復(fù)合塑料模板在建筑中的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望

翟 雁，郭曉波

（安陽工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，河南省安陽市 455000）

復(fù)合塑料模板在建筑中的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望

翟 雁，郭曉波

（安陽工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，河南省安陽市 455000）

綜述了我國建筑模板的發(fā)展歷程和使用概況。木質(zhì)膠合模板、組合鋼模板以及竹膠模板存在高能耗、高物耗、高污染等不同程度的弊端，復(fù)合塑料建筑模板不僅符合綠色施工的要求，也是節(jié)約資源的一項重要措施，更是我國建筑模板行業(yè)未來的發(fā)展趨勢。通過分析復(fù)合塑料建筑模板的特點及優(yōu)勢，指出了復(fù)合塑料建筑模板在我國的發(fā)展空間巨大，發(fā)展復(fù)合塑料建筑模板具有重要意義。因此，復(fù)合塑料建筑模板的發(fā)展前景廣闊，將成為模板行業(yè)今后發(fā)展的主要方向。

建筑模板 復(fù)合塑料 環(huán)保 應(yīng)用 發(fā)展前景

在建筑工程中，模板工程是混凝土成型的重要組成部分，作為主導(dǎo)程序，模板工程也是施工設(shè)計的重要內(nèi)容。模板工程的好壞不僅影響工程進(jìn)度，也決定了鋼筋混凝土工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。目前，市場上建筑模板材料主要包括鋼材類、木材類和塑料。鋼材類模板主要是組合鋼模板，在大型工程中應(yīng)用廣泛，可以說是目前的主流模板[1]。木材類模板通常指木模板和膠合模板，由于木模板耗材量大，周轉(zhuǎn)次數(shù)少，性能不高已經(jīng)被淘汰，而膠合模板規(guī)格靈活，可以滿足各種形式的混凝土澆筑，在國內(nèi)外應(yīng)用較受歡迎[2]。塑料模板是一種綠色環(huán)保和節(jié)能型模板，使用塑料模板方便快捷、滿足各種施工需要、能夠?qū)崿F(xiàn)“四節(jié)一環(huán)保”的文明施工要求，因此，復(fù)合塑料建筑模板具有廣闊的應(yīng)用前景。本文綜述了我國建筑模板發(fā)展和應(yīng)用狀況以及復(fù)合塑料建筑模板的優(yōu)勢及發(fā)展前景。

1 我國建筑模板發(fā)展和使用概況

我國建筑模板自使用以來就采用木模板，直到1978年，才從國外引進(jìn)了組合鋼模板和木材類膠合模板。此后，國家推行“以鋼代木”政策，組合鋼模板得到了大力推廣，并很快占據(jù)市場的半壁江山，而傳統(tǒng)木模板也逐漸被膠合模板取代。我國每年消耗的鋼材和木材的數(shù)量十分驚人，為改變這種資源消耗狀況，1993年，國家科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會批準(zhǔn)了鋼竹模板和竹膠模板作為重點推廣項目。盡管有多種建筑模板，包括新型塑料建筑模板問世，但仍然是以鋼材、木材和竹材為原料構(gòu)成的模板占據(jù)市場[3]。據(jù)統(tǒng)計，2014年，我國消耗建筑模板11.42億平方米，包括2.05億平方米的竹膠模板、3.17億平方米的鋼模板和6.20億平方米的木膠合模板[4]。

木質(zhì)膠合模板、組合鋼模板以及竹膠模板都存在不同程度的弊端，使其應(yīng)用受限。建筑施工中的雙面覆膜木質(zhì)膠合模板周轉(zhuǎn)次數(shù)最高為25次，而普通的木質(zhì)膠合模板周轉(zhuǎn)3次就無法再用了。根據(jù)當(dāng)前建筑業(yè)的發(fā)展和模板的使用情況，我國每年需消耗33.5萬公頃的森林才能滿足建筑行業(yè)對木質(zhì)膠合模板的需求；但我國是木材資源短缺國家，森林覆蓋率不及世界平均水平的60%，人均森林面積還不到世界平均水平的25%。由于建筑行業(yè)的快速發(fā)展，木材消耗量大，樹木成長速率遠(yuǎn)不及木材消耗速率。因此，木模板的高需求破壞了自然環(huán)境，與綠色施工的宗旨背道而馳。

與木模板相比，組合鋼模板不僅周轉(zhuǎn)次數(shù)高，而且還可以回收利用。目前，市場上僅有40種規(guī)格，配件28種，每家鋼模板企業(yè)一般只生產(chǎn)3～4種。這就導(dǎo)致建筑鋼模板施工缺乏標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，一旦出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件缺失問題，就會找其他替代品，無法充分發(fā)揮模板體系的作用[5]。因此，鋼模板的使用效果就降低了，施工效率低下。除此之外，鋼模板的尺寸較小，拼縫較多，如果遇到大面積清水混凝土施工，該模板就很難適用。另外，鋼模板質(zhì)量大，搬運時費力費時，而且制作工藝繁瑣、配件多、原料消耗多，冶煉時會造成環(huán)境污染。

竹膠模板具有許多優(yōu)點（如幅面大、表面光滑、強(qiáng)度高、耐磨、易脫模、成本低以及反復(fù)使用率高等），因此占據(jù)較大市場份額；但竹膠模板對生產(chǎn)工藝要求十分嚴(yán)格， 對施工要求也比較高[6]。在生產(chǎn)過程中，一旦出現(xiàn)膠合強(qiáng)度不夠的狀況，就會導(dǎo)致竹膠模板分層開膠、降低使用效率。膠合強(qiáng)度是生產(chǎn)竹膠模板的一個重要參數(shù)，該參數(shù)由黏膠劑質(zhì)量和熱壓工藝決定。黏膠劑質(zhì)量在生產(chǎn)過程中受多種因素影響，不同公司生產(chǎn)的黏膠劑質(zhì)量會有所差異，很難保證其穩(wěn)定性，因此就影響竹膠模板的質(zhì)量。

復(fù)合塑料模板是一種新型的綠色環(huán)保和節(jié)能型模板，使用復(fù)合塑料模板方便快捷，可滿足各種施工需要，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。

2 復(fù)合塑料建筑模板的特點

與其他材料相比，生產(chǎn)和應(yīng)用復(fù)合塑料模板的能耗較低（如聚氯乙烯的生產(chǎn)能耗僅為鋼材能耗的20.0%、鋁材的12.5%。），因此推廣復(fù)合塑料模板是“以塑代鋼”、“以塑代木”、節(jié)約資源和能耗的重要措施。復(fù)合塑料模板在國外發(fā)展較快，在歐美等國家發(fā)展更迅速，有取代組合鋼模板和膠合模板的趨勢，并且正向組合鋁框以及鋼礦塑料模板演化。復(fù)合塑料模板不僅可以作為澆筑混凝土的豎直和水平支撐面板，還可以對圖案進(jìn)行預(yù)先雕刻并用于裝飾。復(fù)合塑料模板可以很好地解決澆筑混凝土所需的剛度，如果和木框或者鋼框組合還可以大幅提高其周轉(zhuǎn)次數(shù)。德國Hunnebeck模板公司于2003年研制的鋁框塑料模板，周轉(zhuǎn)次數(shù)可達(dá)300次以上；韓國韓華集團(tuán)研發(fā)的玻璃纖維增強(qiáng)塑料模板，又稱GMT塑料模板，可用作樓板模板和墻體模板施工，是未來的發(fā)展趨勢。除此之外，歐美等有些國家已將塑料模板用于海底隧道、跨海大橋、橋梁等市政工程，因此塑料模板的開發(fā)前景十分廣闊?？傊?，無論從成本、環(huán)保、節(jié)約資源還是從應(yīng)用前景考慮，復(fù)合塑料模板是建筑模板中的重要研究內(nèi)容[7]。

我國的復(fù)合塑料建筑模板也經(jīng)歷了30多年的發(fā)展歷程，目前研制的復(fù)合塑料模板整體性能較好，吸水膨脹率較低，即使長期泡在水中，也不會分層，更不會影響模板的尺寸，而且其表面硬度高，韌性好，在極寒地區(qū)和高溫地區(qū)都不會影響其使用。復(fù)合塑料模板的可采取任意方式組合，能承受各種施工載荷，并且在施工過程中不易爆膜[8]。同時，復(fù)合塑料模板耐酸、耐水、耐摩擦、容易清潔，可以使用8年。復(fù)合塑料模板質(zhì)量輕，在施工過程中無論是挪移還是拆裝都非?？旖?，節(jié)省人力和工期，可極大加快施工速度，有廣闊的發(fā)展空間。

3 復(fù)合塑料建筑模板的優(yōu)勢

3.1 施工方便快捷

復(fù)合塑料模板在建筑施工過程中具有許多優(yōu)勢：1）模板板面平整、光滑且縫隙小，能滿足清水混凝土施工的要求，建筑物不需要再二次抹灰；2）模板質(zhì)量輕，在施工過程中可極大減小勞動強(qiáng)度；3）模板的規(guī)格比較靈活，在各種建筑中均可使用；4）模板可鋸、可刨、可釘；5）部分模板強(qiáng)度比較高，并且可以以模塊形式進(jìn)行拼裝。因此，簡化了支撐體系，節(jié)約了木方，也減少了拆模工序。

3.2 使用壽命長

建筑工程中，使用復(fù)合塑料模板省工、省料還省時。在施工過程中不需要特殊保養(yǎng)，也不需要脫模劑，更重要的是，塑料模板的使用次數(shù)多、壽命長。

3.3 物理性能好

復(fù)合塑料模板物理性能好，耐熱、耐火、耐老化。使用復(fù)合塑料模板不受雨天、高溫、嚴(yán)寒等惡劣天氣的限制，可在雨天使用，也可在高溫（60 ℃）及嚴(yán)寒（-20 ℃）條件下使用。

3.4 環(huán)保性能好

復(fù)合塑料模板可全部回收使用，而且廢棄塑料（如白色垃圾）完全可以當(dāng)作原料使用，因此使用復(fù)合塑料模板是綠色施工的重要保障。

3.5 適應(yīng)性能好

復(fù)合塑料模板還可以用于潮濕、氯鹽侵蝕環(huán)境以及能夠承受一定的高溫（小于700 ℃不燃燒）。有效解決了傳統(tǒng)膠合板及鋼組合模板怕潮濕和腐蝕的問題。

4 復(fù)合塑料建筑模板的發(fā)展意義

4.1 綠色施工的有力保障

使用復(fù)合塑料建筑模板完全可以做到無污染、無建筑垃圾、無噪音、無粉塵，在施工過程中不需要水電，完全達(dá)到了“四節(jié)一環(huán)?！钡奈拿魇┕ひ骩9]。

4.2 節(jié)約木材的重要途徑

使用復(fù)合塑料模板是節(jié)約木材的重要途徑，也是保護(hù)森林的重大措施。在我國所有使用木材的行業(yè)中，建筑行業(yè)用量約占70%。如果使用復(fù)合塑料建筑模板，每年可節(jié)約木材700萬m3，相當(dāng)于保護(hù)了133.5萬公頃的森林。

4.3 為綠色環(huán)保循環(huán)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造新路

使用復(fù)合塑料建筑模板也是為循環(huán)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造新路。塑料模板的生產(chǎn)需要大量的塑料，隨著建筑業(yè)的發(fā)展和塑料模板的應(yīng)用越來越廣泛，所需原料越來越多，而每年回收的5 000 kt 白色垃圾，可以解決塑料模板的原料問題，為我國的循環(huán)經(jīng)濟(jì)做出了巨大貢獻(xiàn)[10]。

4.4 為模板支撐體系改革創(chuàng)造有利條件

在建筑中使用帶肋塑料模板、模塊組裝式快塑模板、中空塑料模板等時，可以只用主檁條，而省去了次檁條，可極大簡化支撐體系。如果使用模塊組裝式快塑模板，則還帶有“快拆系統(tǒng)”，該系統(tǒng)可進(jìn)一步提高模板周轉(zhuǎn)率和簡化支撐體系，使功效極大提高，因此為模板的支撐體系朝著簡化方向發(fā)展提供了有利條件。

5 結(jié)語

復(fù)合塑料模板的生產(chǎn)和能耗遠(yuǎn)低于其他模板，是一種節(jié)約型和環(huán)保型建筑材料，其應(yīng)用和推廣是“節(jié)約資源和能耗”的一項有力措施。今后的發(fā)展方向是引導(dǎo)建筑企業(yè)盡量快速適應(yīng)綠色施工和循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)，從而增加整個建筑行業(yè)的技術(shù)含量及顯著提高節(jié)能效果。

[1] 李明東， 劉星煒. 建筑復(fù)合塑料模板的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀[J].建筑科學(xué)， 2012（9）:230-233.

[2] 糜嘉平. 歐洲斯洛文尼亞塑料模板的發(fā)展與應(yīng)用技術(shù)[J].建筑技術(shù)， 2013， 44（8）: 682-683.

[3] 王紹敏. 我國建筑模板行業(yè)發(fā)展的突出問題、爭議與對策建議[J]. 建筑施工， 2011， 33（9）: 849-853.

[4] 糜嘉平. 節(jié)能新材//國內(nèi)外塑料模板介紹[J]. 建筑施工，2008， 30（9）: 815-816.

[5] 冼漢光.“以塑代木”產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與思考[EB/OL].[2014-07-01].http://news.idoican.com.cn/zhjzb/html/2014-07/01/.

[6] 張學(xué)霞， 劉星偉， 宋瑞文. PVC塑料建筑模板基本性能試驗研究[J]. 低溫建筑技術(shù)， 2013（9）: 38-40.

[7] 程時煙. 長纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料組合模板在建筑工程中的應(yīng)用[J]. 福建建筑， 2015（1）: 75-77.

[8] 余少樂， 張其林， 陳海洲， 等. 塑料模板在建筑工程中的應(yīng)用研究[J]. 施工技術(shù)， 2014（5） : 29 -32．

[9] 劉彤， 李季， 公偉廣. 淺述塑料模板的優(yōu)越性與國內(nèi)外研究現(xiàn)狀[J]．廣州化工， 2010， 38（5）: 32-34．

[10] 李正. 塑料模板的性能及其應(yīng)用優(yōu)勢[J]. 技術(shù)與市場，2013（6）: 86-88.

Application status and prospect of composite plastic construction formwork in the construction

Zhai Yan， Guo Xiaobo
（School of Mechanical Engineering， Anyang Institute of Technology， Anyang 455000， China）

The development course and application of construction formwork in China was summarized. The wood veneer， combination steel template and bamboo plywood framework had the disadvantages of high energy consumption，high material consumption and high pollution. The composite plastic construction formwork not only met the requirements of green construction but saved the resources as well. It was the future development trend of construction formwork industry in China. The composite plastic construction formwork in China had great development space and significance through analyzing its characteris and advantages. Therefore， the composite plastic construction formwork has broad development prospect which will become the main direction of the formwork industry.

construction formwork；composite plastics；environmental protection；application；development prospect

TQ 322.9

A

1002-1396（2015）05-0090

2015-05-29；

2015-07-11。

翟雁，女，1978年生，講師，碩士，2006年畢業(yè)河南科技大學(xué)，機(jī)械制造及其自動化專業(yè)，主要研究方向為機(jī)械制造、機(jī)器人、計算機(jī)仿真。

國家自然科學(xué)基金——康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人在線評估上肢肌痙攣方法的研究（U1204613）。