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文檔簡介
1、大連理工大學網絡教育學院畢業論文(設計)模板 網絡教育學院本 科 生 畢 業 論 文(設 計) 題 目:淺談新型建筑材料的發展和應用學習中心: 層 次: 專 業: 年 級: 學 號: 學 生: 指導教師: 完成日期: 年 月 日 II淺談新型建筑材料的發展和應用內容摘要隨著我國經濟的發展和人民物質生活水平的提高,新型建材及制品有了良好的發展機遇和廣闊的市場空間。經過發展,我國新型建材及制品工業基本上經歷了一個從無到有、從小到大的發展過程,在全國范圍內形成了一個新興的產業。發展新型建筑材料是發展壯大建筑建材支柱產業,進行產業結構調整,培育新的經濟增長點,實現可持續發展戰略的重要舉措。本文首先概述
2、新型建筑材料之種類及特征,其次分析了新型建筑材料行業的發展狀況,包括新型墻體材料、保溫隔熱材料、防水密封材料、裝飾裝修材料等的使用,進而闡述了發展新型建材發展新型節能建材的意義,最后對新型建筑材料的發展趨勢進行展望,以及提出發展對策。關鍵詞:新型建材;應用;發展目 錄內容摘要I引 言11 緒論21.1 概述21.2 發展新型建筑材料的意義22 新型建筑材料的種類及發展現狀42.1 新型墻體材料42.1.1 磚42.1.2 砌塊42.1.3 板52.2 新型保溫隔熱材料52.3 新型防水密封材料62.4 新型裝飾裝修材料63 新型建筑材料的應用83.1 輕質墻體材料83.2 新型密封材料的應用9
3、3.2.1 硅酮密封膏93.2.2 聚氨酯密封膏93.2.3 聚硫密封膏93.3 UPVC水管104 新型建筑材料的發展趨勢114.1 新型建筑材料發展的主要目標114.2 新型建筑材料的發展趨勢之展望114.3 新型建筑材料的發展之對策與建議135 結論156 致謝16參考文獻17引 言建筑材料是建筑工程的基礎,建筑材料工業是國民經濟的重要基礎工業之一,它用量大,經濟性強,直接影響工程的總造價。一般住宅類建筑工程的材料費用約占到總造價的50%以上,具有相當大的比例;而且建筑材料的品種和質量水平制約著建筑與結構形式和施工方法。此外,建筑材料直接影響土木和建筑工程的安全可靠性、耐久性及適用性(經
4、濟適用、美觀、節能)等各種性能。因此,新型建筑材料的開發、生產和使用,對于促進社會進步、發展國民經濟具有重要意義。1 緒論1.1 概述新型建筑材料是在傳統建筑材料基礎上產生的新一代建筑材料, 主要包括新型墻體材料、保溫隔熱材料、防水密封材料和裝飾裝修材料。新型建筑材料是區別于傳統的磚瓦、灰砂石等建材的建筑材料新品種。對于建筑行業來講,新型建材是個廣義的概念,以水泥、玻璃、鋼材、木材四大材料為原料的新產品;黏土空心磚、各種加氣混凝土制品、各種砌塊的新型產品;無機非金屬新材料用于建筑的各種制品屬新型建材以及采用各種新的原材料制作的各種建筑制品,等均屬新型建筑材料的范疇。我國新型建材工業是伴隨著改革
5、開放的不斷深入而發展起來的,從l979-2012年是我國新型建材發展的重要歷史時期。經過30多年的發展,我國新型建材工業基本完成了從無到有、從小到大的發展過程,在全國范圍內形成了一個新興的行業,成為建材工業中重要產品門類和新的經濟增長點。目前, 全國新型建材企業星羅棋布在市場需求的帶動下, 已經形成了全國范圍的新型建材流通網;大部分國外產品我國已能生產, 星級賓館所需的新型建筑材料國內已能自給;不同檔次、不同花色品種裝飾裝修材料的發展, 為改善我國城鄉人民居住條件、改變城市面貌提供了材料保證。我國已經形成了新型建材科研、設計、教育、生產、施工、流通的專業隊伍。1.2 發展新型建筑材料的意義發展
6、新型建材、推廣節能建筑是保護耕地資源的需要。中國房屋建筑材料中70%是墻改材料,其中粘土磚仍占據主導地位,而生產粘土磚的粘土資源則又是相對較優質的粘土。從中國耕地資源條件看,全國耕地只占土地面積的13%,目前人均耕地1.43畝,為世界平均值的約1/3。耕地資源緊張,且優質耕地少,后備資源嚴重不足已是不爭事實。開發建材新產品,為推廣節能建筑開辟了一條可行之路。發展新型建材、推廣節能建筑是緩解能源緊張的需要。建材工業是和建筑業密不可分、相互依存的行業,兩者已一并列入國民經濟發展的支柱產業。從市場角度看,建筑業是建材業的最終用戶,建材行業產品的77.3%用于建筑業。目前,中國每年建成的房屋面積高達1
7、6億20億平方米,但新建筑中95%以上仍屬于高耗能建筑,單位建筑面積采暖能耗為氣候相近發達國家的3倍左右,中國建筑能耗已占全國能源消耗的近30%。如果建筑節能工作仍維持目前狀況,到2020年建筑能耗將達到10.89億噸標準煤,僅空調高峰負荷將相當于10個三峽電站滿負荷發電。因此,大力發展建筑節能刻不容緩。發展新型建材、推廣節能建筑是發展循環經濟的重要環節。建筑材料行業是利用各類廢棄物最多、潛力最大的行業。發展循環經濟為建材行業賦予了新的生機,目前,中國建材工業消納了大量的工業和建筑廢棄物,如利用煤炭行業的煤矸石燒磚,用電力行業的粉煤灰作為水泥的生產原料與混合材,生產粉煤灰磚和纖維水泥外墻板,脫
8、硫石膏生產石膏板,用冶金產業的各種高爐礦渣生產礦渣水泥、制成礦棉吸音板等,另外,建材產業還能處理相當部分的城市垃圾,甚至部分有毒有害廢棄物都能得到有效的消納和利用。據統計,目前全國建材業每年消納和利用的各類固體廢棄物數量在4億噸左右,約占全國工業部門固體廢棄物利用總量的80%以上。實踐證明,建材行業成為整個社會實現資源循環的一個關鍵環節,是國家發展循環經濟的重點產業。發展新型建材、推廣節能建筑是改造傳統建材和建筑的重要前提。以礦業加窯業為產業特征的傳統建材業,目前尚屬資源、能源消耗型產業。中國建材行業萬元產值耗煤2.7噸、消耗礦山資源逾100噸,是發達國家平均水平的1.5倍2倍;年能源消耗總量
9、為2.4億噸標準煤,礦產資源消耗近40億噸,居全國各行業前列。就總量平均而言,主要建材產品單位能耗高于世界先進水平150%。目前,煤、電、油以及原材料的緊張已成為制約行業發展的突出問題。如何減少能源和資源的消耗,最大限度地提高能源和資源利用效率,同時減排降污,保護環境,使建材產業和建筑業成為節能、節水、節材、節地的可持續發展的現代化產業,已成為各級政府需要認真研究和解決的一個重要課題。2 新型建筑材料的種類及發展現狀我國新型建筑材料工業是伴隨著改革開放的不斷深入而發展起來的,我國新型建筑材料工業基本完成了從無到有、從小到大的發展過程,在全國范圍內形成了一個新興的行業,成為建筑材料工業中重要產品
10、門類和新的經濟增長點。2.1 新型墻體材料從建筑結構來講,墻體是建筑的最重要組成部分,也是關系建筑物性能和使用壽命的關鍵因素,而新型墻體建筑材料的使用在很大程度上促進建筑節能,減輕建筑物自重,對于房屋結構設計以及提高建筑經濟性具有重要的意義。新型建筑材料具有構造新、性能好、功能全的特點,使建筑物具備節能保溫、舒適美觀、安全耐久的功能,也便于進行現代化的施工。新型墻材的使用,還可以增加建筑使用面積,減輕建筑物的自重,增強抗展能力。因此,新型建筑材料工業的發展,為改善我國城鎮居民的生活,為節能、節地和資源綜合利用發揮了積極的作用。我國新型墻體材料發展較快,品種較多,主要包括磚、塊、板,如粘土空心磚
11、、摻廢料的粘土磚、非粘土磚、建筑砌塊、加氣混凝土、輕質板材、復合板材等,但數量較小,在整個墻體材料中所占比仍然偏小。只有促使各種新型體材料因地制宜快速發展,才能改變墻體材料不合理的產品結構,達到節能、保護耕地、利用工業廢渣、促進建筑技術的目的。2.1.1 磚(1)非粘土燒結多孔磚(符合GB135442000技術要求)和非粘土燒結空心磚(符合GB135452003技術要求)。 (2)混凝土多孔磚(符合JC9432004技術要求)。 (3)蒸壓粉煤灰磚(符合JC2392001技術要求)和蒸壓灰砂空心磚(符合JC/T6371996技術要求)。 (4)燒結多孔磚(僅限西部地區,符合GB13544200
12、0技術要求)和燒結空心磚(僅限西部地區,符合GB135452003技術要求)。2.1.2 砌塊(1)普通混凝土小型空心砌塊(符合GB8239-1997技術要求)。 (2)輕集料混凝土小型空心砌塊(符合GB152292002技術要求)。 (3)燒結空心砌塊(以煤矸石、江河湖淤泥、建筑垃圾、頁巖為原料,符合GB135452003技術要求)。 (4)蒸壓加氣混凝土砌塊(符合GB/T119682006技術要求)。 (5)石膏砌塊(符合JC/T6981998技術要求)。 (6)粉煤灰小型空心砌塊(符合JC8622000技術要求)。2.1.3 板(1)蒸壓加氣混凝土板(符合GB157621995技術要求)
13、。 (2)建筑隔墻用輕質條板(符合JG/T1692005技術要求)。 (3)鋼絲網架聚苯乙烯夾芯板(符合JC6231996技術要求)。 (4)石膏空心條板(符合JC/T8291998技術要求)。 (5)玻璃纖維增強水泥輕質多孔隔墻條板(簡稱GRC板,符合GB/T196312005技術要求)。 (6)金屬面夾芯板。其中:金屬面聚苯乙烯夾芯板(符合JC6891998技術要求);金屬面硬質聚氨酯夾芯板(符合JC/T8682000技術要求);金屬面巖棉、礦渣棉夾芯板(符合JC/T8692000技術要求)。 (7)建筑平板。其中:紙面石膏板(符合GB/T97751999技術要求);纖維增強硅酸鈣板(符合
14、JC/T5642000技術要求);纖維增強低堿度水泥建筑平板(符合JC/T6261996技術要求);維綸纖維增強水泥平板(符合JC/T6711997技術要求);建筑用石棉水泥平板(符合JC/T1996技術要求)。2.2 新型保溫隔熱材料1980年以前,我國保溫材料的發展十分緩慢,為數不多的保溫材料廠只能生產少量的膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、礦渣棉、超細玻璃棉、微孔硅酸鈣等產品,無論從產品品種、規格還是質量等方面都不能滿足國家建設的需要,與國外先進水平相比,至少落后了30年。改革開放以來,我國保溫隔熱材料有了較大的進步,已發展成為品種比較齊全、初具規模的保溫材料的生產和技術體系。但與國外先進水平相比,
15、仍有一斷差距,主要差距有:保溫隔熱材料在國外的最大用戶是建筑業,約占產量的80%。而在我國建筑業市場尚未完全打開,其應用僅占產量的10%。生產工藝整體水平和管理水平需進一步提高,產品質量不夠穩定。科研投入不足,應用技術研究和產品開發滯后,特別是保溫材料在建筑中的應用技術研究與開發多年來進展緩慢,嚴重地影響了保溫材料工業的健康發展。我國保溫材料工業經過30 多年的努力, 特別是經過近年的高速發展, 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國際
16、先進水平。但由于我國保溫材材料工業起步晚, 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, 全國各地蜂涌而上, 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。所以,加強新型保溫隔熱材料和其他新型建材制品設計施工應用方面的工作,是發展新型建材工業的當務之急。2.3 新型防水密封材料防水材料是建筑業及其它有關行業所需要的重要功能材料, 是建筑材料工業的一個重要組成部分。隨著我國國民經濟的快速發展, 不僅工業建筑與民用建筑對防材料提出了多品種高質量的要求,
17、 在橋梁、隧道、國防軍工、農業水利和交通運輸等行業和領域中也都需要高質量的防水密封材料。改革開放以來, 我國建筑防水材料獲得較快的發展。防水材料已擺脫了紙胎油氈一統天下的落后局面, 目前擁有包括瀝青油氈(含改瀝青油氈) 、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和剛性防水材料等五大類產品。以合成高分子材料聚四氟乙烯(etfe)為代表來講,這種新型材料表面上看上去像是塑料薄膜,但其功能之多樣化使它可稱為新型防水材料的代表。除了具備傳統的防水功能和延展性外,etfe的防風、防火性能優良,遇到火焰時只會熔化不會燃燒,大大增加了建筑物的安全系數;此外它透光性能好,光能可充分通過薄膜體,再利用光
18、能產生的熱量對室內環境進行溫度調節和照明,它的能源效率不比太陽能板差。我國防水材料基本上形成了品種門類齊全, 產品規格、檔次配套, 工藝裝備開發已初具規模的防水材料工業體系, 國外有的品種我們基本上都有。2.4 新型裝飾裝修材料建筑裝飾裝修材料品種門類繁多,更新換代十分迅速,與人民生活水平提高和居住條件改善密切相關,是極具發展潛力的建筑材料品種之一。它的品種、質量和配套水平的高低決定著建筑物裝飾檔次的高低,對美化城鄉建筑、改善人民居住和工作環境有著十分重要的意義。我國建筑裝飾裝修材料的發展,雖然起步較晚,但起點較高,主要生產能力量是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
19、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。目前三星級的賓館裝飾裝修基本做到自已生產,四至五星級賓館的裝飾裝修有30%-40%可以做到自給。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,產品更新換代能務弱,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。3 新型建筑材料的應用近幾年來,建筑施工企業為適應日益激烈的市場競爭需要,積極推廣應用三新技術成果,努力在加大建筑產品的技術含量上下功夫,這對提高質量、降本增效取得了顯著的效果。但部分施工企業,常常因缺乏
20、經驗操作不當造成新的質量通病。給推廣應用新技術、新材料、新工藝帶來一定的負面效應。結合目前工程應用新技術、新材料的實踐,就輕質墻體材料、新型密封材料、UPVC水管的應用談幾點體會:3.1 輕質墻體材料輕質墻體材料的應用輕質墻體材料砼空心砌塊、加氣砼砌塊等,是目前廣泛推廣應用的多功能新型墻體材料,它的優點是:容重輕(均為粘土磚的1/4-1/3)、導熱系數小(約為粘土磚的1/5)、保溫性能好(200mm厚加氣塊墻體的熱阻相當于700mm厚粘土磚的熱阻)、防水、隔音、吸濕和易加工(可刨、釘、鋸、鉆),同時由于容重輕,可以大幅度降低建筑物的自重,減少材料和能源消耗(加氣塊生產能耗為粘土磚的69.2%)
21、,提高運輸效率。對于施工企業來說,砌塊不需砍斷或敲碎,平均每人每天完成工作量約200塊,相當于1923塊標準磚,工效提高30%;同時,砌塊幾何尺寸比標準黏土磚大10倍,砌筑砂漿可節省50%。對于用戶來說,砌塊可按200mm建筑模數確定建筑尺寸,所以住宅建筑采用加氣砼塊墻體比使用標準磚時使用面積可增大3%-5%。從而能獲得較好的社會經濟效益。值得注意的是,輕質墻體材料由于其性能上的特點,如果操作不當,會造成粉刷空鼓、起殼、溫度和應力開裂等質量通病,從而給后部裝飾工程帶來一定的危害。為了有效地預防上述通病,首先,要避免砌塊太干,砌筑前應充分澆水濕潤,使得砂漿能有效地水化、硬化。其次,由于砌塊的強度
22、比普通粘土磚要小,為防止應力開裂,故砌塊墻的底部應用燒結磚砌三皮高。填充墻梁下口三皮磚應在下部砌體砌完三天后砌筑,并用普通磚從中間向兩邊斜砌。如果外窗下為空心磚墻時,應將窗臺改為不低于C10的細石砼,以防止窗臺下邊開裂。柱與填充墻的接觸處,也是裂縫經常出現的部位,粉刷前應在墻體與砼交接處加釘鋼絲網片,每道寬15-20cm。由于輕質墻體材料大都采用工業廢料加工而成,且組成墻體材料的物理力學性能如導熱、導溫和強度等的差異,在環境溫度變化較大時,將在砌體表面產生一定的拉、壓應力,導致抹灰面易開裂、空鼓。因此,輕質砌塊墻體抹灰包括接縫處理、管線槽封補、基層處理、分層整平等,從技術措施、施工方法、檢查驗
23、收等各方面必須制定和遵照相應的施工技術方案。3.2 新型密封材料的應用伴隨著建筑防水和節能對縫要求的不斷提高,解決水密、氣密的良好辦法是對設計上有意設置、施工中產生的結構縫、施工縫、板縫、門窗縫以及各類節點等接縫部位填充建筑密封材料。目前,建筑密封材料發展重點在硅酮和聚氨酯這兩類彈性體密封膏上。3.2.1 硅酮密封膏硅酮密封膏(有機硅密封膏)是以聚硅氧烷為主劑,加入硫化劑、促進劑、填料和顏料等配制而成,分單組分和雙組分2類。單組分硅酮密封膏是在隔絕空氣的條件下,把各組分均勻裝填于密封包裝筒中,施工后,密封膏借助空氣中的水分進行交聯反應,形成橡膠彈性體;雙組分硅酮密封膏則是把聚硅氧烷、顏料、助劑
24、、催化劑混合后作為一個組分,交聯劑作為另一個組分,分別包裝于2個容器中,使用時2組分按比例混合,密封膏同樣借助于空氣中的水分交聯成彈性體。目前普通硅酮密封膏基本上采用單組分。硅酮密封膏由于具有優異的耐熱、耐寒、耐候性,以及與各種材料良好的粘結性、伸縮性、耐水性和憎水性,已成為高層建筑玻璃幕墻的特征性結構密封膠,是國際上發展最快的密封膏品種之一。我國從20世紀60年代開始研制開發硅酮密封膏,但近幾年才形成批量生產能力。3.2.2 聚氨酯密封膏聚氨酯密封膏是以聚醚(或聚酯)、多元醇雙異氰酸酯預聚體(即含NCO)為主體和含有活潑氫化物的固化劑組成的一種高溫固化型彈性密封材料,分雙組分和單組分2種,是
25、20世紀80年代后世界上發展迅速的3大密封膏品種之一。由于聚氨酯密封膏比溶劑型和乳液型密封膏性能好得多,同時又在高檔密封膏中價格偏底,因此它在我國的發展前景看好。3.2.3 聚硫密封膏聚硫密封膏是以由液態聚硫橡膠為主劑,和金屬過氧化物(如PbO2、MnO2等)、硫化劑(固化劑)反應,在常溫下形成的彈性體16。通常的聚硫橡膠為乙基縮甲醛二硫聚合物或亞丙基二硫聚合物,在物理形態上呈液態。由于聚硫橡膠的分子結構中含有S-S鍵,它耐堿、稀酸、海水、油脂的能力較強;又因聚硫橡膠主鏈結構中的二氯乙基甲醛鍵的脆性溫度比較低(在-40以下),它具有很好的耐低溫性能。另外,它的耐候老化、耐臭氧老化性能也很好。因
26、此,聚硫密封膏能較理想地滿足高檔建筑密封膏的各項性能指標。事實上,它是世界上應用最早、使用最成熟的密封膏,目前仍然是國外高檔密封材料的主要品種之一。3.3 UPVC水管UPVC排水管的應用聚氯乙烯(UPVC) 塑料管與鑄鐵管相比具有重量輕、耐酸耐堿、阻流小、不結垢,價格便宜、運輸和安裝輕便、表面不用涂漆等優點,在正常的條件下作為建筑排水管于戶外使用,壽命可達40年以上。是取代鑄鐵管的理想的排水材料。但由于UPVC排水管與鑄鐵管相比,存在機械強度低,抗老化性能差,線性膨脹系數大等缺點,故在施工中必須加以注意:第一、UPVC管不得暗設,也不得半明半暗安裝,以防止擠壓破裂引起滲漏。第二,UPVC管耐
27、熱性能差,故安裝時不得穿越煙道,同時與家用灶具邊的凈距應大于400mm。第三,為防止斷裂變形,影響排水效果,UPVC管不得穿越建筑物沉降縫。第四,因其外壁受環境影響會產生凝結水,管子不宜穿越儲藏室,以免影響使用功能;冬季施工時,應采用防寒防凍措施,以保證膠粘劑的粘結質量。第五,由于UPVC管的線性膨脹系數比鑄鐵管要大得多,為解決管道的伸縮問題及立管連接不產生伸縮應力,伸縮節的設置部位及設置的間距必須符合規范要求。4 新型建筑材料的發展趨勢隨著經濟的發展和人民物質生活水平的提高,城鄉建筑迅速增加,因而建筑材料問題已越來越被社會各界所重視,已成為當今社會廣泛關注的一個重要主題。4.1 新型建筑材料
28、發展的主要目標新型建材是建材發展的方向,一定要按照建材綠色化的要求,與資源綜合利用、保護土地和環境緊密結合起來,優化新型材料產業與資源、環境、社會發展的關系,實現新型材料的可持續發展,促進人與自然的和諧發展。新型體材料的發展應有利于生態平衡、環境保護和節約能源,既要符合國家產業政策要求,又要能改善建筑物的使用功能,同時堅持綜合利廢、因地制宜、市場引導的原則,要充分利用本地資源,加快新型材料的發展步伐。4.2 新型建筑材料的發展趨勢之展望隨著城市化進程加快,城市人口密度日趨加大,城市功能日益集中和強化,需要建造高層建筑,以解決眾多人口的居住問題和行政、金融、商貿、文化等部門的辦公空間,因此要求結
29、構建筑向輕質高強方向發展。目前主要目標仍然是開發高強度鋼材和高強混凝土,同時探索將碳纖維及其他纖維材料與混凝土聚合物等復合制造的輕質高強結構材料。到目前為止,普通建筑物的壽命一般設定在50100年。現代社會基礎設施的建設日趨大型化、綜合化,例如超高層建筑,大型水利設施、海底隧道等大型工程,耗資巨大、建設周期長、維修困難,因此對其耐久性的要求越來越高。此外,隨著人類對地下、海洋等苛刻環境的開發,也要求高耐久性的材料。目前,主要的開發目標有高耐久性混凝土、鋼骨混凝土、防銹鋼筋、陶瓷質外壁胎面材料、合成樹脂涂料、防蟲蛀材料、耐低溫材料,以及在地下、海洋、高溫等苛刻環境下能長久保持性能的材料。在大空間
30、建筑中“第五代建材”膜材料也是一種廣泛應用的新型材料,它是由高分子聚合物涂層與基材按照所需的厚度、寬度通過特定的加工工藝粘合而成。現在它可以發揮極大承載力,構筑靈活大空間,并且具有自然生態美外觀。大深度地下空間是目前為止還沒有被廣泛開發利用的領域,隨著地球表面土地面積逐年減少,人類除了向高空發展外,大深度地下是一個很有潛力的發展空間。與超高層建筑相比,地下空間結構具有很多優點。例如具有保溫、隔熱、防風等特點,可以節省建筑能耗。為實現大深度地下空間建設,需要開發能適應地下環境要求的藥劑材料、生物材料、土壤改良劑、水之凈化劑等。海洋建筑與陸地建筑的工作環境有很大差別,為了實現海洋空間的利用,建造海
31、洋建筑,必須開發適合于海洋條件的建筑材料。海水中的鹽分、氯離子、硫酸根等侵蝕作用,使材料很容易被腐蝕而破壞;海水波浪不同地往復作用,對建筑物構成沖擊、磨耗和疲勞荷載作用;海洋建筑還要經常受到臺風、海嘯等嚴酷的氣候條件的作用;建筑在海灘、近海等軟弱地基上的建筑物,其沉降現象也很明顯。這些嚴酷苛刻的環境下工作的海洋建筑物所用的材料,要求具有很高的強度、而沖擊性、耐疲勞性、耐磨耗等力學性能,同時還要具有優良的耐腐蝕性能。為實現這些性能,要求開發以下新型材料。如涂膜金屬板材、耐腐蝕金屬、水泥基復合增強材料、地基強化材料等。為了實現可持續發展的目標,將建筑材料對環境造成的負荷控制在最小限度之內,需要開發
32、研究環保型建筑材料。例如利用工業廢料(粉煤灰、礦渣、煤矸石等)可生產水泥、砌塊等材料;利用廢棄的泡沫塑料生產保溫墻體板材;利用廢棄的玻璃生產貼面材料等;既可以減少固體廢渣的堆存量,減輕環境污染,又可節省自然界中的原材料,對環保和地球資源的保護具有積極的作用。免燒水泥可以節省水泥生產所消耗的能量。高流態、自密實免振混凝土、在施工中不需要振搗,既可節省施工能耗,以能減輕噪音。建筑材料也有向細微發展的趨勢,隨著納密技術和納米材料的進一步發展和研究,國外和國內利用納米材料研究開發和應用的材料,目前主要是納米Ti02催化生態建材。利用納米的氧化分解能力和超薪水作用可制成改善生活環境,提高人們生活質量的生
33、態建筑材料,包括空氣凈化建材、抗菌滅菌建材、除臭和表面自潔建材等。隨著人類智能化的發展,智能化材料也被人們重視和研發,所謂智能化材料,即材料本身具有自我診斷和預告破壞、自我調節和自我修復的功能,以及可重復利用性。這類材料當內部發生某種異常變化時,能將材料的內部狀況,例如位移、變形、開裂等情況反映出來,以便在破壞前采取有效措施;同時,智能化材料能夠根據內部的承載能力及外部作用情況進行自我調整,例如吸濕放濕材料,可根據環境的溫度自動吸收或放出水分,能保持環境溫度平衡;自動調光玻璃,根據外部光線的強弱,調整進光量,滿足室內的采光和健康性要求。智能化材料還具有類似于生物的自我生長,新陳代謝的功能,對破
34、壞或受到傷害的部位進行自我修復。當建筑物解體的時候,材料本身還可重復使用,減少建筑垃圾。這類材料的研究開發目前處于起步階段,關于自我診斷、預告破壞和自我調節等功能已有初步成果。生態建筑材料也研究之中,它的科學和權威的定義目前仍在研究確定階段。生態建筑材料的概念來自生態環境材料。生態環境材料的定義也仍在研究確定之中。其主要特征是節約資源和能源;減少環境污染,避免溫室效應與臭氧層的破壞;容易回收和循環利用。作為生態環境材料一個重要分支,按其含義生態建筑材料應指在材料的生產、使用、廢棄和再生循環過程中以與生態環境相協調,滿足最少資源和能源消耗,最小或無環境污染,最佳使用性能,最高循環再利用率要求設計
35、生產的建筑材料。隨著城市道路、市政建設步伐的加快,人行路、停車場、廣場、住宅庭院與小區內道路的建設量也逐年被建筑物和灰色的混凝土路面所覆蓋,使城市地面缺乏透水性,雨水不能及時還原到地下,嚴重影響城市植物的生長和生態平衡。同時,由于這種路面缺乏透氣性,對城市空間的溫度,將雨水導入地下,調節土壤濕度,有利于植物生長,同時雨天不積水,夜間不反應,提高行車、行走舒適性和安全性。多孔的路面材料能吸收交通噪音,減輕交通噪音對環境的污染,是一種與環境相協調的路面材料。除此之外,彩色路面、柔性路面等各種多彩多姿的路面材料,可增加道路環境美觀性,為人們提供一個賞心悅目的環境。4.3 新型建筑材料的發展之對策與建
36、議目前,新型建材的品種和產量正在以前所未有的速度發展,建筑工程若能有效地利用性能優良的新型建材必將推動建筑工程新技術、新工藝的發展。1擴大新型建筑材料應用領域隨著經濟的發展和人民生活水平的提高,新型建筑材料的應用相當廣泛,大至國家體育館,小到民用住宅。為此,對新型建材提出一些建議:1)結合各地的實際情況,選擇一批有基礎的城市和有實力的新型建材及制品生產企業進行重點發展,使之形成生產規模大、配套能力強的大型建材及制品企業集團和生產基地。結合住宅產業化試點工作,在北京、上海、天津等一批城市發展新型建材及制品,使之形成各具特色,具有自己的主導產品和合理的產品結構,有一定規模和配套能力的新材料基地,對
37、全國其他大中城市起到示范作用。2)結合不同地區、不同建筑類型,以新型墻體材料為重點,瞄準有市場前景的新產品、新技術,盡可能少用天然資源,降低能耗并大量使用廢棄物作原料;盡量采用不污染環境的生產技術;盡量做到產品不僅不損害人體健康,而應有利于人體健康;加強多功能、社會效益好的產品開發。2促進新型建筑材料發展的技術1)合理加大對新型建筑材料發展的科研投入,為技術創新提供物質以及人才保障。2)建立規模龐大、實力雄厚的技術團隊,并時刻關注建材技術前沿,跟新型建材科技的最新發展趨勢,洞悉市場和用戶需求的變化,銳意進取、積極創新,不斷地將先進的技術應用到產品研發中,確保新型建材技術領先、安全保障。3研發人力資源1)加強研發隊伍的建設,充實專業研發創新人才儲備。2)強化技術培
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