鄭海棠
摘 要:通過與傳統(tǒng)黏土磚的比較,從新型墻磚、砌塊、板材三個方面分析新型墻體材料在建筑工程中的應用現(xiàn)狀。通過分析新型墻體材料在使用中存在的問題,展望其在未來的發(fā)展方向,為新型墻體材料在建筑工程中的應用提供參考。
關(guān)鍵詞:新型墻體材料;應用;發(fā)展
中圖分類號:TU501 文獻標志碼:A 文章編號:2095-2945(2019)04-0026-03
Abstract: Through the comparison with the traditional clay brick, this paper analyzes the application status of the new wall material in the construction engineering from three aspects: the new wall brick, the block and the plank. Through the analysis of the problems existing in the use of new wall materials, this paper looks forward to its future development direction, thus providing reference for the application of new wall materials to construction.
Keywords: new wall materials; application; development
墻體是建筑中重要的圍護結(jié)構(gòu),其功能是分隔室內(nèi)和室外空間,承受負荷和美觀的裝飾。在建筑材料中墻體材料所占的比例在70%以上,其中實心粘土磚作為一種有上千年應用歷史的傳統(tǒng)墻體材料,長期占據(jù)墻體材料市場的主導地位。粘土磚在生產(chǎn)過程中對環(huán)境產(chǎn)生了污染,隨著環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的理念以及建筑節(jié)能的思想在建筑材料領域的推廣,新型墻體材料在建筑工程中的應用受到越來越多的關(guān)注[1]。
新型墻體材料是指除實心粘土磚以外的墻體材料[2],它們反映了材料在設計、生產(chǎn)和應用中的“新”性質(zhì):設計以改善環(huán)境、提高生活質(zhì)量為宗旨,生產(chǎn)過程低能耗、對環(huán)境不產(chǎn)生污染,應用范圍廣泛、適應建筑物耐久性、保溫隔熱性能良好等需求。本文分析了三種新型墻體材料墻磚、砌塊和板材在建筑工程中的應用現(xiàn)狀和存在的問題,并展望了其未來的發(fā)展方向。
1 新型墻體材料應用現(xiàn)狀
1.1 新型墻體材料——磚
粘土磚又稱為燒結(jié)磚,工藝主要流程如下:采土→配料調(diào)制→制坯→干燥→焙燒→成品。其生產(chǎn)過程的主要環(huán)節(jié)是焙燒,從原材料的選取和磚的燒制環(huán)節(jié),都存在著與國家節(jié)能減排政策相違背之處。
因此,新型墻磚的生產(chǎn)在選擇原材料方面進行了改變,不再是從農(nóng)田取土而改用工業(yè)廢渣。在生產(chǎn)過程中,燒結(jié)變?yōu)榉菬Y(jié),如蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚,在生產(chǎn)中,不需要進行燒結(jié),但是在制備和壓制坯料之后,進行高壓釜固化。這些蒸壓磚可以應用于一般工業(yè)和民用建筑的墻壁和地基。
1.2 新型墻體材料——砌塊
砌塊主要用于砌筑工程中,生產(chǎn)工藝簡單,原料來源廣,生產(chǎn)和使用方便靈活,可以改善墻體功能。
常用的砌塊有:混凝土空心砌塊、加氣混凝土砌塊、輕骨料混凝土砌塊等[3]。
1.2.1 混凝土空心砌塊
混凝土空心砌塊以水泥、沙子、碎石等原料制成,經(jīng)水攪拌、振動或沖擊成型后固化,其空心率不小于25%。混凝土空心砌塊在工程中的應用具有如下優(yōu)點:滿足設計要求的強度;較大幅度減輕結(jié)構(gòu)自重;節(jié)省結(jié)構(gòu)工程造價;方便施工, 墻體質(zhì)量好,節(jié)省砂漿;具有與紅磚墻類似的防潮性能;布置管線方便,供水管和電線管采用暗敷,布置在砌塊的空腔內(nèi),減少了鑿墻和切割磚塊等工作。
1.2.2 加氣混凝土砌塊
加氣混凝土砌塊是通過將鋁粉作為引氣劑添加到鈣材料(例如水泥,石灰)和硅質(zhì)材料(例如沙子,飛灰,爐渣)的成分中而制成的,通過加水,攪拌,澆注,氣體膨脹,預切割和高壓蒸汽固化形成多孔硅酸鹽塊。與實心粘土磚相比,蒸壓加氣混凝土砌塊具有如下優(yōu)勢:(1)表觀密度小,一般為粘土磚的1/3。它可以減少建筑物自身的重量,從而降低建筑物的總體成本。(2)其導熱系數(shù)為0.14~0.28W·m/K,是粘土磚的1/5,保溫性能好。它可以作為單一材料使用,以滿足北部地區(qū)的節(jié)能指標的要求。(3)砌塊在施工中能減少砂漿、鋼筋等材料的用量,以500立方米實心粘土磚和加氣混凝土砌塊相比較,其主要材料使用情況對比如表1所示。
由于加氣混凝土砌塊具有輕質(zhì)多孔、保溫隔熱性能好的特點,被廣泛用于一般建筑墻體,可用于多層建筑物的承重墻和非承重墻及隔墻。
1.2.3 輕骨料混凝土砌塊
輕骨料混凝土砌塊是通過混合水泥,沙子,輕質(zhì)粗骨料,水等獲得的。使用輕骨料時,重量大大減輕,并且根據(jù)其表觀密度,等級從600kg/m3至1400kg/m3。常用的輕質(zhì)骨料包括陶粒,煤渣,自燃煤矸石和膨脹珍珠巖。其中陶?;炷疗鰤K具有隔水及氣體保持效果,表面為硬殼,賦予陶粒高強度,陶?;炷疗鰤K質(zhì)輕,且具有穩(wěn)定的強度,良好的耐久性,優(yōu)異的耐熱性和耐火性,施工周期短。陶粒混凝土空心砌塊主要適用于多層和高層框架、剪力墻結(jié)構(gòu),室內(nèi)分戶墻、隔墻。
1.3 新型墻體材料——板材
墻用板材主要有水泥類、石膏類、植物纖維類以及復合墻板四種,復合墻板由于整合了各種材料的優(yōu)點,在內(nèi)外墻結(jié)構(gòu)中都有相關(guān)應用。
以墻用板材中的聚苯板為例,聚苯乙烯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)位于建筑物外墻外,由膨脹聚苯板、粘結(jié)砂漿,抹面砂漿和耐堿網(wǎng)布及飾面層組成。聚苯板復合墻板具有如下優(yōu)勢:重量輕,導熱系數(shù)低,吸水率低,可回收使用[4]。聚苯板適用于鋼筋混凝土樓、廠房、辦公樓、宿舍食堂、別墅等,是活動板房內(nèi)隔熱層的首選材料。聚苯板復合墻體材料在目前國內(nèi)的建筑外保溫市場中也占有壟斷地位,其用量可占到65%以上,具有很好的市場前景。
2 新型墻體材料發(fā)展中的問題
新型墻體材料與傳統(tǒng)墻體材料粘土磚相比具有其優(yōu)越性,因此在建筑工程中的應用越來越受到重視,但在建筑材料市場并未能完全取代使用了上千年的粘土磚,在發(fā)展中存在一些問題。
2.1 實心粘土磚的市場比重仍然不低
由于生產(chǎn)實心粘土磚原材料的無償獲取、工藝簡單等原因,造價較低,在市場上仍占據(jù)較大份額。表1比較了部分新型墻體材料與實心粘土磚的成本:
從表格中可見,從成本角度進行比較,實心粘土磚與新型墻體材料相比具有較大優(yōu)勢,因此占據(jù)了墻體材料市場的主導,推廣新型墻體材料較困難。
2.2 企業(yè)自主研發(fā)能力弱,企業(yè)競爭能力差
墻體材料領域缺乏技術(shù)創(chuàng)新和完善的開發(fā)體系。企業(yè)自主開發(fā)能力薄弱,較多依賴進口設備,不同地區(qū)間分工合作缺乏有效的組織協(xié)調(diào)。
整個行業(yè)的競爭主要是基于低價競爭,低廉的銷售價格影響了產(chǎn)品質(zhì)量的提高。另外,墻體保溫板重量輕,體積大,運輸成本高,運輸距離小,一般不超過60公里。由于利潤的影響,企業(yè)缺乏擴大再生產(chǎn)規(guī)模的動力。新的墻體材料在成本和價格方面與實心粘土磚相比較,缺乏競爭優(yōu)勢。
2.3 標準規(guī)范不完善,推廣應用力度不夠
新型墻體材料缺乏完善統(tǒng)一的生產(chǎn)標準,缺乏標準的檢驗實驗方法,這使得產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)、設計單位沒有完整規(guī)范的標準可以作為依據(jù),給標準化施工增加了難度。這也就限制了新型墻體材料在生產(chǎn)、使用環(huán)節(jié)的廣泛應用。
產(chǎn)品生產(chǎn)和應用脫節(jié)的問題尚未得到很好的解決,新型墻體材料的使用范圍和應用受到限制。新型墻體材料的生產(chǎn)能力尚未得到充分利用,設備利用率低,直接影響新型墻體材料企業(yè)的經(jīng)濟效益,制約了新型墻體材料的進一步發(fā)展[5]。
3 新型墻體材料未來的發(fā)展方向
3.1 完善綜合評價體系
過去,在分析墻體成本時,往往忽略或不談論墻體的隔熱性能,僅評估每平方米墻體的成本水平,這顯然是有偏見的。產(chǎn)品的價值,除了成本以外,還應考慮功能需求。因此,有必要從不同的功能角度評價墻體材料的經(jīng)濟效益:
3.2 天然材料進一步發(fā)展成合成材料
單一的天然材料,漸漸難以滿足消費者日益提高的綜合需求[6]。如果組合兩種或更多具有互補優(yōu)勢的材料,則能夠發(fā)揮較大的優(yōu)勢。因此,將材料、技術(shù)分別進行復合的方法允許人們根據(jù)需要設計材料,這已成為當今新型墻體材料開發(fā)的主要趨勢。
3.3 廣泛利用固體廢料
工農(nóng)業(yè)固體廢物是各國面臨的主要問題之一,發(fā)達國家更加嚴重。新型墻體材料的生產(chǎn)中,可以利用工業(yè)廢渣粉煤灰和礦渣生產(chǎn)出粉煤灰砌塊和灰砂磚等,還可以利用農(nóng)業(yè)廢料秸稈和稻草制成輕質(zhì)墻用板材,在墻體材料生產(chǎn)環(huán)節(jié)變廢為寶。
3.4 綠色化的發(fā)展趨勢
傳統(tǒng)建筑材料生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生大量有害物質(zhì),未能有效對資源和能源加以利用,對環(huán)境造成了嚴重污染。因此建筑材料生產(chǎn)行業(yè)應當進行“綠色化”,走資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的發(fā)展道路。
綠色化的提出是基于清潔生產(chǎn)技術(shù),從原材料使用,產(chǎn)品制造,使用或回收以及廢物處理進行污染控制設計。使用無毒,低毒的原料,盡可能減少污染物的產(chǎn)生,盡可能回收副產(chǎn)品。產(chǎn)品在使用過程中不應污染環(huán)境或?qū)Νh(huán)境造成威脅。
4 結(jié)束語
中國墻體材料行業(yè)整體技術(shù)水平還比較落后,應當制定相應的標準,規(guī)范生產(chǎn)和使用環(huán)節(jié)的技術(shù)發(fā)展。在新型墻體材料的開發(fā)以及推廣應用中,應當重視“綠色化”,從原材料的廢物利用,到生產(chǎn)的無污染,再到使用后的可回收,都貫徹節(jié)能環(huán)保的思想,有助于建材行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻:
[1]劉耀明.探究新型墻體材料在建筑工程中的應用與管理[J].安徽建筑,2018(01):224-225.
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[3]孫小芳,李來法.混凝土砌塊建筑墻體施工質(zhì)量控制[J].科技資訊,2012(07):176-176.
[4]靳熠欣.淺析建筑節(jié)能環(huán)保型房屋工程的保溫材料選擇[J].城市建設,2009(07):182-183.
[5]鄭建平.建筑技術(shù)中的墻體材料改革分析[J].價值工程,2010(21):104-104.
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