崔 祥
江蘇省南通市通州區墻改辦,江蘇南通 226300
隨著新農村建設步伐的加快,新型墻材開始向農村市場推廣。為推廣節能減排的新型墻體材料,近年來國家設立節能減排專項資金,支持利用煤矸石、粉煤灰、脫硫石膏、江河湖海淤泥等固體廢棄物生產新型墻體材料的示范工程項目,按每節約噸標準煤給予50元補貼,每年補貼企業資金達100多億元,充分體現了國家對節能減排、發展新型墻體材料的支持力度和決心。當前,世界經濟金融形勢日趨嚴峻,為抵御國際經濟環境對我國的不利影響,促進經濟平穩較快增長,我國政府推出了總額約4萬億元人民幣的擴大內需重大舉措,其中建筑業也是重點發展的行業之一,這對新型墻體材料的發展無疑是一個很好的發展機遇。
根據我國的基本國情,以及各地經濟發展的差異,“禁實”的力度也因地制宜,實行逐步“禁實限粘”的舉措。燒結粘土磚還在一定成度地存在著,磚材的發展也是遵循由燒結實心粘土磚,到空心粘土磚,再逐步過渡到工業廢渣磚、淤泥燒結磚的發展趨勢。近年來,實心粘土磚和空心粘土磚已被逐漸取代,取而代之的是以工業廢渣為原材料的免燒磚、燒結磚。比如,蒸壓粉煤灰磚、蒸壓灰砂磚、燒結煤矸石磚、燒結頁巖磚、煤渣磚、淤泥燒結磚等都在實際工程中得到了很好的應用。
1.2.1 水泥混凝土砌塊
水泥混凝土砌塊是塊類墻體材料的主要品種之一。其中,小型混凝土空心砌塊是以水泥、工業廢渣為主要原材料制成,生產工藝簡單,設備投資少,生產成本低廉。使用混凝土砌塊作墻體材料,較使用傳統的粘土磚具有節約土地、降低能耗、保護環境、利用工業廢渣、改善建筑功能和提高建筑施工工效等許多優點。考慮不同條件的影響,小型混凝土空心砌塊建筑比粘土磚建筑約可降低造價3%~10%,因此具有良好的經濟效益。
1.2.2 加氣混凝土砌塊
加氣混凝土砌塊是近年來發展最為迅速的塊類墻體材料之一。加氣混凝土的基本組成材料包括粉煤灰(或其他硅質材料)、水泥、石灰、石膏等,粉煤灰用量達到80%以上,是一種利廢、輕質、保溫的新型墻體材料。加氣混凝土砌塊可顯著降低建筑物自重、提高強度,它的能耗低(包括生產能耗和使用能耗),可大量利用粉煤灰、尾礦砂和脫硫石膏等工業廢棄物,符合發展循環經濟戰略。目前我國框架結構建筑的圍護墻體也多采用加氣混凝土砌塊。
1.2.3 石膏砌塊
石膏砌塊具有石膏建筑材料固有的特點,可概括為8個字:安全、舒適、快速、環保。石膏粉和石膏制品的生產能耗低,節能效果明顯。生產石膏砌塊還可以利用磷石膏、脫硫石膏、氟石膏等工業副產石膏作為原材料,從而達到利廢環保,降低成本的目的。新型墻體塊材普遍具有質輕、高強的優點,并且在生產過程中大量使用了粉煤灰、工業廢石膏等廢渣,利廢率高,社會利益與經濟利益都很明顯。
1.3.1 空心隔墻板
空心隔墻板是我國輕質墻板中最早發展起來的板類墻體材料,主要包括水泥空心條板和石膏空心條板。水泥空心條板,又稱“GRC空心條板”,是以玻璃纖維為增強材料,以水泥輕質砂漿為基材制成的具有若干個圓孔的條形板,根據輕質材料不同又分為膨脹珍珠巖板、陶粒板等。石膏空心條板是以石膏為主要膠接材料經澆注成型的空心條板,根據輕質材料和添加材料的不同又可分為石膏珍珠巖空心條板、石膏粉煤灰空心條板、石膏礦渣空心條板等。空心隔墻板主要用于工業和民用建筑物的非承重內隔墻和活動房屋等,已經得到廣泛應用。
1.3.2 輕質復合墻板
輕質復合墻板是目前世界各國大力發展的又一類新型板材。如具有承重、防火、防潮、隔音、隔熱等功能的新型墻體板材。根據用途不同又可分為復合外墻板、復合內墻板、外墻外保溫板、外墻內保溫板等。主要產品有鋼絲網架水泥夾芯墻板、水泥聚苯外墻保溫板、GRC復合外墻板、金屬面夾芯板、鋼筋混凝土絕熱材料復合外墻板、玻纖增強石膏外墻內保溫板、水泥/粉煤灰復合夾芯內墻板等。
水泥/粉煤灰復合夾芯內墻板是眾多新型輕質復合墻板中的一種。它是以聚苯乙烯泡沫塑料板為芯材,以水泥、粉煤灰、增強纖維和外加劑為面層材料,復合制成輕質墻體板材。
水泥/粉煤灰復合夾芯墻板的兩個面層,由纖維網格布及無紡布增強,使得制品強度高,芯材選用阻燃型聚苯乙烯泡沫塑料板,使得具有良好的保溫隔熱能力,該板材可以實現機械化生產,是良好的內隔墻板材。
1.3.3 其它類輕質板材
輕質板材種類繁多,還包括紙面石膏板、紙面石膏復合墻板、GRC薄板、植物纖維石膏復合板、植物纖維水泥復合板等。薄板類材料用于墻體時一般需要龍骨復合制作隔墻。紙面石膏板是以建筑石膏為膠凝材料,摻入適量添加劑和纖維作為板芯,以護面紙作為面層的一種輕質板材,具有輕質、耐火、加工性好等特點,還具有施工便利、可調節室內空氣溫、濕度以及裝飾效果好等優點,目前我國年生產能力已超過10億m2。紙面石膏板可與輕鋼龍骨及其它配套材料組成輕質隔墻與建筑吊頂材料。
國家政策的導向已經明確指出,墻體材料的發展應向節土、節能、環保的方向發展。各種工業廢棄物,如粉煤灰、煤矸石等,既占用大量土地進行堆放,又嚴重危害環境。我國粉煤灰的排放量預計到2011年為2億t,煤矸石目前積存為10億t以上,每年還將排出煤矸石1億t。另外,磷石膏、脫硫石膏、鋼渣、江河湖海淤泥等廢棄物也占用大量土地,嚴重污染環境,這些工業廢棄物如果不能得到妥善處理和有效利用,勢必影響資源節約型社會和環境友好型社會的構建。因此,充分利用工業廢棄物生產墻材制品已成為發展新型墻體材料的一大趨勢。
隨著經濟不斷發展,為滿足人們對生活質量不斷提高的要求,墻體材料的發展將更趨向于多功能性,例如要求墻體材料具有輕質、高強、隔熱、隔聲、防水、低收縮等性能特點。為適應現代建筑機械化施工的要求,墻體材料將向大塊型方向發展。
隨著國家對新型墻材的扶植力度逐漸加大,全國各地的墻材生產廠家如雨后春筍般建立起來,但是也面臨著一個嚴峻的問題:墻體材料的機械化連續生產技術還沒有得到普及,部分企業仍然采用半機械操作甚至手工作業,勞動強度高、生產效率低、產品質量得不到保證。因此,國家積極鼓勵新型的機械化連續生產技術研發、應用與普及,提高生產效率,降低勞動強度,確保墻材產品質量。
發展綠色墻體材料是墻材發展的又一趨勢。我國的天然石膏資源豐富,儲量居世界之首,以石膏作為原材料的墻材制品,具有安全、舒適、快速、環保等特點而備受人們的青睞。石膏煅燒溫度理論上只需要140℃,實際煅燒溫度也只需300℃左右,生產能耗明顯低于其他建筑材料,石膏已成為發展綠色墻材重點應用的原材料。目前,發達國家的隔墻材料約有70%都是石膏建材,而我國墻體材料中石膏墻材用量還不足10%,作為一個石膏儲量大國,我們的石膏墻體材料發展還有很大差距。另外,在國家環保政策的推動下,以煙氣脫硫石膏為代表的工業副產石膏排放量逐年增多,利用脫硫石膏、磷石膏、氟石膏等工業副產石膏替代天然石膏作為墻材原材料也成為一種發展趨勢。充分利用工業副產石膏,既可以減緩副產物堆棄所造成的二次污染,又可以減少天然石膏的用量,節約不可再生資源,同時可大大降低產品生產成本,提高產品收益。
農作物秸稈纖維可用作墻材制品的增強材料,能進一步提高其產品的機械性能。我國年產農作物秸稈約6億t。秸稈來源豐富,且價格低廉、密度低,具有良好的生物降解性。目前我國對秸稈的利用,除用于造紙、牲畜飼料外,大多數(70%~80%)是掩埋或焚燒后作為肥料,這不僅浪費了資源,而且由于焚燒產生大量煙霧,對空氣污染嚴重。從環保和資源再生利用的角度出發,對農作物秸稈進行加工處理,制成纖維用作墻材的增強材料,可收到經濟和環保的雙重收益。
新型墻體材料經過多年的發展,在產品的生產以及應用技術上都有了很大的進步,產品品種不斷增加,性能不斷提高,產品數量逐年增多,已形成了一定規模。新型墻體材料被人們的接受和認知程度,有了質的變化,我國墻體材料生產技術與裝備制造具備了一定的基礎。在國家發展政策、措施的指引和扶持下,堅持墻體材料革新的科學發展,我國的新型墻體材料產業將迎來一個健康、有序的大發展時期。
[1]劉邦華.淺談新型墻體材料[J].磚瓦,2010.
[2]劉艷艷.淺談新型墻體材料及墻體保溫技術[J].中國科技縱橫,2010.
[3]陳福廣.對墻材革新的戰路思考[J].新型建筑材料,2010.