1 新型建筑材料的種類及發展現狀
1.1 新型墻體材料
建筑砌塊是國內外廣泛采用的一類新型砌筑材料,目前在我國使用的廣泛程度略次與砌墻磚,已成為黏土實心磚的理想替代產品。常用的砌塊主要為混凝土小型空心砌塊、加氣混凝土砌塊、石膏砌塊等類。
混凝土小型空心砌塊具有許多獨特的優點,如自重輕、熱工性能好、抗震性能好,而且施工簡便、快捷;不僅可用于非承重墻,較高強度等級的輕質砌塊也可用于多層建筑的承重墻。而且可充分利用我國各種豐富的天然輕集料資源和一些工業廢渣為原料,對降低砌塊生產成本和減少環境污染具有良好的社會和經濟雙重效益。石膏砌塊的特點是質量輕,具有一定的保溫隔熱、吸聲性能,尺寸穩定,裝飾美觀,可加工性能好,有良好的防火性能,為不燃材料。因此石膏砌塊墻體能有效減輕建筑物自重,降低基礎造價,提高抗震能力,并增加建筑的有效使用面積,是理想的輕質節能新型墻體材料。從未來建筑材料的功能要求來看,新型墻體砌塊應重點發展雙排孔或多排孔的保溫承重砌塊、外墻飾面砌塊。
建筑板材是砌墻磚和建筑砌塊之外的另一類重要的新型建筑墻體材料。與磚和砌塊相比,其明顯優勢是自重輕、安裝快,施工效率高、同時可使建筑物的抗震性能提高,增加建筑物的使用面積,節省生產和使用能耗等。根據國家標準《墻體材料術語》(GB/T18968-2003)的規定,墻體的主要類型包括大型墻板、條板和薄板等。我國目前生產和使用比較普遍的輕質建筑板材主要包括各種纖維水泥板、建筑石膏板、金屬面夾心板及外墻外保溫板等。
纖維水泥板的特點是厚度小、質量輕、抗拉強度和抗沖擊強度高、耐冷熱、不受氣候變化影響、不燃燒,而且可鋸、可釘,加工性好,適用于房屋建筑的隔墻、吊頂和框架結構的外墻工程。石膏板具有質輕、保溫隔熱性能好、防火性能好等特點,并且施工安裝方便,廣泛用于非承重內墻、吊頂工程、室內裝飾裝修等工程。金屬面夾心板屬超輕型高效多功能復合建筑板材,其突出表現為質量輕、高強、絕熱性好、施工方便、快捷,可多次拆卸、重復安裝使用,耐久性好。金屬面夾心板廣泛用于輕鋼建筑的墻面、屋頂以及活動房等建筑中。
1.2 新型保溫隔熱材料
我國保溫材料工業經過多年的努力,特別是經過近 20 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,全國各地蜂擁而上,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 新型裝飾裝修材料
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 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,已基本形成初具規模、產品門類較齊全的工業體系。存在的主要問題是:生產企業規模偏小,產品質量不穩定,款色舊,檔次低,配套性差,市場競爭能力弱;科研開發力量不足,產品更新換代能力弱,不能適應市場需求;產品結構不合理,中、低檔產品比例大,高檔材料比重低,不能滿足高檔建筑裝飾裝修的需求。
2 新型建筑材料的應用
經過多年的努力,我國在發展新型建筑材料方面已經有了長足的進步。新型建筑材料的生產與應用比例有了大幅度的提高,獲得了顯著的社會效益和經濟效益。下面結合實際工程介紹幾種新型建筑材料的應用情況。
2.1 輕集料混凝土小型砌塊的應用
近年來隨著墻體革新與建筑節能的發展,輕集料混凝土小型空氣砌塊得到了較快的發展和應用。以大連地區為例,現有混凝土砌塊生產企業 30 余家,約占新型墻體材料市場的 1/3,年產混凝土小型砌塊約 300 萬立方。輕集料混凝土小型空氣砌塊有諸多優點,如原材料來源廣,生產工藝簡單、生產效率高、生產能耗低、造價低廉;施工應用性強、自重輕、組合靈活、施工快速等特點,因此能得以迅速發展而成為我國的主導建筑材料。
混凝土小型砌塊在工程應用上有以下優點:
(1)自重輕,有利地基處理和抗震。主塊(390×190×190)空心率 46%,重 18kg,相當于 9.6 塊粘土磚,比 240 和 370 磚墻分別減輕 30%和 50%.
(2)施工速度快,節省砂漿。一平方米砌塊需要 12.5 塊磚,大大降低勞動強度,提高速度 30%以上?;铱p少、砂漿就少,節省砂漿 70-80%.
(3)增加使用面積。采用 190 厚墻體,同等條件下增加使用面積 3-5%.
(4)綜合造價降低。由于人工、機械的使用量都降低,綜合造價大大降低。
值得注意的是,在混凝土小型砌塊的生產過程中,由于原材料不合格、配料比例不合理和養護工期不夠等因素影響,造成砌塊抗壓強度、抗凍性等指標不達標,最終影響砌筑墻體外觀質量,有的還造成墻體開裂等質量問題。為了更好的貫徹墻改政策和保證產品質量,必須加強對小砌塊的質量管理。產品價格應合理,不得任意壓價,不合格產品禁止進入施工現場和上墻。 對行業加強管理,提高企業素質,支持企業上規模、上水平,提高科技含量,同時改進生產設備的性能。
2.2 噴涂聚氨酯硬泡的應用
噴涂聚氨酯硬泡是一種外墻外保溫材料。它是以A料(異氰酸酯)加B料(多元醇、發泡劑、催化劑、阻燃劑等)經高壓發泡設備現場噴涂發泡為保溫層,以聚合物干混砂漿為罩面層,以玻纖網格布為加強層的外墻外保溫系統,飾面層適用于干掛石材等。
近年來噴涂聚氨酯硬泡廣泛應用于建筑外墻外保溫系統。其具有以下優點:
(1)隔熱、保溫性能好,節能效果顯著。聚氨酯泡沫的導熱系數0.023 W(/m·k),相當于擠塑板的一半,是目前所有保溫材料中導熱系數最低的。
(2)施工方便,工程進度快?,F場發泡,設備簡單,操作方便。按噴涂層厚度為30mm計算,每天可噴涂約700平方米以上,比鋪設傳統材料工效提高十倍。
(3)工程質量好,使用壽命長。以屋面保溫為例,傳統材料易吸水、吸潮,使用年限短,均需定期維修,而聚氨酯硬泡保溫使用年限可達10年以上,保溫效果好, 節省維修費用。
2.3 SBS 改性瀝青防水卷材的應用
SBS 改性瀝青防水卷材是一種新型防水材料。它是以合成高分子聚合物(SBS)改性瀝青為涂蓋層,纖維織物或纖維氈為胎體,粉狀、粒狀、片狀或薄膜材料為覆面材料制成的可卷曲的片狀防水材料,系彈性體卷材[11].其特點是具有優良的耐高、低溫性能;可形成高強度防水層,耐穿刺、耐撕裂、耐疲勞;有較高的承受基層變形的能力;在低溫下仍能保持優良的性能,即使在寒冷的氣候條件下也可施工,且熱熔搭接密封可靠。SBS 改性瀝青防水卷材廣泛應用于各種建筑結構的屋面、墻體、廁浴間、地下室、冷庫、橋梁、水池、地下管道等工程。
3 結論
綜上所述,新型建筑材料還應不斷加大科研創新,并結合市場實際狀況,充分實現資源的有效配置,堅持因地制宜的方針,引導和支持各地發展適合當地資源條件、建筑體系和建筑功能要求的新型建材。隨著我國市場經濟的不斷發展,順應可持續發展以及環保理念而研發的新型建材將得到進一步推廣,使建筑技術與以人為本的理念相結合,展現人們生活品質的提高。
參考文獻
[1] 吳云州。 淺談新型建筑材料的發展及應用。 城市建設理論研究,2011,10(28):1-6.
[2] GB/T15229-2002.輕集料混凝土小型空心砌塊。 北京:中國標準出版社,2002.
[3] 張文輝。淺議新型建筑材料的發展及應用。 技術與市場, 2010,17(11):91-92.
[4] 吳明。防水工程材料。北京:中國建筑工業出版社, 2010,3-4.