時自力
(甘肅能源化工職業(yè)學(xué)院材料與土木工程系,甘肅 蘭州 73000)
近年來隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進程的不斷加快,我國各項技術(shù)設(shè)施建設(shè)的速度和規(guī)模不斷提高,也推動了我國建筑行業(yè)的發(fā)展和進步。在建筑工程中,進行工程施工的物質(zhì)基礎(chǔ)就是各種建筑材料,而且對建筑工程的整體施工質(zhì)量、安全以及使用壽命等具有重要的作用。在建筑工程施工中,墻體施工以及保溫、防水密封、裝飾等是建筑材料消耗較多的施工環(huán)節(jié)與部位,而且受到傳統(tǒng)施工方式的限制,在這些部位進行施工的過程中容易造成建筑材料的浪費問題,而且傳統(tǒng)建筑工程施工中所用的傳統(tǒng)建筑材料也容易對環(huán)境造成污染,與目前我國對建筑行業(yè)提出的節(jié)能減排的策略相違背。不僅如此,在我國經(jīng)濟快速發(fā)展的過程中,人們的生活水平有了較大的提高,對于建筑的需求量不斷增多且對建筑施工的要求不斷增加,且隨著環(huán)境污染問題的不斷加劇,建筑工程施工中的能耗問題也引起人們的關(guān)注。根據(jù)建筑行業(yè)相關(guān)部門的統(tǒng)計資料可知,在目前傳統(tǒng)的建筑行業(yè)施工中的能耗已經(jīng)占據(jù)全社會總能耗的一半左右,而且傳統(tǒng)的建筑施工方式以粗放型的方式為主,在建筑施工過程中往往對環(huán)境保護和資源節(jié)約等問題不夠重視。所以在此背景下,我國針對建筑行業(yè)的能耗問題提出了較高的節(jié)能減排的要求,為了滿足此要求以及環(huán)境保護的需求,以及在新型建筑材料的發(fā)展過程中,需要推動現(xiàn)代建筑工程向節(jié)能、綠色和環(huán)境保護等方向發(fā)展,促進現(xiàn)代建筑工程的健康綠色發(fā)展,從建筑節(jié)能方向出發(fā),發(fā)展和采用新型建筑材料,為建設(shè)節(jié)能、環(huán)保型社會提供重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。
新型建筑材料是在傳統(tǒng)的砂石、磚瓦和灰膏等建筑材料的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的建筑材料的新品種,其與傳統(tǒng)的建筑材料的性質(zhì)有著很大的不同,但是所用的原材料基本相同,只是在建筑材料的品質(zhì)、質(zhì)量、性能、功能等方面與傳統(tǒng)的建筑材料有著很大的提高。正是由于新型建筑材料與傳統(tǒng)建筑材料有著上述區(qū)別,所以在采用新型建筑材料進行建筑工程施工的過程中,不僅可以顯著提高建筑工程的施工質(zhì)量和安全,而且可以采用相對較為簡單的施工方法和方式,所以可以縮短施工工期,降低施工成本。目前所用新型建筑材料的形式有很多種,其中一種類型的新型建筑材料的發(fā)展思路是利用工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的煤灰以及建筑施工中所剩余的廢石等廢棄不用的材料進行建筑材料的加工再利用,這樣就可以實現(xiàn)對資源的有效節(jié)約和利用,并降低這些廢棄物質(zhì)對環(huán)境所造成的污染和破壞。此外,還有一種新型建筑材料的發(fā)展思路就是改變傳統(tǒng)建筑材料的形狀和顏色等,這樣就可以將其應(yīng)用于不同的建筑工程和場合,并且能夠滿足人們目前越來越高的建筑外觀審美要求和建筑功能要求等。所以說,新型建筑材料與傳統(tǒng)建筑材料最大的不同,就是不僅在強度、質(zhì)量以及性能方面具有明顯的優(yōu)勢,而且具有較輕的質(zhì)量以及較好的裝飾效果,并起到節(jié)能、環(huán)保等作用,符合我國對于建筑行業(yè)節(jié)能減排的要求,并能推動我國建筑行業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。
新型建筑材料的所謂復(fù)合化的特點,指的就是在進行新型建筑材料制作時采用將有機和無機材料、或者不同的無機與無機材料、不同的有機與有機材料進行復(fù)合制造的方式,這樣就可以使得新型建筑材料擁有不同的功能和更加優(yōu)良的性能,確保其適用于不同的場合,不僅滿足人們對建筑工程現(xiàn)代化的要求,而且可以對傳統(tǒng)建筑材料中自身物理性能和化學(xué)性能方面的不足進行改良和改進,使其具備一定的現(xiàn)代性的特點。而且還可以根據(jù)某些特殊要求來按照不同的比例進行混合和實驗,以滿足其特殊條件以及特殊施工工藝的要求,強化不同材料的優(yōu)良性能,提高復(fù)合型建筑材料的質(zhì)量。
近年來全球環(huán)境污染問題不斷加劇,引起了各個國家的重點關(guān)注,隨著人們生活水平的提高,在人們的物質(zhì)需求不斷滿足的背景下,人們越來越多地關(guān)注自身的居民環(huán)境問題,人們的環(huán)境保護意識也不斷提高。近年來我國在快速發(fā)展經(jīng)濟的同時,也在各個行業(yè)中提出了節(jié)能減排的具體要求,并將節(jié)能減排工作上升到國家發(fā)展的戰(zhàn)略高度的位置。在此形勢下,在發(fā)展新型建筑材料的過程中,不僅對其質(zhì)量的提高進行深入的研究,而且在發(fā)展其功能性的同時,降低其對人體健康的影響以及對環(huán)境的破壞。為了滿足以上要求,在新型建筑材料的研究和制造過程中,盡量在滿足建筑材料功能的前提下,選用不會對人體造成危害以及不會對環(huán)境造成污染和破壞的原材料對傳統(tǒng)的建筑材料原材料進行替代,在新型建筑材料制作過程中采用能耗低且對環(huán)境無污染的新技術(shù)和新工藝進行生產(chǎn)和制造,且盡量在新型建筑材料的設(shè)計過程中,提高其功能型,并提高其對人體健康的益處,保證使用新型建筑材料可以建造一個便捷、健康、舒適的生存環(huán)境。
在我國建筑行業(yè)快速發(fā)展的過程中,我國在某些建筑中呈現(xiàn)出的整體建筑科技水平和產(chǎn)品檔次已經(jīng)達到了國際先進水平,但是從總體來說,整體水平還偏低,表現(xiàn)出建筑工程整體質(zhì)量檔次較低的問題。目前國外發(fā)達國家對于新型建筑材料的研究和制造的主要方向,就是減少建筑材料制造所消耗的資源和能量,并且盡量減少新型建筑材料在使用過程中所產(chǎn)生的水污染、噪聲污染、放射性污染以及化學(xué)污染等對環(huán)境所造成的污染問題。而以上效果的實現(xiàn)則需要從提高新型建筑材料的科技水平的方面入手,通常需要采用先進的技術(shù)和工藝來實現(xiàn)上述要求,所以說新型建筑材料具有先進性的特點。
在建筑工程施工中,墻體部位是使用建筑材料數(shù)量較多且對建筑工程的整體質(zhì)量較為重要的部位。所以建筑工程施工中對墻體材料的質(zhì)量具有較高的要求,在對新型墻體材料的發(fā)展過程中,不僅要求其滿足墻體施工所提出的質(zhì)量要求,而且要求其具有良好的保溫性能和美觀性。同時另外一個發(fā)展方向就是提高墻體材料的再次利用概率,即在建筑墻體進行拆除之后能夠?qū)w材料進行回收再次利用,這樣可以大大降低建筑施工中墻體材料的使用,進而降低施工成本,節(jié)約建筑材料,實現(xiàn)建筑墻體材料的可持續(xù)健康發(fā)展。
目前我國對新型墻體材料的研究中,主要的研究方向就是將工業(yè)和生活中產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢渣、建筑垃圾等廢棄物制作成新型墻體材料,另外也在發(fā)展石膏類以及復(fù)合型新型墻體材料。這主要是由于在我國目前的建筑工程施工中,采用的墻體材料主要是鋼筋混凝土材料、塑料材料、木材以及水泥等材料,這些材料在長時間的使用過程中表現(xiàn)出較高的強度和穩(wěn)定性,但是節(jié)能和環(huán)保性能較差,所以未來的發(fā)展方向之一就是在確保以上材料強度和穩(wěn)定性的前提下,提高其節(jié)能以及環(huán)保性能。
目前我國在建筑工程中使用的新型墻體材料的主要形式為磚、塊和板,使用最多的新型墻體材料則為黏土空心磚、砌塊、加氣混凝土、復(fù)合板材等,但是這些新型墻體材料在整個建筑工程施工中所占的比例較小,所以其起到的節(jié)能環(huán)保的作用非常的有限。在建筑工程施工中,墻體材料占到整個工程施工所用建筑材料的一半以上,具有較大的節(jié)能潛力和空間,所以我國在未來發(fā)展新型墻體材料的過程中,應(yīng)該堅持以下原則進行設(shè)計與制造:一是在新型墻體材料的設(shè)計時應(yīng)盡量選擇本地容易獲取的材料作為原材料,且盡量多地使用工業(yè)以及生活中制造出來的煤灰以及其他廢渣等物質(zhì)。二是加大對加氣混凝土等單一材料達標(biāo)的多功能的新型墻體材料的開發(fā)和使用。三是大力發(fā)展機械化擠壓式生產(chǎn)的輕質(zhì)多孔條板以及外墻復(fù)合保溫或帶飾面的裝配式板材等,且推廣使用輕鋼結(jié)構(gòu)體系來對各種裝配式條板進行發(fā)展。
目前隨著人們生活水平的提高,人們的審美也不斷提高,對于建筑裝飾的要求也就越來越高,所以各種類型的裝飾材料層出不窮,在改善人們居住環(huán)境的同時,由于其所使用原材料的質(zhì)量以及健康、環(huán)保等問題而引起人們的關(guān)注,成為眾多建筑材料中具有較高發(fā)展?jié)摿Φ慕ㄖ牧项愋汀S捎谘b飾材料的不同品質(zhì)、外觀和配套水平對整個建筑的裝飾檔次具有決定性的作用,還能對城市環(huán)境的美觀性起到改善作用,所以對于未來新型裝飾材料的發(fā)展,應(yīng)該以不含有甲醛以及放射性物質(zhì)的新型裝飾材料為主,確保新型裝飾材料不會對人體健康造成不利影響,盡量在新型裝飾材料中更多地使用殺菌材料、調(diào)節(jié)空氣類材料、節(jié)能環(huán)保型材料以及多功能復(fù)合材料等綠色環(huán)保材料,并且提高新型裝飾材料的可循環(huán)使用性。
在建筑工程施工中,在建筑外墻使用內(nèi)外保溫材料也是提高建筑整體節(jié)能水平的重要措施,而且新型保溫隔熱材料也一直是我國相關(guān)科研人員研究的重點內(nèi)容。目前在我國的建筑工程中使用較多的新型保溫隔熱材料其主要是由聚苯乙烯、巖棉、礦渣、玻璃、硅酸鹽、聚氨酯等新型材料制作而成的,但是目前我國的建筑工程中對新型保溫隔熱材料的使用沒有統(tǒng)一的規(guī)定,且在不同區(qū)域中由于經(jīng)濟發(fā)展和資源分布情況的不同,而使得以上這些不同類型的新型保溫隔熱材料的應(yīng)用程度具有較大的差異。此外,由于我國目前尚未出臺新型保溫隔熱材料制造的統(tǒng)一標(biāo)準,導(dǎo)致制造和使用的新型保溫隔熱材料的工藝技術(shù)和專業(yè)性有著較大的差別,導(dǎo)致所制造的產(chǎn)品的質(zhì)量出現(xiàn)參差不齊的問題,阻礙了我國保溫隔熱材料健康和快速發(fā)展。所以未來對于新型保溫隔熱材料的發(fā)展,應(yīng)該在確保其性能的前提下,建立保溫隔熱材料制造工藝以及質(zhì)量和性能的相關(guān)統(tǒng)一標(biāo)準,促進新型保溫隔熱材料向高效率、高性能以及高環(huán)保方向發(fā)展。
在建筑工程施工中,防水密封材料也是比較重要的功能性材料之一,在眾多的工程領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用,而且在不同的領(lǐng)域中對防水材料的質(zhì)量和性能要求也會有所不同,在建筑行業(yè)中對防水材料的基本要求就是要具有多品種和高質(zhì)量的特點。這是由于在建筑工程施工中,防水材料主要應(yīng)用于民用建筑中的廚房和衛(wèi)生間等用水較多的工程施工中,在眾多工業(yè)建筑中的給排水管道接口密封工程中需要大量的防水密封材料。這些防水密封材料在建筑工程施工中起到防止?jié)B水、漏水等重要作用,對保證人們的正常生活以及用水安全等具有重要的作用。正是由于防水材料的重要性以及傳統(tǒng)的防水材料在建筑工程使用所存在的問題等原因,使得我國也加強了對防水密封材料的研究和開發(fā)。對目前我國對于新型防水密封材料研究和使用中存在的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理、生產(chǎn)量和使用量較小、技術(shù)水平較低、產(chǎn)品質(zhì)量較差等問題,需要在新型防水密封材料的研究中重點提高其設(shè)計和制造的技術(shù)和工藝等方面。
我國目前重點研究和發(fā)展的新型防水密封材料主要是以改性瀝青油氈為主,并且也在大力發(fā)展高分子防水卷材以及其他防水涂料、密封材料和堵漏材料等。從目前建筑工程中所使用的新型防水密封材料情況可以看出,目前我國的新型防水密封材料所使用的原材料正在向使用高分子聚合物改性瀝青的方向發(fā)展。而且其中所用密封材料也正在向使用高彈塑性以及高耐久性的材料方向發(fā)展,所用的防水涂料也正在向使用高檔薄質(zhì)層材料的方向發(fā)展。在對新型防水密封材料的加工工藝方面,為了降低加工過程對能源的消耗和對環(huán)境的污染,正在由熱粘結(jié)合的加工方法向冷施工方向發(fā)展。具體的說,在防水卷材方面,其主要的發(fā)展方向是對原有防水卷材的性能進行改良,開發(fā)具有特殊功能、能夠滿足不同需求的不同防水卷材。對于防水涂料,其發(fā)展方向就是在加工過程中使用無污染、無公害等材料來進行功能性的水乳型防水涂料的制造。而密封材料則是在確保其密封性的同時,向水乳型、淺色的嵌縫油膏以及能在潮濕基層上進行施工所用的分裝嵌縫油膏等方向發(fā)展。
在我國社會快速發(fā)展的過程中,人們對于建筑工程質(zhì)量和節(jié)能環(huán)保提出了新的要求,建筑工程施工中建筑材料的加工制造以及使用具有較高的節(jié)能環(huán)保潛力,所以需要在節(jié)能減排策略的指導(dǎo)下,大力開發(fā)和應(yīng)用新型墻體材料、新型裝飾材料、新型防水密封材料以及新型保溫隔熱材料等,在確保新型建筑工程具有較好的抗震、隔音、防火、采光、保溫、防水等性能的基礎(chǔ)上,提高建筑工程整體的節(jié)能環(huán)保性能,促進建筑行業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。