新型建筑材料分類應用及環(huán)何價值
材料是組成建筑結(jié)構(gòu)的基本元素，施工單位選用的材料質(zhì)量決定了建筑結(jié)構(gòu)性能的強弱。先進科學技術(shù)的運用加快了新型材料的推廣，其所發(fā)揮出來的環(huán)保、綠化、節(jié)能等多用大大降低了工程費用的投入。現(xiàn)分析了建筑新型材料的類別，并對其環(huán)保價值詳細地分析。
一、新型建筑材料的常見類別
新型建筑材料是區(qū)別于傳統(tǒng)的磚瓦、灰砂石等建材的建筑材料新品種，包括的品種和門類很多。
從功能上分，有墻體材料、裝飾材料、門窗材料、保溫材料、防水材料、粘結(jié)和密封材料，以及與其配套的各種五金件、塑料件及各種輔助材料等。從材質(zhì)上分，不但有天然材料，還有化學材料、金屬材料、非金屬材料等等。新型建材具有輕質(zhì)、高強度、保溫、節(jié)能、節(jié)土、裝飾等優(yōu)良特性。采用新型建材不但使房屋功能大大改善，還可以使建筑物內(nèi)外更具現(xiàn)代氣息，滿足人們的審美要求。
二、推廣新型材料的環(huán)保價值
從建筑行業(yè)的整體趨勢看，未來新型材料的應用價值將逐步體現(xiàn)，這些為建筑物結(jié)構(gòu)性能改造創(chuàng)造了有利的條件。新型建筑材料是科技創(chuàng)新的成功之一，其選用了高性能及的原材料組成復合料，以保持正常的施工流程。社會主義科學發(fā)展觀要求建筑行業(yè)堅持“環(huán)保綠化”創(chuàng)新，新型建筑材料與行業(yè)持續(xù)發(fā)展的要求相一致。
1、降低能耗。
熱能是建筑工程建設需注意的重點，不同季節(jié)條件下的熱能耗損情況不一，傳統(tǒng)材料在熱能損耗控制方面的作用較低。采用新型環(huán)保材料，能夠有效控制建筑內(nèi)的熱能損失，創(chuàng)造了優(yōu)越的室內(nèi)環(huán)境。如：內(nèi)外墻體保溫材料的運用，保持室內(nèi)空間熱量的均衡性，防止熱量流失過快造成的不利影響。
2、減小污染。
空氣污染不僅影響了室內(nèi)居住質(zhì)量，也容易對人體健康造成不利。新型建筑材料顯著減小了空氣污染，使空氣的質(zhì)量系數(shù)處于標準狀態(tài)。如：綠色油漆的推廣，可避免室內(nèi)裝修造成的空氣污染等；高性能混凝土可擺脫傳統(tǒng)材料的弊端，減少建筑物結(jié)構(gòu)病害的發(fā)生率，延長了建筑物的使用壽命。
3、美化環(huán)境。
創(chuàng)造優(yōu)越的居住環(huán)境是建筑行業(yè)發(fā)展的最終目的，環(huán)境優(yōu)化需把園林景觀與建筑結(jié)構(gòu)相結(jié)合。社會經(jīng)濟快遞發(fā)展促進人們物質(zhì)生活水平的改善，環(huán)保型材料成為了行業(yè)發(fā)展的主流。如：油漆、木材、石材、管材等環(huán)保材料，既能完成建筑結(jié)構(gòu)的有效組合，也美化了室內(nèi)的空間結(jié)構(gòu)。
三、材料質(zhì)量檢查的必要性
考慮到材料質(zhì)量的重要性，建筑施工現(xiàn)場要安排專業(yè)人員對材料進行質(zhì)量檢查，避免劣質(zhì)材料運用造成的不便。目前，新型材料質(zhì)量檢查的內(nèi)容包括：①品種。盡管建筑行業(yè)引入了大量的新型材料，但相似材料的結(jié)構(gòu)組成大不相同，這就需要嚴格檢查材料的品種，根據(jù)工程建造的要求選用材料。②質(zhì)量。抽樣檢測是審核材料的常用方式，通過隨機性抽取部分材料進行質(zhì)量檢測，如圖2，以確定是否能運用于建筑施工。
從經(jīng)濟角度考慮，加強材料質(zhì)量的檢查是防止工程物質(zhì)資源浪費的基礎，可協(xié)調(diào)現(xiàn)場合理運用新型建筑材料，提高工程作業(yè)的有效性。
總之，我國建筑行業(yè)經(jīng)過幾十年的改革發(fā)展，使得建筑材料的質(zhì)量及性能得到了很大的改善。在綠色環(huán)保理念的推動下，新型材料具備的環(huán)保價值更加顯著，這些都有助于建筑物質(zhì)量的提升。針對材料質(zhì)量存在的問題，檢查人員要及時反映并采取措施處理，現(xiàn)場嚴禁使用質(zhì)量不合格的材料。
新型建筑材料概述
新型建筑材料是在傳統(tǒng)建筑材料基礎上產(chǎn)生的新一代建筑材料, 主要包括新型墻體材料、保溫隔熱材料、防水密封材料和裝飾裝修材料。新型建筑材料及其制品工業(yè)是建立在技術(shù)進步、保護環(huán)境和資源綜合利用基礎上的新興產(chǎn)業(yè)。一般來說，新型建筑材料應具有以下特點：復合化、多功能化、節(jié)能化、綠色化、輕質(zhì)高強化、工業(yè)化生產(chǎn)。
我國新型建材工業(yè)是伴隨著改革開放的不斷深入而發(fā)展起來的, 從1979 年到2011 年是我國新型建材發(fā)展的重要歷史時期。經(jīng)過30多 年的發(fā)展, 我國新型建材工業(yè)基本完成了從無到有、從小到大的發(fā)展過程在全國范圍內(nèi)形成了一個新興的行業(yè), 成為建材工業(yè)中重要產(chǎn)品門類和新的經(jīng)濟增長點。經(jīng)濟建設的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高, 給新型建材的發(fā)展提供了良好的機遇和廣闊的市場。目前, 全國新型建材企業(yè)星羅棋布在市場需求的帶動下, 已經(jīng)形成了全國范圍的新型建材流通網(wǎng)；大部分國外產(chǎn)品我國已能生產(chǎn), 星級賓館所需的新型建筑材料國內(nèi)已能自給；不同檔次、不同花色品種裝飾裝修材料的發(fā)展, 為改善我國城鄉(xiāng)人民居住條件、改變城市面貌提供了材料保證。我國已經(jīng)形成了新型建材科研、設計、教育、生產(chǎn)、施工、流通的專業(yè)隊伍。
1.2 發(fā)展新型建筑材料的意義
發(fā)展新型建材、推廣節(jié)能建筑是保護耕地資源的需要。中國房屋建筑材料中70%是墻改材料，其中粘土磚仍占據(jù)主導地位，而生產(chǎn)粘土磚的粘土資源則又是相對較優(yōu)質(zhì)的粘土。從中國耕地資源條件看，全國耕地只占土地面積的13%，目前人均耕地1.43畝，為世界平均值的約1/3。耕地資源緊張，且優(yōu)質(zhì)耕地少，后備資源嚴重不足已是不爭事實。開發(fā)建材新產(chǎn)品，為推廣節(jié)能建筑開辟了一條可行之路。
發(fā)展新型建材、推廣節(jié)能建筑是緩解能源緊張的需要。建材工業(yè)是和建筑業(yè)密不可分、相互依存的行業(yè)，兩者已一并列入國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。從市場角度看，建筑業(yè)是建材業(yè)的最終用戶，建材行業(yè)產(chǎn)品的77.3%用于建筑業(yè)。目前，中國每年建成的房屋面積高達16億－20億平方米，但新建筑中95%以上仍屬于高耗能建筑，單位建筑面積采暖能耗為氣候相近發(fā)達國家的3倍左右，中國建筑能耗已占全國能源消耗的近30%。如果建筑節(jié)能工作仍維持目前狀況，到2020年建筑能耗將達到10.89億噸標準煤，僅空調(diào)高峰負荷將相當于10個三峽電站滿負荷發(fā)電。因此，大力發(fā)展建筑節(jié)能刻不容緩。
發(fā)展新型建材、推廣節(jié)能建筑是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的重要環(huán)節(jié)。建筑材料行業(yè)是利用各類廢棄物最多、潛力最大的行業(yè)。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟為建材行業(yè)賦予了新的生機，目前，中國建材工業(yè)消納了大量的工業(yè)和建筑廢棄物，如利用煤炭行業(yè)的煤矸石燒磚，用電力行業(yè)的粉煤灰作為水泥的生產(chǎn)原料與混合材，生產(chǎn)粉煤灰磚和纖維水泥外墻板，脫硫石膏生產(chǎn)石膏板，用冶金產(chǎn)業(yè)的各種高爐礦渣生產(chǎn)礦渣水泥、制成礦棉吸音板等，另外，建材產(chǎn)業(yè)還能處理相當部分的城市垃圾，甚至部分有毒有害廢棄物都能得到有效的消納和利用。據(jù)統(tǒng)計，目前全國建材業(yè)每年消納和利用的各類固體廢棄物數(shù)量在4億噸左右，約占全國工業(yè)部門固體廢棄物利用總量的80%以上。實踐證明，建材行業(yè)成為整個社會實現(xiàn)資源循環(huán)的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是國家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的重點產(chǎn)業(yè)。
發(fā)展新型建材、推廣節(jié)能建筑是改造傳統(tǒng)建材和建筑的重要前提。以礦業(yè)加窯業(yè)為產(chǎn)業(yè)特征的傳統(tǒng)建材業(yè)，目前尚屬資源、能源消耗型產(chǎn)業(yè)。中國建材行業(yè)萬元產(chǎn)值耗煤2.7噸、消耗礦山資源逾100噸，是發(fā)達國家平均水平的1.5倍－2倍；年能源消耗總量為2.4億噸標準煤，礦產(chǎn)資源消耗近40億噸，居全國各行業(yè)前列。就總量平均而言，主要建材產(chǎn)品單位能耗高于世界先進水平150%。目前，煤、電、油以及原材料的緊張已成為制約行業(yè)發(fā)展的突出問題。如何減少能源和資源的消耗，最大限度地提高能源和資源利用效率，同時減排降污，保護環(huán)境，使建材產(chǎn)業(yè)和建筑業(yè)成為節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)地的可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)，已成為各級政府需要認真研究和解決的一個重要課題。
2 新型建筑材料的種類及發(fā)展現(xiàn)狀
2.1 新型墻體材料
我國新型墻體材料發(fā)展較快，品種較多，主要包括磚、塊、板，如粘土空心磚、摻廢料的粘土磚、非粘土磚、建筑砌塊、加氣混凝土、輕質(zhì)板材、復合板材等，但數(shù)量較小，在整個墻體材料中所占比仍然偏小。只有促使各種新型體材料因地制宜快速發(fā)展，才能改變墻體材料不合理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，達到節(jié)能、保護耕地、利用工業(yè)廢渣、促進建筑技術(shù)的目的。
經(jīng)過近30年來自我研制開發(fā)及引進國外生產(chǎn)技術(shù)和設備，我國的墻體材料工業(yè)已經(jīng)開始走上多品種發(fā)展的道路，初步形成了以塊板為主的墻材體系，如混凝土空心砌塊、紙面石膏板、纖維水泥夾心板等，但代表墻體材料水平的各種輕板、復合板所占比重仍很小，還不到整個墻體材料總量的1%，與工業(yè)發(fā)達國家相比，相對落后40-50年。主要表現(xiàn)在：產(chǎn)品檔次低、企業(yè)規(guī)模小、工藝裝備落后、配套能力差。新型墻體材料發(fā)展緩慢的重要原因之一是對實心粘土磚限制的力度不夠，缺乏具體措施保護土地資源，以毀壞土地為代價制造粘土磚成本極低，使得任何一種新型墻體材料在價格上無法與之競爭。1994年新稅制實行后，對粘土磚生產(chǎn)企業(yè)僅征收6%的增值稅，而不少新型墻體材料，尤其是輕質(zhì)板材卻要交納17%的增值稅務局，加劇了新型墻體材料發(fā)展的不利局面。針對這種情況，國家三部一局（建設部、農(nóng)業(yè)部、國土資源部和國家建材局）墻材革新辦公室積極指導各地大力開展墻材革新工作，結(jié)合各地實際情況，出臺了多項墻改政策，有力地促進了新型墻體材料的發(fā)展。
2.2 新型保溫隔熱材料
改革開放以來, 我國保溫隔熱材料有了長足的進步已發(fā)展成為品種比較齊全、初具規(guī)模的保溫材料的生產(chǎn)和技術(shù)體系。①保溫隔熱材料在國外的最大用戶是建筑業(yè)約占產(chǎn)量的80 % , 而在我國建筑業(yè)市場尚未完全打開, 其應用僅占產(chǎn)量的10 %。②生產(chǎn)工藝整體水平和管理水平需進一步提高, 產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定。③科研投入不足, 應用技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)滯后, 特別是保溫材料在建筑中的應用技術(shù)研究與開發(fā)多年來進展緩慢, 嚴重地影響了保溫材料工業(yè)的健康發(fā)展。加強新型保溫隔熱材料和其他新型建材制品設計施工應用方面的工作, 是發(fā)展新型建材工業(yè)的當務之急。
我國保溫材料工業(yè)經(jīng)過30 多年的努力, 特別是經(jīng)過近年的高速發(fā)展, 不少產(chǎn)品從無到有, 從單一到多樣化質(zhì)量從低到高, 已形成取膨脹珍珠巖、礦物棉、玻璃棉、泡沫塑料、耐火纖維、硅酸鈣絕熱制品等為主的品種比較齊全的產(chǎn)業(yè), 技術(shù)、生產(chǎn)裝備水平也有了較大提高有些產(chǎn)品已達到國際先進水平。但由于我國保溫材材料工業(yè)起步晚, 總體技術(shù)和裝備水平較低, 在建筑領域的應用技術(shù)有待完善, 在很大程度上影響了保溫材料的推廣應用。
近年來, 保溫材料工業(yè)重復建設現(xiàn)象嚴重, 全國各地蜂涌而上, 幾年間上百條生產(chǎn)線投產(chǎn), 而在應用領域的開發(fā)上卻投入不多, 造成了目前投資效益低, 供過大于求的局面。
2.3 新型防水密封材料
防水材料是建筑業(yè)及其它有關(guān)行業(yè)所需要的重要功能材料, 是建筑材料工業(yè)的一個重要組成部分。隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展, 不僅工業(yè)建筑與民用建筑對防材料提出了多品種高質(zhì)量的要求, 在橋梁、隧道、國防軍工、農(nóng)業(yè)水利和交通運輸?shù)刃袠I(yè)和領域中也都需要高質(zhì)量的防水密封材料。
改革開放以來, 我國建筑防水材料獲得較快的發(fā)展。防水材料已擺脫了紙?zhí)ビ蜌忠唤y(tǒng)天下的落后局面, 目前擁有包括瀝青油氈(含改瀝青油氈) 、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和剛性防水材料等五大類產(chǎn)品。我國防水材料基本上形成了品種門類齊全, 產(chǎn)品規(guī)格、檔次配套, 工藝裝備開發(fā)已初具規(guī)模的防水材料工業(yè)體系, 國外有的品種我們基本上都有。
2.4 新型裝飾裝修材料
建筑裝飾裝修材料品種門類繁多，更新?lián)Q代十分迅速，與人民生活水平提高和居住條件改善密切相關(guān)，是極具發(fā)展?jié)摿Φ慕ㄖ牧掀贩N之一。它的品種、質(zhì)量和配套水平的高低決定著建筑物裝飾檔次的高低，對美化城鄉(xiāng)建筑、改善人民居住和工作環(huán)境有著十分重要的意義。
我國建筑裝飾裝修材料的發(fā)展，雖然起步較晚，但起點較高，主要生產(chǎn)能力量是80年代以后引進國外先進技術(shù)和裝備基礎上發(fā)展起來的。目前花色品種已達4000多種，已基本形成初具規(guī)模、產(chǎn)品門類較齊全的工業(yè)體系。目前三星級的賓館裝飾裝修基本做到自已生產(chǎn)，四至五星級賓館的裝飾裝修有30%-40%可以做到自給。存在的主要問題是：生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模偏小，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，款色舊，檔次低，配套性差，市場競爭能力弱；科研開發(fā)力量不足，產(chǎn)品更新?lián)Q代能務弱，不能適應市場需求；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理，中、低檔產(chǎn)品比例大，高檔材料比重低，不能滿足高檔建筑裝飾裝修的需求。
3 新型建筑材料的應用
近幾年來，建筑施工企業(yè)為適應日益激烈的市場競爭需要，積極推廣應用三新技術(shù)成果，努力在加大建筑產(chǎn)品的技術(shù)含量上下功夫，這對提高質(zhì)量、降本增效取得了顯著的效果。但部分施工企業(yè)，常常因缺乏經(jīng)驗操作不當造成新的質(zhì)量通病。給推廣應用新技術(shù)、新材料、新工藝帶來一定的負面效應。結(jié)合目前工程應用新技術(shù)、新材料的實踐，就輕質(zhì)墻體材料、粉煤灰、UPVC水管的應用談幾點體會：
3.1 輕質(zhì)墻體材料
輕質(zhì)墻體材料的應用輕質(zhì)墻體材料砼空心砌塊、加氣砼砌塊等，是目前廣泛推廣應用的多功能新型墻體材料，它的優(yōu)點是：容重輕（均為粘土磚的1/4-1/3）、導熱系數(shù)?。s為粘土磚的1/5）、保溫性能好（200mm厚加氣塊墻體的熱阻相當于700mm厚粘土磚的熱阻）、
防水、隔音、吸濕和易加工（可刨、釘、鋸、鉆），同時由于容重輕，可以大幅度降低建筑物的自重，減少材料和能源消耗（加氣塊生產(chǎn)能耗為粘土磚的69.2%），提高運輸效率。對于施工企業(yè)來說，砌塊不需砍斷或敲碎，平均每人每天完成工作量約200塊，相當于1923塊標準磚，工效提高30%；同時，砌塊幾何尺寸比標準黏土磚大10倍，砌筑砂漿可節(jié)省50%。對于用戶來說，砌塊可按200mm建筑模數(shù)確定建筑尺寸，所以住宅建筑采用加氣砼塊墻體比使用標準磚時使用面積可增大3%-5%。從而能獲得較好的社會經(jīng)濟效益。
值得注意的是，輕質(zhì)墻體材料由于其性能上的特點，如果操作不當，會造成粉刷空鼓、起殼、溫度和應力開裂等質(zhì)量通病，從而給后部裝飾工程帶來一定的危害。為了有效地預防上述通病，首先，要避免砌塊太干，砌筑前應充分澆水濕潤，使得砂漿能有效地水化、硬化。其次，由于砌塊的強度比普通粘土磚要小，為防止應力開裂，故砌塊墻的底部應用燒結(jié)磚砌三皮高。填充墻梁下口三皮磚應在下部砌體砌完三天后砌筑，并用普通磚從中間向兩邊斜砌。如果外窗下為空心磚墻時，應將窗臺改為不低于C10的細石砼，以防止窗臺下邊開裂。柱與填充墻的接觸處，也是裂縫經(jīng)常出現(xiàn)的部位，粉刷前應在墻體與砼交接處加釘鋼絲網(wǎng)片，每道寬15-20cm。
由于輕質(zhì)墻體材料大都采用工業(yè)廢料加工而成，且組成墻體材料的物理力學性能如導熱、導溫和強度等的差異，在環(huán)境溫度變化較大時，將在砌體表面產(chǎn)生一定的拉、壓應力，導致抹灰面易開裂、空鼓。因此，輕質(zhì)砌塊墻體抹灰包括接縫處理、管線槽封補、基層處理、分層整平等，從技術(shù)措施、施工方法、檢查驗收等各方面必須制定和遵照相應的施工技術(shù)方案。
3.2 粉煤灰
粉煤灰砼技術(shù)的應用粉煤灰是一種人工火山灰材料，是從煤粉爐中收集到的細顆粒粉末，用粉煤灰配制的砼，可以達到改善砼性能，保證工程質(zhì)量和降低成本的目的；應用粉煤灰還可以保護環(huán)境，降低建筑能耗，可以獲得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。粉煤灰在砼的澆筑過程中改善了砼的和易性。從而提高了砼的強度、抗?jié)B性、抗凍性和耐久性。
雖然粉煤灰對砼具有優(yōu)良的增強作用，但使用量不當往往會適得其反。過量摻用粉煤灰會降低砼堿度，使抗碳化能力和對鋼筋的保護作用降低，同時由于水泥含量的降低，二次水化作用遲緩，砼的早期強度較低，強度增長緩慢，抗?jié)B性、抗凍性、耐久性也變差。由于粉煤灰具有緩凝作用，應根據(jù)工程的工期要求和施工季節(jié)正確選擇外加劑。粉煤灰砼在低溫條件下強度增長緩慢，故在冬季施工時不宜采用粉煤灰砼；在炎熱的干燥地區(qū)使用粉煤灰砼，應注意覆蓋和澆水養(yǎng)護，防止風干和曬干，以保證砼的強度。
粉煤灰摻入砼后，二次水化需要較長的時間，同時由于粉煤灰取代了部分水泥，砼的早期強度相應降低，為了克服這一弊病，在施工過程中加強砼的早期養(yǎng)護，在溫度較低的環(huán)境下施工時，要采取早強和保溫措施。
一般要采用粉煤灰與外加劑相結(jié)合，能有效提高砼的早期強度。粉煤灰的摻入量，應依水泥的標號高低而確定，控制在10-30%為宜。
3.3 UPVC水管
UPVC排水管的應用聚氯乙烯（UPVC） 塑料管與鑄鐵管相比具有重量輕、耐酸耐堿、阻流小、不結(jié)垢，價格便宜、運輸和安裝輕便、表面不用涂漆等優(yōu)點，在正常的條件下作為建筑排水管于戶外使用，壽命可達40年以上。是取代鑄鐵管的理想的排水材料。
但由于UPVC排水管與鑄鐵管相比，存在機械強度低，抗老化性能差，線性膨脹系數(shù)大等缺點，故在施工中必須加以注意：第一、UPVC管不得暗設，也不得半明半暗安裝，以防止擠壓破裂引起滲漏。第二，UPVC管耐熱性能差，故安裝時不得穿越煙道，同時與家用灶具邊的凈距應大于400mm。第三，為防止斷裂變形，影響排水效果，UPVC管不得穿越建筑物沉降縫。第四，因其外壁受環(huán)境影響會產(chǎn)生凝結(jié)水，管子不宜穿越儲藏室，以免影響使用功能；冬季施工時，應采用防寒防凍措施，以保證膠粘劑的粘結(jié)質(zhì)量。第五，由于UPVC管的線性膨脹系數(shù)比鑄鐵管要大得多，為解決管道的伸縮問題及立管連接不產(chǎn)生伸縮應力，伸縮節(jié)的設置部位及設置的間距必須符合規(guī)范要求。
