賈紹琨
河北工業職業技術學院宣鋼分院,河北張家口 075000
新型建筑材料的應用與發展
賈紹琨
河北工業職業技術學院宣鋼分院,河北張家口 075000
隨著經濟的發展、科技的進步,人們在滿足日常生活需要的同時,也在追求更舒適美好的生活環境。各種社會基礎設施的規模日趨龐大,也就要求加速研發具有更高技術含量的新型建筑材料。本文主要分析了新型建筑材料的特性與應用及對未來的發展趨勢。
新型建筑材料;發展;應用
1.1 新型建筑材料的概念
通常意義上,新型材料即指正在發展中的或新出現的,相較于傳統材料而言,新型材料具備了更多的特殊功能和優異性能;或指傳統材料通過采用新的工藝、技術和裝備,從而產生新型功能或使自身原有性能得到明顯提高的材料。由此不難看出,新型材料屬于歷史范疇。而隨著科技的發展,目前新型建筑材料在行業內有著統一界定:與傳統的灰砂石、磚瓦等建筑材料不同的新品種。
1.2 新型建筑材料的發展歷程
在國外,專業行業領域內有關于新型建筑材料的討論,但是并沒有對“新型建筑材料”這個名詞有嚴格意義上的界定。而從理解上,可以認為新型建筑材料是指通過采用新興工藝技術或先進的設備而得到的新產品。因此,新型建材的概念并不是一沉不變的,它會隨著科技的不斷創新而不斷發展變化。
而介于我國對新型材料的限制性定義,其發展歷程大致可以劃分為三個階段,即從無到有、從小到大、快速發展。自改革開放以來,新型建材產業在我國才開始漸漸萌芽,不斷開拓市場領域,進而蓬勃發展起來的。因此,我國新型建材行業發展最重要的歷史時期實際是從1979年到1998年。在市場經濟體制下,積極開展的城市化建設政策給新型建材的發展提供了良好的機遇和廣闊的市場。2011年中國城鎮化率首次超過50%,但仍處于加速發展期。隨著城鎮化深入,基礎建設投資將由傳統建材向新型建材逐漸轉變。
1.3 新型建筑材料的發展意義
首先,發展新型建筑材料是推動我國建筑行業發展的基礎。隨著建筑產品的日新月異,對結構的科學合理性,都有了更高的追求,特別是基礎設備智能化、防震抗滲方面等,這就要求我們必須加快發展多功能和高效的新型材料,以期滿足其性能要求。其次,一些新型智能化建筑材料會減少人工作業量,提高整體工程的施工速度。除此以外,新型建筑材料如綠色建材的應用,可以在一定程度上降低建筑工程造價等。推廣應用新型建材不僅社會效益可觀,而且經濟效益顯著,因此,發展新型建材及制品是人們生產生活水平不斷提升的需要,也是推動建筑行業不斷推陳出新和加快社會文明腳步的重要環節。
2.1 新型結構材料
新型結構材料實際上是在傳統結構材料如磚、石、水泥混凝土等基礎上衍生出來的用于構成建筑物受力構件和結構的材料。通過改變制作工藝的方法或改變原材料成分而使建筑材料提高各方面使用性能,也更加經濟,以至于其用途更加廣泛。新型結構材料主要有輕骨料混凝土、砌塊、蒸壓灰砂磚和復合墻體等。以輕骨料混凝土為例,相較于普通混凝土其最突出的特性就是輕。“質輕”可以在工程建設中解決很多關于造價方面的問題。如在軟土地基上進行土木工程建設,上部結構的自重減輕,必然會減少基礎處理的費用;降低梁和柱的橫截面積及配筋;降低運輸、吊裝、模板的腳手架等方面的成本。因此,輕骨料混凝土適用于高層和多層建筑、大跨屋頂、中跨和長跨橋梁、地基不良的結構、抗震結構和高耐久性結構等,隨著高性能輕骨料混凝土研究的起步,輕骨料混凝土在結構工程中的應用將更加廣泛。諸如此類,新型結構材料不僅在原材料的選用上更加廣泛,而且滿足了功能性的改善,同時也能進一步推動新型建筑結構的誕生。
2.2 生態建筑材料
生態建筑材料是以保護自然資源為基礎,以與環境的承載能力相適應為前提,在滿足建材功能性要求的同時,以持續的方式使用可再生資源的環保型材料。常見的如高性能混凝土、再生骨料混凝土、生態燒結制品等都屬于生態建筑材料。現階段,大規模采用的生態建筑材料,主要是通過原材料中加入大量的廢棄產品而得到的,如各種摻加粉煤灰與粒化高爐礦渣的燒制砌塊及混凝土。這是生態建材最顯著的特性。通過改變原材料的種類與比例,不僅可以滿足降低成本的要求,還能增加建筑產品的種類,甚至可以改善傳統材料的性能,從而達到一舉多得的目的。
2.3 化學建筑材料
化學建筑材料包括合成建筑材料和用以改善材料性能和施工性能的各種建筑化學品之類的化學材料。這種材料目前主要包括合成高分子材料、建筑涂料、建筑塑料、竹木材和膠黏劑等。一般具有輕質、高強、防腐蝕、不霉、不蛀、隔熱、保溫等各種功能。相較于傳統建材,化學建筑材料大大拓寬了應用范圍。例如,早期的涂料以天然油脂和天然樹脂為主要原料,故被稱為油漆。現在各種高分子合成樹脂防范用作涂料的原料,油漆產品的品種和性能都發生了根本的變化。現在習慣將以天然油脂、樹脂為主要原料經合成樹脂改性的涂料稱為油漆,將以合成樹脂為主要原料的稱為涂料。這就大大拓寬了涂料的種類。如聚氨酯涂料耐酸堿、丙烯酸涂料使用時不受溫度限制、丙烯酸酯有機硅涂料滲透性好等。發展化學建材工業,可以極大的滿足不同施工要求、不同使用要求的需求。
2.4 新型裝飾裝修材料
建筑裝飾材料是建筑材料的重要組成部分。建筑師們把設計新穎、造型美觀、色彩適宜的建筑物稱為“凝固的音樂”。這生動形象的告訴人們,建筑和藝術是不可分割的。而建筑物的內外裝飾效果則是通過各種裝飾材料的色彩、光澤、質感和線條來體現。物質生活水平的提高,精神文化層面的不斷提升,使得人們對于美有了更個性的詮釋,更獨特的見解。因此,對于建筑物室內外裝飾裝修材料的品質將會有更多樣化的需求。例如,常用的玻璃已從傳統的采光功能發展到現在可以滿足節能、裝飾等多種功能需求的新型裝飾材料。這種轉變,正是順應時代需求的改變,也是滿足市場缺口的轉變。
3.1 向多功能性材料方向發展
結合不同地區、不同建筑類型,以裝飾材料為重點,在滿足傳統功能要求的基礎上,根據市場需求不斷研發新功能。例如:通過改變地面裝飾材料的組成結構,使其內部組織具有更多彈性與變形空間,從而起到隔聲效果;內墻裝飾材料除了具有美觀效果,還可以加強防火性能的開發等。以期兼顧兼得,達到更好的使用效果。
3.2 向綠色建材發展
綠色建材與傳統建材相比,更多的使用工業廢料,采用的生產工藝能耗更低,原材料不再使用有害物質,產品對環保有益,并且產品可以循環使用。另外,提高產品質量,降低建筑材料制品的更換率,同樣可以節約資源,減少生產能耗,起到環保效果。因此,未來的綠色建材研發方向應進一步加強能源再利用的探索與應用,同時嚴把建材質量關卡,讓高品質的建材及建筑制品不斷充盈市場。
3.3 向規模化、產業化方向發展
不斷汲取國外新型建筑材料研發的成功經驗,結合我國市場需求,不斷將新產品、新技術、新設備由研發試驗投入市場檢驗,并逐步向產業化、規模化方向發展。以新型城市化建設為服務對象,加大為新城市化建設服務的力度。同時,結合自身優勢,積極籌備建設與國際接軌的高端新型建材企業。
在時代和社會的要求下,我國需繼續加大對新型建材的科研投入。新型建材代表了未來建筑材料的發展方向,也將影響未來建筑結構、施工技術的發展方向。新型建筑材料不斷的推陳出新,必將加快在未來建材市場的占有速率,在建筑產業的廣泛應用中必將能夠為我國經濟的發展增添新動力。
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[2]劉海燕.淺談新型建筑材料[J].能源與節能,2012(77).
[3]任培明.淺述國內新型建筑材料的發展現狀[J].國外建材科技,2004(4).
TU5
A
1674-6708(2015)149-0156-02
賈紹琨,助教,本科,研究方向:工程造價