫的效果好。外保溫技術(shù)不僅適用于新建的結(jié)構(gòu)工程,也適用于舊樓改造,適用于范圍廣,技術(shù)含量高;外保溫包在主體結(jié)構(gòu)的外側(cè),能夠保護(hù)主體結(jié)構(gòu),延長建筑物的壽命;有效減少了建筑結(jié)構(gòu)的熱橋,增加建筑的有效空間;同時(shí)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(shù)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(fù)合聚苯仿石裝飾保溫板、鋼絲網(wǎng)架夾芯墻板等。其中聚苯板因具有優(yōu)良的物理性能和廉價(jià)的成本。已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)的外墻保溫外掛技術(shù)中被廣泛應(yīng)用。
該外掛技術(shù)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(wǎng)格布形成保護(hù)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(yù)先制作的龍骨上,直接形成裝飾面。由貝聿銘先生設(shè)計(jì)的中國銀行總行辦公樓的外保溫就是采用的這種設(shè)計(jì)。
這種外掛式的外保溫安裝費(fèi)時(shí),施工難度大。且施工占用主導(dǎo)工期,待主體驗(yàn)收完后才可以進(jìn)行施工。在進(jìn)行高層施工時(shí),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(shù)是在混凝土框一剪體系中將聚苯板內(nèi)置于建筑模板內(nèi),在即將澆注的墻體外側(cè),然后澆注混凝土,混凝土與聚苯板一次澆注成型為復(fù)合墻體。該技術(shù)解決了外掛式外保溫的主要問題,其優(yōu)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(shí)。聚苯板起保溫的作用,可減少外圍圍護(hù)保溫措施。但在澆注混凝土?xí)r要注意均勻、連續(xù)澆注,否則由于混凝土側(cè)壓力的影響會造成聚苯板在拆模后出現(xiàn)變形和錯(cuò)茬,影響后序施工。
其中內(nèi)置的聚苯板可以是雙面鋼絲網(wǎng)的,也可以是單面鋼絲網(wǎng)的。雙面鋼絲網(wǎng)聚苯板與混凝土的連接,主要是依靠內(nèi)側(cè)鋼絲網(wǎng)架與墻體外側(cè)配筋相綁扎及混凝土與聚苯板的粘接力,其結(jié)合性能良好,具有較高的安全度。單面鋼絲網(wǎng)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(jié)合性能也較好。與雙鋼絲網(wǎng)相比較,單面鋼絲網(wǎng)技術(shù)因取消了內(nèi)側(cè)鋼絲網(wǎng)和安裝保溫板前的板外側(cè)抹灰,節(jié)省了工時(shí)和材料。其造價(jià)可降低10%左右。但此兩種做法都采用了鋼絲網(wǎng)架,造價(jià)較高,且鋼材是熱的良導(dǎo)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(wǎng)架聚苯板一次成型復(fù)合墻體進(jìn)行了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)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(dāng)我們對聚苯板的背面進(jìn)行處理之后,其與混凝土的粘接力進(jìn)一步提高(其平均粘接強(qiáng)度可以達(dá)到0.07Mpa,而且破壞均發(fā)生在聚苯板內(nèi))。此技術(shù)取消了鋼絲網(wǎng)架,其保溫性能提高,而且板的成本再次降低。在經(jīng)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(shù)包含保溫層、抗裂防護(hù)層和抗?jié)B保護(hù)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(shù)在1998年就被建設(shè)部列為國家級工法。這種工法是目前被廣泛認(rèn)可的外墻保溫技術(shù)。
該施工技術(shù)簡便。可以減少勞動強(qiáng)度,提高工作效率;不受結(jié)構(gòu)質(zhì)量差異的影響,對有缺陷的墻體施工時(shí)墻面不需修補(bǔ)找平,直接用保溫料漿找補(bǔ)即可,避免了別的保溫施工技術(shù)因找平抹灰過厚而脫落的現(xiàn)象。同時(shí)該技術(shù)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(shí)現(xiàn)外墻外保溫技術(shù)的重要突破。與別的外保溫相比較,在達(dá)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(jià)。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(shù)。
此外,節(jié)能保溫墻體技術(shù)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(xiàn)場發(fā)泡)等填入夾層中,形成保溫層。
關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能;墻體材料;節(jié)能環(huán)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(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
0引言
在建筑材料應(yīng)用領(lǐng)域堅(jiān)持節(jié)能減排,推廣綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用是國家對于建筑應(yīng)用技術(shù)的新要求,因此節(jié)能環(huán)保的綠色新型節(jié)能墻材,已經(jīng)成為現(xiàn)階段新型墻材的主要發(fā)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(jié)能環(huán)保的特點(diǎn),可以產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。
1節(jié)能建筑墻體材料對于建筑工程的意義
(1)節(jié)能建筑墻體材料作為節(jié)能建筑的材料基礎(chǔ),也是保證建筑節(jié)能得以實(shí)現(xiàn)的根本途徑。若在建筑工程領(lǐng)域推廣使用各種節(jié)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(diào)所帶來的能源消耗,進(jìn)而通過利用建筑節(jié)能墻體材料可以改善建筑居民的生活以及工作環(huán)境。
(2)節(jié)能建筑墻體材料是實(shí)現(xiàn)建筑工程可持續(xù)發(fā)展的基本途徑。隨著國家對于建筑工程領(lǐng)域節(jié)能要求的不斷提高,墻體材料遵循環(huán)保節(jié)能原則,已經(jīng)成為墻體材料的發(fā)展趨勢。研發(fā)推廣各種高品質(zhì)的節(jié)能建材,也是節(jié)約能源、降低能耗,保護(hù)生態(tài)環(huán)境的有效手段,對于實(shí)現(xiàn)建筑工程領(lǐng)域的可持續(xù)性發(fā)展有著現(xiàn)實(shí)和深遠(yuǎn)的意義。
(3)節(jié)能建筑墻體材料是改善建筑功能的基本手段。由于建筑節(jié)能環(huán)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(yùn)用各種新工藝技術(shù)以便于實(shí)現(xiàn)墻體材料節(jié)能、節(jié)土以及環(huán)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(jié)能建筑墻體材料概述
新型節(jié)能墻體材料的發(fā)展應(yīng)用必須符合環(huán)境保護(hù)以及節(jié)約能源基本要求,而且能夠適應(yīng)國家的產(chǎn)業(yè)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(chǎn)加工制作工藝簡單,有利于墻體材料的安裝施工。現(xiàn)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(shí)現(xiàn)建筑墻體材料的節(jié)能環(huán)保十分有利。加氣混凝土主要是通過料漿與發(fā)氣劑發(fā)生化學(xué)發(fā)應(yīng),在蒸壓或者蒸養(yǎng)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(dá)到70-85%,密度較小,因而不僅可以實(shí)現(xiàn)建筑墻體材料的節(jié)能環(huán)保,同時(shí)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(nèi)部含有較多的孔隙,因而具有相對較強(qiáng)的保溫隔熱性能,通常情況下導(dǎo)熱系數(shù)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?jié)B、耐久環(huán)保以及經(jīng)濟(jì)便捷的特點(diǎn),作為墻體材料的應(yīng)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(jīng)過攪拌成型以及自然養(yǎng)護(hù)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?qū)崿F(xiàn)建筑材料的節(jié)約利用,而且用于墻體粉刷不會出現(xiàn)空鼓的現(xiàn)象,也不易出現(xiàn)墻面開裂的現(xiàn)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(jù)試驗(yàn)檢測研究,陶粒混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)只有混凝土的1/2,因此實(shí)現(xiàn)較薄的墻體即可實(shí)現(xiàn)較好的保溫隔熱性能,其具體熱工性能指標(biāo)如下表所示:
陶粒混凝土空心砌塊外墻熱工性能指標(biāo)
此外,陶粒混凝土的耐久性能與抗?jié)B性能較好,而且由于加工生產(chǎn)流程相對簡單,還具有便于施工的特點(diǎn)。
2.3鋼絲網(wǎng)架夾芯墻板
鋼絲網(wǎng)架夾芯墻板應(yīng)用最廣泛的主要是GBF鋼絲網(wǎng)架夾芯墻板, GBF夾芯板主要是利用鋼絲網(wǎng)架,并利用加氣混凝土或者是巖棉作為板芯,進(jìn)而形成鋼絲網(wǎng)架芯板,在建筑墻體施工過程中通過在GBF鋼絲網(wǎng)架夾芯墻板的兩側(cè)利用防裂水泥砂漿進(jìn)行處理,進(jìn)而作為建筑構(gòu)件形成墻體。GBF鋼絲網(wǎng)架夾芯墻板具有較好的透氣性以及較高的強(qiáng)度,由于GBF鋼絲網(wǎng)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(wǎng)架夾芯墻板保溫隔熱,非常利于建筑墻體內(nèi)部的管線布設(shè)。
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(chǎn)原料,同時(shí)添加纖維、珍珠巖、水泥、河沙、粉煤灰、爐渣等添加材料并加水?dāng)嚢铦仓傻妮p質(zhì)建筑石膏制品。由于石膏特性的影響石膏空心墻板具有節(jié)能環(huán)保、強(qiáng)度高、自重輕以及耐火隔熱、加工方便簡單的特點(diǎn),屬于新型的節(jié)能環(huán)保材料。根據(jù)相關(guān)的檢測研究結(jié)果表明,石膏空心墻板的導(dǎo)熱系數(shù)在0.20~0.28 W/m.K之間,由于具有較小的導(dǎo)熱系數(shù),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(dá)到較好的保溫隔熱效果。而且由于建筑石膏的初終凝時(shí)間在6~30左右,相比混凝土材料由于具有較好的凝結(jié)硬化特性,生產(chǎn)加工速度快,建筑施工成本可以得到大幅度的降低。
2.5復(fù)合自保溫砌塊
復(fù)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(jìn)而在混凝土孔腔內(nèi)采取泡沫塑料或者是混凝土等保溫材料,進(jìn)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(jī)泡沫混凝土充當(dāng)墻體材料,或者是利用聚苯乙烯泡沫塑料板發(fā)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(fù)合自保溫砌塊具有自重輕、保溫隔熱、施工工藝技術(shù)成熟以及施工成本較低的優(yōu)點(diǎn),因此作為新型的建筑墻體材料具有較好的前景。
結(jié)語
隨著我國建筑領(lǐng)域科技的不斷發(fā)展,對于建筑墻體材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也提出了更高的要求。保溫隔熱以及節(jié)能環(huán)保作為建筑墻體材料新的技術(shù)要求,已經(jīng)成為建筑墻體材料應(yīng)用性能的評價(jià)指標(biāo)。因此,應(yīng)該結(jié)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(xiàng)性能,加快新型節(jié)能墻體材料的推廣應(yīng)用,推動建筑墻體材料研發(fā)應(yīng)用技術(shù)的不斷前進(jìn)。
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關(guān)鍵詞:材料利用率 新型材料 技術(shù) 監(jiān)督
1、提高建筑材料利用率
1.1進(jìn)一步推廣和使用高性能混凝土和高強(qiáng)鋼筋,實(shí)現(xiàn)建設(shè)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展
據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)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(jìn)一步推廣和使用高性能混凝土和高強(qiáng)鋼筋則能夠獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益。對于經(jīng)濟(jì)效益而言,進(jìn)一步推廣和使用高性能混凝土和高強(qiáng)鋼筋可以直接節(jié)約建筑材料的使用量,從而節(jié)約建筑工程的成本,獲得經(jīng)濟(jì)效益。2010年,我國鋼材消耗整體量有可能高達(dá)一點(diǎn)八三億噸,而推廣和使用高性能混凝土和高強(qiáng)鋼筋則能夠減少三百六十六億噸鋼材的使用量,按照當(dāng)年每噸鋼材的價(jià)格計(jì)算則可以直接節(jié)省大概一百二十四點(diǎn)四四億元的資金。同時(shí)推廣和使用高性能混凝土和高強(qiáng)鋼筋不僅解決了建筑工程結(jié)構(gòu)中梁柱的肥胖問題,擴(kuò)大建筑工程的使用面積,而且有利于促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jù)2010年相關(guān)數(shù)據(jù)的簡略統(tǒng)計(jì)顯示,推廣和使用高性能混凝土和高強(qiáng)鋼筋所帶來的直接或者間接效益足以達(dá)到六百七十億到八百一十億元。[2]是進(jìn)一步提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)含量重要方式的同時(shí)也有利于促進(jìn)工作效率和建筑工程質(zhì)量的提高,加快建筑行業(yè)推廣使用高強(qiáng)建筑材料的同時(shí)進(jìn)一步提升建筑行業(yè)的國際競爭力。
在全面推進(jìn)和使用高性能混凝土和高強(qiáng)鋼筋等新型材料的同時(shí)還需要注意幾個(gè)問題。第一,要注重建筑材料的技術(shù)研究,這是處于對建筑材料更新?lián)Q代的考慮。建筑材料的技術(shù)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(dāng)?shù)丶{入相關(guān)的科研規(guī)劃中,在試點(diǎn)、理論研究以及相關(guān)示范工程等各種方案的貫徹下,進(jìn)一步推廣科研成果和進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。第二,組織對高性能混凝土和高強(qiáng)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(shè)計(jì)部門和施工部門進(jìn)行高度的協(xié)商和達(dá)成統(tǒng)一。第三,完善相關(guān)法律法規(guī)和修訂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。建筑工程的設(shè)計(jì)以及工程施工人員的工作依據(jù)來源于對建筑工程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,因此要進(jìn)一步增加對標(biāo)準(zhǔn)規(guī)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(yīng)用有一個(gè)規(guī)范的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),還需要相關(guān)的法律法規(guī)作保障,做到建筑工程的設(shè)計(jì)、施工單位在作業(yè)過程有章可循,為進(jìn)一步推廣和使用高性能建筑材料營造一個(gè)積極環(huán)境。
1.2促進(jìn)建筑材料節(jié)能科技創(chuàng)新,開發(fā)新型建筑材料
建筑材料資源領(lǐng)域的節(jié)能還需要科技創(chuàng)新予以一定的技術(shù)保障,要大力組織和開展一些科技攻關(guān)的活動,研制出適合本國本地、享有獨(dú)立自主知識產(chǎn)權(quán)的建筑技術(shù),同時(shí)還得加快合成技術(shù)和已成熟建筑技術(shù)的推廣和應(yīng)用,積極推行國際交流和合作,對于他國先進(jìn)的建筑材料和建筑新技術(shù)要堅(jiān)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(yīng)用要現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)過程中,在實(shí)踐的過程中再創(chuàng)新、再發(fā)展,提高自主創(chuàng)新能力。“垃圾是放錯(cuò)位置的資源”,那么在處理垃圾的時(shí)候則可以適當(dāng)利用衛(wèi)生填埋技術(shù)、生物處理技術(shù)以及焚燒發(fā)電技術(shù),擴(kuò)大資金投入,促進(jìn)處理垃圾成果轉(zhuǎn)為生產(chǎn)力,實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)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(jié)能、高性能建筑材料外,譬如新型節(jié)能的墻材料和建筑體系。還可以開發(fā)新能源,利用新能源。譬如具有一定內(nèi)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(fā)電等等。
1.3加強(qiáng)對建筑行業(yè)建筑材料資源使用的監(jiān)督力度
這就要求各地負(fù)責(zé)建筑建設(shè)的部門加大對建筑行業(yè)建筑材料資源使用的監(jiān)督力度,做好建筑材料樣品取樣調(diào)查的工作和進(jìn)一步完善相關(guān)檢查制度,各個(gè)部門明確其工作職責(zé),對于國家明確提出建筑行業(yè)違規(guī)材料、產(chǎn)品以及不合格的淘汰建筑材料要嚴(yán)格予以禁止,拒絕讓其流入建設(shè)工程中。同時(shí),對于小區(qū)項(xiàng)目的建設(shè)和示范城市要著力抓好,對于新型建筑材料的生產(chǎn)單位或者企業(yè)則可以重點(diǎn)扶持,充分發(fā)揮其示范作用,從而提升建筑行業(yè)節(jié)能的整體質(zhì)量。
2、總結(jié)
經(jīng)濟(jì)的騰飛和繁榮帶動著建筑行業(yè)的發(fā)展,建筑的發(fā)展則又促進(jìn)了建筑材料業(yè)的不斷進(jìn)步。建筑材料業(yè)的不斷發(fā)展不僅滿足了各個(gè)建筑層次的需求,提升了建筑行業(yè)的總體質(zhì)量,同時(shí)也成為了人類生活、生產(chǎn)進(jìn)步的助推器,從而為我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的一份力量。隨著人們生活水平的不斷提高和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,未來的建筑材料必將朝著舒適、美觀、優(yōu)質(zhì)、藝術(shù)等趨勢發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)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(xiàn)了混凝土,作為當(dāng)時(shí)的一種新型建筑材料,就廣泛地應(yīng)用于土木和水利工程。尤其是在19世紀(jì)中葉以后,伴隨著鋼鐵的發(fā)展,人們把鋼筋和混凝土結(jié)合起來,誕生了鋼筋混凝土(Reinforced Concrete)這種新型的復(fù)合建筑材料,大大提高了結(jié)構(gòu)的抗裂性能、剛度、承載能力和耐久性,從而使建筑業(yè)經(jīng)歷了一場革命。盡管混凝土的固有優(yōu)點(diǎn)是高抗壓強(qiáng)度,然而它也有固有弱點(diǎn)——如構(gòu)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(qiáng)度低(一般僅為抗壓強(qiáng)度的7%-14%)、易產(chǎn)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(diǎn)隨著混凝土強(qiáng)度的提高顯得尤為突出。因此,長期以來許多專家和學(xué)者不斷探索改善混凝土性能(主要是提高抗拉性能,增強(qiáng)耐久性)的各種方法和途徑,于是,提出了一種以傳統(tǒng)素混凝土為基體的新型復(fù)合材料——纖維混凝土。
2 纖維混凝土的發(fā)展和現(xiàn)狀
纖維混凝土(Fiber Reinforced Concrete,簡稱FRC),是纖維增強(qiáng)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(jī)纖維或有機(jī)纖維增強(qiáng)材料組成的一種水泥基復(fù)合材料。它是將短而細(xì)的,具有高抗拉強(qiáng)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(chǎn)生及在外力作用下裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)展。在纖維混凝土受力初期,纖維與混凝同受力,此時(shí)混凝土是外力的主要承擔(dān)者,隨著外力的不斷增加或者外力持續(xù)一定時(shí)間,當(dāng)裂縫擴(kuò)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(dān)者,橫跨裂縫的纖維極大的限制了混凝土裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)展。由此可見,纖維有效地克服了混凝土抗拉強(qiáng)度低、易開裂、抗疲勞性能差等固有缺陷。
與普通混凝土相比,F(xiàn)RC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(shí)對混凝土抗?jié)B、防水、抗凍、護(hù)筋性等方面也有很大的貢獻(xiàn)。
鑒于FRC具有素混凝土不具有的優(yōu)點(diǎn),纖維混凝土尤其是鋼纖維混凝土在實(shí)際工程中日益得到學(xué)術(shù)界和工程界的關(guān)注。1907年原蘇聯(lián)專家B.П.HekpocaB開始用金屬纖維增強(qiáng)混凝土;1910年,美國H.F.Porter發(fā)表了有關(guān)短纖維增強(qiáng)混凝土的研究報(bào)告,建議把短鋼纖維均勻地分散在混凝土中用以強(qiáng)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(qiáng)度和穩(wěn)定性的結(jié)果;到20世紀(jì)40年代,美、英、法、德、日等國先后做了許多關(guān)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(jìn)鋼纖維形狀以提高纖維與混凝土基體的粘結(jié)強(qiáng)度等方面的研究;1963年J.P.Romualdi和G.B.Batson發(fā)表了關(guān)于鋼纖維約束混凝土裂縫開展的機(jī)理的論文,提出了鋼纖維混凝土開裂強(qiáng)度是由對拉伸應(yīng)力起有效作用的鋼纖維平均間距所決定的結(jié)論(纖維間距理論),從而開始了這種新型復(fù)合材料的實(shí)用開發(fā)階段。到目前,隨著鋼纖維混凝土的推廣應(yīng)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(jì)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(qiáng)混凝土的斷裂韌性和抗沖擊性能,顯著提高結(jié)構(gòu)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(xué)性能比較的試驗(yàn)結(jié)果見下表:
物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)
普通混凝土
SFRC
極限抗彎拉強(qiáng)度
2-5.5MPa
5-26 MPa
極限抗壓強(qiáng)度
21-35 MPa
35-56 MPa
抗剪強(qiáng)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(shù)
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(shù)
1
2
抗疲勞限值
0.5-0.55
0.80-0.95
抗裂指標(biāo)比
1
7
韌性
1
10—20
耐凍融破壞指標(biāo)數(shù)
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中華人民共和國工業(yè)和信息化部主辦
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中國新型建材設(shè)計(jì)研究院主辦
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中國出版?zhèn)髅焦煞萦邢薰局鬓k
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