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新型建筑材料包括新出现的原料和制品,也包括原有材料的新制品。新型建筑材料是区别于传统的砖瓦、灰砂石等建材的建筑材料新品种。从功能上分,有墙体材料、装饰材料、门窗材料、保温材料、防水材料、黏结和密封材料,以及与其配套的各种五金件、塑料件及各种辅助材料等。从材质上分,不但有天然材料,还有化学材料、金属材料、非金属材料等等。对于建筑行业来讲,新型建材是个广义的概念,以水泥、玻璃、钢材、木材四大材料为原料的新产品;黏土空心砖、各种加气混凝土制品、各种砌块的新型产品;无机非金属新材料用于建筑的各种制品属新型建材以及采用各种新的原材料制作的各种建筑制品,等均属新型建筑材料的范畴。

新型建材具有轻质、高强度、保温、节能、节土、装饰等优良特性。采用新型建材不但使房屋功能大大改善,还可以使建筑物内外更具现代气息,满足人们的审美要求;有的新型建材可以显着减轻建筑物自重,为推广轻型建筑结构创造了条件,推动了建筑施工技术现代化,大大加快了建房速度。

从建筑结构来讲,墙体是建筑的最重要组成部分,也是关系建筑物性能和使用寿命的关键因素,而新型墙体建筑材料的使用在很大程度上促进建筑节能,减轻建筑物自重,对于房屋结构设计以及提高建筑经济性具有重要的意义。新型建筑材料具有构造新、性能好、功能全的特点,使建筑物具备节能保温、舒适美观、安全耐久的功能,也便于进行现代化的施工。新型墙材的使用,还可以增加建筑使用面积,减轻建筑物的自重,增强抗展能力。因此,新型建筑材料工业的发展,为改善我国城镇居民的生活,为节能、节地和资源综合利用发挥了积极的作用。

1 新型墙体材料对于减轻建筑物自重的重要意义

建筑物承担的竖向荷载除活载之外,主要是承重结构的自重和非承重构件的自重及装饰材料的自重。要想优化房屋结构设计,必须减轻这些构件的自重,选用新型建筑材料势在必行。

首先,减轻承重结构自身重量。建筑物承重结构自重在建筑总重量中所占的比例因不同结构体系不同,一般占总重量75%左右。因此,减轻高层建筑物承重结构的自重是十分必要的。可通过提高材料强度,缩小构件的断面尺寸以及降低材料容重的方法。在钢材产量丰富的国家中,建造高层建筑常采用钢结构,这是因为钢的强度高、重量轻等特点,避免了粗梁大柱,同时也节省出大量的使用面积。若高层建筑采用钢筋混凝土结构,必须重视采用高强轻质混凝土,来降低承重结构的自身重量。目前,国际、国内就发展高强轻质混凝土而言,一是要高标号水泥,二是要发展人工轻骨料,代替普通混凝土中的砂石骨料,人工轻骨料包括人造轻质粗骨料和人造轻质细骨料两种。其中,人造轻质粗骨料有锻烧的膨胀页岩、黏土和板岩、用机械法或水射法生产的膨胀炉渣以及烧结的粉煤灰。其中,以锻烧的膨胀页岩形成的页岩陶粒和烧结黏土形成的黏土陶粒及粉煤灰陶粒应用最为广泛。

新型墙材的使用使得结构构件无论从断面尺寸还是单位容重都大大减少了,不但减轻建筑物自重,而且优化了结构设计、提高了建筑经济性,使其结构自重降低,且具有良好的经济效果。

其次,减轻非承重构件及装饰材料的自重。高层建筑除减少承重结构自重外,还要改进非承重构件,这些构件只起到保温、隔热、隔气、隔声的作用,所以对非承重构件更要大力推广轻质材料。如加气混凝土、轻质混凝土、石膏板、石棉板、矿渣棉板、塑料板等。比如加气混凝土就是一种利用工业废料形成的容重低的轻质多孔材料,产品成本低、保温性能好,又能大幅度降低建筑物自重,240 mm厚的加气混凝土墙相当于640 mm厚实心砖墙的保温效果,采用它来作外围护墙及内隔墙既可节能,又可减轻自重,从而优化了结构设计。新型的石膏板、石棉板以及塑料板具有很多独特的优良特性,重量轻、强度高、可塑性好、耐腐蚀性、绝缘性好等,因而在高层建筑上的使用越来越广泛。

另外,随着人们物质文化生活水平的提高,人们对办公、居住环境条件的改善,所需的建筑装饰材料也日益得到了广泛的应用,传统的装饰材料已不能满足建筑装修日益增长的需要,市场上涌现出许多人工合成建材、绿色环保建材等新型的装饰材料,选用新型建筑装饰材料,不但达到装修效果,而且在一定程度上起到建筑节能的作用,减轻了建筑物的自重,优化了房屋结构设计和提高建筑经济性。

2 现阶段新型墙体材料的发展现状及前景

工业发达国家的经验表明,社会发展到一定时期,建筑业的进步必然要求建筑材料不仅有利于建筑物功能的改善,而且要求其能便于机械化施工和提高施工效率。发展新型建筑材料是发展壮大建筑建材支柱产业,进行产业结构调整,培育新的经济增长点,实现可持续发展战略的重要举措。大力发展新型墙体建材,对调整建材工业的产业、产品结构,提高行业的整体技术水平、素质和竞争力起着十分重要的作用,新型墙体建材作为建筑建材支柱产业中新的经济增长点和新兴产业将愈来愈显示出其重要的地位,发挥更大的作用。发展新型墙体建筑材料是国民经济发展、建筑业进步和人民生活水平提高的客观需要。

我国新型墙体材料发展较快,1987年新型墙体材料产量为184.5亿块标准砖,到2008年已增长超过了10多倍,新型墙体材料在墙体材料总量中的比例上升超过了30%。新型墙体材料品种较多,主要包括砖、块、板,如黏土空心砖、掺废料的黏土砖、非黏土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材以及新的衍生产品等,但使用规模较小,在墙体材料中占的总比例仍然不高。只有促使各种新型建筑材料因地制宜快速发展,才能改变墙体材料不合理的产品结构,达到节能、保护耕地、利用工业废渣、促进建筑技术的目的。

经过近20年来引进的先进国外生产技术和设备,我国的墙体材料工业已经开始走上多品种发展的道路,初步形成了以块板为主的墙材体系,如混凝土空心砌块、纸面石膏板、纤维水泥夹心板等,但代表墙体材料现代水平的各种轻板、复合板所占比重仍很小,与工业发达国家相比,依然非常落后,我们使用的产品档次不高,生产企业规模偏小,工艺装备落后,配套能力差。

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