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摘要:我国已成为全球最大的建筑装饰装修材料生产和消费国,新型建筑材料是建材工业的重要组成部分,是建材工业的新兴产业。因此本文主要从对新型建筑材料的定义,到发展新型建筑材料的意义,再简述新型塑木材料在实际运用中的优缺点和发展前景,最后展望了主要新型建筑材料的发展趋势。
关键词:新型建筑材料;塑木复合材料;建筑垃圾的综合利用
引 言
中国建筑材料工业规划研究院院长刘长发认为,装饰装修材料的发展方向与经济社会发展水平、人们的富裕程度密切相关,我国的建筑装饰装修材料将向三个方向发展:部品化,以工厂化生产为标志,像造汽车一样造房子,而建材业为适应这一需求,从以原材料生产为主转向以加工制品业为主;绿色环保化,建材在制造、使用及废弃物处理过程中,对环境污染最小并有利于人类健康,如节能型屋面产品、节能型墙体产品等;智能化,应用高科技实现对材料及产品各种功能的可控可调。生产和使用新型建筑材料,既节能、节地、减少资源浪费,保护生态环境,又可启动、刺激消费;促进建筑业和住宅产业的现代化。
1、绪论
1.1 概述
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,包括的品种和门类很多。一般来说,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著减轻建筑物自重,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。
我国的新型建材工业,在党和政府的高度重视和支持下,经过20多年的发展,已具备了相当的规模和较为齐全的品种。随着许会主义市场经济体制的建立、城镇居民安居工程的实施,我国的新型建材工业必将得到更大的发展。[1]
1.2 发展新型建筑材料的意义
发展新型建材是发展循环经济的重要环节,建筑材料行业是利用各类废弃物最多、潜力最大的行业。发展循环经济为建材行业赋予了新的生机,目前,中国建材工业消纳了大量的工业和建筑废弃物,如利用煤炭行业的煤矸石烧砖,用电力行业的粉煤灰作为水泥的生产原料与混合材,生产粉煤灰砖和纤维水泥外墙板,脱硫石膏生产石膏板,用冶金产业的各种高炉矿渣生产矿渣水泥、制成矿棉吸音板等,另外,建材产业还能处理相当部分的城市垃圾,甚至部分有毒有害废弃物都能得到有效的消纳和利用。据统计,目前全国建材业每年消纳和利用的各类固体废弃物数量在4亿吨左右,约占全国工业部门固体废弃物利用总量的80%以上。
发展新型建材是改造传统建材和建筑的重要前提,以矿业加窑业为产业特征的传统建材业,目前尚属资源、能源消耗型产业。中国建材行业万元产值耗煤2.7吨、消耗矿山资源逾100吨,是发达国家平均水平的1.5倍-2倍;年能源消耗总量为2.4亿吨标准煤,矿产资源消耗近40亿吨,居全国各行业前列。就总量平均而言,主要建材产品单位能耗高于世界先进水平150%。目前,煤、电、油以及原材料的紧张已成为制约行业发展的突出问题。如何减少能源和资源的消耗,最大限度地提高能源和资源利用效率,同时减排降污,保护环境,使建材产业和建筑业成为节能、节水、节材、节地的可持续发展的现代化产业,已成为各级政府需要认真研究和解决的一个重要课题。[2]
2、新型建筑材料的应用
近几年来,建筑施工企业为适应日益激烈的市场竞争需要,积极推广应用三新技术成果,努力在加大建筑产品的技术含量上下功夫,这对提高质量、降本增效取得了显着的效果。但部分施工企业,常常因缺乏经验操作不当造成新的质量通病。给推广应用新技术、新材料、新工艺带来一定的负面效应。结合目前工程应用新技术、新材料的实践,就塑木复合材料(WPC)、UPVC水管的应用谈几点体会:
2.1 塑木复合材料(WPC)
塑木复合材料(WPC)是用木纤维或植物纤维填充、增强的改性热塑性材料,兼有木材性能和塑料成本的优点,经挤出或壓制成型的型材、板材或其他制品,替代木材和塑料。新型环保塑木材料及其制作方法,它是采用塑料、天然纤维和各种助剂配制而成。其制作方法是:在高混机中,将天然纤维加偶联剂进行表面改性,再加入塑料及各种助剂,混合均匀后放入挤出机中挤出,通过模具制成不同形状并快速冷却定型,切割成型材。本发明具有重量轻、强度高、阻燃性好、抗酸碱、无毒、无污染、无辐射等优点,并可加工成托盘等包装产品,还可以应用于建材、装饰材料等领域,适用范围广泛。
本产品不需要二次加工(如贴皮、转印、油漆等),具有天然的木质纹理。铺板:包括平台、路板、站台垫板。除铺板外,还有护墙板、天花板、装饰板、踏脚板、壁板、高速公路噪音隔板、海边铺地板、建筑模板、建筑模板、防潮板,均可使用塑木复合板材。此外,还可用于装饰边框、栅栏和庭园扶手、包装用垫板和组合托盘,以及家具(包括室外露天桌椅)、船舶坐舱隔板、办公室隔板、贮存箱、花箱、活动架、百页窗等。有以下特点:
一.塑木是用回收材料做成的
塑木(WPC)是使用回收塑料及废旧木屑或稻糠等天然纤维作为原料加工而成。当然,如有特殊需要也可用新塑料制成,如对颜色或性能等有特殊要求时。
二.加工塑木不需要特殊工具
塑木在加工上与木材一样简单易行,在某些方面甚至更容易一些。只需要用普通的木加工工具就可以对塑木进行切割、钻孔等处理。
三.炎热的气候对塑木的影响不大
适当的跨距和头到头、边到边的空隙就是为了抵消高温对塑木造成的影响。当温度升高时,塑木的韧性会增强,并且会有轻微的膨胀。
四.低温天气对塑木的影响依然不大
塑木即使在低温天气下仍然表现良好,然而,因为塑木的成分中塑料占50%,所以在极低温的天气里会因为变硬而较脆,最低使用温度可达到-40℃。 尽管塑木复合材料有很多优点,但迄今仍存在不足,如抗老化性差、抗蠕变性差、色彩的一致性和持久性差、会受微生物侵蚀、拉伸强度明显低于普通木制品。这些不足需要从配方和工艺等入手深入研究吸取国外经验,不断提高塑木产品的生产技术和质量水平。
例如,配方和加工工艺条件对于制品的美观和耐老化很关键。由于木质材料并不吸附普通的矿物基颜料,因此其色彩完全取决于自身被树脂湿润的好坏和木纤维在聚合物基体中分散的好坏。分散不充分将导致没有着色的木质材料出现可见的白点。表面的木质材料颗粒也得不到树脂的保护,而容易潮湿和受到微生物的攻击,降低力学性能。
2.2 UPVC排水管
UPVC排水管的应用聚氯乙烯(UPVC) 塑料管与铸铁管相比具有重量轻、耐酸耐碱、阻流小、不结垢,价格便宜、运输和安装轻便、表面不用涂漆等优点,在正常的条件下作为建筑排水管于户外使用,寿命可达40年以上,是取代铸铁管的理想的排水材料。
但由于UPVC排水管与铸铁管相比,存在机械强度低,抗老化性能差,线性膨胀系数大等缺点,故在施工中必须加以注意:第一、UPVC管不得暗设,也不得半明半暗安装,以防止挤压破裂引起渗漏。第二,UPVC管耐热性能差,故安装时不得穿越烟道,同时与家用灶具边的净距应大于400mm。第三,为防止断裂变形,影响排水效果,UPVC管不得穿越建筑物沉降缝。第四,因其外壁受环境影响会产生凝结水,管子不宜穿越储藏室,以免影响使用功能;冬季施工时,应采用防寒防冻措施,以保证胶粘剂的粘结质量。第五,由于UPVC管的线性膨胀系数比铸铁管要大得多,为解决管道的伸缩问题及立管连接不产生伸缩应力,伸缩节的设置部位及设置的间距必须符合规范要求。
3、新型建筑材料的发展趋势
3.1 建筑垃圾的综合利用
建筑垃圾的综合利用近几年,我国在建筑垃圾开发利用方面投入了相当大的资金,不少地区将建筑垃圾作为一种再生资源,对固体废弃物加以筛分、破碎后制成建筑垃圾砖或用作路基垫层及地基垫层;对不可理垃圾则堆山造景加以利用。其中,建筑垃圾砖取代传统粘土实心磚作为砌体材料,净化了环境,节约了能源,保护了土地资源,是一种具有经济效益和社会效益的产品,从而使建筑业走上了一条良性循环的经济模式,成为建筑业可持续发展的动力。
3.2其他节能建筑材料利用
其他节能建筑材料太阳能是人类可以利用的最丰富、最洁净、最理想的能源,随着太阳能光电转换技术的不断突破,在建筑中利用太阳能成为了可能。因此,美、日、欧等工业发达国家非常重视太阳能的利用,纷纷推出开发《太阳屋计划》。我国太阳能的利用近年来取得可喜的成果:天津市奇信太阳能科技有限公司已成功研制建材化太阳能集热器,成为国内建材太阳能技术发展的先行者;而号称为中国太阳能第一楼建筑的北京北苑太阳能示范工程,其能源全部采用太阳能,已良好运转半年之久。可以预见,采用光能转换技术与建筑的屋顶、外墙、窗户等结合集结成复合产品,很可能成为2l世纪一类重要的新型建材制品,既可作为建筑的制品或部品,又可以进行太阳能发电,将有极为广阔的发展前景。
4、结论
发展新型建材是实施建材工业“由大变强、靠新出强”跨世纪发展战略的必然选择,也是贯彻我国建材工业“控制总量,调整结构”方针的重要措施,更是实施我国国民经济可持续发展战略的要求。研究制定新型建筑材料行业“十五”规划,对于引导新型建材行业规范、有序、健康发展,意义重大。
参考文献:
[1] 百科名片,新型建筑材料,http://baike.baidu.com/view/9562.htm#1.
[2] 百度文库, 建筑材料, http://wenku.baidu.com/view/d4965f19ff00bed5b9f31d55.html
[3] 陈福广.对墙材革新的战路思考.新型建筑材料,2010,1:38.
[4] 王金奎,李刚. 建筑节能与新型建筑材料的发展[J]. 河北建筑工程学院学报 , 2003,(04) .
关键词:新型建筑材料;塑木复合材料;建筑垃圾的综合利用
引 言
中国建筑材料工业规划研究院院长刘长发认为,装饰装修材料的发展方向与经济社会发展水平、人们的富裕程度密切相关,我国的建筑装饰装修材料将向三个方向发展:部品化,以工厂化生产为标志,像造汽车一样造房子,而建材业为适应这一需求,从以原材料生产为主转向以加工制品业为主;绿色环保化,建材在制造、使用及废弃物处理过程中,对环境污染最小并有利于人类健康,如节能型屋面产品、节能型墙体产品等;智能化,应用高科技实现对材料及产品各种功能的可控可调。生产和使用新型建筑材料,既节能、节地、减少资源浪费,保护生态环境,又可启动、刺激消费;促进建筑业和住宅产业的现代化。
1、绪论
1.1 概述
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,包括的品种和门类很多。一般来说,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著减轻建筑物自重,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。
我国的新型建材工业,在党和政府的高度重视和支持下,经过20多年的发展,已具备了相当的规模和较为齐全的品种。随着许会主义市场经济体制的建立、城镇居民安居工程的实施,我国的新型建材工业必将得到更大的发展。[1]
1.2 发展新型建筑材料的意义
发展新型建材是发展循环经济的重要环节,建筑材料行业是利用各类废弃物最多、潜力最大的行业。发展循环经济为建材行业赋予了新的生机,目前,中国建材工业消纳了大量的工业和建筑废弃物,如利用煤炭行业的煤矸石烧砖,用电力行业的粉煤灰作为水泥的生产原料与混合材,生产粉煤灰砖和纤维水泥外墙板,脱硫石膏生产石膏板,用冶金产业的各种高炉矿渣生产矿渣水泥、制成矿棉吸音板等,另外,建材产业还能处理相当部分的城市垃圾,甚至部分有毒有害废弃物都能得到有效的消纳和利用。据统计,目前全国建材业每年消纳和利用的各类固体废弃物数量在4亿吨左右,约占全国工业部门固体废弃物利用总量的80%以上。
发展新型建材是改造传统建材和建筑的重要前提,以矿业加窑业为产业特征的传统建材业,目前尚属资源、能源消耗型产业。中国建材行业万元产值耗煤2.7吨、消耗矿山资源逾100吨,是发达国家平均水平的1.5倍-2倍;年能源消耗总量为2.4亿吨标准煤,矿产资源消耗近40亿吨,居全国各行业前列。就总量平均而言,主要建材产品单位能耗高于世界先进水平150%。目前,煤、电、油以及原材料的紧张已成为制约行业发展的突出问题。如何减少能源和资源的消耗,最大限度地提高能源和资源利用效率,同时减排降污,保护环境,使建材产业和建筑业成为节能、节水、节材、节地的可持续发展的现代化产业,已成为各级政府需要认真研究和解决的一个重要课题。[2]
2、新型建筑材料的应用
近几年来,建筑施工企业为适应日益激烈的市场竞争需要,积极推广应用三新技术成果,努力在加大建筑产品的技术含量上下功夫,这对提高质量、降本增效取得了显着的效果。但部分施工企业,常常因缺乏经验操作不当造成新的质量通病。给推广应用新技术、新材料、新工艺带来一定的负面效应。结合目前工程应用新技术、新材料的实践,就塑木复合材料(WPC)、UPVC水管的应用谈几点体会:
2.1 塑木复合材料(WPC)
塑木复合材料(WPC)是用木纤维或植物纤维填充、增强的改性热塑性材料,兼有木材性能和塑料成本的优点,经挤出或壓制成型的型材、板材或其他制品,替代木材和塑料。新型环保塑木材料及其制作方法,它是采用塑料、天然纤维和各种助剂配制而成。其制作方法是:在高混机中,将天然纤维加偶联剂进行表面改性,再加入塑料及各种助剂,混合均匀后放入挤出机中挤出,通过模具制成不同形状并快速冷却定型,切割成型材。本发明具有重量轻、强度高、阻燃性好、抗酸碱、无毒、无污染、无辐射等优点,并可加工成托盘等包装产品,还可以应用于建材、装饰材料等领域,适用范围广泛。
本产品不需要二次加工(如贴皮、转印、油漆等),具有天然的木质纹理。铺板:包括平台、路板、站台垫板。除铺板外,还有护墙板、天花板、装饰板、踏脚板、壁板、高速公路噪音隔板、海边铺地板、建筑模板、建筑模板、防潮板,均可使用塑木复合板材。此外,还可用于装饰边框、栅栏和庭园扶手、包装用垫板和组合托盘,以及家具(包括室外露天桌椅)、船舶坐舱隔板、办公室隔板、贮存箱、花箱、活动架、百页窗等。有以下特点:
一.塑木是用回收材料做成的
塑木(WPC)是使用回收塑料及废旧木屑或稻糠等天然纤维作为原料加工而成。当然,如有特殊需要也可用新塑料制成,如对颜色或性能等有特殊要求时。
二.加工塑木不需要特殊工具
塑木在加工上与木材一样简单易行,在某些方面甚至更容易一些。只需要用普通的木加工工具就可以对塑木进行切割、钻孔等处理。
三.炎热的气候对塑木的影响不大
适当的跨距和头到头、边到边的空隙就是为了抵消高温对塑木造成的影响。当温度升高时,塑木的韧性会增强,并且会有轻微的膨胀。
四.低温天气对塑木的影响依然不大
塑木即使在低温天气下仍然表现良好,然而,因为塑木的成分中塑料占50%,所以在极低温的天气里会因为变硬而较脆,最低使用温度可达到-40℃。 尽管塑木复合材料有很多优点,但迄今仍存在不足,如抗老化性差、抗蠕变性差、色彩的一致性和持久性差、会受微生物侵蚀、拉伸强度明显低于普通木制品。这些不足需要从配方和工艺等入手深入研究吸取国外经验,不断提高塑木产品的生产技术和质量水平。
例如,配方和加工工艺条件对于制品的美观和耐老化很关键。由于木质材料并不吸附普通的矿物基颜料,因此其色彩完全取决于自身被树脂湿润的好坏和木纤维在聚合物基体中分散的好坏。分散不充分将导致没有着色的木质材料出现可见的白点。表面的木质材料颗粒也得不到树脂的保护,而容易潮湿和受到微生物的攻击,降低力学性能。
2.2 UPVC排水管
UPVC排水管的应用聚氯乙烯(UPVC) 塑料管与铸铁管相比具有重量轻、耐酸耐碱、阻流小、不结垢,价格便宜、运输和安装轻便、表面不用涂漆等优点,在正常的条件下作为建筑排水管于户外使用,寿命可达40年以上,是取代铸铁管的理想的排水材料。
但由于UPVC排水管与铸铁管相比,存在机械强度低,抗老化性能差,线性膨胀系数大等缺点,故在施工中必须加以注意:第一、UPVC管不得暗设,也不得半明半暗安装,以防止挤压破裂引起渗漏。第二,UPVC管耐热性能差,故安装时不得穿越烟道,同时与家用灶具边的净距应大于400mm。第三,为防止断裂变形,影响排水效果,UPVC管不得穿越建筑物沉降缝。第四,因其外壁受环境影响会产生凝结水,管子不宜穿越储藏室,以免影响使用功能;冬季施工时,应采用防寒防冻措施,以保证胶粘剂的粘结质量。第五,由于UPVC管的线性膨胀系数比铸铁管要大得多,为解决管道的伸缩问题及立管连接不产生伸缩应力,伸缩节的设置部位及设置的间距必须符合规范要求。
3、新型建筑材料的发展趋势
3.1 建筑垃圾的综合利用
建筑垃圾的综合利用近几年,我国在建筑垃圾开发利用方面投入了相当大的资金,不少地区将建筑垃圾作为一种再生资源,对固体废弃物加以筛分、破碎后制成建筑垃圾砖或用作路基垫层及地基垫层;对不可理垃圾则堆山造景加以利用。其中,建筑垃圾砖取代传统粘土实心磚作为砌体材料,净化了环境,节约了能源,保护了土地资源,是一种具有经济效益和社会效益的产品,从而使建筑业走上了一条良性循环的经济模式,成为建筑业可持续发展的动力。
3.2其他节能建筑材料利用
其他节能建筑材料太阳能是人类可以利用的最丰富、最洁净、最理想的能源,随着太阳能光电转换技术的不断突破,在建筑中利用太阳能成为了可能。因此,美、日、欧等工业发达国家非常重视太阳能的利用,纷纷推出开发《太阳屋计划》。我国太阳能的利用近年来取得可喜的成果:天津市奇信太阳能科技有限公司已成功研制建材化太阳能集热器,成为国内建材太阳能技术发展的先行者;而号称为中国太阳能第一楼建筑的北京北苑太阳能示范工程,其能源全部采用太阳能,已良好运转半年之久。可以预见,采用光能转换技术与建筑的屋顶、外墙、窗户等结合集结成复合产品,很可能成为2l世纪一类重要的新型建材制品,既可作为建筑的制品或部品,又可以进行太阳能发电,将有极为广阔的发展前景。
4、结论
发展新型建材是实施建材工业“由大变强、靠新出强”跨世纪发展战略的必然选择,也是贯彻我国建材工业“控制总量,调整结构”方针的重要措施,更是实施我国国民经济可持续发展战略的要求。研究制定新型建筑材料行业“十五”规划,对于引导新型建材行业规范、有序、健康发展,意义重大。
参考文献:
[1] 百科名片,新型建筑材料,http://baike.baidu.com/view/9562.htm#1.
[2] 百度文库, 建筑材料, http://wenku.baidu.com/view/d4965f19ff00bed5b9f31d55.html
[3] 陈福广.对墙材革新的战路思考.新型建筑材料,2010,1:38.
[4] 王金奎,李刚. 建筑节能与新型建筑材料的发展[J]. 河北建筑工程学院学报 , 2003,(04) .