浅析《新型墙体材料产品目录(2016年本)》中新型墙体材料的发展及其应用

2017-05-05 03:31
四川水泥 2017年3期
关键词:石膏板纸面蒸压

曾 燕

浅析《新型墙体材料产品目录(2016年本)》中新型墙体材料的发展及其应用

曾 燕

(广西建设职业技术学院 广西南宁 530007)

新型墙体材料是区别与传统烧结砖等而研发和使用的一类墙体材料,是适应社会发展的结果。本文通过对2016年本和2013年本《新型墙体材料产品目录》对比,整理了新型墙体材料的分类,解读了结构调整方向,同时对新增的墙体材料的应用做了简要的分析,提出了新型墙体材料的发展方向。

新型墙体材料;土木工程;应用

1前言

传统的墙体材料是主要以实心黏土烧结砖为主的一类墙体材料,而生产实心黏土砖,每年烧砖耗用约100万亩土地,其中毁田造砖2万亩,而我国土地人均资源只有世界人均资源的三分之一;再者,实心粘土砖的年生产能耗达6000万吨标煤[1],因而以新型墙体材料取代传统的实心黏土砖势在必行。为节约有限的土地资源和能源,国家实行了墙体改革政策。近年来在墙体材料工艺和性能上不断改进的同时,也不断的尝试和开发以废弃资源再利用取代传统的黏土原料,而派生出多种新型的墙体材料。所以,对新型墙体材料在土木工程中应用分析有重要意义。

2新型墙体材料的种类

随着墙材行业改革发展和形势变化的需要,中国建筑材料联合会同中国砖瓦工业协会等组织在2013年本的基础上作了进一步修订、完善,形成了《新型墙体材料产品目录(2016年本)》和《墙体材料行业结构调整指导目录(2016年本)》。而我国新型墙体材料种类分类即按照《新型墙体材料产品目录(2016年本)》分为四大类,分别是板材类、砌块类、砖类、其它。经整理归类得到如下表格:

当然,表中的各类墙体材料都应符合相应的国家标准,而新增的为2013年本目录基础上新增的几种新墙材。

《墙体材料行业结构调整指导目录(2016年本)》作为指导其行业结构发展的依据,也会随着国家和技术的发展,不断更新和提出更高的要求。此指导目录主要依据生产的规模、机械化程度、原料的获取等方面把新墙材主要分为鼓励发展、限制、淘汰三大类。如纸面石膏板的产品中,鼓励类的要求是以工业副产石膏为主要原料,单线年生产规模3000万平方米及以上生产线,限制类的是单线年生产规模3000万平方米及以下生产线,淘汰年产2000万平方米以下的纸面石膏板生产线;鼓励利用煤矸石、粉煤灰、页岩、建筑渣土、建筑基坑土、江河湖(渠)海淤泥、污泥、建设用地平整土丘荒坡土等为主要原料生产的各种砖;限制机械化程度较低,单线年生产规模50万平方米以下的石膏砌块生产线;淘汰破坏农田、耕地和破坏环境取土烧制的实心粘土砖生产线。

3新型墙体材料应用分析

墙体材料的应用历史长达2000多年,从它的定义可知,墙体材料指用来砌筑墙体结构的块状材料,在一般房屋等建筑中起承重、围护和隔断的作用[2]。过去,由于很多房屋建筑结构为砌体结构,墙体材料常作为承重墙的主要材料;如今,随着高层建筑的普及,建筑多为混凝土框架或框减结构,墙体材料不再承担承重的作用,主要起围护、隔断等作用,同时向轻质、高强、环保发展,增加其隔热、隔音、节能、防火等附加功能。

3.1 墙体板材

从最新的目录可知,板材类的墙体材料主要分为石膏类墙板、水泥类墙板、建筑用U型玻璃、复合墙板等,随着技术进步,住宅产业化进程加快,各种新型墙材层出不穷。

石膏类墙板现在应用的比较成熟的有纸面石膏板、石膏空心板。纸面石膏板是以建筑石膏为主要原料,掺入适量添加剂与纤维做板芯,以特制的板纸为护面,经加工制成的板材,它具有质轻、保温、吸声、防火等特点,主要用于吊顶、隔墙、内墙贴面、天花板、吸声板等。厚度为10mm的纸面石膏板其表观密度只有23kg/m2,可以算得上是轻质板材中质轻之最。我国在70年代末从其他国家引入纸面石膏板生产工艺,发展至今,除了传统的纸面石膏板,还有在原料中加入一些玻璃纤维而制备的耐火石膏板,其遇火稳定时间可以进一步延长;还有以有机硅防水剂加入到板芯成材过程中而得到的耐水石膏板;变相石膏板[3]是近年研究比较热门的一种复合石膏板,所谓变相石膏板指的是变相材料与石膏板复合,变相材料是能够在不同环境温度下通过吸热或放热产生相变化,从而进行能量的储存或释放的一类材料,变相石膏板相应的具有很好的储温、调温和控温性能,可以应用于建筑外墙内壁材料,建筑外墙蓄热保温材料,建筑内墙,张维维[4]等人利用变相石膏板填充到混凝土空心砌块孔洞中,得到变相混凝土砌块,可以达到炎热时降低室温,寒冷时升高室温,提高墙体材料的蓄热能力和热惰性,达到节能环保的目的。但目前,相对于发达国家纸面石膏板人均超过5m2,而我国只有2m2,还是有一定差距,但是在建筑节能的倡导下,建筑石膏用板将会进一步加大推广和使用力度。

其他类墙板,目前也是朝着比强度高、保温隔热性能好等方向发展。我国2012年引进的木丝水泥板就是其中一种比较新型的墙体板材,具有轻质、环保、保温隔热性能好、优良的韧性、热惰性指标高等特点,热惰性指标达到玻璃幕墙复合墙体和一般岩棉与水泥板的 3倍以上[5]。欧洲早在十几年前就使用此墙体板材建别墅,近些年也在一些被动式建筑、公用建筑等中有所使用。而今的发展方向是将它作为一种预制墙体,特别适合做框架结构建筑的围护材料甚至支撑材料,提高了建筑的预制率。

3.2 砌体材料

砌体材料近几年也发展的比较快,传统的烧结类砌块、混凝土空心砌块作为中高层建筑墙体材料使用广泛,在一些农村自建房中也有比较多的使用。蒸压加气混凝土砌块是今年来发展比较迅速的一种砌体材料,蒸压加气混凝土砌块相比于粘土砌块,单位体积重量只有其三分之一,保温性能提高3-4倍,隔音性能、抗渗性能均优于粘土砖,同时具有很好的可加工性能,所以通常用于建筑物的外填充墙和非承重内隔墙,也可与其它材料组合成为具有保温隔热功能的复合墙,但是由于遇水易变性,不宜用于最外层,蒸压加气混凝土对配套砂浆的要求也较高。

蒸压泡沫混凝土,是2016年新型墙体材料目录中新增的材料,它是采用发泡剂(合成发泡剂、蛋白类发泡剂等)机械制备泡沫,再将泡沫混入到由水泥基胶凝材料、集料、掺合料、外加剂和水拌合的料浆中,形成具有微气孔结构的料浆,再经浇注成型、蒸压反应制作成。与蒸压加气混凝土不同的是发泡机理不同的是其发泡机理是物理发泡[6],其气泡分布均匀,且形成的气孔直径范围比较集中,可以减少由于内部结构分布不均匀而出现应力集中现象。我国在2013 年就实施了 GB/T 29062—2012《蒸压泡沫混凝土砖和砌块》[7]的标准。标准中说明了蒸压泡沫混凝土适用于工业与民用建筑、构筑物非承重部位。我国绝大多数应用于建筑节能保温方面。

3.3 建筑用砖

建筑用砖在2016年新型墙体材料目录中,并没有新增材料,还是原来的9种。同时根据其功能用于道路、墙体、围护结构等方面。

3.4 其他类新型墙体材料

近年,利用各种工业、农业、矿山废渣、建筑渣土、淤泥、污泥等制备墙材产品也因环保观念的强化而成为研究的热门。例如江苏南京鑫翔公司干化污泥制砖取得了不错的成效,解决了污泥处置的一大难题,其生产符合国家绿色建筑的发展方向。但在废旧利用制备墙体材料中,由于一些废渣、污泥中会存在一些重金属或放射性核素,一旦使用超标或者放射性核素含量较高的墙体材料建造住宅,会引起室内放射性水平增高,受照剂量也将增加,影响居民身体健康,因而对于废旧利用制备去趟类新型墙体材料,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。

4结语

新型墙体材料随着社会和现代建筑的需求,还将不断更新和改善。将会向着更加环保、节能、高效的方向发展,而墙体材料的产业结构也将顺应发展方向的要求随之调整,相信在国家的调控和科研工作者的创新下,墙体材料发展将不断持续前进。

[1]2014-2015年我国粘土行业概况及现状分析[EB/OL]. //http://www.cbtia.com/news/2015/12-8/H104138705.shtml,2015–12–18

[2]《建筑材料》[M],北京:电子工业出版社,2016

[3]刘凤利、朱教群、马保国等,相变石膏板制备及其在建筑墙体中应用的研究进展[J],硅酸盐学报,2016(8)

[4]张维维、程建杰、张源,南京地区夏季复合相变混凝土砌块运用效果研究[J]. 混凝土与水泥制品, 2015(6)

[5]钟世云,大型木丝水泥墙板及其应用[J],新型建筑材料,2016(8)

[6]谷亚新、王小萌,浅析泡沫混凝土和蒸压加气混凝土[J],混凝土,2015(12)

[7]GB/T 29062—2012蒸压泡沫混凝土砖和砌块[S].北京:中国标准出版社,2012

曾燕(1988.7~),女,湖南邵东,广西建设职业技术学院教师,硕士研究生,研究方向:材料学。

TU52

A

2 文献标识码:B

1007-6344(2017)03-0345-02

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