新型建筑材料的研究
电子1303班 张寅德
绪论
科技文明与建筑
当代美洲建筑广泛地使用工业化的材料、形式与意象的背后是否有其独特的文化背景与涵义?这些当代的美洲建筑与崛起于20世纪60年代,历经40余年考验,至今依然风行的欧洲高科技派建筑有何不同?新一代的北美高科技建筑是否想传达新的当代科技文化讯息,或者是如前代的高科技建筑师们的建筑设计作品——仅止于响应功能与视觉上的考量?高科技派建筑的出现乃是对现代主义建筑的坚持与发扬,是一很容易被辨识出的现代主义分支,强调对建筑构件与生产系统的工业化与系统化的制造。同时,新型建材的出现又让科技文明在建筑中无限放大。
皮埃尔。夏卢(Pierre Chareau)在巴黎所设计的“玻璃之屋”(1928—1932)中,将建筑物的主要部分巧妙地置入由钢结构所支撑的一个外露骨架内,而形成了这栋楼高三层建筑物之地面层的入口,住宅的第二、三层,则由玻璃砖包覆,容许光线穿透进入较低楼层,值得一提的是,一些首次使用的住宅设计上的装置,如:能源管线、机械排气管开关及工业化规格的楼梯扶手,所有机械系统都外露,如书架般的展示出来。在卢卡的这个设计方案中,对技术美学的创新显而易见的,该方案并不只是后来的高科技派建筑师设计的主要灵感来源。同时也是使用新型建材的先驱者。
发展篇
随着改革开放的深入,我国经济发展迅猛,人们的物质文化生活都有了很大的提高,集中体现在衣食住行方面,尤其是在住的方面要求更加的高质量。这就促进了建筑业的迅猛发展。建筑材料费用在基本建设总费用中占50%以上,具有相当大的比例;而且建筑材料的品种和质量水平制约着建筑与结构形式和施工方
法。此外,建筑材料直接影响土木和建筑工程的安全可靠性、耐久性及适用性(经济适用、美观、节能)等各种性能。因此,新型建筑材料的开发、生产和使用,对于促进社会进步、发展国民经济具有重要意义。
浅谈新型建筑材料及其发展状况
【摘 要】本文主要介绍了新型建筑材料的特点并结合目前建筑材料行业的实际情况,分析了各种新型建筑材料的发展状况。
【关键字】新型建筑材料、发展状况
新型建筑材料是相对于传统建筑材料而言的,它主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料,具有传统建筑材料无法比拟的功能。 建筑材料费用在基本建设总费用中占50%以上,具有相当大的比例;而且建筑材料的品种和质量水平制约着建筑与结构形式和施工方法。此外,建筑材料直接影响土木和建筑工程的安全可靠性、耐久性及适用性(经济适用、美观、节能)等各种性能。因此,新型建筑材料的开发、生产和使用,对于促进社会进步、发展国民经济具有重要意义。
新型建筑材料概述
新型建筑材料及其制品工业是建立在技术进步、保护环境和资源综合利用基础上的新兴产业。一般来说,新型建筑材料应具有一下特点:
(1)复合化。随着现代科学技术的发展,人们对材料的要求越来越高,单一材料往往难以满足要求。因此,利用符合技术制备的复合材料应运而生。所为复合技术是将有机与有机。有机与无机、无机与无机材料,在一定条件下,按适当的比例复合。然后,经过一定的工艺条件有效地将集中材料的优良性能结合起来,从而得到性能优良的复合材料。据专家预测,21世纪复合材料的比例将达到50%以上。复合技术的研究和开发领域很广泛,例如管道复合材料有铝塑复合管、钢塑复合管、铜塑复合管等;复合板材料有铝塑复合板、天然大理石与瓷砖复合板等;门窗复合材料有塑钢共挤门窗、铝塑复合门窗等。
(2)多功能化。随着人民生活水平的提高和建筑技术的发展,对材料功能的要求将越来越高,要求新型材料从单一功能向多功能方向发展。即要求材料不仅要
满足一般的使用要求,还要求兼具呼吸、电磁屏蔽、防菌、灭菌、抗静电、防射线、防水、防霉、防火、自洁、智能等功能。例如,建筑陶瓷墙地砖,不但要求有很好的装饰使用功能,还要求兼具杀菌、灭菌、易清洁或自洁等性能;内墙建筑涂料,不但要求有装饰使用功能,还要求有杀菌、灭菌、防虫害、防火、吸声、净化室内有害气体等功能。
(3)节能化、绿色化。随着我国墙体材料革新和建筑节能力度的逐步加大,建筑保温、防水、装饰装修标准的提高及居住条件的改善,对新型建筑材料的需求不仅仅是数量的增加,更重要的是质量的提高,即参评质量与档次的提高及产品的更新换代。随着人们生活水平和文化素质的提高,以及自我保护意识的增强,人们对材料功能的要求日益提高,要求材料不但具有良好的使用功能,还要求材料无毒、对人体健康无害、对环境不会产生不良影响,即新型建筑材料应是所谓的“生态建筑材料”或“绿色建筑材料”。
(4)轻质高强化。轻质主要是指材料多孔、体积密度小。如空心砖、加气混凝土砌块轻质材料的使用,可大大减轻建筑物的自重,满足建筑向空间发展的要求。高强主要是指材料的强度不小于60MPa。高强材料在承重结构中的应用,可以减小材料截面面积提高建筑物的稳定性及灵活性。
(5)工业化生产。工业化生产主要是指应用先进施工技术,采用工业化生产方式,产品规范化、系列化。这样,材料才能具有巨大市场潜力和良好发展情景,如涂料、防水卷材、塑料地板等建筑材料的生产。
国内外新型建筑材料发展状况
我国新型建筑材料工业是伴随着改革开放的不断深入而发展起来的,我国新型建筑材料工业基本完成了从无到有、从小到大的发展过程,在全国范围内形成了一个新兴的行业,成为建筑材料工业中重要产品门类和新的经济增长点。
1) 新型墙体材料
墙体材料是指在建筑中起承重、围护或分隔作用的材料。新型墙体材料品种较多,主要包括各种空心砖、新型实心砖、砌块、墙板等,如黏土空心砖、
掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等,其主要特点是节能、利废、省土、环保、减轻劳动强度和提高施工效率。我国墙体材料改革“十五”规划和2015年发展规划中明确提出,重点开发和推广全煤矸石空心砖、高掺量粉煤灰空心砖生态建筑材料产品。但目前在总的墙体材料中所占比例仍然偏小,因此很难满足当前对环境资源保护的要求。只有促使各种新型墙体材料因地制宜快速发展,才能改变墙体材料不合理的产品结构,达到节能、保护耕地、利用工业废渣、促进建筑技术的目的。
2) 新型建筑涂料
新型建筑涂料是指涂敷于物体表面能形成连续性涂膜,装饰、保护或使物体具有某种特殊功能的材料。近年来,无机高分子涂料受到各国重视,日本将其列为低公害产品加以发展,欧美国家也大力推广。新型高档涂料不断出现,如氟树脂涂料等,国外还相继出现了抗菌涂料、抗静电涂料及防海水侵蚀等功能涂料。
3) 新型建筑塑料
建筑塑料是以高分子材料为主要成分,添加各种改性剂及助剂,为适合建筑工程各部位的特点和要求而生产出用于各类建筑工程的塑料制品。近几年来,在建筑工程中,塑料制品将不断取代金属制品。主要体现在塑料管道、覆面材料和门窗,以及室外装修、防水保温材料的产量和需求量日益增大。我国塑料建筑材料行业加快了研发和推广应用步伐,行业生产规模不断扩大,技术水平稳步提高,尤其是塑料型材、管材已经进入稳定成熟的增长时期,是塑料建筑材料中最成熟的品种,目前生产仍在稳定增长中,并成为应用最好的塑料建筑材料。
4) 新型装饰材料
装饰材料是指建筑物内外墙面、地面、顶棚的饰面材料。我国建筑装饰装修材料的发展,起步较晚,与国外相比,我国装饰材料的生产企业规模偏小,产品质量不稳定,款色旧,档次低,配套性差,市场竞争能力弱;科研开发力量不足,产品更新换代能力弱,不能适应市场需求;产品结构不合理,中、低档产品比例大,高档材料比重低。不能满足高档建筑装饰装修的需求。由于装修材料
的应用,使民用建筑室内环境污染问题日益突出,有专家认为继“煤烟型污染”和“光化学烟雾型污染”之后,人们已经进入以“室内空气污染”为标志的第三污染时期。所以,必须对装饰装修材料有害物质进行限量;对建筑室内污染进行控制等,降低室内污染,大力发展绿色建筑材料。
5) 新型防水、密封材料
防水材料是指有效防止雨水或地下水向建筑物内部渗漏的防水薄膜材料,是建筑业及其他有关行业所需要的重要功能材料。我国建筑防水、密封材料经过几十多年的努力,获得了较大发展,到目前为止已基本上发展成为门类较为齐全、产品规格档次多样、工艺装备开发已初具规模的防水材料工业体系。
特点篇
随着科学技术的发展,构成建筑的基本物质要素,建筑材料也在发展变化。新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料。现代新型建筑材料首先要具有时代性才能符合现代建筑的要求;其次要节能环保,符合生态化特点才能有利于社会的发展。
一位日本学者在讲学时曾经说过,最好的建筑材料是土坯,他是在分析了各种现有建筑材料功能的优缺点之后,不无感慨地做出了这样的评论。土坯是人类从筑巢而居时就开始利用普通的黏土做建筑材料,兼有保温、吸湿、透气等特性,更适合人体要求,人住在土坯房屋里比住在混凝土房屋里或者砖房里舒适得多,所以这位日本学者的话具有一定的道理。
但是,虽然土坯具有这样的优点,可还是遭到了人们的抛弃。因为现代建筑已经不能仅仅满足居住的功能了,现代建筑是人类技术进步的集合体。除了保温、吸湿、透气这些功能要求之外,还有高强、轻质、防水、防火、防腐、采光、吸音、装饰性以及利于快速装配化施工等等其它重要要求向建筑材料提出来。因此,现
代新型建筑材料首先就必须具备时代价值,必须适合现代建筑的要求以及现代人类的审美。现代建筑材料以不同方式进行组合、复合后可以达到比土坯更好的性能,更加适用于现代化建筑的要求。纵观历史,建筑物的形式和内容都是在不断改变着的过去。
我国的建筑材料工业,长期以来处于品种单调、技术落后的状态。其标志就是小块实心黏土烧结砖在我国各类墙体材料中仍然占近95%的高比例。我国是个人口众多的,可耕地面积相对较少的国家,保护耕地关系到子孙后代。我国推出了建筑材料改革系统工程,主要目标之一就是如何尽量限制小块实心黏土砖的发展,加速采用及开发新型建筑材料并改造建筑物的功能。
优良舒适的居住环境历来是人们孜孜以求的生活目标之一,丰富多彩的建材产品不仅使我们广厦万间的追求成为现实,更为人们从“居者有其屋”向“居者优其屋”的转变提供了坚实的物质基础。
然而,享受现代物质文明的同时,我们却不得不面临着一个严峻的事实:资源短缺、
能源耗竭、环境恶化等问题正日益威胁着人类自身的生存和发展。而建筑材料作为能耗高、
资源消耗大、污染严重的工业产业,在改善人居住环境的同时,对人类的环境污染有不可推卸的责任。因而,如何减轻建筑材料的环境负荷,实现建筑材料的生态化,成为21世纪建材工业可持续发展的重要课题。
绿色建筑材料是指对人体及周边环境无害的健康型、环保型、安全型的建筑材料。与传统建筑材料相比绿色建材主要有以下特点:(1)生产原料尽可能少利用天然材料,尤其是不可再生材料。(2)低能耗的生产工艺和无污染的生产技术。
(3)建筑产品生产过程不得添加使用甲醛、卤化物、芳香烃等,不得使用含汞及其化合物、镍、铬及其化合物的颜料和添加剂。
在日益发达的物质社会里,新型建筑材料的生态化考虑显得尤其重要。在我国,每生产1吨普通硅酸盐水泥熟料要排放1吨CO2,0.74千克SO2;向大气中排放130千克粉尘。建筑材料在生产和使用过程中还会产生噪声污染、水污染、
玻璃幕墙的光污染、矿渣岩石的放射性污染、化学建材的化学污染、建筑物拆除后的建筑垃圾等多种环境问题。当然建筑材料与环境之间也有着某种程度的协调性,许多建筑材料本身就具有一定的环保性。
例如抗菌建材、空气净化建材等。建筑材料也是消纳废弃物的大户,大部分固体废弃物都可用于建筑材料的生产中。例如粉煤灰、矿渣可作为水泥和混凝土的掺和料,煤矸石已普遍用于制作烧结砖,甚至于一些有毒可燃废弃物及垃圾可作为燃料用于煅烧。
随着科学技术的发展和社会的进步,人类越来越追求舒适、美好的生活环境,各种社会基础设施的建设规模日趋庞大,建筑材料越来越显示出其重要地位。新型建筑材料发展也有了广阔的天空,只有掌握新型建筑材料的特点,才能有的放矢地研究、生产。 然而,享受现代物质文明的同时,我们却不得不面临着一个严峻的事实:资源短缺、能源耗竭、环境恶化等问题正日益威胁着人类自身的生存和发展。而建筑材料作为能耗高、资源消耗大、污染严重的工业产业,在改善人居住环境的同时,对人类的环境污染有不可推卸的责任。因而,如何减轻建筑材料的环境负荷,实现建筑材料的生态化,成为21世纪建材工业可持续发展的重要课题。
绿色建筑材料是指对人体及周边环境无害的健康型、环保型、安全型的建筑材料。与传统建筑材料相比绿色建材主要有以下特点:(1)生产原料尽可能少利用天然材料,尤其是不可再生材料。(2)低能耗的生产工艺和无污染的生产技术。
(3)建筑产品生产过程不得添加使用甲醛、卤化物、芳香烃等,不得使用含汞及其化合物、镍、铬及其化合物的颜料和添加剂。
在日益发达的物质社会里,新型建筑材料的生态化考虑显得尤其重要。在我国,每生产1吨普通硅酸盐水泥熟料要排放1吨CO2,0.74千克SO2;向大气中排放130千克粉尘。建筑材料在生产和使用过程中还会产生噪声污染、水污染、玻璃幕墙的光污染、矿渣岩石的放射性污染、化学建材的化学污染、建筑物拆除后的建筑垃圾等多种环境问题。当然建筑材料与环境之间也有着某种程度的协调性,许多建筑材料本身就具有一定的环保性。
例如抗菌建材、空气净化建材等。建筑材料也是消纳废弃物的大户,大部分固体废弃物都可用于建筑材料的生产中。例如粉煤灰、矿渣可作为水泥和混凝土的掺和料,煤矸石已普遍用于制作烧结砖,甚至于一些有毒可燃废弃物及垃圾可作为燃料用于煅烧。
随着科学技术的发展和社会的进步,人类越来越追求舒适、美好的生活环境,各种社会基础设施的建设规模日趋庞大,建筑材料越来越显示出其重要地位。新型建筑材料发展也有了广阔的天空,只有掌握新型建筑材料的特点,才能有的放矢地研究、生产。
现代建筑材料以不同方式进行组合、复合后可以达到比土坯更好的性能,更加适用于现代化建筑的要求!玻璃作为一种建筑材料就因为其适合时代的要求而普遍存在了。纵观历史,建筑物的形式和内容都是在不断改变着的过去。 “我国的建筑材料工业,长期以来处于品种单调、技术落后的状态。其标志就是小块实心黏土烧结砖在我国各类墙体材料中仍然占居近95%的高比例。我国是个人口众多的,可耕地面积相对较少的国家,保护耕地关系到子孙后代。我国推出了建筑材料改革系统工程,主要目标之一就是如何尽量限制小块实心黏土砖的发展,加速采用及开发新型建筑材料并改造建筑物的功能。”中国描写一座宏伟建筑的用词是青砖碧瓦、合抱大柱、雕梁画栋等等。在西方,石砌的古建筑表现出凝重高贵的风格。尽管今天每当人们看到这些建筑时仍不免衷心赞美,深深为当时建筑大师们付出的难以想象的繁重劳动而赞叹、敬佩。但是,事情仅此而已。今天没有人会再想去建造那样的房屋了,因为它只适合观赏,而不完全适合现代建筑。
绿色、环保
优良舒适的居住环境历来是人们孜孜以求的生活目标之一,丰富多彩的建材产品不仅使我们广厦万间的追求成为现实,更为人们从“居者有其屋”向“居者优其屋”的转变提供了坚实的物质基础。
然而,享受现代物质文明的同时,我们却不得不面临着一个严峻的事实:资源短缺,能源耗竭,环境恶化等问题正日益威胁着人类自身的生存和发展。而
建筑材料作为能耗高,资源消耗大,污染严重的工业产业,在改善人居住环境的同时,对人类的环境污染负有不可推卸的责任。因而,如何减轻建筑材料的环境负荷,实现建筑材料的生态化,成为21世纪建材工业可持续发展的重要课题。 绿色建筑材料是指对人体及周边环境无害的健康型、环保型、安全型的建筑材料。与传统建筑材料相比绿色建材主要有以下特点:(1)生产原料尽可能少利用天然材料,尤其是不可再生材料。(2)低能耗的生产工艺和无污染的生产技术。(3)建筑产品生产过程不得添加使用甲醛、卤化物、芳香烃等,不得使用含汞及其化合物、镍、铬及其化合物的颜料和添加剂。 在日益发达的物质社会里,新型建筑材料的生态化考虑显得尤其重要。建筑材料所造成的环境污染建筑材料从原料采掘到生产使用直至废弃的全生命周期中造成大量的环境污染,在我国,每生产1t普通硅酸盐水泥熟料要排放1tCO2,0.74kgSO2向大气中排放130kg粉尘,建筑材料在生产和使用过程中还会产生噪声污染、水污染、玻璃幕墙的光污染、矿渣岩石的放射性污染、化学建材的化学污染、建筑物拆除后的建筑垃圾等多种环境问题。建筑材料与环境的协调性当然建筑材料与环境之间也有着某种程度的协调性。许多建筑材料本身就具有一定的环保性。例如抗菌建材、空气净化建材等。建筑材料也是消纳废弃物的大户,大部分固体废弃物都可用于建筑材料的生产中。例如粉煤灰、矿渣可作为水泥和混凝土的掺和料,煤矸石已普遍用于制作烧结砖,甚至于一些有毒可燃废弃物及垃圾可作为燃料用于煅烧。随利用建筑材料实现固体废弃物的再生资源化将成为环境保护的重要途径之一。
随着科学技术的发展、社会的进步,人类越来越追求舒适、美好的生活环境,各种社会基础设施的建设规模日趋庞大,建筑材料越来越显示出其重要地位。新型建筑材料发展也有了广阔的天空,只有掌握新型建筑材料的特点,才能有的放矢的研究、生产。
应用篇
新型建筑材料的应用——彩钢板活动房
摘要:随着科学技术的发展、社会的进步,人类越来越追求舒适、美好的生活环境,各种社会基础设施的建设规模日趋庞大,新型建筑材料越来越显示出其重要地位。近半个世纪以来,建筑业蓬勃发展,各种新型建材也相继产生,本文大致介绍了彩钢板活动房的材料优缺点,发展趋势及其意义。
活动房是一种以轻钢为骨架,以夹芯板为围护材料,以标准模数系列进行空间组合,构件采用螺栓连接,全新概念的环保经济型活动房屋。可方便快捷地进行组装和拆卸,实现了临时建筑的通用标准化,树立了环保节能、快捷高效的建筑理念,使临时房屋进入了一个系列化开发、集成化生产、配套化供应、可库存和可多次周转使用的定型产品领域。彩钢板活动房属于轻钢结构,墙体采用彩色钢板覆面聚乙烯泡沫夹心复合板。
产品的规格尺寸,空间间隔可根据需要而定使用周期长达10~~20年保温隔热,外型美观大方,室内可作装饰吊顶处理。
彩钢板活动房采用的是聚乙烯闭孔泡沫板作为原料,具体有点如下:密度小,回复率高,具有独立的气泡结构。表面吸水率低,防渗透性能好。耐酸、耐碱、盐、油等有机溶剂腐蚀,耐老化性能优良。高温时不流淌,低温时不脆裂。除此之外,彩钢板活动房可随意拆装、便于运输、移动方便,活动房适宜坐落在山坡、丘陵、草原、沙漠、河畔。不占用空间,可建造为15-160平米不等,活动房卫生洁净,室内设施齐全,活动房的稳定性耐久性强,外表美观大方。按顾客要求进行设计,精致典雅,保温性能好,冬暖夏凉,活动房大部分结构在工厂完成。活动房现场安装,既不破坏环境又绿色环保,不仅具有实用价值,更具观赏价值,能给你带来高额的回报,活动房一次性投资终身受益。
彩钢板活动房也许对对于大家来说并不陌生,在四川震区,由各地派往的抗震板房工作队正日以继夜地为受灾群众搭建整洁、舒适的活动板房。由于拆装、组合方便,不像是传统的土建工程,须要数月乃至数年才可建成,彩钢板活动房一般几天之内就可有几百套活动板房交付使用,在到处是残垣断壁的废墟上,这些崭新的小屋成为受灾群众震后的温暖新家。
据淄博市为灾区生产活动板房的企业负责人介绍,此次救灾房的建设标准是
抗震、保温、防火、隔热,其中每户20平方米左右,配备有液化气、供水、供电设施等,能基本满足灾民的生活需求。另外,还将根据居民的户数比例,进行学校、垃圾房、厕所等相关配套设施建设。这些活动板房可使用一到两年,能够解决灾民过渡期间的居住问题,可以说解决了燃眉之急。
因此在现代建筑中,却因其独特的优势被广泛采用。活动板房也分为不同的种类,比如水泥活动房、磷镁活动房、彩钢板活动房等,其中彩钢活动房较为常用。
活动房的墙体和屋面材料均为彩色钢板覆面聚苯乙烯泼墨塑料夹芯复合板。门为彩钢夹芯板门,窗为彩色涂层钢板窗。钢质房架进行镀锌处理。主要应用于小区、施工工地、工厂内门岗用房。动房的钢筐架结构体系,安全可靠,满足建筑结构设计规范要求。活动房拆装方便,房屋安装只需要简单的工具。房屋可多次拆装,重复使用率高。两层标准栋房屋8人2天即可完成组装。
活动房的房屋由屋面、地面和山墙筐架组成。两侧山墙可折叠,便于运输和保管。活动房可连栋,可组合成两屋。根据环境和具体使用需要,灵活设置房间布局。这种活动房的墙体与屋面材料均为彩色钢板覆面聚苯乙烯泡沫塑料夹芯复合板。彩钢夹芯板具有保温隔热、防腐隔音、轻质阻燃、抗震性能好、坚固美观、安装方便、有效增加房屋的使用面积以及无需二次装修等特点。彩钢活动房的结构稳定可靠,屋面采用结构防水设计,不需另做任何防水处理。内外墙与屋面色泽明艳、质感柔和、板面平整,与房屋钢骨架非常和谐,具有很好的装饰效果,房屋内部的可装饰性也很强。
近几年来,建筑施工企业为适应日益激烈的市场竞争需要,积极推广应用三新技术成果,努力在加大建筑产品的技术含量上下功夫,这对提高质量、降本增效取得了显着的效果。但部分施工企业,常常因缺乏经验操作不当造成新的质量通病。给推广应用新技术、新材料、新工艺带来一定的负面效应。结合目前工程应用新技术、新材料的实践,就轻质墙体材料、粉煤灰、UPVC水管的应用谈几点体会:
轻质墙体材料的应用轻质墙体材料砼空心砌块、加气砼砌块等,是目前广泛
推广应用的多功能新型墙体材料,它的优点是:容重轻(均为粘土砖的1/4-1/3)、 导热系数小(约为粘土砖的1/5)、保温性能好(200mm厚加气块墙体的热阻相当于700mm厚粘土砖的热阻)、 防水、隔音、吸湿和易加工(可刨、钉、锯、钻),同时由于容重轻,可以大幅度降低建筑物的自重,减少材料和能源消耗(加气块生产能耗为粘土砖的69.2%),提高运输效率。对于施工企业来说,砌块不需砍断或敲碎,平均每人每天完成工作量约200块,相当于1923块标准砖,工效提高30%;同时,砌块几何尺寸比标准黏土砖大10倍,砌筑砂浆可节省50%。对于用户来说,砌块可按200mm建筑模数确定建筑尺寸,所以住宅建筑采用加气砼块墙体比使用标准砖时使用面积可增大3%-5%。从而能获得较好的社会经济效益。
值得注意的是,轻质墙体材料由于其性能上的特点,如果操作不当,会造成粉刷空鼓、起壳、温度和应力开裂等质量通病,从而给后部装饰工程带来一定的危害。为了有效地预防上述通病,首先,要避免砌块太干,砌筑前应充分浇水湿润,使得砂浆能有效地水化、硬化。其次,由于砌块的强度比普通粘土砖要小,为防止应力开裂,故砌块墙的底部应用烧结砖砌三皮高。填充墙梁下口三皮砖应在下部砌体砌完三天后砌筑,并用普通砖从中间向两边斜砌。如果外窗下为空心砖墙时,应将窗台改为不低于C10的细石砼,以防止窗台下边开裂。柱与填充墙的接触处,也是裂缝经常出现的部位,粉刷前应在墙体与砼交接处加钉钢丝网片,每道宽15-20cm。
由于轻质墙体材料大都采用工业废料加工而成,且组成墙体材料的物理力学性能如导热、导温和强度等的差异,在环境温度变化较大时,将在砌体表面产生一定的拉、压应力,导致抹灰面易开裂、空鼓。因此,轻质砌块墙体抹灰包括接缝处理、管线槽封补、基层处理、分层整平等,从技术措施、施工方法、检查验收等各方面必须制定和遵照相应的施工技术方案。
粉煤灰砼技术的应用粉煤灰是一种人工火山灰材料,是从煤粉炉中收集到的细颗粒粉末,用粉煤灰配制的砼,可以达到改善砼性能,保证工程质量和降低成本的目的;应用粉煤灰还可以保护环境,降低建筑能耗,可以获得良好的经济效
益和社会效益。粉煤灰在砼的浇筑过程中改善了砼的和易性。从而提高了砼的强度、抗渗性、抗冻性和耐久性。
虽然粉煤灰对砼具有优良的增强作用,但使用量不当往往会适得其反。过量掺用粉煤灰会降低砼碱度,使抗碳化能力和对钢筋的保护作用降低,同时由于水泥含量的降低,二次水化作用迟缓,砼的早期强度较低,强度增长缓慢,抗渗性、抗冻性、耐久性也变差。由于粉煤灰具有缓凝作用,应根据工程的工期要求和施工季节正确选择外加剂。粉煤灰砼在低温条件下强度增长缓慢,故在冬季施工时不宜采用粉煤灰砼;在炎热的干燥地区使用粉煤灰砼,应注意覆盖和浇水养护,防止风干和晒干,以保证砼的强度。
粉煤灰掺入砼后,二次水化需要较长的时间,同时由于粉煤灰取代了部分水泥,砼的早期强度相应降低,为了克服这一弊病,在施工过程中加强砼的早期养护,在温度较低的环境下施工时,要采取早强和保温措施。
一般要采用粉煤灰与外加剂相结合,能有效提高砼的早期强度。粉煤灰的掺入量,应依水泥的标号高低而确定,控制在10-30%为宜。
UPVC排水管的应用聚氯乙烯(UPVC) 塑料管与铸铁管相比具有重量轻、耐酸耐碱、阻流小、不结垢,价格便宜、运输和安装轻便、表面不用涂漆等优点,在正常的条件下作为建筑排水管于户外使用,寿命可达40年以上。是取代铸铁管的理想的排水材料。
但由于UPVC排水管与铸铁管相比,存在机械强度低,抗老化性能差,线性膨胀系数大等缺点,故在施工中必须加以注意:第一、UPVC管不得暗设,也不得半明半暗安装,以防止挤压破裂引起渗漏。第二,UPVC管耐热性能差,故安装时不得穿越烟道,同时与家用灶具边的净距应大于400mm。第三,为防止断裂变形,影响排水效果,UPVC管不得穿越建筑物沉降缝。第四,因其外壁受环境影响会产生凝结水,管子不宜穿越储藏室,以免影响使用功能;冬季施工时,应采用防寒防冻措施,以保证胶粘剂的粘结质量。第五,由于UPVC管的线性膨胀系数比铸铁管要大得多,为解决管道的伸缩问题及立管连接不产生伸缩应力,伸缩节的设置部位及设置的间距必须符合规范要求。
环保、绿色
随着环保型消费逐步占据主流,建筑的生产商和消费者都对建材提出了安全、健康、环保的要求。采用清洁卫生技术生产,减少对天然资源和能源的使用,大量使用无公害、无污染、无放射性环保型建筑材料,有利于环境保护和人体健康,是环保型建筑发展的必然趋势。20世纪90年代开始,“可持续发展”成为世界上许多国家的发展战略,专家们提出了“绿色建筑”的概念,绿色建筑就是资源有效利用的建筑。
传统建筑材料产生污染的原因分析随着人们生活水平的提高,逐渐对建筑物的环境设计重视起来,力求创造一个舒适、高雅的生活和工作环境。但是传统的不少装修材料大都是由化工材料制成的,有的本身含有有毒物质,它们不断地向室内空气中挥发有毒成分,给人体带来不良影响。据报道,美国环境保护局的专家们曾经对某些城市的10幢新建房屋建筑作抽样检查证实,在现代化房屋建筑内空气含有多达500余种的化学物质,比室外要高出许多倍。又据美国微生物学会年会有关论文报道,现代房屋建筑的2%~3%有石棉和氡、10%左右有病毒、细菌等微生物。含有这些有害物质的建筑被称为“病态建筑”,这些有“病”的建筑常常会把自身的“病”传染给房屋的使用者。事实证明,建筑材料问题是非常重要的,所释放的各种气体如氨、甲醛、苯、氡等对人体的健康非常不利。封闭的室内环境由于温度、湿度较大,有些材料会为霉菌和细菌生长提供养料,对人体的危害更大。
绿色建筑就是“资源有效利用的建筑”,亦即节能、环保、舒适、健康、有效的建筑,简言之为低能耗、低污染的建筑。对于材料的选用遵循以下原则:
(1)提倡使用3R材料(可重复使用、可循环使用、可再生使用)。
(2)选用无毒、无害、不污染环境,有益人体健康的材料和产品,宜采用取得国家环境保护标志的材料、产品。
节能环保材料在未来建筑领域中的趋势
据调查:欧洲目前正在掀起一场“建筑革命”,人们期待新一代的房屋不仅能确保能源自给自足,还能将剩余的能源输入电网。可见这是人们对当今建筑行业提出的一个新的要求,也是世界环保意识增强的一个表现。相应环保建筑材料的使用将会为整个建筑行业注入一股新鲜血液,它不仅解决了人们异常关注的环境污染问题,也充分实现了资源的合理、重复利用,使整个建筑在设计和构造上更加趋于完美化、合理化,能够跟上时代步伐。在全球能源供应趋紧的形势下,节能已成为建筑业必须面对的另一个重要课题。中国企业的节能环保意识正日益趋于成熟。最近由世界联合国工业发展组织主办的,围绕“节能环保”进行的中国环渤海节能环保产业评选活动,引起了全球节能环保界对中国的广泛关注。其中新型建材生产企业尤其受关注。有关环保人士表示,这不仅仅是意味着中国环渤海企业的节能环保取得了阶段性实质成果,另外一方面,也是对中国其他地区企业的一种鞭策。
节能环保材料在建筑领域中的应用已成为当今世界建筑行业的发展趋势。据介绍,欧洲目前正在掀起一场“建筑革命”,人们期待新一代的房屋不仅能确保能源自给自足,还能将剩余的能源输入电网。可见这是人们对当今建筑行业提出的一个新的要求,也是世界环保意识增强的一个表现。相应环保建筑材料的使用将会为整个建筑行业注入一股新鲜血液,它不仅解决了人们异常关注的环境污染问题,也充分实现了资源的合理、重复利用,使整个建筑在设计和构造上更加趋于完美化、合理化能够跟上时代步伐。
新型建筑材料的研究
电子1303班 张寅德
绪论
科技文明与建筑
当代美洲建筑广泛地使用工业化的材料、形式与意象的背后是否有其独特的文化背景与涵义?这些当代的美洲建筑与崛起于20世纪60年代,历经40余年考验,至今依然风行的欧洲高科技派建筑有何不同?新一代的北美高科技建筑是否想传达新的当代科技文化讯息,或者是如前代的高科技建筑师们的建筑设计作品——仅止于响应功能与视觉上的考量?高科技派建筑的出现乃是对现代主义建筑的坚持与发扬,是一很容易被辨识出的现代主义分支,强调对建筑构件与生产系统的工业化与系统化的制造。同时,新型建材的出现又让科技文明在建筑中无限放大。
皮埃尔。夏卢(Pierre Chareau)在巴黎所设计的“玻璃之屋”(1928—1932)中,将建筑物的主要部分巧妙地置入由钢结构所支撑的一个外露骨架内,而形成了这栋楼高三层建筑物之地面层的入口,住宅的第二、三层,则由玻璃砖包覆,容许光线穿透进入较低楼层,值得一提的是,一些首次使用的住宅设计上的装置,如:能源管线、机械排气管开关及工业化规格的楼梯扶手,所有机械系统都外露,如书架般的展示出来。在卢卡的这个设计方案中,对技术美学的创新显而易见的,该方案并不只是后来的高科技派建筑师设计的主要灵感来源。同时也是使用新型建材的先驱者。
发展篇
随着改革开放的深入,我国经济发展迅猛,人们的物质文化生活都有了很大的提高,集中体现在衣食住行方面,尤其是在住的方面要求更加的高质量。这就促进了建筑业的迅猛发展。建筑材料费用在基本建设总费用中占50%以上,具有相当大的比例;而且建筑材料的品种和质量水平制约着建筑与结构形式和施工方
法。此外,建筑材料直接影响土木和建筑工程的安全可靠性、耐久性及适用性(经济适用、美观、节能)等各种性能。因此,新型建筑材料的开发、生产和使用,对于促进社会进步、发展国民经济具有重要意义。
浅谈新型建筑材料及其发展状况
【摘 要】本文主要介绍了新型建筑材料的特点并结合目前建筑材料行业的实际情况,分析了各种新型建筑材料的发展状况。
【关键字】新型建筑材料、发展状况
新型建筑材料是相对于传统建筑材料而言的,它主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料,具有传统建筑材料无法比拟的功能。 建筑材料费用在基本建设总费用中占50%以上,具有相当大的比例;而且建筑材料的品种和质量水平制约着建筑与结构形式和施工方法。此外,建筑材料直接影响土木和建筑工程的安全可靠性、耐久性及适用性(经济适用、美观、节能)等各种性能。因此,新型建筑材料的开发、生产和使用,对于促进社会进步、发展国民经济具有重要意义。
新型建筑材料概述
新型建筑材料及其制品工业是建立在技术进步、保护环境和资源综合利用基础上的新兴产业。一般来说,新型建筑材料应具有一下特点:
(1)复合化。随着现代科学技术的发展,人们对材料的要求越来越高,单一材料往往难以满足要求。因此,利用符合技术制备的复合材料应运而生。所为复合技术是将有机与有机。有机与无机、无机与无机材料,在一定条件下,按适当的比例复合。然后,经过一定的工艺条件有效地将集中材料的优良性能结合起来,从而得到性能优良的复合材料。据专家预测,21世纪复合材料的比例将达到50%以上。复合技术的研究和开发领域很广泛,例如管道复合材料有铝塑复合管、钢塑复合管、铜塑复合管等;复合板材料有铝塑复合板、天然大理石与瓷砖复合板等;门窗复合材料有塑钢共挤门窗、铝塑复合门窗等。
(2)多功能化。随着人民生活水平的提高和建筑技术的发展,对材料功能的要求将越来越高,要求新型材料从单一功能向多功能方向发展。即要求材料不仅要
满足一般的使用要求,还要求兼具呼吸、电磁屏蔽、防菌、灭菌、抗静电、防射线、防水、防霉、防火、自洁、智能等功能。例如,建筑陶瓷墙地砖,不但要求有很好的装饰使用功能,还要求兼具杀菌、灭菌、易清洁或自洁等性能;内墙建筑涂料,不但要求有装饰使用功能,还要求有杀菌、灭菌、防虫害、防火、吸声、净化室内有害气体等功能。
(3)节能化、绿色化。随着我国墙体材料革新和建筑节能力度的逐步加大,建筑保温、防水、装饰装修标准的提高及居住条件的改善,对新型建筑材料的需求不仅仅是数量的增加,更重要的是质量的提高,即参评质量与档次的提高及产品的更新换代。随着人们生活水平和文化素质的提高,以及自我保护意识的增强,人们对材料功能的要求日益提高,要求材料不但具有良好的使用功能,还要求材料无毒、对人体健康无害、对环境不会产生不良影响,即新型建筑材料应是所谓的“生态建筑材料”或“绿色建筑材料”。
(4)轻质高强化。轻质主要是指材料多孔、体积密度小。如空心砖、加气混凝土砌块轻质材料的使用,可大大减轻建筑物的自重,满足建筑向空间发展的要求。高强主要是指材料的强度不小于60MPa。高强材料在承重结构中的应用,可以减小材料截面面积提高建筑物的稳定性及灵活性。
(5)工业化生产。工业化生产主要是指应用先进施工技术,采用工业化生产方式,产品规范化、系列化。这样,材料才能具有巨大市场潜力和良好发展情景,如涂料、防水卷材、塑料地板等建筑材料的生产。
国内外新型建筑材料发展状况
我国新型建筑材料工业是伴随着改革开放的不断深入而发展起来的,我国新型建筑材料工业基本完成了从无到有、从小到大的发展过程,在全国范围内形成了一个新兴的行业,成为建筑材料工业中重要产品门类和新的经济增长点。
1) 新型墙体材料
墙体材料是指在建筑中起承重、围护或分隔作用的材料。新型墙体材料品种较多,主要包括各种空心砖、新型实心砖、砌块、墙板等,如黏土空心砖、
掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等,其主要特点是节能、利废、省土、环保、减轻劳动强度和提高施工效率。我国墙体材料改革“十五”规划和2015年发展规划中明确提出,重点开发和推广全煤矸石空心砖、高掺量粉煤灰空心砖生态建筑材料产品。但目前在总的墙体材料中所占比例仍然偏小,因此很难满足当前对环境资源保护的要求。只有促使各种新型墙体材料因地制宜快速发展,才能改变墙体材料不合理的产品结构,达到节能、保护耕地、利用工业废渣、促进建筑技术的目的。
2) 新型建筑涂料
新型建筑涂料是指涂敷于物体表面能形成连续性涂膜,装饰、保护或使物体具有某种特殊功能的材料。近年来,无机高分子涂料受到各国重视,日本将其列为低公害产品加以发展,欧美国家也大力推广。新型高档涂料不断出现,如氟树脂涂料等,国外还相继出现了抗菌涂料、抗静电涂料及防海水侵蚀等功能涂料。
3) 新型建筑塑料
建筑塑料是以高分子材料为主要成分,添加各种改性剂及助剂,为适合建筑工程各部位的特点和要求而生产出用于各类建筑工程的塑料制品。近几年来,在建筑工程中,塑料制品将不断取代金属制品。主要体现在塑料管道、覆面材料和门窗,以及室外装修、防水保温材料的产量和需求量日益增大。我国塑料建筑材料行业加快了研发和推广应用步伐,行业生产规模不断扩大,技术水平稳步提高,尤其是塑料型材、管材已经进入稳定成熟的增长时期,是塑料建筑材料中最成熟的品种,目前生产仍在稳定增长中,并成为应用最好的塑料建筑材料。
4) 新型装饰材料
装饰材料是指建筑物内外墙面、地面、顶棚的饰面材料。我国建筑装饰装修材料的发展,起步较晚,与国外相比,我国装饰材料的生产企业规模偏小,产品质量不稳定,款色旧,档次低,配套性差,市场竞争能力弱;科研开发力量不足,产品更新换代能力弱,不能适应市场需求;产品结构不合理,中、低档产品比例大,高档材料比重低。不能满足高档建筑装饰装修的需求。由于装修材料
的应用,使民用建筑室内环境污染问题日益突出,有专家认为继“煤烟型污染”和“光化学烟雾型污染”之后,人们已经进入以“室内空气污染”为标志的第三污染时期。所以,必须对装饰装修材料有害物质进行限量;对建筑室内污染进行控制等,降低室内污染,大力发展绿色建筑材料。
5) 新型防水、密封材料
防水材料是指有效防止雨水或地下水向建筑物内部渗漏的防水薄膜材料,是建筑业及其他有关行业所需要的重要功能材料。我国建筑防水、密封材料经过几十多年的努力,获得了较大发展,到目前为止已基本上发展成为门类较为齐全、产品规格档次多样、工艺装备开发已初具规模的防水材料工业体系。
特点篇
随着科学技术的发展,构成建筑的基本物质要素,建筑材料也在发展变化。新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料。现代新型建筑材料首先要具有时代性才能符合现代建筑的要求;其次要节能环保,符合生态化特点才能有利于社会的发展。
一位日本学者在讲学时曾经说过,最好的建筑材料是土坯,他是在分析了各种现有建筑材料功能的优缺点之后,不无感慨地做出了这样的评论。土坯是人类从筑巢而居时就开始利用普通的黏土做建筑材料,兼有保温、吸湿、透气等特性,更适合人体要求,人住在土坯房屋里比住在混凝土房屋里或者砖房里舒适得多,所以这位日本学者的话具有一定的道理。
但是,虽然土坯具有这样的优点,可还是遭到了人们的抛弃。因为现代建筑已经不能仅仅满足居住的功能了,现代建筑是人类技术进步的集合体。除了保温、吸湿、透气这些功能要求之外,还有高强、轻质、防水、防火、防腐、采光、吸音、装饰性以及利于快速装配化施工等等其它重要要求向建筑材料提出来。因此,现
代新型建筑材料首先就必须具备时代价值,必须适合现代建筑的要求以及现代人类的审美。现代建筑材料以不同方式进行组合、复合后可以达到比土坯更好的性能,更加适用于现代化建筑的要求。纵观历史,建筑物的形式和内容都是在不断改变着的过去。
我国的建筑材料工业,长期以来处于品种单调、技术落后的状态。其标志就是小块实心黏土烧结砖在我国各类墙体材料中仍然占近95%的高比例。我国是个人口众多的,可耕地面积相对较少的国家,保护耕地关系到子孙后代。我国推出了建筑材料改革系统工程,主要目标之一就是如何尽量限制小块实心黏土砖的发展,加速采用及开发新型建筑材料并改造建筑物的功能。
优良舒适的居住环境历来是人们孜孜以求的生活目标之一,丰富多彩的建材产品不仅使我们广厦万间的追求成为现实,更为人们从“居者有其屋”向“居者优其屋”的转变提供了坚实的物质基础。
然而,享受现代物质文明的同时,我们却不得不面临着一个严峻的事实:资源短缺、
能源耗竭、环境恶化等问题正日益威胁着人类自身的生存和发展。而建筑材料作为能耗高、
资源消耗大、污染严重的工业产业,在改善人居住环境的同时,对人类的环境污染有不可推卸的责任。因而,如何减轻建筑材料的环境负荷,实现建筑材料的生态化,成为21世纪建材工业可持续发展的重要课题。
绿色建筑材料是指对人体及周边环境无害的健康型、环保型、安全型的建筑材料。与传统建筑材料相比绿色建材主要有以下特点:(1)生产原料尽可能少利用天然材料,尤其是不可再生材料。(2)低能耗的生产工艺和无污染的生产技术。
(3)建筑产品生产过程不得添加使用甲醛、卤化物、芳香烃等,不得使用含汞及其化合物、镍、铬及其化合物的颜料和添加剂。
在日益发达的物质社会里,新型建筑材料的生态化考虑显得尤其重要。在我国,每生产1吨普通硅酸盐水泥熟料要排放1吨CO2,0.74千克SO2;向大气中排放130千克粉尘。建筑材料在生产和使用过程中还会产生噪声污染、水污染、
玻璃幕墙的光污染、矿渣岩石的放射性污染、化学建材的化学污染、建筑物拆除后的建筑垃圾等多种环境问题。当然建筑材料与环境之间也有着某种程度的协调性,许多建筑材料本身就具有一定的环保性。
例如抗菌建材、空气净化建材等。建筑材料也是消纳废弃物的大户,大部分固体废弃物都可用于建筑材料的生产中。例如粉煤灰、矿渣可作为水泥和混凝土的掺和料,煤矸石已普遍用于制作烧结砖,甚至于一些有毒可燃废弃物及垃圾可作为燃料用于煅烧。
随着科学技术的发展和社会的进步,人类越来越追求舒适、美好的生活环境,各种社会基础设施的建设规模日趋庞大,建筑材料越来越显示出其重要地位。新型建筑材料发展也有了广阔的天空,只有掌握新型建筑材料的特点,才能有的放矢地研究、生产。 然而,享受现代物质文明的同时,我们却不得不面临着一个严峻的事实:资源短缺、能源耗竭、环境恶化等问题正日益威胁着人类自身的生存和发展。而建筑材料作为能耗高、资源消耗大、污染严重的工业产业,在改善人居住环境的同时,对人类的环境污染有不可推卸的责任。因而,如何减轻建筑材料的环境负荷,实现建筑材料的生态化,成为21世纪建材工业可持续发展的重要课题。
绿色建筑材料是指对人体及周边环境无害的健康型、环保型、安全型的建筑材料。与传统建筑材料相比绿色建材主要有以下特点:(1)生产原料尽可能少利用天然材料,尤其是不可再生材料。(2)低能耗的生产工艺和无污染的生产技术。
(3)建筑产品生产过程不得添加使用甲醛、卤化物、芳香烃等,不得使用含汞及其化合物、镍、铬及其化合物的颜料和添加剂。
在日益发达的物质社会里,新型建筑材料的生态化考虑显得尤其重要。在我国,每生产1吨普通硅酸盐水泥熟料要排放1吨CO2,0.74千克SO2;向大气中排放130千克粉尘。建筑材料在生产和使用过程中还会产生噪声污染、水污染、玻璃幕墙的光污染、矿渣岩石的放射性污染、化学建材的化学污染、建筑物拆除后的建筑垃圾等多种环境问题。当然建筑材料与环境之间也有着某种程度的协调性,许多建筑材料本身就具有一定的环保性。
例如抗菌建材、空气净化建材等。建筑材料也是消纳废弃物的大户,大部分固体废弃物都可用于建筑材料的生产中。例如粉煤灰、矿渣可作为水泥和混凝土的掺和料,煤矸石已普遍用于制作烧结砖,甚至于一些有毒可燃废弃物及垃圾可作为燃料用于煅烧。
随着科学技术的发展和社会的进步,人类越来越追求舒适、美好的生活环境,各种社会基础设施的建设规模日趋庞大,建筑材料越来越显示出其重要地位。新型建筑材料发展也有了广阔的天空,只有掌握新型建筑材料的特点,才能有的放矢地研究、生产。
现代建筑材料以不同方式进行组合、复合后可以达到比土坯更好的性能,更加适用于现代化建筑的要求!玻璃作为一种建筑材料就因为其适合时代的要求而普遍存在了。纵观历史,建筑物的形式和内容都是在不断改变着的过去。 “我国的建筑材料工业,长期以来处于品种单调、技术落后的状态。其标志就是小块实心黏土烧结砖在我国各类墙体材料中仍然占居近95%的高比例。我国是个人口众多的,可耕地面积相对较少的国家,保护耕地关系到子孙后代。我国推出了建筑材料改革系统工程,主要目标之一就是如何尽量限制小块实心黏土砖的发展,加速采用及开发新型建筑材料并改造建筑物的功能。”中国描写一座宏伟建筑的用词是青砖碧瓦、合抱大柱、雕梁画栋等等。在西方,石砌的古建筑表现出凝重高贵的风格。尽管今天每当人们看到这些建筑时仍不免衷心赞美,深深为当时建筑大师们付出的难以想象的繁重劳动而赞叹、敬佩。但是,事情仅此而已。今天没有人会再想去建造那样的房屋了,因为它只适合观赏,而不完全适合现代建筑。
绿色、环保
优良舒适的居住环境历来是人们孜孜以求的生活目标之一,丰富多彩的建材产品不仅使我们广厦万间的追求成为现实,更为人们从“居者有其屋”向“居者优其屋”的转变提供了坚实的物质基础。
然而,享受现代物质文明的同时,我们却不得不面临着一个严峻的事实:资源短缺,能源耗竭,环境恶化等问题正日益威胁着人类自身的生存和发展。而
建筑材料作为能耗高,资源消耗大,污染严重的工业产业,在改善人居住环境的同时,对人类的环境污染负有不可推卸的责任。因而,如何减轻建筑材料的环境负荷,实现建筑材料的生态化,成为21世纪建材工业可持续发展的重要课题。 绿色建筑材料是指对人体及周边环境无害的健康型、环保型、安全型的建筑材料。与传统建筑材料相比绿色建材主要有以下特点:(1)生产原料尽可能少利用天然材料,尤其是不可再生材料。(2)低能耗的生产工艺和无污染的生产技术。(3)建筑产品生产过程不得添加使用甲醛、卤化物、芳香烃等,不得使用含汞及其化合物、镍、铬及其化合物的颜料和添加剂。 在日益发达的物质社会里,新型建筑材料的生态化考虑显得尤其重要。建筑材料所造成的环境污染建筑材料从原料采掘到生产使用直至废弃的全生命周期中造成大量的环境污染,在我国,每生产1t普通硅酸盐水泥熟料要排放1tCO2,0.74kgSO2向大气中排放130kg粉尘,建筑材料在生产和使用过程中还会产生噪声污染、水污染、玻璃幕墙的光污染、矿渣岩石的放射性污染、化学建材的化学污染、建筑物拆除后的建筑垃圾等多种环境问题。建筑材料与环境的协调性当然建筑材料与环境之间也有着某种程度的协调性。许多建筑材料本身就具有一定的环保性。例如抗菌建材、空气净化建材等。建筑材料也是消纳废弃物的大户,大部分固体废弃物都可用于建筑材料的生产中。例如粉煤灰、矿渣可作为水泥和混凝土的掺和料,煤矸石已普遍用于制作烧结砖,甚至于一些有毒可燃废弃物及垃圾可作为燃料用于煅烧。随利用建筑材料实现固体废弃物的再生资源化将成为环境保护的重要途径之一。
随着科学技术的发展、社会的进步,人类越来越追求舒适、美好的生活环境,各种社会基础设施的建设规模日趋庞大,建筑材料越来越显示出其重要地位。新型建筑材料发展也有了广阔的天空,只有掌握新型建筑材料的特点,才能有的放矢的研究、生产。
应用篇
新型建筑材料的应用——彩钢板活动房
摘要:随着科学技术的发展、社会的进步,人类越来越追求舒适、美好的生活环境,各种社会基础设施的建设规模日趋庞大,新型建筑材料越来越显示出其重要地位。近半个世纪以来,建筑业蓬勃发展,各种新型建材也相继产生,本文大致介绍了彩钢板活动房的材料优缺点,发展趋势及其意义。
活动房是一种以轻钢为骨架,以夹芯板为围护材料,以标准模数系列进行空间组合,构件采用螺栓连接,全新概念的环保经济型活动房屋。可方便快捷地进行组装和拆卸,实现了临时建筑的通用标准化,树立了环保节能、快捷高效的建筑理念,使临时房屋进入了一个系列化开发、集成化生产、配套化供应、可库存和可多次周转使用的定型产品领域。彩钢板活动房属于轻钢结构,墙体采用彩色钢板覆面聚乙烯泡沫夹心复合板。
产品的规格尺寸,空间间隔可根据需要而定使用周期长达10~~20年保温隔热,外型美观大方,室内可作装饰吊顶处理。
彩钢板活动房采用的是聚乙烯闭孔泡沫板作为原料,具体有点如下:密度小,回复率高,具有独立的气泡结构。表面吸水率低,防渗透性能好。耐酸、耐碱、盐、油等有机溶剂腐蚀,耐老化性能优良。高温时不流淌,低温时不脆裂。除此之外,彩钢板活动房可随意拆装、便于运输、移动方便,活动房适宜坐落在山坡、丘陵、草原、沙漠、河畔。不占用空间,可建造为15-160平米不等,活动房卫生洁净,室内设施齐全,活动房的稳定性耐久性强,外表美观大方。按顾客要求进行设计,精致典雅,保温性能好,冬暖夏凉,活动房大部分结构在工厂完成。活动房现场安装,既不破坏环境又绿色环保,不仅具有实用价值,更具观赏价值,能给你带来高额的回报,活动房一次性投资终身受益。
彩钢板活动房也许对对于大家来说并不陌生,在四川震区,由各地派往的抗震板房工作队正日以继夜地为受灾群众搭建整洁、舒适的活动板房。由于拆装、组合方便,不像是传统的土建工程,须要数月乃至数年才可建成,彩钢板活动房一般几天之内就可有几百套活动板房交付使用,在到处是残垣断壁的废墟上,这些崭新的小屋成为受灾群众震后的温暖新家。
据淄博市为灾区生产活动板房的企业负责人介绍,此次救灾房的建设标准是
抗震、保温、防火、隔热,其中每户20平方米左右,配备有液化气、供水、供电设施等,能基本满足灾民的生活需求。另外,还将根据居民的户数比例,进行学校、垃圾房、厕所等相关配套设施建设。这些活动板房可使用一到两年,能够解决灾民过渡期间的居住问题,可以说解决了燃眉之急。
因此在现代建筑中,却因其独特的优势被广泛采用。活动板房也分为不同的种类,比如水泥活动房、磷镁活动房、彩钢板活动房等,其中彩钢活动房较为常用。
活动房的墙体和屋面材料均为彩色钢板覆面聚苯乙烯泼墨塑料夹芯复合板。门为彩钢夹芯板门,窗为彩色涂层钢板窗。钢质房架进行镀锌处理。主要应用于小区、施工工地、工厂内门岗用房。动房的钢筐架结构体系,安全可靠,满足建筑结构设计规范要求。活动房拆装方便,房屋安装只需要简单的工具。房屋可多次拆装,重复使用率高。两层标准栋房屋8人2天即可完成组装。
活动房的房屋由屋面、地面和山墙筐架组成。两侧山墙可折叠,便于运输和保管。活动房可连栋,可组合成两屋。根据环境和具体使用需要,灵活设置房间布局。这种活动房的墙体与屋面材料均为彩色钢板覆面聚苯乙烯泡沫塑料夹芯复合板。彩钢夹芯板具有保温隔热、防腐隔音、轻质阻燃、抗震性能好、坚固美观、安装方便、有效增加房屋的使用面积以及无需二次装修等特点。彩钢活动房的结构稳定可靠,屋面采用结构防水设计,不需另做任何防水处理。内外墙与屋面色泽明艳、质感柔和、板面平整,与房屋钢骨架非常和谐,具有很好的装饰效果,房屋内部的可装饰性也很强。
近几年来,建筑施工企业为适应日益激烈的市场竞争需要,积极推广应用三新技术成果,努力在加大建筑产品的技术含量上下功夫,这对提高质量、降本增效取得了显着的效果。但部分施工企业,常常因缺乏经验操作不当造成新的质量通病。给推广应用新技术、新材料、新工艺带来一定的负面效应。结合目前工程应用新技术、新材料的实践,就轻质墙体材料、粉煤灰、UPVC水管的应用谈几点体会:
轻质墙体材料的应用轻质墙体材料砼空心砌块、加气砼砌块等,是目前广泛
推广应用的多功能新型墙体材料,它的优点是:容重轻(均为粘土砖的1/4-1/3)、 导热系数小(约为粘土砖的1/5)、保温性能好(200mm厚加气块墙体的热阻相当于700mm厚粘土砖的热阻)、 防水、隔音、吸湿和易加工(可刨、钉、锯、钻),同时由于容重轻,可以大幅度降低建筑物的自重,减少材料和能源消耗(加气块生产能耗为粘土砖的69.2%),提高运输效率。对于施工企业来说,砌块不需砍断或敲碎,平均每人每天完成工作量约200块,相当于1923块标准砖,工效提高30%;同时,砌块几何尺寸比标准黏土砖大10倍,砌筑砂浆可节省50%。对于用户来说,砌块可按200mm建筑模数确定建筑尺寸,所以住宅建筑采用加气砼块墙体比使用标准砖时使用面积可增大3%-5%。从而能获得较好的社会经济效益。
值得注意的是,轻质墙体材料由于其性能上的特点,如果操作不当,会造成粉刷空鼓、起壳、温度和应力开裂等质量通病,从而给后部装饰工程带来一定的危害。为了有效地预防上述通病,首先,要避免砌块太干,砌筑前应充分浇水湿润,使得砂浆能有效地水化、硬化。其次,由于砌块的强度比普通粘土砖要小,为防止应力开裂,故砌块墙的底部应用烧结砖砌三皮高。填充墙梁下口三皮砖应在下部砌体砌完三天后砌筑,并用普通砖从中间向两边斜砌。如果外窗下为空心砖墙时,应将窗台改为不低于C10的细石砼,以防止窗台下边开裂。柱与填充墙的接触处,也是裂缝经常出现的部位,粉刷前应在墙体与砼交接处加钉钢丝网片,每道宽15-20cm。
由于轻质墙体材料大都采用工业废料加工而成,且组成墙体材料的物理力学性能如导热、导温和强度等的差异,在环境温度变化较大时,将在砌体表面产生一定的拉、压应力,导致抹灰面易开裂、空鼓。因此,轻质砌块墙体抹灰包括接缝处理、管线槽封补、基层处理、分层整平等,从技术措施、施工方法、检查验收等各方面必须制定和遵照相应的施工技术方案。
粉煤灰砼技术的应用粉煤灰是一种人工火山灰材料,是从煤粉炉中收集到的细颗粒粉末,用粉煤灰配制的砼,可以达到改善砼性能,保证工程质量和降低成本的目的;应用粉煤灰还可以保护环境,降低建筑能耗,可以获得良好的经济效
益和社会效益。粉煤灰在砼的浇筑过程中改善了砼的和易性。从而提高了砼的强度、抗渗性、抗冻性和耐久性。
虽然粉煤灰对砼具有优良的增强作用,但使用量不当往往会适得其反。过量掺用粉煤灰会降低砼碱度,使抗碳化能力和对钢筋的保护作用降低,同时由于水泥含量的降低,二次水化作用迟缓,砼的早期强度较低,强度增长缓慢,抗渗性、抗冻性、耐久性也变差。由于粉煤灰具有缓凝作用,应根据工程的工期要求和施工季节正确选择外加剂。粉煤灰砼在低温条件下强度增长缓慢,故在冬季施工时不宜采用粉煤灰砼;在炎热的干燥地区使用粉煤灰砼,应注意覆盖和浇水养护,防止风干和晒干,以保证砼的强度。
粉煤灰掺入砼后,二次水化需要较长的时间,同时由于粉煤灰取代了部分水泥,砼的早期强度相应降低,为了克服这一弊病,在施工过程中加强砼的早期养护,在温度较低的环境下施工时,要采取早强和保温措施。
一般要采用粉煤灰与外加剂相结合,能有效提高砼的早期强度。粉煤灰的掺入量,应依水泥的标号高低而确定,控制在10-30%为宜。
UPVC排水管的应用聚氯乙烯(UPVC) 塑料管与铸铁管相比具有重量轻、耐酸耐碱、阻流小、不结垢,价格便宜、运输和安装轻便、表面不用涂漆等优点,在正常的条件下作为建筑排水管于户外使用,寿命可达40年以上。是取代铸铁管的理想的排水材料。
但由于UPVC排水管与铸铁管相比,存在机械强度低,抗老化性能差,线性膨胀系数大等缺点,故在施工中必须加以注意:第一、UPVC管不得暗设,也不得半明半暗安装,以防止挤压破裂引起渗漏。第二,UPVC管耐热性能差,故安装时不得穿越烟道,同时与家用灶具边的净距应大于400mm。第三,为防止断裂变形,影响排水效果,UPVC管不得穿越建筑物沉降缝。第四,因其外壁受环境影响会产生凝结水,管子不宜穿越储藏室,以免影响使用功能;冬季施工时,应采用防寒防冻措施,以保证胶粘剂的粘结质量。第五,由于UPVC管的线性膨胀系数比铸铁管要大得多,为解决管道的伸缩问题及立管连接不产生伸缩应力,伸缩节的设置部位及设置的间距必须符合规范要求。
环保、绿色
随着环保型消费逐步占据主流,建筑的生产商和消费者都对建材提出了安全、健康、环保的要求。采用清洁卫生技术生产,减少对天然资源和能源的使用,大量使用无公害、无污染、无放射性环保型建筑材料,有利于环境保护和人体健康,是环保型建筑发展的必然趋势。20世纪90年代开始,“可持续发展”成为世界上许多国家的发展战略,专家们提出了“绿色建筑”的概念,绿色建筑就是资源有效利用的建筑。
传统建筑材料产生污染的原因分析随着人们生活水平的提高,逐渐对建筑物的环境设计重视起来,力求创造一个舒适、高雅的生活和工作环境。但是传统的不少装修材料大都是由化工材料制成的,有的本身含有有毒物质,它们不断地向室内空气中挥发有毒成分,给人体带来不良影响。据报道,美国环境保护局的专家们曾经对某些城市的10幢新建房屋建筑作抽样检查证实,在现代化房屋建筑内空气含有多达500余种的化学物质,比室外要高出许多倍。又据美国微生物学会年会有关论文报道,现代房屋建筑的2%~3%有石棉和氡、10%左右有病毒、细菌等微生物。含有这些有害物质的建筑被称为“病态建筑”,这些有“病”的建筑常常会把自身的“病”传染给房屋的使用者。事实证明,建筑材料问题是非常重要的,所释放的各种气体如氨、甲醛、苯、氡等对人体的健康非常不利。封闭的室内环境由于温度、湿度较大,有些材料会为霉菌和细菌生长提供养料,对人体的危害更大。
绿色建筑就是“资源有效利用的建筑”,亦即节能、环保、舒适、健康、有效的建筑,简言之为低能耗、低污染的建筑。对于材料的选用遵循以下原则:
(1)提倡使用3R材料(可重复使用、可循环使用、可再生使用)。
(2)选用无毒、无害、不污染环境,有益人体健康的材料和产品,宜采用取得国家环境保护标志的材料、产品。
节能环保材料在未来建筑领域中的趋势
据调查:欧洲目前正在掀起一场“建筑革命”,人们期待新一代的房屋不仅能确保能源自给自足,还能将剩余的能源输入电网。可见这是人们对当今建筑行业提出的一个新的要求,也是世界环保意识增强的一个表现。相应环保建筑材料的使用将会为整个建筑行业注入一股新鲜血液,它不仅解决了人们异常关注的环境污染问题,也充分实现了资源的合理、重复利用,使整个建筑在设计和构造上更加趋于完美化、合理化,能够跟上时代步伐。在全球能源供应趋紧的形势下,节能已成为建筑业必须面对的另一个重要课题。中国企业的节能环保意识正日益趋于成熟。最近由世界联合国工业发展组织主办的,围绕“节能环保”进行的中国环渤海节能环保产业评选活动,引起了全球节能环保界对中国的广泛关注。其中新型建材生产企业尤其受关注。有关环保人士表示,这不仅仅是意味着中国环渤海企业的节能环保取得了阶段性实质成果,另外一方面,也是对中国其他地区企业的一种鞭策。
节能环保材料在建筑领域中的应用已成为当今世界建筑行业的发展趋势。据介绍,欧洲目前正在掀起一场“建筑革命”,人们期待新一代的房屋不仅能确保能源自给自足,还能将剩余的能源输入电网。可见这是人们对当今建筑行业提出的一个新的要求,也是世界环保意识增强的一个表现。相应环保建筑材料的使用将会为整个建筑行业注入一股新鲜血液,它不仅解决了人们异常关注的环境污染问题,也充分实现了资源的合理、重复利用,使整个建筑在设计和构造上更加趋于完美化、合理化能够跟上时代步伐。