1、新型建筑材料新型建筑材料一、新型建筑材料發展新型建筑材料發展現狀與趨勢分析現狀與趨勢分析 （一）新型建筑材料發展現狀新型墻體材料發展狀況新型墻體材料品種較多,主要包括磚、塊、板,如粘土空心磚、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。我國新型墻體材料發展較快,1987 年新型墻體材料產量為184.5 億塊標準磚, 到 1997 年增長到 1849.88 億塊標準磚,新型墻體材料在墻體材料總量中的比例由 4.58% 上升到 25.2% 。 防水密封材料 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水材料提出了多品種高質量的要

2、求,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。目前擁有包括瀝青油氈 (含改性瀝青油氈)、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類產品。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,國外有的品種我國基本上都有。目前我國防水材料與國外先進國家相比存在以下主要問題: 一是產品結構不合理,目前新型防水密封材料的生產量和使用量都很小,制胎油氈仍占防水卷材的 95% ; 二是產品質量普遍偏低,假冒產品充斥市場; 三是設計施工應用技術有待提高,建筑滲漏還相當嚴重。防水材料工業亟待調整結構、

3、規范市場。 保溫隔熱材料發展現狀 我國保溫材料不少產品已從無到有,從單一到多樣化,質量從低到高,形成以膨脹珍珠巖、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。但總體技術和裝備水平仍較低,在建筑領域的應用技術也還有待完善, 在很大程度上制約了保溫材料的推廣應用。另外,保溫材料工業重復建設現象嚴重,全國各地蜂擁而上,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、供大于求的局面。目前, 我國保溫材料主要存在的問題為:市場應用率低、生產工藝整體水平和管理水平較低、產品質量不夠穩定、科研投入不足。特別是保溫材料在建筑中的應用技術

4、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。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。裝飾裝修材料發展現狀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 。發展起步較晚,但起點較高。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。 目前, 三星級賓館的裝飾裝修材料基本可以由國內生產供貨,四星級、五星級賓館的裝飾裝修有30%40%可以做到自給。建筑裝飾裝修材料產業存在的主要

5、問題: 一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; 二是科研開發力量不足,產品更新換代能力弱,不能適應市場需求; 三是產品結構不合理,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。（二）新型建筑材料的發展趨勢 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、弗素樹脂涂料、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。 建筑材料也有向

6、細微發展的趨勢。目前主要是納米 TiO2 光催化生態建材。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。生態建筑材料 概念來自于生態環境材料。生態環境材料的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。 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生產的建筑材料。二、國內外綠色建材發展國內

7、外綠色建材發展綠色建材 綠色建材的定義綠色建材是指那些采用清潔生產技術, 無毒害、無污染、無放射性、有利于環境和保護人體健康的建筑材料。國際學術界于 1992 年提出綠色材料的定義: 綠色材料是指在原料采取、產品制造、使用或者再循環以及廢料處理等環節中對地球環境負荷為最小和有利于人類健康的材料, 亦稱之為“環境調和材料”。綠色建材的分類 “環境材料”或“綠色材料” “保健環境材料”或“環保型材料” 綠色建材我國綠色建材的發展方向 資源節約型綠色建材 能源節約型綠色建材 環境友好型綠色建材 綠色建材的評價體系單因子評價體系國際公認的生命周期( LCA) 評價體系 建筑材料選用中應遵循兩大原則提倡

8、使用 3R 材料 ( 可重復使用、可循環使用、可再生使用) 選用無毒、無害、無污染, 有利于人體健康的材料。 綠色建材結論從生產、土建和裝修過程, 均能夠滿足節約資源、保護環境的要求, 并且還能做到充分利用各種廢棄物, 或能對廢棄物作凈化處理。在使用過程中將使用能耗和環境污染的指數降至最低, 盡量減少“三廢”排放量。盡可能提高住宅的舒適度, 保證在使用過程中對人類健康和環境有益無害, 并具有復合功能, 如殺菌、調溫、阻燃、調光、消聲、防霉、防射線、防靜電等。發展綠色建材不但是國際潮流, 也是大勢所趨。 三、新型節能型建筑材料的發展趨勢新型節能型建筑材料的發展趨勢 新型節能型建材發展新型節能型建

9、材的必要性在建筑中使用各種節能建材,一方面可提高建筑物的隔熱保溫效果,降低采暖空調能源損耗;另一方面又可以極大地改善建筑使用者的生活、工作環境。因此,走環保節能建材之路,大力開發和利用各種高品質的節能建材,是節約能源,降低能耗,保護生態環境的迫切要求,同時又對實現我國21世紀經濟和社會的可持續性發展有著現實和深遠的意義 。新型節能型建材的發展趨勢 新型墻體材料 保溫隔熱材料 目前我國保溫材料的主要發展方向有:現有產品性能的提高和改進。研制開發復合型保溫涂料。應向固化塊、憎水、粘結強度高、密度小和成本低等方向發展。注重環保,充分利用三廢開發保溫涂料,并遵循涂料發展的潮流,向水性化、環保化的方向發

10、展。新型節能型建材防水密封材料 目前我國防水材料行業主要存在以下問題:產品結構不合理,新型防水密封材料的產量不高,市場占有率不高;產品質量普遍偏低,假冒產品充斥市場;設計施工應用技術有待提高,工程建筑滲漏還相當嚴重。發展方向上,應重點發展新型防水材料,擴大新型防水材料(如SRS、APP、APO等改性瀝青油氈和高分子防水卷材等)的市場份額 。新型節能型建材節能門窗和節能玻璃 中空玻璃 真空玻璃 鍍膜玻璃 水泥的發展和粉煤灰的利用 大力發展生態水泥。所謂生態水泥就是廣泛利用各種廢棄物,包括各種工業廢料、廢渣及城市垃圾為原料制造的一種生態建材。這種水泥能夠降低廢棄物處理的負荷,既解決了廢棄物造成的污

11、染,又把生活垃圾和工業廢棄物作為原材料,變成了有用的建設資源,從而降低了生產成本。生態水泥的主要品種有:環保型高性能貝利特水泥,低鈣型新型水硬性膠凝材料,堿礦渣水泥等 。 粉煤灰是燃煤發電場的廢棄物,由于其具有輕質多孔的特點和潛在的水硬性,可以作為多種建材的生產原料。開發粉煤灰建材不僅可以解決能源和資源問題,同時解決了這種工業廢棄物造成的污染問題。 建筑垃圾的綜合利用 建筑垃圾作為一種再生資源,對固體廢棄物加以篩分、破碎后制成建筑垃圾磚或用作路基墊層及地基墊層;對不可處理垃圾則堆山造景加以利用。 建筑垃圾磚取代傳統粘土實心磚作為砌體材料,凈化了環境,節約了能源,保護了土地資源,是一種具有經濟效

12、益和社會效益的產品,從而使建筑業走上了一條良性循環的經濟模式,成為建筑業可持續發展的動力。 其他節能建筑材料 天津市奇信太陽能科技有限公司已成功研制建材化太陽能集熱器,成為國內建材太陽能技術發展的先行者;而號稱為中國太陽能第一樓建筑的北京北苑太陽能示范工程,其能源全部采用太陽能,已良好運轉半年之久。 可以預見,采用光能轉換技術與建筑的屋頂、外墻、窗戶等結合集結成復合產品,很可能成為21世紀一類重要的新型建材制品,既可作為建筑的制品或部品,又可以進行太陽能發電,將有極為廣闊的發展前景。 新型節能型建材未來我國新型建材的發展 大力發展資源節約型建材 大力發展能源節約型建材 大力發展環境友好型建材

13、大力發展多功能型建材總之，節能環保型建材具有低物耗、低能耗、少污染、多功能、可循環再生利用等特征,集可持續發展、資源有效利用、環境保護、清潔生產等綜合效益于一體,成為未來建筑材料發展的方向和趨勢,符合人類的需求和時代發展的潮流。 高性能混凝土高性能混凝土高性能混凝土產生的背景 隨著現代科學技術和生產的發展，各種超長、超高、超大型混凝土構筑物，以及在嚴酷環境下使用的重大混凝土結構 ,這些混凝土工程施工難度大，使用環境惡劣、維修困難，因此要求混凝土不但施工性能要好，盡量在澆筑時不產生缺陷，更要耐久性好，使用壽命長。 進入20世紀70年代以來，不少工業發達國家正面臨一些鋼筋混凝土結構，特別是早年修建

14、的橋梁等基礎設施老化問題，需要投入巨資進行維修或更新。 混凝土作為用量最大的人造材料，不能不考慮它的使用對生態環境的影響。 高性能混凝土的定義與性能 我國著名的混凝土科學家吳中偉教授定義高性能混凝土為一種新型高技術混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基礎上采用現代混凝土技術制作的混凝土，它以耐久性作為設計的主要指標，針對不同用途要求，對下列性能有重點的予以保證；耐久性、工作性、適用性、強度、體積穩定性以及經濟合理性。 高性能混凝土的研究開發現狀 高性能混凝土（High Performance Concrete，HPC）是20世紀80年代末90年代初，一些發達國家基于混凝土結構耐久性設計提出的

15、一種全新概念的混凝土，它以耐久性為首要設計指標，這種混凝土有可能為基礎設施工程提供100年以上的使用壽命。區別于傳統混凝土，高性能混凝土由于具有高耐久性、高工作性、高強度和高體積穩定性等許多優良特性，被認為是目前全世界性能最為全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特別是在橋梁、高層建筑、海港建筑等工程中顯示出其獨特的優越性，在工程安全使用期、經濟合理性、環境條件的適應性等方面產生了明顯的效益，因此被各國學者所接受，被認為是今后混凝土技術的發展方向。 高性能混凝土發展中所面臨的問題 能不能對高性能混凝土下一個完整的定義 高性能混凝土是否一定要高強 高性能混凝土是否一定要高工作性 高性能混凝

16、土的開裂問題 原材料的生產與選用混凝土的生產 混凝土施工 HPC的前景的前景 應用大摻量粉煤灰混凝土和大摻量礦渣混凝土發展HPC是最可行的途徑，因為它不僅能夠提高混凝土的品質，還能有效地降低生產成本。在人們對發展HPC取得共識的基礎上，注重骨料品質的提高，并將大摻量粉煤灰混凝土和大摻量礦渣混凝土恰當地用于我國的基礎設施建設，這不僅有利于混凝土業的可持續發展，同時對整個國民經濟建設的可持續發展都會發揮一定的促進作用。高性能混凝土的工作性控制要點及方法高性能混凝土的工作性控制要點及方法 高性能混凝土工作性的內涵 高性能混凝土具有拌合料易于運輸、澆筑和密實成型而不產生離析的性能。一般來說，工作性包括

17、流動性、充填性、粘聚性致密性和可泵性等內涵，又稱和易性。不同的結構、施工條件操作方法對工作性的要求也不同。高性能混凝土拌合物的工作性是保證混凝土澆筑質量的關鍵，高性能混凝土拌合物要求具有高流動性、可泵性，要求坍落度大于120mm。若有免振要求的，坍落度應滿足180mm，同時該拌合物應具有體積穩定、不離析、不泌水等條件。 高性能混凝土工作性的意義 高性能混凝土具有優良的工作性，工作性的優劣與工程質量、施工進度、工程造價和勞動條件密切相關。工作性差的混凝土容易造成施工困難，影響施工進度，澆搗不密實，出現露筋露骨、空洞、蜂窩、麻面以及混凝土結構內疏松等缺陷；工作性好的混凝土可節省勞動力，減少振搗用電

18、，降低環境噪聲等，改善工人勞動條件。高性能混凝土工作性的影響因素 高性能混凝土必須要求原材料顆粒級配良好、配合比合理加水量適中，使用一定量的高效減水劑，并保證凝結時間適當，坍落度損失小等，同時摻入適量的礦物摻合料以改善拌合物的流動性、粘聚性和可泵性。 單位用水量 集料 砂率 摻合料 外加劑 結語高性能混凝土除了能滿足工程力學的要求外，還必須具有優良的工作性能，以利于運輸和澆筑，而且要求有良好的充填性，能夠充填密布的鋼筋間隙和模板的角隅，還要有很好的粘聚性，使各組分不分離、不泌水，并能粘裹鋼筋和預埋件。配置具有良好工作性的混凝土，必須根據要求選擇合適的配合比，集料具有良好的級配，選擇優良的復合高

19、效減水劑和礦物細集料。客運專線耐久性混凝土施工技術探討客運專線耐久性混凝土施工技術探討工程概況 耐久性混凝土的特點 使用的原材料為水泥、砂、石、外加劑; 生產工藝過程在宏觀上與普通混凝土一致; 摻入大量活性混合材料( 粉煤灰、磨細礦渣粉) 和專用復合外加劑; 養護要求高; 對施工單位的管理水平要求高。耐久性混凝土既是以耐久性為基本要求, 在采用常規材料和工藝制造的水泥混凝土中摻入一定量的礦物摻和料和專用復合外加劑, 取用較低的水膠比和較少的水泥用量, 并在施工時采取嚴格的質量控制措施制備的滿足力學性能要求并具有較高的耐久性能和良好的工作性能的混凝土。 高性能混凝土的質量控制 原材料選擇 水泥

20、細骨料的主要品質指標 粗骨料 耐久性原材料 配合比設計 一般地區, 對不同部位混凝土的耐久性有不同要求: 基礎、承臺、墩臺、涵洞、支承墊石、梁面纖維混凝土等重點是考慮其抗碳化、抗氯離子滲透性能、體積穩定性能、抗滲性能、耐腐蝕性能、抗堿骨料反應性和抗裂性能; 預應力梁除上述要求外, 還考慮了徐變性能和抗壓疲勞性能。為確保混凝土的耐久性能, 對工程所在地區進行了原材料調查, 并對質量進行了比選, 選用了質量穩定并有利于改善混凝土耐久性的要求的各種原材料。 混凝土配合比設計要求在混凝土澆筑前至少90d 完成。當混凝土的原材料有改變時, 須重新設計配合比。 高性能混凝土施工控制 原材料控制拌合過程控制

21、 運輸及泵送過程控制 澆筑過程控制 振搗過程控制 裂紋控制 配制高性能混凝土, 選擇合理澆筑工藝 控制溫差裂紋, 加強混凝土養護 控制入模溫度, 實施測溫方案 加強養護控制 如： 在路橋施工中，高性能混凝土的養護要注意哪些細節？在路橋施工中，高性能混凝土的養護要注意細節高性能混凝土的養護要把握三個環節。即：保證濕度、調控溫度、控制養護期限。 1養護要及時。在混凝土澆筑過程中，為減少混凝土表面曝曬時間，防止混凝土表面水分蒸發，可用塑料薄膜等不吸水的材料，一邊澆筑、一邊覆蓋，待初凝抹面收漿后，再正式進入養護工序； 2如采用人工灑水、或自動噴淋、自動噴霧保濕養護，混凝土表面可用土工布、麻袋、棉氈等吸

22、水材料覆蓋（包裹）嚴實，不露邊露角、不透風，灑水噴淋的間隔時間要短，噴霧要不間斷進行。覆蓋物內外自始自終要保持水分，防止干濕循環。一般來說養護水溫不宜低于15，且養護水溫與混凝土的表面溫度相差不宜高于15，以防混凝土表面裂紋。 3如采用養護劑保濕養護，養護劑應符合水泥混凝土養護劑標準（JC901-2002附錄F）。在使用以前，要結合工程實際，進行噴涂試驗，檢測養護劑的成膜時間、成膜厚度、涂膜與混凝土的粘結力及涂膜保水性等項目?；炷帘砻媸諠{抹面后（或脫模后），要立即在潮濕的混凝土表面上，按照產品說明書的使用方法進行噴涂。一般豎、橫方向各噴涂一遍，不得漏噴漏涂，在養護期限內，自始自終要保持涂膜的完整無損。如發現涂膜有開裂起皮現象