新型墻體材料發(fā)展綜述

周飛霞 莫啟明 王瑜

【摘 要】新型墻體材料是今后發(fā)展的必然趨勢，本文介紹了新型墻體材料的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀，描述了新型墻體材料從無到有，從低層次到高層次的發(fā)展歷程，對新型墻體材料的現(xiàn)狀作了系統(tǒng)的分析。

【關(guān)鍵詞】新型墻體材料;發(fā)展歷史;現(xiàn)狀;趨勢

【Abstract】New wall materials are the inevitable trend of future development. This paper introduces the development history and current situation of new wall materials， describes the development of new wall materials from scratch， from low level to high level， and on new wall materials. The status quo has been systematically analyzed.

【Key words】New wall materials;Development history;Status quo;Trend

傳統(tǒng)的墻體材料不但消耗大量的土地資源，而且對環(huán)境造成嚴重污染。新型墻體材料是指除實心粘土磚以外采用新技術(shù)、新工藝、新材料生產(chǎn)的所有建筑墻體材料，具有節(jié)土、節(jié)能、利廢、環(huán)保和保溫隔熱等多種功能，其中復(fù)合墻板不僅保溫隔熱，而且具有防火、吸音、防水、輕質(zhì)、省料、裝配靈活、節(jié)約面積、低成本等特點。

1. 新型墻體材料的發(fā)展歷史

新型墻體材料的發(fā)展是一個逐漸發(fā)展的過程，經(jīng)歷了膨脹發(fā)展、治理、再上一個臺階發(fā)展，這樣一個階段，不管是發(fā)達國家或發(fā)展中國家都有這么一個階段，每一階段都有著一個深層次意義，即技術(shù)、質(zhì)量、產(chǎn)品檔次以及能耗、環(huán)保等個個層次的提高[1]。

1.1 第一階段：新型墻體材料的出現(xiàn)。

起源于l8世紀的英國工業(yè)革命不僅推動了當時歐洲的經(jīng)濟發(fā)展，同時也推動了新型墻體材料的出現(xiàn)。最早是德國在1854年發(fā)明了灰砂磚，1898年建立了第一家正式的灰砂磚廠，到1905年灰砂磚廠發(fā)展到了209家;美國人在1866年獲得了生產(chǎn)混凝土砌塊的專利，但進入20世紀以后混凝土砌塊才有大規(guī)模的發(fā)展;紙面石膏板1890年由美國人發(fā)明，到1902年正式投入生產(chǎn);加氣混凝土在1889年問世，1929年投入工業(yè)生產(chǎn)。

1.2 第二階段：新型墻體材料的初步發(fā)展。

二次世界大戰(zhàn)以后，各國經(jīng)濟迅速恢復(fù)和發(fā)展，對房屋的需求量猛增，房屋向質(zhì)量和舒適度更高的方向發(fā)展，傳統(tǒng)的墻體材料已不能適應(yīng)當時的建筑需要。建筑工業(yè)化熱潮興起，大大促進了水泥工業(yè)及混凝土應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了許多工業(yè)化的建筑體系，如大板體系、框架結(jié)構(gòu)等，刺激了相應(yīng)的新型墻體材料的快速發(fā)展，如石膏制品、灰砂磚、加氣混凝土等。

1.3 第三階段：科學技術(shù)的發(fā)展為新型墻體材料的發(fā)展提供了保證。

西方國家在五六十年代基本完成了從實心粘土磚向空心磚及其他各種輕質(zhì)、高強一系列功能新型墻體材料的轉(zhuǎn)變，形成了以空心牯土磚為主，其它各類新型墻體材料并存的墻體材料結(jié)構(gòu)體系。比利時1950年實心磚的產(chǎn)量占粘土磚的比例為95%，空心磚只占2%，到1970年時，實心磚的比例降到20%，而空心磚的比例提高到48%，基本實現(xiàn)了由實心向空心的轉(zhuǎn)變。這一轉(zhuǎn)變是在使用先進設(shè)備和工藝的基礎(chǔ)上完成的。

1.4 第四階段：石化工業(yè)的發(fā)展為新型墻體材料開辟了新的天地。

新型的裝飾裝修材料、保溫隔熱材料、纖維增強復(fù)合材料等都是伴隨石油工業(yè)和化學工業(yè)的崛起而快速發(fā)展起來的。石化工業(yè)的發(fā)展為新型建材提供了原料保證，聚氨脂，工程塑料、瀝青，纖維等原材料的供應(yīng)催生了膠粘劑、涂料、壁紙、地板革、塑料門窗、塑料地毯、防水卷材，玻璃鋼等產(chǎn)品，以及五花八門的鋁塑復(fù)合板、陽光板等新型墻體材料。

2. 新型墻材的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 新型墻體材料的研究現(xiàn)狀。

經(jīng)過近幾年的發(fā)展， 新型墻體材料如雨后春筍般發(fā)展壯大， 新型墻體材料的產(chǎn)量快速增長， 經(jīng)濟效益和社會效益顯著;生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)與產(chǎn)品質(zhì)量、檔次、功能方面有了很大提高;產(chǎn)品生產(chǎn)逐步向規(guī)?；l(fā)展。

2.2 新型墻體材料的分類。

現(xiàn)行新型墻體材料主要可以分為六個大類[2]：（1）非粘土磚，包括孔洞率大于25% 非粘土燒結(jié)多孔磚和空心磚，混凝土空心磚和空心砌塊，燒結(jié)頁巖磚;（2）建筑砌塊，包括普遍混凝土小型空心砌塊，輕集料混凝土小型空心砌塊，蒸壓加氣混凝土砌塊和石膏砌塊;（3）建筑板材，包括玻璃纖維增強水泥輕質(zhì)多孔隔墻條板，纖維增強低堿度水泥建筑平板，蒸壓加氣混凝土板，輕集料混凝土條板，鋼絲網(wǎng)架水泥夾芯板，石膏墻板（包括紙面石膏板、石膏空心條板），金屬面夾芯板（包括金屬面聚苯乙烯夾芯板，金屬面硬質(zhì)聚氨酯夾芯板和金屬面巖棉、礦渣棉夾芯板），復(fù)合輕墻板、條板;（4）原料中摻有不少于30%的工業(yè)廢渣.農(nóng)作物秸桿、垃圾、江河（湖、海）淤泥的墻品;（5）預(yù)制及現(xiàn)澆混凝土墻體;（6）鋼結(jié)構(gòu)和玻璃幕墻。

2.3 現(xiàn)行應(yīng)用最廣泛的幾種新型墻體材料產(chǎn)品。

2.3.1 混凝土砌塊。

應(yīng)用廣泛、生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)效率高、價格低廉的特點，在世界各國的應(yīng)用比較廣泛。美國目前年消費量約在5000萬立方米，占本國墻體材料總量的34%;日本也是混凝土砌塊應(yīng)用大國，其產(chǎn)量約占本國墻體材料總量的33%，與美國不相上下;在歐洲，混凝土砌塊的用量占墻體材料的比例約在10～30%之間[3]。其品種達2000余種，有各種顏色和不同規(guī)格的承重和非承重的墻體砌塊、裝飾砌塊，有各種花色的鋪地砌塊、城市建筑用的護坡砌塊、擋土用砌塊、草地砌塊等，有用普通混凝土制成的砌塊也有用各種輕質(zhì)混凝土制成的砌塊。

2.3.2 石膏板。

目前美國年生產(chǎn)量約2O億立方米，人均年消費量為8.1立方米，是世界上生產(chǎn)和應(yīng)用量最大的國家;日本自60年代開始大規(guī)模生產(chǎn)石膏板，目前的年產(chǎn)量為6億立方米;其它石膏板生產(chǎn)量較大的國家有加拿大、法國、德國、俄羅斯等。新建居民住宅中，幾乎所有的內(nèi)隔墻和頂棚都采用紙面石膏板。這種板生產(chǎn)能耗低，生產(chǎn)效率高。并具有板面平整、裝飾效果好、輕質(zhì)、強度高、防火、隔聲、隔熱，對室內(nèi)濕度能起調(diào)節(jié)作用，干法作業(yè)、施工速度快等優(yōu)點[4]。它一問世，就受到建筑界的關(guān)注和采用，被逐漸發(fā)展為內(nèi)墻材料的主導產(chǎn)品。有普通型、防火型、防水型等產(chǎn)品，分別適用于建筑不同的場合。如衛(wèi)生問內(nèi)墻貼面多采用防水石膏板一壁爐內(nèi)墻則采用防火石膏板，頂棚貼面多采用薄型普通石膏板。石膏板施工很精細，內(nèi)墻貼面棱角處一般都外加有金屬護角，以保護石膏板免受碰撞損壞。

2.3.3 灰砂磚。

產(chǎn)品種類很多，從小型磚到中型砌磚規(guī)格多達十幾種。有素色和彩色之分，能適合各種建筑的不同需要?；疑捌鰤K均為凹槽連接，具有很好的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性。除用于外墻和內(nèi)墻承重和非承重的灰砂磚和砌塊外，還有灰砂地面磚、屋面磚、飾面磚和各種異型磚，如U形磚、圓形磚、承口磚和氣孔磚，還有輕質(zhì)灰砂磚和灰砂板等[5]。德國是灰砂磚應(yīng)用最早、使用量較大的國家。目前有灰砂磚廠l61家，年產(chǎn)量55億塊左右?；疑按u占墻體材料總量比例僅次于粘土磚（41%）達32%， 產(chǎn)量較大的國家還有俄羅斯、波蘭和其它東歐國家。

2.3.4 加氣混凝土。

前蘇聯(lián)是加氣混凝土產(chǎn)量和用量最大的國家，其次是德國、日本和一些東歐國家。加氣混凝土在這些國家的生產(chǎn)、施工、應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)非常成熟。在原料方面，加大了對粉軋灰、爐渣、工業(yè)廢石膏、廢石英砂和高效發(fā)泡劑的綜臺利用。通過采用新技術(shù)、新工藝和摻高強水泥，提高加氣混凝土的強度，降低密度。法國、瑞典和芬蘭已將密度小于300Kg/m。的產(chǎn)品投入市場，產(chǎn)品具有較低的吸水率和較好的保溫性能。

2.3.5 輕質(zhì)復(fù)臺板。

國外的輕質(zhì)板是在70年代以后才開始發(fā)展起來的。產(chǎn)品的種類很多，包括纖維增強水泥（GRC）板、石棉水泥板、硅酸鈣板。凡是與各種保溫材料（光棉、礦棉、聚苯乙烯等）復(fù)合而成的或單一板材組成的復(fù)合板都屬于輕質(zhì)復(fù)合墻板的范疇。這些板材的生產(chǎn)線，在國外并不很多，但每條線的生產(chǎn)量非常大。新的產(chǎn)品還在不斷地增加，如德國Handle公司新開發(fā)的生態(tài)墻板是一種輕質(zhì)高強墻板。它是以水泥、石膏或石灰為原料，摻加一定量的纖維和外加荊，采用真空擠出成型?？勺鳛槌兄鼗蚍浅兄貕Π?。該公司已將中國列為該產(chǎn)品開發(fā)的重點市場。

3. 新型墻體材料在實際應(yīng)用上的優(yōu)勢

新型墻體材料和傳統(tǒng)墻體材料相比，其建筑應(yīng)用方面優(yōu)勢主要有：（1）保溫隔熱性能好;（2）能耗低;（3）強度等級高;（4）自重輕，有利于地基處理和抗震;（5）施工速度快;（6）節(jié)省砂漿;（7）增加使用面積;（8）防滲水性能優(yōu)于傳統(tǒng)墻體材料[6]。

4. 我國新型墻體材料發(fā)展中存在的幾個問題

4.1 新型墻體材料發(fā)展速度落后于傳統(tǒng)墻體材料。

我國1988年新型墻體材料的產(chǎn)量較1978年增長近一倍，平均每年增加18億塊，而傳統(tǒng)墻體材料則增長327%，平均每年增加了342.5億塊。傳統(tǒng)墻體材料的基數(shù)和增長速度均大于新型墻體材料。

4.2 新型墻體材料在地區(qū)間發(fā)展很不平衡。

各個地區(qū)的條件不同，發(fā)展新型墻體材料進度便存在著顯著的差距。據(jù)1988年的統(tǒng)計資料，全只有7個省訂亍新型墻體材料占墻體材料總的比重大5%，最高為福建省，占63.2% ，最低為浙省，僅為0.18%。

4.3 新型墻體材料品種的產(chǎn)量有波動。

由于技術(shù)、經(jīng)濟上的原因，新型墻體材料的有些品種生產(chǎn)不穩(wěn)定，在非粘土磚和建筑砌塊兩大類中表現(xiàn)較為明。個別地區(qū)曾出現(xiàn)暫停產(chǎn)或轉(zhuǎn)產(chǎn)現(xiàn)象，使歷年的總產(chǎn)最波動很大。

5. 新型墻體材料發(fā)展趨勢

（1）隨著科學技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高，新型墻體材料的發(fā)展呈現(xiàn)出一種向多元化發(fā)展的狀況，對材料和制作方法有了更多的選擇。目前已經(jīng)研制出EPS板或擠塑聚苯板（XPS板、聚氨酯硬泡體、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、保溫漿料涂層、稻草板墻體、巖棉、玻璃棉、泡沫玻璃、水泥聚苯板（塊）等多種最新的新型墻體材料[9]，隨著生產(chǎn)和施工技術(shù)的逐漸成熟，這些最新的新型墻體材料產(chǎn)品必將會有大展宏圖的希望。

（2）發(fā)展利廢墻材產(chǎn)品是新型墻體材料發(fā)展的主導方向[10]。目前，固體廢料除可提取一部分能源、貴金屬和其它物資外，用于制作建筑材料。用含能高的將煤灰、煤礦石和爐渣生產(chǎn)水泥、磚、砌塊等墻體材料;用稻草、棉桿、花生殼等農(nóng)業(yè)有機廢料制作輕質(zhì)板材等[11]。利用這些固體廢料制作墻材，是新型材料領(lǐng)域今后需研究的一個新趨勢。

在能源建設(shè)資金有限的情況下，解決能源不足的出路主要在于降低能耗、節(jié)約能耗，而降低材料生產(chǎn)能耗是我國目前經(jīng)濟發(fā)展狀況下節(jié)能的主要方面，因此發(fā)展新型墻體生態(tài)材料意義深遠。

參考文獻

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[2] 李職云.新型墻體材料的發(fā)展[J]. 北京賽博思金屬結(jié)構(gòu)工程有限公司 2008.

[3] 呂永桃.孫道勝.丁益.王愛國.張偉.墻體材料的現(xiàn)狀及進展[J]. 吉林大學建設(shè)學院吉林建筑工程學院土木工程學 2007.

[4] 李建珍.論新型墻飾本才料的發(fā)展[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟.2007.