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序论:在您撰写建筑新型材料论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
新型竹材是以天然竹子为原材料利用先进的复合重组技术和各种工业化工序将竹材加工成各种不同尺寸规格的建筑用材,使其具有更加稳定的物理特性和更广泛的使用空间,以满足现代建筑对材料的要求。现代竹材主要代表有竹材重组材、竹材层积材、竹材胶合板等。
1.1新型竹材常见类型(1)竹材重组材竹材重组材是将低质材(小径级材等)加工为竹束,经干燥、施胶、组坯、热压而成的板状或其他形状的竹质人造复合材料。竹材重组材的生产工艺简单,突破了传统工艺中的切削加工方式,保持了天然竹材的纹理结构,合理利用了竹材纤维材料的固有特性,保留了竹材原有的物理性能,具有纵向强度高,加工性能好,材质利用率高(90%以上)等特点。现已应用于建筑结构用材领域。(2)竹材层积材竹层积材是当前比较适宜的竹质结构用材,主要分为板材和方材两种类型。制作工艺一般是将天然竹材剖切成厚度为0.8~1.2mm、宽度为15~20mm的竹篾经气干、浸胶、干燥后沿出成品的同一方向层叠组坯后胶合压制而成[5]。我国生产竹材层积材已有几十年的历史,其原材料的加工、板材的制造技术、工艺设备配套方面均成熟稳定,致使其成材率高,生产成本低于竹集成材。同时该种材料其纵向强度和刚度很高,比较能够适应现代建筑行业在结构材料方面的需求。(3)竹材胶合板以竹帘胶合板为代表的竹材胶合板主要以竹材或竹质废料为主要原料,经现代工艺加工处理成不同几何形态构成单元,再通过浸胶压制成为各种人造板材。主要类型有:竹帘胶合板、竹编胶合板、竹席竹帘胶合板、竹材胶合板、竹材碎料板等。竹帘胶合板是以棉线、麻线或混纺线为经线将厚1~3mm、宽10~15mm[5]的竹篾连成长方形的竹帘,经干燥、涂胶或浸胶后的竹帘纵横交错组坯后热压胶合而成的人造板材。具有材质均匀、不易开裂、不霉变、不变形等特点。
1.2常见新型竹材力学性能与常规建材比较表1中给出了三种常用竹质工程材料与常规建材的力学性能比较。竹材重组材、竹材层积材、竹帘胶合板三者的密度均接近于水(1.00g/cm3),相较质软浮水的一般木材要结构致密的多。在力学性能及其稳定性方面,竹材重组材最优,竹材层积材次之,竹帘胶合板较弱。竹材重组材与竹材层积材在静弯曲强度和弹性模量方面、弹性模量三项均超过木材,三者的各项力学性能优于一般的木材。在同钢材和混凝土的弹性模量比较中,虽无法达到与之相等的优异性能,但新型竹材的良好物理学性能和可塑性,能够成为常规建材有益补充。通过现代工艺的改性手段使新型竹材在力学性能变化上较为明显,在这三种竹质工程材料与原竹材料的比较中,密度均超过原生竹材,结构更为致密,强度更高,其中竹材重组材的综合性能最为优秀,静曲强度、弹性模量、顺纹抗压强度等值均超越原竹材料,且有不小提升。竹材层积材在提高密度和材料强度的同时,其他的三项性能基本未有损失,与原竹材料持平。而竹帘胶合板在提高密度和材料强度的过程中,也未见另三项力学性能有明显减弱。三种新型竹质工程材料在力学综合性能上表现良好,很好地解决了原竹材料联接节点刚度过弱和不均匀的缺陷,且有利于统一材料规格,很好地适应了现代化的生产方式和建筑工程活动。
2新型竹材建筑案例分析
2.1“十字宅”(图2~3)该项目由中国林科院木工所、华中科技大学建筑与城市规划学院和福建和其昌竹业有限公司三方共同合作的一个建筑项目。主要目的是研究出模式化的胶合竹(竹材胶合板)建筑样板房,开拓胶合竹材料的市场前景。“十字宅”项目定位于具有居住性质的高档住宅,整个方案兼有展览性质。其单元体外部形态为两个相互交叉的长方形体块,交叉处为室内公共空间,其四周空间相对独立。可作为其他住宅的基本功能布局。值得一提的是胶合竹材料具有轻质高强,纹理自然的特点,因此建筑结构为完全外露式,使其与自然环境的融合度很高,极具美感。房屋整体采用胶合竹作为结构材料,主体结构为门式刚架体系,主要采用两种规格的龙骨柱,分别为尺寸100mm×200mm、跨度3900mm和尺寸100mm×200、跨度4200mm。并间隔1100mm设置一条龙骨[3],通过金属连接件与建筑龙骨柱进行连接,这样便能够形成完整的胶合竹框架结构。由于保温隔热的需要,各龙骨之间设置了厚200mm的绝缘材料,相应在转角的处理上则布置200mm×200mm的方形胶合竹柱。在空间形态的设计方面,“十字宅”运用拓扑变换手法来衍生单元体的建筑空间。整个设计通过延伸、转角、缩放、变形等手法强调了建筑造型上的连续性。而整个建筑的平面更像是一种有机生长的网格,各类的植被镶嵌其中,良好地适应功能要求与周边环境,可以看出在材料尺寸的选择方面进行过大量的分析与实验。
2.2石榴居(图4~6)同样出自华中科技大学建规学院穆威团队的还有设计于2011年的“石榴居”项目,该房屋坐落于华中科技大学建筑与规划学院前的空地,建设完成于2012年。该项目目前是我国国内预制化程度最高的胶合竹建筑,建造面积为60m2,设有客厅、书房、露台、庭院等功能区,设计使用寿命为50年,而由于预制化程度极高,施工仅用时25天。在结构设计方面,“石榴居”使用整体预制的胶合竹作为结构材料,主体结构为30mm×600mm的门式钢架体系,主体构件和次级构件均为工厂预制,房屋的装配过程就好比是搭积木,建造速度非常快。整体宽6m,长10m,门式钢架最高点6m,总体造价与混凝土结构持平[10]。胶合竹材料在其中扮演了结构用材的角色,由于它通过特殊工艺将原竹材料改性,使得力学性能大大增强。以上两个胶合竹建筑的实例同样也为现代胶合竹建造体系研究的探索做出了贡献,设计者希望能将“宜家”装配式建造的理念植入预制居住模式,渴望得到一类新的快速住宅体系。
3新型竹材的发展现状
国外对于竹制胶合板的研究始于20世纪40年代,相继建成了竹纤维板和单板的生产线。我国竹类材料的开始较晚,最近10年来取得了较快的发展。目前竹材不仅应用于室内装饰,在室外应用频率也大大提高,应用的方面也不再局限于建筑施工的模板、脚手架,而逐渐在向现代轻型住宅、大型高层建筑和桥梁的建设领域拓展。1995年颁布的《胶合竹模板JG/T3026-1995》已经不能满足于当下竹材行业的发展,在2004年时被《胶合竹模板JG/T156-2004》所替代。同时,各大高校与研究机构积极参与竹质产品的研发与推广引用,主要代表有中南林业科技大学、湖南大学、南京林业大学、中国林业科学研究院木材工业研究所等。在竹材工业发展良好势头的背后我们也存在许多局限。首先,新型竹材技术不够成熟,例如竹材重组竹的制备中所使用的胶粘剂主要是酚醛树脂胶粘剂,但其在可持续方面不利于环境保护。再如竹材重组竹本身具有一定的室外耐霉变和耐腐蚀的性能,但目前对其的应用大多限于室内的表面装饰和部分类型的家具制作,在室外应用方面的研究仍处于起步阶段。其次,结构用的竹材层积材产品,以我国现有的技术和设备所能生产出的竹材厚度较薄,难以满足建筑结构用材对于该材料的需求,而且产品的质量稳定性不够,耐久性不佳。再者,新型竹材从原竹到最后的成品要经过十多道工艺,这之中对于设备要求很高。如何在减少成本的同时保证较高的竹材利用率是该领域研究的一个重要方面。对于新型竹材的投入和研发力度仍旧不够。最后,近10年来,国家和有关各级政府虽开始加强对竹业生产的资金扶持、行业管理以及科技推广工作。但目前,由于业内相关技术规范标准与系统施工技术指导的匮乏,加之社会上对竹材认识的片面性与局限性,新型竹材推广运用工作取得的成绩还十分有限。
4结语
墙体材料革新“十五规划”发展重点说道,新型墙体材料要适应建筑功能的改善和建筑节能的要求,积极发展利用当地资源、低能耗、低污染、高性能、高强度、多功能、系列化、能够提高施工效率的新型墙体材料。积极发展新型墙体材料是国策之一。
关键词:新型节能墙体材料
abstract
thewallbodymaterialreformsthedevelopmentpointof"15programmings"tosay,thenewwallbodymaterialwantstoadaptbuildingfunctionofimprovementandbuildingtherequestwitheconomyenergy,theaggressivedevelopmentmakesuseofalocalresources,imbecilityconsume,lowpollution,highperformance,highstrength,multifunction,theseriesturnandcanraisethenewwallbodymaterialwithconstructionefficiency.developingnewwallbodymaterialactivelyisactivelyoneofthenationalpolicieses.
keywords:neweconomyenergywallbodymaterial
引言
在现代社会,人类不但讲究住的舒服,还有住的健康。墙体材料改革可以节约材料,节约资金,符合可持续发展的要求,还可以促进住宅建筑的节能。
所谓可持续发展,既要满足当代人的利益,又不能损害后代的利益。原国家建材局结合建材工业的发展实际,把搞好资源综合利用、搞好环保、实现可持续发展作为建材工业转变经济增长方式的必然要求和主要途径,制定了建材工业的发展规划。
一、墙体材料现状
墙体材料包括烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压粉煤灰砖、蒸压灰砂砖、砂浆、混凝土砌块、混凝土空心砌块、毛石、毛料石等。
实心粘土砖消耗大量粘土,严重占用耕地,大大不利于可持续发展。2002年有170个城市签订了于2003年6月底前在城市内全面禁用实心砖的协议。采用实心粘土砖的民用建筑每平米应多交14元的粘土砖“限制使用费”和50元的“调节税”。
在我国城市采用砌块建筑的差别和发展都是很大的。从1995年起,上海市开始采用混凝土小型空心砌块建成10个住宅试点小区,总面积达1,000,000平米。至1997年扩大到44个,总建筑面积达4,500,000平米.
二、墙体材料改革途径
(一)墙体改革途径之一—烧制品
《烧结空心砖和空心砌块》(gb135452003)已颁布并于2003年10月1日起开始实施。按主要原料分为粘土空心砖和砌块(n)、页岩砖和砌块(y)、煤矸石砖和砌块(m)、粉煤灰砖和砌块(f)。
空心砖和空心砌块的强度等级为mu10、mu7.5、mu5、mu3.5和mu2.5。体积密度分为800、900、1000和1100级,孔洞率大于等于40%。
空心砖与实心砖相比较,其优点是可减轻结构自重,砖厚较大,可节约砌筑砂浆和减少工时。此外,粘土用量和电力及燃料亦可相应减少。
(二)墙体改革途径之二—蒸压制品
蒸压制品是指不含水泥或含少量水泥而通过蒸压养护方式使砖或砌块结硬的制品。
蒸压灰砂砖是1880年德国人威廉·米哈伊尔博士发明,至今已有120多年的生产历史。主要原料是砂和石灰,适用于就地取材,不占用耕地,生产耗能低,砖强度高,外观几何尺寸规整,放射性低,应称得上是环保产品。我国从20世纪60年代开始生产此砖,以240mm*115mm*53mm的实心灰砂砖为主。由于砖块小、自重大、耗料多、生产成本高且抗压强度低、抗剪强度差,无法与烧结砖竞争,导致目前发展困难急需改革。
专家建议以生产块大质轻的灰砂空心砖来减轻建筑物重量,提高灰砂砖建筑物抗震性能,节约资源,降低生产成本,提高企业竞争力。
泡沫混凝土砌块属于多孔混凝土砌块,有水泥泡沫混凝土砌块和硅酸盐泡沫混凝土砌块两种。在工厂主要用于框架结构,现浇混凝土结构建筑的外墙填充、内墙隔断,也可用于多层建筑的外墙或保温隔热复合墙体,还可根据设计在现场浇筑泡沫混凝土墙体。
下列情况不得使用泡沫混凝土砌块:建筑物基础;处于浸水、高温和受化学侵蚀的环境;承重制品表面温度高于80摄氏度的部位。
泡沫混凝土砌块的性能及优点:主规格尺为880mm*380mm*240mm和880mm*430mm*24,一般密度在300~1000kg每立方米。采用厚度为200~250mm的泡沫混凝土砌块外墙相当于490mm厚实心粘土砖外墙的保温效果,保温隔热性能好。吸声能力强,防火防水性能好,完全抗冻,收缩裂缝较少。
(三)墙体改革途径之三—胶凝制品
混凝土小型空心砌块节土、节能,符合国家基本政策,.承载力高,相同强度等级块材和砂浆的砌体抗压强度是砖墙的1.5~1.8倍。其孔洞率50%,较砖墙轻,可减轻基础荷载,因而可减少基础材料用量。它有以下优点:施工快,墙厚较标砖薄,可节省结构面积。商品砂浆:品质稳定、节约材料,有利于文明施工和环保,且可配制出适应新型墙体材料所需的性能。砌块墙体:多层砌块墙体住宅造价较相同层数砖混房高出5%~10%,但保温性能好,在北方尤为突出。多功能砌块是为实现建筑节能而发展的,如抗震、承重、保温、装饰作用等。
此外还有混凝土多孔砖、粉煤灰空心砌块等。
三、墙体材料改革意义
民用建筑和工业建筑都需节能。居民建筑的能耗以采暖占主要部分,热水供应15%,电气照明14%,炊事6%,采暖65%。随着建筑业发展,其用能已占全社会终端能耗的1/4以上。墙体材料改革最显著的意义就是建筑节能以及环境保护。保温隔热节能建议:采取单一材料较理想,施工方便,效率高;采用轻骨料混凝土砌块墙外贴苯板;采用轻骨料混凝土砌块苯板夹芯墙;采用轻骨料混凝土砌块孔内填苯板;采用轻骨料混凝土砌块空腔内插入苯板;外墙保温常用eps板、复合混凝土小型空心砌块。
四、国外墙体材料生产应用简介
常见的有混凝土砌块、纸面石膏板、灰砂砖、加气混凝土、复合轻质板。混凝土砌块在美、日已成为墙体材料主要产品,约占总量的1/3。美国是纸面石膏板的最大生产国,目前年产量已超过20亿平米,日本产量为6亿平米。近年来还有许多生产建筑用砖的新动向,如不用砂浆的砖、高强度压力硬化砖、巨型陶瓷砖、可切割的混凝土砖、生态砖、环保地砖等。国外还生产应用玻璃纤维增强混凝土/织物增强混凝土,能承受较强预应力和拉力,从而使生产薄壁混凝土构件成为可能。
总结
随着人类社会发展,生产技术进步,砖和砌块生产构造多样化、材料多样化已成为必然,承重水平孔洞空心砖、轻质高强材料的发展研制提上日程。通过改进生产工艺提升施工技术扩大砌块应用范围,发展轻质隔墙板,继续节约建筑能耗,减少环境污染,建筑业的可持续发展一定是现实的。
回首往昔,展望未来,节能型住宅的普及应该不远了。
【参考文献】
[1]丁大钧,砌体结构[m],北京:中国建筑工业出版社,2004年.
2唐岱新,砌体建筑的发展和应用[m],哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2001年.
姓班学成
名:级:号:绩:
2011.4
常用建筑装饰铝合金材料种类及其特征性
——铝合金材料种类及其特征
学(
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常州工学院
摘要:铝是一种比较年轻的金属, 其整个发展历史也不过200年, 而
有工业生产规模仅仅是20世纪初才开始的。但是由于一系列优良特性,以及高的回收再生性,因此,在工程领域内, 铝一直被认为是“机会金属”或“希望金属”, 铝工业一直被认为是“朝阳工业”。发展速度非常快, 铝材已广泛用于交通运输、包装容器、建筑装饰、航空航天、机械电器、电子通讯、石油化工、能源动力、文体卫生等行业, 成为发展国民经济与提高人民物质和文化生活的重要基础材料。在国防军工现代化、交通工具轻量化和国民经济高速持续发展中
占有极为重要的地位, 是许多国家和地区的重要支持产业之一。特别是当今世界人类的生存和发展正面临着资源、能源、环保、安全等问题的严峻挑战, 加速发展铝工业及铝合金材料加工技术更有着重大的
战略意义。
关键词:铝合金概念用途分类特性应用
一、铝合金概要
以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰,次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。
铝合金的用途也非常广泛。铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的,如铝—锰合金、金、铝—锌—镁比纯铝具有性能:易加性高、用范装饰效
色丰富。铝合金分硬铝、超硬铝等种类,各种使用范围,并有各自的代号,以供使
铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合
—铜系超硬铝合金。铝合金
更好的物理力学
工、耐久
适围广、果好、花为防锈铝、类均有各自的用者选用。
而且铝合金仍然保持了质轻的特点,机械性能明显提高。铝合金材料的应用有以下三个方面:一是作为受力构件;二是作为门、窗、管、盖、壳等材料;三是作为装饰和绝热材料。利用铝合金阳极氧化
处理后可以进行着色的特点,制成各种装饰品。铝合金板材、型材表面可以进行防腐、轧花、涂装、印刷等二次加工,制成各种装饰板材、型材,作为装饰材料。
铝合金是应用最广的一种防锈铝,它的强度不高,不能热处理强化,在退火状态下有高的塑性,而蚀性好,焊接性好,切削加工性不良。用於制造要求高可塑性和良好焊接性、在液体或气体介质中工作的低载荷零件如油箱、油管、液体容器等;线材可制作铆钉。
二、铝合金分类及应用
铝合金种类很多,用于建筑装饰的铝合金是变形铝合金中的锻铝合金(简称锻铝,代号LD)。锻铝合金
是铝镁硅合金(AI——Mg——St合
金),其中度,冲击韧可以高速挤壁、中空的各结构复杂的性能和耐蚀性十分光洁,并且
AI—Mg—St系合金中应用最为广泛的合金品种。
铝合金按照成分可以分为以下几种:一般铝合金、锻铝合金、铍铝合金、银铝合金、硬铝合金、镍铝合金、稀土铝合金、银锰铝合
的LD31具有中等强性高,热塑性极好,压成结构复杂、薄种型材或锻造成锻件。LD31的焊接优良,加工后表面容易着色,是
金、金钯铬铝合金、金钯钼铝合金、金钯铁铝合金等。例:典型牌号有LD2-2(6070)、LD10(2014)、LD30(6061)、LD31(6063)。其中LD2-2具有良好的塑性,冷、热态都易成形。广泛用于制造中等强度常温下工作的锻件、挤压型材和管材。LD10又称高强度硬铝,与LY12合金的强度相当,锻造性能较LY12好,有良好的塑性,有较好的耐热性和可焊性,但材料的纵向和横向性能差距较大。可加工成管、棒、型、线及锻主要用作高负荷的件。LD30和LD31中等强度,有良好的和优良的可焊性、抗性,无应力腐蚀裂倾
件,结构具有塑性蚀向,
可阳极氧化。适合作建筑装饰型材及各种需要良好耐蚀性要求的结构件、工业材。
铝合金按照工艺可以分为:防锈铝合金、低温铝合金、超硬铝合金、变形铝合金、耐热铝合金、特殊铝合金、铸造铝合金。例:防锈铝是热处理不可强化合金,只能通过冷加工来强化。常用的有LF2(5052)、LF4(5083)和LF21(3003),具有中等强度良好的塑性和抗蚀性。超硬铝典型牌号有LC4,亦称超高强度硬铝,挤压件室温下的抗拉强度不小于539MPa 。主要用于航空工业,飞机结构中主要受力元件。
铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金。
铝合金的广泛应用:铝合金门窗、铝合金百页窗帘、铝合金装饰板、铝箔、镁铝饰板、镁铝曲板、铝合金吊顶材料、铝合金栏杆、扶手、屏幕、格栅等。
例如:铝箔是指用纯铝或裢合金加工成的薄片制品。铝箔有很好的防潮性能和绝热性能,所以铝箔以全新的多功能保温隔热材料和防潮材料广泛用于建筑业;如卷材铝箔可用作保温隔热窗帘,板材铝箔(如铝箔波形板、铝箔泡沫塑料板等)常用在室内,通过选择适当色调图案,可同时起很好装饰作用。
三、铝合金特征性
从总体来说:铝是一种轻金属,密度小(2.79/Cm3),具有良好的强度和塑性,铝的导电性能和导热性能都很好,化学性质也很活泼,暴露于空气中,表面易于生成一层氧化铝薄膜,保护下面金属不再受到腐蚀,所以铝在大气中耐蚀性较强,但因薄膜极薄,因而其耐蚀性有一定限度。纯铝具有很好的塑性,可制成管、棒、板等。
但铝的强度和硬度较低。铝的抛光表面对白光的反射率达80%以上,对紫外线、红外线也有较强的反射能力。铝还可以进行表面着色,从而获得具有良好的装饰效果。铝合金具有较好的强度,超硬铝合金的
强度可达600Mpa,普通硬铝合金的抗拉强度也达200-450Mpa,它的比钢度远高于钢,因此在机械制造中得到广泛的运用。
铝的导电性仅次于银和铜,居第三位,用于制造各种导线。铝具有良好的导热性,可用作各种散热材料。铝还具有良好的抗腐蚀性能和较好的塑性,适合于各种压力加工。铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。不可热处理强化型不能通过热处理来
提高机械性能,只能通过冷加工变形来实现强化,它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。
可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能,它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能,物理性能和抗腐蚀性能。铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金,铝铜合金,铝镁合金和铝锌合金。
然而总体特性有以下一些:
1:质轻:铝的比重为钢铁的三分之一,在运输工具及自动化设备上扮演极其重要的角色。
2:强度:利用各种合金这添加和轧延,锻压及不同等级这热处理制程,可生成之强度达HB25°-HB167°之各种铝合金产品。3:耐蚀性:铝在自然环境中,表面会自然形成薄层之氧化膜,可阻绝空气中氧避免进一步氧化,具有优良之耐腐蚀性.铝表面如再经各种不同层次之处理,其耐腐蚀性更佳,可适用于较为恶劣之环境。
4:成型性:利用完全退火或局部退火可生成较为
软质之铝合金,适用于各种成型加工及折弯,冲压,深冲等加工.。
5:导电性:铝的导电性为铜之60%,但重量仅为铜的三分之一,相同重量之铝其导电度为铜之二倍,故以导电度计算,铝的成本远低于铜。
6:导热性:铝的热传导性极佳,故在电器,电子散热系统及家庭五金,热交换器上被广泛使用。
7:加工性:铝的加工特性佳可被加工成棒,线.挤型,片,板,塑型材,供各种用途使用.尤其2XXX/6XXX/7XXX等系列铝合金,可做精密
车,铣.被广泛用于航太,电子,机械零组件,自动化生产及高科技设备
等。
8:耐热:一般铝合金均不耐高温,且在高温状态下会生成变形,但在研究人员的努力下,已研发出可耐高温达427℃不变形的新铝合金材料。
9:无毒性:铝不具毒性,在食品容器及食品包装材料如铝罐,铝箔包(利乐包)等,应用极多。
10:环保性:铝之价格较一般铁.钢材高,但易于回收重熔使用.为当前最环保之金属材料。
11:表面处理:铝具有优良之表面处理性,包括阳极处理,涂覆,电镀等等,尤其阳极处理可利用不同之化学染剂生成各种色彩及高硬度之皮膜。
12:无低温特性:铝在超低落温之状态下,无一般碳钢的脆化问题。
四、铝合金应用
铝与铝合金由于自身的优良特性,所以用途非常广。比如:航空航天用铝材用于制作飞机蒙皮、机身框架、大梁、旋翼、螺旋桨、油箱、壁板和
起落架支柱,以及火箭锻环、宇宙飞船壁板等。交通运输用铝材用于汽车、地铁车辆、铁路客车、高速客车的车体结构件材料,车门窗、
货架、汽车发动机零件、空调器、散热器、车身板、轮毂及舰艇用材。建筑装饰用铝材铝合金因其良好的抗蚀性、足够的强度、优良的工艺性能和焊接性能,主要广泛用于建筑物构架、门窗、吊顶、装饰面等。
下面就根据铝合金的特性介绍下广泛的用途。
1:应用最广的一种防锈铝(代号LF21),它的强度不高,不能热处理强化,在退火状态下有高的塑性,而蚀性好,焊接性好,切削
加工性不良。用于制造要求高可塑性和良好焊接性、在液体或气体介质中工作的低载荷零件如油箱、油管、液体容器等;线材可制作铆钉。而且耐蚀性高、焊接性能好。导
热性、导电性比纯铝低得多。可用冷变形加工进行强化而不能热处理强化。适用于作焊接结构件。
2:硬铝,有较高的强度,热变形时塑性高,可热处理强化,在淬火及人工时效状态下使用,在退火和刚淬火状态下塑性中等,点焊性能好,气焊和氩弧时有裂纹倾向,抗蚀性不高,切削加工性在淬火和冷作硬化后尚好,退火后低。切削加工性良好,耐蚀性比LD7、LD8耐热锻铝较好,在挤压半成品中,有形成粗晶环的倾向,用于制造在较高温度下工作的承力结构件。
3:高强度铝合金,在退火和刚淬火状态下的可塑性中等,可热
处理强化,通常在淬火、人工时效状态下使用,此时得到的强度比一般硬铝高得多,但塑性较低,有应力集中倾向,点焊性能良好,气焊不良,热处理后的切削加工性良好,退火状态稍差,LC9板材的静疲劳、缺口敏感、抗应力腐蚀性能稍优于LC4。用于制造承力构件和高载荷零件等
4:高强度锻铝,热
态下有高的可塑性,易
于锻造、冲压,可热处
理强化,工艺性能较
好,抗蚀性也较好,但
有晶间腐蚀倾向,切削
加工性和点焊、滚焊、
接触焊性能良好,电焊、气焊性能不好。用于制造形状复杂和中等强度的锻件和冲压件等。
还有中等强度铝,在热态和退火状态下可塑性高,易于锻造、冲压,在淬火和自然状态下具有LF21一样好的耐蚀性,易于点焊和氢原子焊,气焊尚可。切削加工性在淬火时效后尚可。用于制造塑性和高耐蚀性、中等载荷的零件以及形状复杂的锻件。
五、结束语
在当今科技高度发展的世界,生活中运用的建筑材料越来越多,
并且质量越来越好,优点越来越多,更加满足了人们的生活需求。我相信在以后的日子里,人们会更加努力的去探索、去发现研究这一类更能满足人们生活需求的建筑装饰材料。
参考文献:
《电解法生产铝合金》;
《铝合金、铝合金制品挤压成形与表面处理》;
《铝及铝合金工艺与设备》;
关键词:新型建筑墙体材料;外墙保温材料;外墙保温技术
中图分类号:S220.4文献标识码:A文章编号:
前言
新型建筑材料是区别于传统的砖瓦、灰砂石等建材的建筑材料新品种,包括的品种和门类很多。从功能上分,有墙体材料、装饰材料、门窗材料、保温材料、防水材料、粘结和密封材料,以及与其配套的各种五金件、塑料件及各种辅助材料等。从材质上分,不但有天然材料,还有化学材料、金属材料、非金属材料等等。新型建材具有轻质、高强度、保温、节能、节土、装饰等优良特性。
1.新型墙体材料发展状况
我国新型墙体材料发展较快,1987年新型墙体材料产量为184.5亿块标准砖,到1997年增长到1849.88亿块标准砖,增长了10倍,新型墙体材料在墙体材料总量中的比例由4.58%上升到25.2%。
新型墙体材料品种较多,主要包括砖、块、板,如粘土空心砖、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,但数量较小,在决的墙体材料中据点地比便仍然偏小。只有促使各种新型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.我国目前建筑状况
我国现有建筑数量巨大,全国有约400亿平方米,其中城镇约130亿平方米。而且每年还在数亿增长。现有建筑有99%为非节能建筑,新建筑中节能建筑的比例也较小,约占6%左右。据有关部门统计,建筑能耗约占全社会总能耗的27.6%,严寒地区更大,占到40%。建筑能耗还在增长:城市化进程加快,城市人均能耗是农村人的3.5倍,生活水平的提高,能耗随之加大。冬季室内采暖温度升高,采暖面积加大。采暖区扩大;夏季室内温度降低,每户空调房间增加。空调降温区向北扩张等。
3.节能保温材料的市场状况
目前在建筑中应用的保温工艺主要有三种:外墙外保温、外墙内保温、外墙夹芯保温.过去外墙内保温技术盛行,外墙外保温处于试验阶段,外墙夹芯保温形式基本就没有。近几年,外墙外保温多了起来,外墙内保温明显减少,一些别墅使用上了外墙夹芯保温技术。材料方面也是多种多样,聚苯乙烯泡沫板、硅酸盐复合浆料、岩棉矿渣棉、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树脂为基料,加入发泡剂等辅助材料,经加热发泡而成的轻质材料。它具有质轻、导热系数小、吸水率低、耐水、耐老化、耐低温、易加工、价廉质优等优点。
4.保温材料
4.1种类
①膨胀聚苯板(EPS板 ) 导热系数0.037-0.041,保温效果好,价格便宜,强度稍差。②挤塑聚苯板(XPS板)导热系数0.028-0.03,保温效果更好,强度高,耐潮湿 价格贵,施工时表面需要处理。③岩棉板,导热系数0.041-0.045,防火,阻燃 吸湿性大,保温效果差。④胶粉聚苯颗粒保温浆料,导热系数0.057-0.06, 阻燃性好,废品回收 保温效果不理想。对施工要求高。⑤聚氨酯发泡材料,导热系数0.025-0.028, 防水性好,保温效果好,强度高, 价格较贵。⑥ 珍珠岩等浆料,导热系数0.07-0.09 防火性好,耐高温保温效果差,吸水性高常用的保温材料:
4.2常用的保温材料:保温砂浆; 保温板,如聚苯板、泡沫板等; 保温发泡:如聚氨酯发泡等。
现在所用外墙保温材料主要使用苯板、挤塑板以及聚氨酯。 苯板最便宜,保温效果一般,会吸水、发生变形,做完保温层之后需要做其他的一些防水等措施 ,挤塑板相较苯板要好很多,导热系数比苯板低,价格稍高一点。 聚氨酯是现有保温材料里面性能最好的一种,冰箱冷库等领域的保温材料用的就是聚氨酯,导热系数远远低于苯板和挤塑板,基本上一半厚度的聚氨酯保温层就可以达到苯板和挤塑板原厚度的保温效果,不过价格要比苯板和挤塑板高出不少。
目前,我国建筑外墙保温所用材料主要为聚苯乙烯、聚氨酯等有机材料,以及岩 棉、玻璃棉等无机材料。上述有机材料具有耐热差、耐老化性能差、易燃烧和燃烧时释放大量暖量、产生有毒烟气、加速大火蔓延等诸多缺点。上述无机材料(如纤维保温材料有粉尘和细小纤维)既污染空气又易滋生细菌,对人身健康易造成危害。为了保证建筑采用既绝热、防火,又对人身健康无害的外墙保温材料,从各种试 验表明,酚醛泡沫可以达到这种要求。
5.新型建筑墙体材料
5.1类型
(1)非粘土砖,包括孔洞率大于25% 非粘土烧结多孔砖和空心砖,混凝土空心砖和空心砌块,烧结页岩砖;
(2)建筑砌块,包括普通混凝土小型空心砌块,轻集料混凝土小型空心砌块,蒸压加气混凝土砌块和石膏砌块;
(3)建筑板材,包括玻璃纤维增强水泥轻质多孔隔墙条板,纤维增强低碱度水泥建筑平板,蒸压加气混凝土板,轻集料混凝土条板,钢丝网架水泥夹芯板,石膏墙板,金属而夹芯板,复合轻质夹芯隔墙板、条板;
(4)原料中掺有不少于30% 的工业废渣、农作物秸秆、垃圾、江河淤泥的墙体材料产品;
(5)预制及现浇混凝土墙体;
(6)钢结构和玻璃幕墙。
5.2新型建筑墙体材料特征
保温隔热性能好如加气混凝土砌块、钢丝网架火芯板、龙骨石膏板等;防渗水性好如砖类和砌块类墙体材料及石膏板材等;隔音性能较好如煤灰烧结砖、蒸压灰砂砖等;能耗低,新型建筑墙体材料需要的原料和能耗都比传统粘土实心砖要低很多;强度等级高;自重轻,有利于基处理和抗震。另外,新型建筑墙体材料可以缩短工期、节省砂浆、从而增加使用面积等。
5.3目前我国新型建筑材料主要存在的问题
新型墙体材料应新型建筑材料科技含量高,往往价格高于目前使用的一般材料,对市场推广起制约作用; 材料的施工工艺、技术、检测手段等目前尚无规范限制, 部分产品质量不稳定;个体利益驱动影响了新型端体材料的开发应用和推广等等。
6.新型建筑墙体保温材料
目前在社会上出现的新型墙体材料有加气混凝土砌块、陶粒砌块、小型混凝土空心砌块、纤维石膏板、新型隔墙板等。新型墙体材料品种较多,主要包括砖、块、板,如粘土空心砖、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。但数量较小,在决的墙体材料中据点地比便仍然偏小。只有促使各种新型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。
7.外墙保温技术
在建筑中,护结构的热损耗较大,护结构中墙体又占了很大份额。所以建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个最重要的环节,发展外墙保温技术及节能材料则是建筑节能的主要实现方式。
外墙内保温施工,是在外墙结构的内部加做保温层。内保温施工速度快,操作方便灵活,可以保证施工进度。内保温应用时间较长,技术成熟,施工技术及检验标准是比较完善的。被大面积推广的内保温技术有:增强石膏复合聚苯保温板、聚合物砂浆复合聚苯保温板、增强水泥复合聚苯保温板、内墙贴聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯颗粒保温料浆加抗裂砂浆压入网格布的做法。但内保温会多占用使用面积,“热桥”问题不易解决,容易引起开裂,还会影响施工速度,影响居民的二次装修,且内墙悬挂和固定物件也容易破坏内保温结构。内保温在技术上的不合理性,决定了其必然要被外保温所替代。外保温技术及其特点
外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。外保温与内保温相比,技术合理,有其明显的优越性,使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料,外保温比内保温的效果好。外保温技术不仅适用于新建的结构工程,也适用于旧楼改造,适用于范围广,技术含量高;外保温包在主体结构的外侧,能够保护主体结构,延长建筑物的寿命;有效减少了建筑结构的热桥,增加建筑的有效空间;同时消除了冷凝,提高了居住的舒适度。
8.结束语
一是认真地选择建筑体系,实事求是的宣传,改变过去总认为新型建材房屋比砖混建筑贵的概念,让新型建材房屋能在更多的地方推广。二是节能材料的发展又必须与外墙保温技术相结合,才能真正发挥其作用.正是由于节能材料的不断革新,外墙保温技术的优越性才日益受到人们重视。要发展新型建筑隔热保温技术及材料,各种泡沫塑料将成为主体。在大力推广外墙保温技术的同时,要加强新型节能材料的开发和利用,从而真正地实现建筑节能.
参考文献:
[1]王连广,陈维杰,王德选.新型墙体材料的现状与展望.沈阳建筑工程学院学报,2001,7.
[2]刘帮华.浅谈新型墙体材料.砖瓦,2010,4.
[3]金分树,孔人英 . 新型墙体材料 .1999
1.1无机保温材料
(1)泡沫混凝土
主要是利用发泡机的发泡系统激昂发泡剂充分发泡,然后将泡沫同水泥浆进行充分的混合,在进入系统完成模具城性的过程,最后通过自然的养护形成一种内部充满大量封闭气孔的轻质保温材料。
(2)岩棉制品
主要的材料为玄武岩,利用高温熔化在加工成为人工无机纤维,在将特定的粘结剂和防尘油加到里面,经过加温固化最后获得不同规格的岩棉保温制品。虽然该产品具有质量轻、吸热、施工方便等优势,但是岩棉纤维和粉尘颗粒会给人体肺部和皮肤带来有害的影响,这大大限制了该产品进行大规模的生产。
(3)无机保温砂浆
主要是将低密度的多孔无机颖粒、短纤维或者粉末作为轻质的骨料,在将凝胶材料或者其他的多元复合外加剂加入进去,通过一定的工艺进行加工能够支撑保温抹面材料,可以直接在墙体表面进行涂抹,还可以同其他的材料混合成为复合保温材料。总的来说该产品主要具有隔热、保温、抗老化、耐虫驻、对人畜无害等优点,同时价格也比较便宜施工也很方便。
1.2结构建筑材料。
根据现在的情况,建筑结构材料在近期的变化不会太大,主要参与建筑结构的材料还是以混凝土和钢筋为主。第一,要发展绿色钢材。现在建筑行业对于绿色发展的要求很高,因为环境保护已经成为我国的基本国策,体现在各行各业,建筑行业更是如此,建筑行业的环保首先要从材料下手,其中非常主要的材料就是钢材,所以一定要注意发展绿色钢材。第二,减少混凝土对环境的污染,因为目前建筑行业混凝土的使用量很大,污染也比较严重,所以一定要加以注意。
1.3非结构建筑材料。
非结构建筑材料,就是不涉及建筑结构的材料,主要包括墙体材料、门窗材料、防水材料、装饰材料,对于每一种材料都要实现绿色使用。首先是墙体材料,想要实现建筑的环保,墙体材料的使用要注意实现建筑的节能,想要实现建筑的节能就必须要发展绿色的墙体材料,这是未来的发展趋势。其次是门窗使用的材料,现在使用的木头、钢铁、铝合金门窗都不符合绿色建筑发展的要求,相比较而言,塑料门窗还是最符合绿色环保的要求,所以未来的建筑门窗选材要多选择塑料门窗。再次是防水材料,以前建筑中的防水材料大都选用沥青,但是它容易产生污染环境的有害物质,所以在建筑中十分不环保,不符合绿色建筑的要求,所以要改变这种状况,现在研发出了一种高科技的改性沥青防水卷材,它对环境的污染相对以前的沥青要小很多,属于绿色建材,应给与推广。最后是装饰材料,这些年,建筑装饰行业的发展很迅速,这都得益于建筑行业的迅猛发展,但是目前很多室内装修的材料对环境的污染都不小,对人体的危害更发,不符合建筑行业绿色发展的需求。所以要推行绿色建筑装饰材料,减少对环境的污染和对人身心的伤害。现在已经研发出了很多绿色环保的室内建筑装饰材料,未来的发展中,要大力推广这些材料,同时更要加大科技研发的力度,研发出更多更加绿色的建筑装饰材料。
2、对节能材料的检测方法
对建筑的节能材料的检测是保障质量好坏的重要手段,主要的检测方面为以下几点。
(1)导热系数
主要是对保温材料的绝热性能进行检测的最主要的技术依据,主要采用的基于稳态法的平板导热系数,利用该系数来进行建筑材料导热性能。但是对于保温浆材料,养护期到以后,需要将其放于烘箱中烘干到恒重,接着才能进行检测。在检测实施之前,需要将样板两面进行打磨直到平整为止,可以防止在检测时候试样和冷热板之间有间隙,对检测结果不准确。
(2)保温材料的试件的制作。
在进行试件制作时候,用到的水泥砂浆的表面不需要太光滑,进行适当打毛的操作,这样能够保证浆料的附着力。当拉伸粘结强度的试件制作完成后,在使浆料厚度达到要求的前提下,需要对试件施加部分的外力,这样试件的各个组成部分的粘结程度才会更加的紧密,防止了空隙的出现,避免了由于试件制作的问题从而引起试件抗拉强度不合格,以及破坏界面不正确的现象出现,保证了材料的质量。
(3)在对网格布检测时候的注意事项。
在委托方将网格布和加强网格布送来后,就要及时的进行剪裁,在剪裁时候,要将纱线受损的地方给舍弃,同时保证纱线在剪裁时候的垂直度。剪裁结束后获得试样不能折叠放置,这样容易导致纱线受损。上夹具时候,时刻保持网格的竖直整齐,夹具还不能过紧,避免了应力的集中,减少了纱布的断裂。
(4)表观密度的计标。
在对苯板的表观密度进行计算时候,由于密度比30kg/m3小,所以根据《泡沫塑料和橡胶表观密度的测定》,空气对检测时候的影响比较大,不能忽视其存在。应该将试验室的温度进行控制,在大气压为常压、室内的温度达到23度时候,将测出的表观密度在同1.220kg/m3进行相加,这时候获得数值才是正确的表观密度值。
3、结论
摘要
墙体材料革新“十五规划”发展重点说道,新型墙体材料要适应建筑功能的改善和建筑节能的要求,积极发展利用当地资源、低能耗、低污染、高性能、高强度、多功能、系列化、能够提高施工效率的新型墙体材料。积极发展新型墙体材料是国策之一。
关键词:新型节能墙体材料
atract thewallbodymaterialreformsthedevelopmentpointof"15programmings"tosay,thenewwallbodymaterialwantstoadaptbuildingfunctionofimprovementandbuildingtherequestwitheconomyenergy,theaggreivedevelopmentmakesuseofalocalresources,imbecilitycoume,lowpollution,highperformance,highstrength,multifunction,theseriesturnandcanraisethenewwallbodymaterialwithcotructionefficiency.developingnewwallbodymaterialactivelyisactivelyoneofthenationalpolicieses.
keywords:neweconomyenergywallbodymaterial
引言
在现代社会,人类不但讲究住的舒服,还有住的健康。墙体材料改革可以节约材料,节约资金,符合可持续发展的要求,还可以促进住宅建筑的节能。
所谓可持续发展,既要满足当代人的利益,又不能损害后代的利益。原国家建材局结合建材工业的发展实际,把搞好资源综合利用、搞好环保、实现可持续发展作为建材工业转变经济增长方式的必然要求和主要途径,制定了建材工业的发展规划。
一、墙体材料现状
墙体材料包括烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压粉煤灰砖、蒸压灰砂砖、砂浆、混凝土砌块、混凝土空心砌块、毛石、毛料石等。 在我国城市采用砌块建筑的差别和发展都是很大的。从1995年起,×××开始采用混凝土小型空心砌块建成1xxxx住宅试点小区,总面积达1,000,000平米。至1997年扩大到4xxxx,总建筑面积达4,500,000平米.
二、墙体材料改革途径
(一)墙体改革途径之一—烧制品 空心砖和空心砌块的强度等级为mu10、mu7.5、mu5、mu3.5和mu2.5。体积密度分为800、900、1000和1100级,孔洞率大于等于40。
空心砖与实心砖相比较,其优点是可减轻结构自重,砖厚较大,可节约砌筑砂浆和减少工时。此外,粘土用量和电力及燃料亦可相应减少。
(二)墙体改革途径之二—蒸压制品
蒸压制品是指不含水泥或含少量水泥而通过蒸压养护方式使砖或砌块结硬的制品。 专家建议以生产块大质轻的灰砂空心砖来减轻建筑物重量,提高灰砂砖建筑物抗震性能,节约资源,降低生产成本,提高企业竞争力。
泡沫混凝土砌块属于多孔混凝土砌块,有水泥泡沫混凝土砌块和硅酸盐泡沫混凝土砌块两种。在工厂主要用于框架结构,现浇混凝土结构建筑的外墙填充、内墙隔断,也可用于多层建筑的外墙或保温隔热复合墙体,还可根据设计在现场浇筑泡沫混凝土墙体。
下列情况不得使用泡沫混凝土砌块:建筑物基础;处于浸水、高温和受化学侵蚀的环境;承重制品表面温度高于80摄氏度的部位。
泡沫混凝土砌块的性能及优点:主规格尺为880mm*380 (三)墙体改革途径之三—胶凝制品
混凝土小型空心砌块节土、节能,符合国家基本政策,.承载力高,相同强度等级块材和砂浆的砌体抗压强度是砖墙的1.5~1.8倍。其孔洞率50,较砖墙轻,可减轻基础荷载,因而可减少基础材料用量。它有以下优点:施工快,墙厚较标砖薄,可节省结构面积。商品砂浆:品质稳定、节约材料,有利于文明施工和环保,且可配制出适应新型墙体材料所需的性能。砌块墙体:多层砌块墙体住宅造价较相同层数砖混房高出5~10,但保温性能好,在北方尤为突出。多功能砌块是为实现建筑节能而发展的,如抗震、承重、保温、装饰作用等。
此外还有混凝土多孔砖、粉煤灰空心砌块等。
三、墙体材料改革意义
民用建筑和工业建筑都需节能。居民建筑的能耗以采暖占主要部分,热水供应15,电气照明14,炊事6,采暖65。随着建筑业发展,其用能已占全社会终端能耗的1/4以上。墙体材料改革最显著的意义就是建筑节能以及环境保护。保温隔热节能建议:采取单一材料较理想,施工方便,效率高;采用轻骨料混凝土砌块墙外贴苯板;采用轻骨料混凝土砌块苯板夹芯墙;采用轻骨料混凝土砌块孔内填苯板;采用轻骨料混凝土砌块空腔内插入苯板;外墙保温常用e板、复合混凝土小型空心砌块。
四、国外墙体材料生产应用简介 总结
随着人类社会发展,生产技术进步,砖和砌块生产构造多样化、材料多样化已成为必然,承重水平孔洞空心砖、轻质高强材料的发展研制提上日程。通过改进生产工艺提升施工技术扩大砌块应用范围,发展轻质隔墙板,继续节约建筑能耗,减少环境污染,建筑业的可持续发展一定是现实的。
回首往昔,展望未来,节能型住宅的普及应该不远了。
【参考文献】 2唐岱新,砌体建筑的发展和应用[m],哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2001年.
关键词:节能,新型建筑材料,节约型社会
随着经济的发展和人民物质生活水平的提高,城乡建筑迅速增加,建筑耗能的问题日益突出,资料显示:建筑行业能耗占到了全社会总能耗的40%~50%。因而建筑节能问题已越来越被政府和社会各界所重视,''''建设节约型社会''''已成为当今社会广泛关注的一个重要主题,我国政府适时制定了中长期节能规划,在规划中建筑业被列为节能与环保的重点行业。而建材行业作为消耗自然资源、能源高,破坏土地多,废气、粉尘排放量大,对大气污染严重的行业,节能问题更是重中之重。
1.发展新型节能型建材的必要性
长期以来,我国建材行业沿用了粗放型传统生产模式,对自然资源重开发、轻保护,对生态环境重利用、轻改善。''''十一五''''是我国社会建设的重要时期,也是建筑材料发展的一个重要时期,因而建筑材料的发展应以满足建筑节能需要为重,节能建筑材料作为节能建筑的重要物质基础,是建筑节能的根本途径。在建筑中使用各种节能建材,一方面可提高建筑物的隔热保温效果,降低采暖空调能源损耗;另一方面又可以极大地改善建筑使用者的生活、工作环境。因此,走环保节能建材之路,大力开发和利用各种高品质的节能建材,是节约能源,降低能耗,保护生态环境的迫切要求,同时又对实现我国21世纪经济和社会的可持续性发展有着现实和深远的意义。
此外,在传统建筑材料基础上大力发展新型建筑材料也是节能建材研究领域一个重要的方面,主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料、陶瓷材料、新型化学建材、装饰装修材料以及各种工业废渣的综合利用等。
因此,发展新型节能型建筑材料,就成为未来建筑材料的主要发展方向和趋势,对于落实科学发展观和构建资源节约型社会具有重要的现实意义。
2.新型节能型建材的发宸趋势
2.1.新型墙体材料
墙体材料在房屋建材中约占70%,是建筑材料的重要组成部分。绿色建材是建材发展的方向,因而发展墙体材料,一定要按照建材绿色化的要求,与资源综合利用、保护土地和环境紧密结合起来,通过限制粘土砖,优化墙体材料产业与资源、环境、社会发展的关系,实现墙体材料的可持续发展,促进人与自然的和谐发展。
新型墙体材料的发展应有利于生态平衡、环境保护和节约能源,既要符合国家产业政策要求,又要能改善建筑物的使用功能,同时坚持''''综合利废、因地制宜、市场引导''''的原则,要充分利用本地资源,综合利用粉煤灰及其他工业废渣生产墙体材料,加快轻质、高强、利废的新型墙体材料的发展步伐。如利用资源丰富的粉煤灰、煤矸石、矿渣等,取代粘土生产粉煤灰烧结砖,煤矸石烧结砖,矿渣砖。
就其品种而言,新型墙体材料主要包括砖、块、板等,如粘土空心砖、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。其中加气混凝土是集承重和绝热为一体的多功能材料,根据目前国家的节能标准,唯有加气混凝土才能做到单一材料达标(节能50%)的要求,而用板材做墙体材料是今后墙材发展的趋势,因此加气混凝土制品作为今后墙体材料的首选,有着巨大的发展前景。又如蒸压轻质加气混凝土板具有质轻、保温、隔热、防火等优良性能,应用于新结构体系如钢结构中,被认为是理想的维护结构材料。
因此,要适应建筑应用的需要,将新型墙体材料的发展与提高建筑性能和改善建筑功能结合起来,使其具有更强的生命力,因地制宜地发展各种新型墙体材料,从而达到节能、保护耕地、利用工业废渣、促建筑技术发展的综合目的。
2.2.保温隔热材料
墙体特别是外墙的传热在建筑物总体传热中占比例最大,我国多采用保温节能墙体。墙体保温式根据保温层位置的不同可分为:外墙外保温、外内保温和中空夹心复合墙体保温等3种。目前我的外墙保温技术发展很快,是节能工作的重点。时,外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不分的,建筑节能以发展新型节能建材为前提,必须足够的保温隔热材料作基础。而节能材料的发展必须与外墙保温技术相结合,才能真正发挥其作用。因此,在大力推广外墙保温技术的同时,要加强新型节能材料的开发和利用。
近年来,我国保温隔热材料的产品结构发生有明显的变化:泡沫塑料类保温隔热材料所占比例逐年增长,已由2001年的21%上升到2005年的37%;矿物纤维类保温隔热材料的产量增长较快,但其所占比例基本维持不变;硬质类保温隔热材料制品所占比例逐年下降。我国目前常用的外保温技术体系包括:胶粉聚苯颗粒外保温、现浇混凝土复合无网聚苯颗粒外保温、现浇混凝土复合有网聚苯颗粒外保温、岩棉聚苯颗粒外保温、外表面喷涂泡沫聚氨酯和保温涂料等。在上述几种保温体系中,保温涂料综合了涂料以及保温材料的双重特点,干燥后形成有一定强度及弹性的保温层,符合外保温材料的要求。
目前我国保温材料的主要发展方向有:
(1)现有产品性能的提高和改进。
(2)研制开发复合型保温涂料。应向固化块、憎水、粘结强度高、密度小和成本低等方向发展。
(3)注重环保,充分利用三废开发保温涂料,并遵循涂料发展的潮流,向水性化、环保化的方向发展。
2.3.防水密封材料
防水材料是建筑业及其他相关行业所需要的重要功能材料,是建材工业的一个重要组成部分。随着我国国民经济的快速发展,工业建筑与民用建筑对防水材料提出了多品种高质量的要求,而在桥梁、隧道、国防军工、农业水利和交通运输等行业和领域中也都需要高质量的防水密封材料。
我国建筑防水材料的发展十分迅速,已彻底摆脱了纸胎油毡一统天下的落后局面,目前拥有沥青油毡(含改性沥青油毡)、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和刚性防水材料等五大类产品。相比国外先进国家,目前我国防水材料行业主要存在以下问颢.
(1)产品结构不合理,新型防水密封材料的产量
不高,市场占有率不高;
(2)产品质量普遍偏低,假冒产品充斥市场;
(3)设计施工应用技术有待提高,工程建筑渗漏还相当严重。
因此,防水材料工业亟需调整结构、规范市场。在发展方向上,应重点发展新型防水材料,扩大新型防水材料(如SRS、APP、APO等改性沥青油毡和高分子防水卷材等)的市场份额。
2.4.节能门窗和节能玻璃
从目前节能门窗的发展来看,门窗的制造材料从单一的木、钢、铝合金等发展到了复合材料,如铝合金一木材复合、铝合金一塑料复合、玻璃钢等。目前我国市场主要的节能门窗有:PVC门窗、铝木复合门窗、铝塑复合门窗、玻璃钢门窗等。就玻璃钢门窗而言,其型材具有极高的强度和极低的膨胀系数,具有广阔的发展前景。
除结构外,对门窗节能性能影响最大的是玻璃的性能。目前,国内外研究并推广使用的节能玻璃主要有:中空玻璃、真空玻璃和镀膜玻璃等。
(1)中空玻璃在发达国家已经是新建住宅法定的节能玻璃,但我国中空玻璃的使用普及率还不到1%,从国内外的实践来看,推广使用中空玻璃将是实现门窗节能的一个重要途径。
(2)真空玻璃在节能方面要优于中空玻璃,从节能性能比较,真空玻璃比中空玻璃节电16%一18%:
(3)热反射镀膜玻璃的使用不仅具有节能和装饰效果,可起到防眩、单面透视和提高舒适度等效果,还可大量节约能源,有效降低空调的运营经费;
(4)镀膜低辐射玻璃又称low-E玻璃,是近年来发展起来的新型节能玻璃,采用真空磁控溅射法在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜。这种玻璃对380nm一780nm的可见光具有较高的透射率,同时对红外光(特别是中远红外光)具有较高的反射率,既可以保证室内的能见度,又能减少冬季室内热量的向外发散,还能控制夏季户外热量过多地进入室内,提供舒适的居住生活环境,将是未来节能玻璃主要应用品种。
2.5.水泥的发展和粉煤灰的利用
水泥工业在我国建材行业中能耗最大,因此要大力发展生态水泥。所谓生态水泥就是广泛利用各种废弃物,包括各种工业废料、废渣及城市垃圾为原料制造的一种生态建材。这种水泥能够降低废弃物处理的负荷,既解决了废弃物造成的污染,又把生活垃圾和工业废弃物作为原材料,变成了有用的建设资源,从而降低了生产成本。生态水泥的主要品种有:环保型高性能贝利特水泥,低钙型新型水硬性胶凝材料,碱矿渣水泥等。
粉煤灰是燃煤发电场的废弃物,由于其具有轻质多孔的特点和潜在的水硬性,可以作为多种建材的生产原料。开发粉煤灰建材不仅可以解决能源和资源问题,同时解决了这种工业废弃物造成的污染问题。今后在粉煤灰综合利用方面,需要重点开发研究的前沿技术课题有:大掺量粉煤灰制品;各种免烧结、免蒸养自然养护工艺的粉煤灰砖制品和粉煤灰陶粒等。
2.6.建筑垃圾的综合利用
近几年,我国在建筑垃圾开发利用方面投入了相当大的资金,不少地区将建筑垃圾作为一种再生资源,对固体废弃物加以筛分、破碎后制成建筑垃圾砖或用作路基垫层及地基垫层;对不可理垃圾则堆山造景加以利用。其中,建筑垃圾砖取代传统粘土实心砖作为砌体材料,净化了环境,节约了能源,保护了土地资源,是一种具有经济效益和社会效益的产品,从而使建筑业走上了一条良性循环的经济模式,成为建筑业可持续发展的动力。
2.7.其他节能建筑材料
太阳能是人类可以利用的最丰富、最洁净、最理想的能源,随着太阳能光电转换技术的不断突破,在建筑中利用太阳能成为了可能。因此,美、日、欧等工业发达国家非常重视太阳能的利用,纷纷推出开发《太阳屋计划》。我国太阳能的利用近年来取得了可喜的成果:天津市奇信太阳能科技有限公司已成功研制建材化太阳能集热器,成为国内建材太阳能技术发展的先行者;而号称为中国太阳能第一楼建筑的北京北苑太阳能示范工程,其能源全部采用太阳能,已良好运转半年之久。
可以预见,采用光能转换技术与建筑的屋顶、外墙、窗户等结合集结成复合产品,很可能成为2l世纪一类重要的新型建材制品,既可作为建筑的制品或部品,又可以进行太阳能发电,将有极为广阔的发展前景。
3.结语
综上所述,未来我国新型建材的发展可以归结为以下几类:
3.1.大力发展资源节约型建材
发展资源节约型建材首先要通过建材企业对现有产品实行节省资源的措施,如降低单位产品原材料消耗,提高产品成品率等。其次要充分利用回收资源,目前我国工业废渣和生活垃圾年产量约320亿吨,回收利用,替代原材料生产新型建材,不仅可减少环境污染和资源浪费,更重要的是可实现经济、环境的可持续性发展。
3.2.大力发展能源节约型建材
发展能源节约型建材就是要发展节能型新型材料,如低辐射镀膜玻璃、太阳能发电材料、高性能保温隔热材料等。
3.3.大力发展环境友好型建材
发展环境友好型建材就是要求建材产品不产生建筑垃圾,不污染生活环境,不影响人体健康。随着物质水平的提高、消费观念的更新,人们的环保意识在不断增强,对建筑材料的环保要求不断提高。环境污染严重,对人体健康危害大的建材产品已逐渐被市场所淘汰,绿色环保型建材产品成为市场的销售热点。
3.4.大力发展多功能型建材
随着社会经济的发展,人们消费观念的转变,旧有的建材已远不能满足人们的需要,开发新型多功能材料成为人们追求的新目标。同时还要重视研究与开发具有自主知识产权的新技术、新产品,包括制品加工新技术等,如将纳米技术与建筑材料结合,可开发出具有光催化性、抗菌、除臭、消毒等功能的生态建筑材料,从而改善人们的生活环境,提高人们的生活质量。
总之,节能环保型建材具有低物耗、低能耗、少污染、多功能、可循环再生利用等特征,集可持续发展、资源有效利用、环境保护、清洁生产等综合效益于一体,成为未来建筑材料发展的方向和趋势,符合人类的需求和时展的潮流。
依据标准及参考文献:
[1]西安建筑科技大学绿色建筑研究中心.《绿色建筑》.北京:中国计划出版社,1999.
[2]杨子江.《建筑屋面节能技术》.工业建筑,2005,2.
[3]王少南.《节能建材的发展方向》.建材发展导向,2006,1.
[4]张敏,蒋冬青.《我国加气混凝土制品市场现状与发展前景》.建材发展导向,2006,2.