曾 燕
淺析《新型墻體材料產(chǎn)品目錄(2016年本)》中新型墻體材料的發(fā)展及其應(yīng)用
曾 燕
(廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣西南寧 530007)
新型墻體材料是區(qū)別與傳統(tǒng)燒結(jié)磚等而研發(fā)和使用的一類(lèi)墻體材料,是適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的結(jié)果。本文通過(guò)對(duì)2016年本和2013年本《新型墻體材料產(chǎn)品目錄》對(duì)比,整理了新型墻體材料的分類(lèi),解讀了結(jié)構(gòu)調(diào)整方向,同時(shí)對(duì)新增的墻體材料的應(yīng)用做了簡(jiǎn)要的分析,提出了新型墻體材料的發(fā)展方向。
新型墻體材料;土木工程;應(yīng)用
傳統(tǒng)的墻體材料是主要以實(shí)心黏土燒結(jié)磚為主的一類(lèi)墻體材料,而生產(chǎn)實(shí)心黏土磚,每年燒磚耗用約100萬(wàn)畝土地,其中毀田造磚2萬(wàn)畝,而我國(guó)土地人均資源只有世界人均資源的三分之一;再者,實(shí)心粘土磚的年生產(chǎn)能耗達(dá)6000萬(wàn)噸標(biāo)煤[1],因而以新型墻體材料取代傳統(tǒng)的實(shí)心黏土磚勢(shì)在必行。為節(jié)約有限的土地資源和能源,國(guó)家實(shí)行了墻體改革政策。近年來(lái)在墻體材料工藝和性能上不斷改進(jìn)的同時(shí),也不斷的嘗試和開(kāi)發(fā)以廢棄資源再利用取代傳統(tǒng)的黏土原料,而派生出多種新型的墻體材料。所以,對(duì)新型墻體材料在土木工程中應(yīng)用分析有重要意義。
隨著墻材行業(yè)改革發(fā)展和形勢(shì)變化的需要,中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)同中國(guó)磚瓦工業(yè)協(xié)會(huì)等組織在2013年本的基礎(chǔ)上作了進(jìn)一步修訂、完善,形成了《新型墻體材料產(chǎn)品目錄(2016年本)》和《墻體材料行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2016年本)》。而我國(guó)新型墻體材料種類(lèi)分類(lèi)即按照《新型墻體材料產(chǎn)品目錄(2016年本)》分為四大類(lèi),分別是板材類(lèi)、砌塊類(lèi)、磚類(lèi)、其它。經(jīng)整理歸類(lèi)得到如下表格:
當(dāng)然,表中的各類(lèi)墻體材料都應(yīng)符合相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),而新增的為2013年本目錄基礎(chǔ)上新增的幾種新墻材。
《墻體材料行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2016年本)》作為指導(dǎo)其行業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展的依據(jù),也會(huì)隨著國(guó)家和技術(shù)的發(fā)展,不斷更新和提出更高的要求。此指導(dǎo)目錄主要依據(jù)生產(chǎn)的規(guī)模、機(jī)械化程度、原料的獲取等方面把新墻材主要分為鼓勵(lì)發(fā)展、限制、淘汰三大類(lèi)。如紙面石膏板的產(chǎn)品中,鼓勵(lì)類(lèi)的要求是以工業(yè)副產(chǎn)石膏為主要原料,單線年生產(chǎn)規(guī)模3000萬(wàn)平方米及以上生產(chǎn)線,限制類(lèi)的是單線年生產(chǎn)規(guī)模3000萬(wàn)平方米及以下生產(chǎn)線,淘汰年產(chǎn)2000萬(wàn)平方米以下的紙面石膏板生產(chǎn)線;鼓勵(lì)利用煤矸石、粉煤灰、頁(yè)巖、建筑渣土、建筑基坑土、江河湖(渠)海淤泥、污泥、建設(shè)用地平整土丘荒坡土等為主要原料生產(chǎn)的各種磚;限制機(jī)械化程度較低,單線年生產(chǎn)規(guī)模50萬(wàn)平方米以下的石膏砌塊生產(chǎn)線;淘汰破壞農(nóng)田、耕地和破壞環(huán)境取土燒制的實(shí)心粘土磚生產(chǎn)線。
墻體材料的應(yīng)用歷史長(zhǎng)達(dá)2000多年,從它的定義可知,墻體材料指用來(lái)砌筑墻體結(jié)構(gòu)的塊狀材料,在一般房屋等建筑中起承重、圍護(hù)和隔斷的作用[2]。過(guò)去,由于很多房屋建筑結(jié)構(gòu)為砌體結(jié)構(gòu),墻體材料常作為承重墻的主要材料;如今,隨著高層建筑的普及,建筑多為混凝土框架或框減結(jié)構(gòu),墻體材料不再承擔(dān)承重的作用,主要起圍護(hù)、隔斷等作用,同時(shí)向輕質(zhì)、高強(qiáng)、環(huán)保發(fā)展,增加其隔熱、隔音、節(jié)能、防火等附加功能。
3.1 墻體板材
從最新的目錄可知,板材類(lèi)的墻體材料主要分為石膏類(lèi)墻板、水泥類(lèi)墻板、建筑用U型玻璃、復(fù)合墻板等,隨著技術(shù)進(jìn)步,住宅產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加快,各種新型墻材層出不窮。
石膏類(lèi)墻板現(xiàn)在應(yīng)用的比較成熟的有紙面石膏板、石膏空心板。紙面石膏板是以建筑石膏為主要原料,摻入適量添加劑與纖維做板芯,以特制的板紙為護(hù)面,經(jīng)加工制成的板材,它具有質(zhì)輕、保溫、吸聲、防火等特點(diǎn),主要用于吊頂、隔墻、內(nèi)墻貼面、天花板、吸聲板等。厚度為10mm的紙面石膏板其表觀密度只有23kg/m2,可以算得上是輕質(zhì)板材中質(zhì)輕之最。我國(guó)在70年代末從其他國(guó)家引入紙面石膏板生產(chǎn)工藝,發(fā)展至今,除了傳統(tǒng)的紙面石膏板,還有在原料中加入一些玻璃纖維而制備的耐火石膏板,其遇火穩(wěn)定時(shí)間可以進(jìn)一步延長(zhǎng);還有以有機(jī)硅防水劑加入到板芯成材過(guò)程中而得到的耐水石膏板;變相石膏板[3]是近年研究比較熱門(mén)的一種復(fù)合石膏板,所謂變相石膏板指的是變相材料與石膏板復(fù)合,變相材料是能夠在不同環(huán)境溫度下通過(guò)吸熱或放熱產(chǎn)生相變化,從而進(jìn)行能量的儲(chǔ)存或釋放的一類(lèi)材料,變相石膏板相應(yīng)的具有很好的儲(chǔ)溫、調(diào)溫和控溫性能,可以應(yīng)用于建筑外墻內(nèi)壁材料,建筑外墻蓄熱保溫材料,建筑內(nèi)墻,張維維[4]等人利用變相石膏板填充到混凝土空心砌塊孔洞中,得到變相混凝土砌塊,可以達(dá)到炎熱時(shí)降低室溫,寒冷時(shí)升高室溫,提高墻體材料的蓄熱能力和熱惰性,達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。但目前,相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家紙面石膏板人均超過(guò)5m2,而我國(guó)只有2m2,還是有一定差距,但是在建筑節(jié)能的倡導(dǎo)下,建筑石膏用板將會(huì)進(jìn)一步加大推廣和使用力度。
其他類(lèi)墻板,目前也是朝著比強(qiáng)度高、保溫隔熱性能好等方向發(fā)展。我國(guó)2012年引進(jìn)的木絲水泥板就是其中一種比較新型的墻體板材,具有輕質(zhì)、環(huán)保、保溫隔熱性能好、優(yōu)良的韌性、熱惰性指標(biāo)高等特點(diǎn),熱惰性指標(biāo)達(dá)到玻璃幕墻復(fù)合墻體和一般巖棉與水泥板的 3倍以上[5]。歐洲早在十幾年前就使用此墻體板材建別墅,近些年也在一些被動(dòng)式建筑、公用建筑等中有所使用。而今的發(fā)展方向是將它作為一種預(yù)制墻體,特別適合做框架結(jié)構(gòu)建筑的圍護(hù)材料甚至支撐材料,提高了建筑的預(yù)制率。
3.2 砌體材料
砌體材料近幾年也發(fā)展的比較快,傳統(tǒng)的燒結(jié)類(lèi)砌塊、混凝土空心砌塊作為中高層建筑墻體材料使用廣泛,在一些農(nóng)村自建房中也有比較多的使用。蒸壓加氣混凝土砌塊是今年來(lái)發(fā)展比較迅速的一種砌體材料,蒸壓加氣混凝土砌塊相比于粘土砌塊,單位體積重量只有其三分之一,保溫性能提高3-4倍,隔音性能、抗?jié)B性能均優(yōu)于粘土磚,同時(shí)具有很好的可加工性能,所以通常用于建筑物的外填充墻和非承重內(nèi)隔墻,也可與其它材料組合成為具有保溫隔熱功能的復(fù)合墻,但是由于遇水易變性,不宜用于最外層,蒸壓加氣混凝土對(duì)配套砂漿的要求也較高。
蒸壓泡沫混凝土,是2016年新型墻體材料目錄中新增的材料,它是采用發(fā)泡劑(合成發(fā)泡劑、蛋白類(lèi)發(fā)泡劑等)機(jī)械制備泡沫,再將泡沫混入到由水泥基膠凝材料、集料、摻合料、外加劑和水拌合的料漿中,形成具有微氣孔結(jié)構(gòu)的料漿,再經(jīng)澆注成型、蒸壓反應(yīng)制作成。與蒸壓加氣混凝土不同的是發(fā)泡機(jī)理不同的是其發(fā)泡機(jī)理是物理發(fā)泡[6],其氣泡分布均勻,且形成的氣孔直徑范圍比較集中,可以減少由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)分布不均勻而出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。我國(guó)在2013 年就實(shí)施了 GB/T 29062—2012《蒸壓泡沫混凝土磚和砌塊》[7]的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)中說(shuō)明了蒸壓泡沫混凝土適用于工業(yè)與民用建筑、構(gòu)筑物非承重部位。我國(guó)絕大多數(shù)應(yīng)用于建筑節(jié)能保溫方面。
3.3 建筑用磚
建筑用磚在2016年新型墻體材料目錄中,并沒(méi)有新增材料,還是原來(lái)的9種。同時(shí)根據(jù)其功能用于道路、墻體、圍護(hù)結(jié)構(gòu)等方面。
3.4 其他類(lèi)新型墻體材料
近年,利用各種工業(yè)、農(nóng)業(yè)、礦山廢渣、建筑渣土、淤泥、污泥等制備墻材產(chǎn)品也因環(huán)保觀念的強(qiáng)化而成為研究的熱門(mén)。例如江蘇南京鑫翔公司干化污泥制磚取得了不錯(cuò)的成效,解決了污泥處置的一大難題,其生產(chǎn)符合國(guó)家綠色建筑的發(fā)展方向。但在廢舊利用制備墻體材料中,由于一些廢渣、污泥中會(huì)存在一些重金屬或放射性核素,一旦使用超標(biāo)或者放射性核素含量較高的墻體材料建造住宅,會(huì)引起室內(nèi)放射性水平增高,受照劑量也將增加,影響居民身體健康,因而對(duì)于廢舊利用制備去趟類(lèi)新型墻體材料,新增放射性核素限量符合GB6566《建筑材料放射性核素限量》要求。
新型墻體材料隨著社會(huì)和現(xiàn)代建筑的需求,還將不斷更新和改善。將會(huì)向著更加環(huán)保、節(jié)能、高效的方向發(fā)展,而墻體材料的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也將順應(yīng)發(fā)展方向的要求隨之調(diào)整,相信在國(guó)家的調(diào)控和科研工作者的創(chuàng)新下,墻體材料發(fā)展將不斷持續(xù)前進(jìn)。
[1]2014-2015年我國(guó)粘土行業(yè)概況及現(xiàn)狀分析[EB/OL]. //http://www.cbtia.com/news/2015/12-8/H104138705.shtml,2015–12–18
[2]《建筑材料》[M],北京:電子工業(yè)出版社,2016
[3]劉鳳利、朱教群、馬保國(guó)等,相變石膏板制備及其在建筑墻體中應(yīng)用的研究進(jìn)展[J],硅酸鹽學(xué)報(bào),2016(8)
[4]張維維、程建杰、張?jiān)?,南京地區(qū)夏季復(fù)合相變混凝土砌塊運(yùn)用效果研究[J]. 混凝土與水泥制品, 2015(6)
[5]鐘世云,大型木絲水泥墻板及其應(yīng)用[J],新型建筑材料,2016(8)
[6]谷亞新、王小萌,淺析泡沫混凝土和蒸壓加氣混凝土[J],混凝土,2015(12)
[7]GB/T 29062—2012蒸壓泡沫混凝土磚和砌塊[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2012
曾燕(1988.7~),女,湖南邵東,廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師,碩士研究生,研究方向:材料學(xué)。
TU52
A
2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
1007-6344(2017)03-0345-02