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新型建筑材料论文范文1
[关键词]新型建筑材料;使用;发展趋势
1行业发展状况分析
新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料,主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料。我国新型建材工业是伴随着改革开放的不断深入而发展起来的,从1979年到2008年是我国新型建材发展的重要历史时期。经过30年的发展,我国新型建材工业基本完成了从无到有、从小到大的发展过程在全国范围内形成了一个新兴的行业,成为建材工业中重要产品门类和新的经济增长点。经济建设的迅速发展和人民生活水平的不断提高,给新型建材的发展提供了良好的机遇和广阔的市场。目前,全国新型建材企业星罗棋布在市场需求的带动下,已经形成了全国范围的新型建材流通网;大部分国外产品我国已能生产,星级宾馆所需的新型建筑材料国内已能自给;不同档次、不同花色品种装饰装修材料的发展,为改善我国城乡人民居住条件、改变城市面貌提供了材料保证。我国已经形成了新型建材科研、设计、教育、生产、施工、流通的专业队伍。
1.1新型墙体材料发展状况
经过近30年的自我研制开发及引进国外生产技术和设备,我国的墙体材料工业已经开始走上多品种发展的道路初步形成了以块板为主的墙材体系,如混凝土空心砌块、纸面石膏板、纤维水泥夹心板等,但代表墙体材料现代水平的各种轻板、复合板所占比重仍很小,还不到整个墙体材料总量的1%,与工业发达国家相比,相对落后40~年。主要表现在:产品档次低、企业规模小、工艺装备落后、配套能力差。新型墙体材料发展缓慢的重要原因之一是对实心粘土砖限制的力度不够,缺乏具体措施保护土地资源,以毁坏土地为代价制造粘土砖成本极低,使得任何一种新型墙体材料在价格上无法与之竞争。
1.2保温隔热材料
改革开放以来,我国保温隔热材料有了长足的进步已发展成为品种比较齐全、初具规模的保温材料的生产和技术体系。①保温隔热材料在国外的最大用户是建筑业约占产量的80%,而在我国建筑业市场尚未完全打开,其应用仅占产量的10%。②生产工艺整体水平和管理水平需进一步提高,产品质量不够稳定。③科研投入不足,应用技术研究和产品开发滞后,特别是保温材料在建筑中的应用技术研究与开发多年来进展缓慢,严重地影响了保温材料工业的健康发展。加强新型保温隔热材料和其他新型建材制品设计施工应用方面的工作,是发展新型建材工业的当务之急。
我国保温材料工业经过30多年的努力,特别是经过近年的高速发展,不少产品从无到有,从单一到多样化质量从低到高,已形成取膨胀珍珠岩、矿物棉、玻璃棉、泡沫塑料、耐火纤维、硅酸钙绝热制品等为主的品种比较齐全的产业,技术、生产装备水平也有了较大提高有些产品已达到90年代国际先进水平。但由于我国保温材材料工业起步晚,总体技术和装备水平较低,在建筑领域的应用技术有待完善,在很大程度上影响了保温材料的推广应用。
近年来,保温材料工业重复建设现象严重,全国各地蜂涌而上,几年间上百条生产线投产,而在应用领域的开发上却投入不多,造成了目前投资效益低,供过大于求的局面。
1.3防水密封材料
防水材料是建筑业及其它有关行业所需要的重要功能材料,是建筑材料工业的一个重要组成部分。随着我国国民经济的快速发展,不仅工业建筑与民用建筑对防材料提出了多品种高质量的要求,在桥梁、隧道、国防军工、农业水利和交通运输等行业和领域中也都需要高质量的防水密封材料。
改革开放以来,我国建筑防水材料获得较快的发展。防水材料已摆脱了纸胎油毡一统天下的落后局面,目前拥有包括沥青油毡(含改沥青油毡)、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和刚性防水材料等五大类产品。我国防水材料基本上形成了品种门类齐全,产品规格、档次配套,工艺装备开发已初具规模的防水材料工业体系,国外有的品种我们基本上都有。
1.4装饰装修材料
建筑装饰装修材料品种门类繁多,更新换代十分迅速与人民生活水平提高和居住条件改善密切相关,是极具发展潜力的建筑材料品种之一。它的品种、质量和配套水平的高低决定着建筑物装饰档次的高低,对美化城乡建筑、改善人民居住和工作环境有着十分重要的意义。
我国建筑装饰装修材料的发展,虽然起步较晚,但起点较高,主要生产能力是在80年代以后引进国外先进技术和装备基础上发展起来的。目前花色品种已达4000多种已基本形成规模、产品门类较齐全的工业体系。
2发展新型建材及制品是可持续发展战略的要求
随着国民经济的发展和人民生活水平的逐步提高,人们对居住和工作场扬要求也不断提高。许多国家的经验证明,它是经济发展和社会进步的必然趋势。建筑业的进步不仅要求建筑物的质量、功能要完善,而且要求其美观且无害人体健康等。这就要求发展多功能和高效的新型建材及制品,只有这样才能适应社会进步的要求。使用新型建筑材料及制品,可以显著改善建筑物的功能,增加建筑物的使用面积,提高抗震能力,便于机械化施工和提高施工效率,而且同等情况下可以降低建筑造价。采用新型建筑材料及制品可增加有效使用面积近10%,减轻建筑自重以上,有效提高抗震能力。因此,发展新型建材及制品是社会进步和提高社会经济效益的重要一环。
3新型建材及制品发展展望
按照建材工业“由大变强,靠新出强”跨世纪发展战略的要求,发展新型建材将着重在新字上做文章,促进产业结构的调整。
3.1部分新型建材产品预测
3.1.1防水密封材料。全国新型防水卷材产量达到万8300万m2,市场占有率达到20%,全国城镇永久性建筑采用新型防水材料达60%,到2010年,全国新型防水建材产量将达到215亿m2,市场占有率达到50%,城镇永久性建筑采用新型防水材料将达到80%。
3.1.2保温隔热材料。预计到2010年,全国保温材料需求量为:岩(矿)棉60万t,玻璃棉10万t,膨胀珍珠岩万t,硅酸铝纤维8万t。
3.1.3矿棉吸声板。预计到2010年全国矿棉吸声板需求量为4000~5000万m2,产品品种、质量和数量不但可以满足国内市场需要,而且将有部分产品出口。
3.1.4装饰石膏板。预计到2010年,全国装饰石膏板需求量为1400万m2。石膏板2000年需求量约8000万m2左右。
3.1.5建筑涂料。预计到2010年,全国建筑涂料需求量将达到160万t。
3.1.6塑料异型材和门窗。预计到2010年,全国塑料异型需求量为50~60万t,可组成塑料门窗2500~3500万m2。
3.2新型建材行业发展重点
新型建材将成为中国第十五计划期间,新型墙体材料占墙体总量的比例将由“十五”末期的25%增长至35%。
重点是建设上档次、上水平、规模的主导产品生产线。空心砖重点发展利用废渣的掺加量、高空洞率、高保温性能、高强度的承重多孔砖、外墙饰面的清水墙砖;混凝土砌块重点发展双排孔或多排孔的保温承重砌块、外墙饰面砌块重点发展机械化(挤压式)生产的轻质多孔条板、孔墙复合保温或带饰面的装配式板材,并配合建设部门推广应用轻钢结构体系,发展各种装配式条板,朝着功能化、高档化、无害化方向发展,做到新颖、美观、实用、方便。
4对策与建议
4.1确定新型建材及制品发展的主导产品,加强结构调整的导向工作
新型墙体材料以节能、节地、利废和改善建筑功能为目的,大力发展各种轻质板材和砼砌块,开发承重复合墙体材料。防水材料重点发展改性沥青防水卷材、聚氨酯防水涂料和硅酮、聚氨酯密封材料;保温材料重点发展建筑用矿物棉、玻璃棉制品;装饰装修材料重点发展丙烯酸类乳胶内外墙涂料、复合仿木地板等一些适销对路的产品门窗重点发展塑料门窗,并注意解决好款式新颖、功能各异的设计和高档五金件的开发配套。
4.2加大科研开发的力度,提高技术装备水平
结合不同地区、不同建筑类型,以新型墙体材料为重点,瞄准有市场前景的新产品、新技术,在引进、消化、吸收国外先进技术装备的基础上,研究开发适合我国国情的新工艺、新技术和新装备。重点围绕尽可能少用天然资源,降低能耗并大量使用总收入弃物作原料;尽量采用不污染环境的生产技术;尽量做到产品不仅不损害人体健康而应有利人体健康;加强多功能、社会效益好的产品开发。
近期应加强中高档外墙涂料的研制和开发,注重承重的复合墙体材料、保温材料在建筑上的应用研究,促进产品的系列化、配套化开发,另外还应加强功能建材和绿色建材的研究和开发,优化产品结构。
4.3加强产品在工程技术应用的研究,加快新型建材及制品的应用步伐
建材主管部门和建筑业主管部门,要加强合作,尽快制定、落实新型建材纳入建筑应用于的规程和管理办法切实解决新型建筑材料发展过程中科研、生产、建筑设计、施工等各个环节的具体问题;研究适合新型建材及制品应用的设计规程和施工工艺;编制、修订有关新型建材及制品的市府、生产、施工规范、规程及施工通用图集;颁布比较成熟的新型建材及制品设计、应用、推广产品目录部分产品可考虑实行生产许可证等。
新型建筑材料论文范文2
关键词:新型建筑墙体材料的类型;特性和问题;外墙保温技术及节能材料
中图分类号:TU111.2+4 文献标识码:A 文章编号:1672-3198(2009)05-0266-01
1 新型建筑墙体材料的类型、性能和问题
《新型建筑墙体材料专项基金征收和使用管理办法》中将新型建筑墙体材料共分6类:(1)非粘土砖,包括孔洞率大于25%非粘土烧结多孔砖和空心砖,混凝土空心砖和空心砌块,烧结页岩砖;(2)建筑砌块,包括普通混凝土小型空心砌块,轻集料混凝土小型空心砌块,蒸压加气混凝土砌块和石膏砌块;(3)建筑板材,包括玻璃纤维增强水泥轻质多孔隔墙条板,纤维增强低碱度水泥建筑平板,蒸压加气混凝土板,轻集料混凝土条板,钢丝网架水泥夹芯板。石膏墙板,金属面央芯板,复合轻质夹芯隔墙板、条板;(4)原料中掺有不少于30%的工业废渣、农作物秸秆、垃圾、江河淤泥的墙体材料产品;(5)预制及现浇混凝土墙体;(6)钢结构和玻璃幕墙。
目前我国新型建筑材料主要存在以下几点问题:新型墙体材料应新型建筑材料科技含量高,往往价格高于目前使用的一般材料,对市场推广起制约作用;材料的施工工艺、技术、检测手段等目前尚无规范限制。部分产品质量不稳定;个体利益驱动影响了新型端体材料的开发应用和推广等等。
2 外墙保温技术及节能材料的简介和应用
在建筑中,护结构的热损耗较大,护结构中墙体又占了很大份额。所以建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个最重要的环节,发展外墙保温技术及节能材料则是建筑节能的主要实现方式。外墙内保温施工,是在外墙结构的内部加做保温层。内保温施工速度快,操作方便灵活,可以保证施工进度。内保温应用时间较长。技术成熟,施工技术及检验标准是比较完善的。在2001年外墙保温施工中约有90%以上的工程应用内保温技术。
被大面积推广的内保温技术有:增强石膏复合聚苯保温板、聚合物砂浆复合聚苯保温板、增强水泥复合聚苯保温板、内墙贴聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯颗粒保温料浆加抗裂砂浆压入网格布的做法。
但内保温会多占用使用面积,“热桥”问题不易解决,容易引起开裂,还会影响施工速度,影响居民的二次装修,且内墙悬挂和固定物件也容易破坏内保温结构。内保温在技术上的不合理性,决定了其必然要被外保温所替代。
外保温技术及其特点:
外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。外保温与内保温相比,技术合理,有其明显的优越性,使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料,外保温比内保温的效果好。外保温技术不仅适用于新建的结构工程,也适用于旧楼改造,适用于范围广,技术含量高;外保温包在主体结构的外侧,能够保护主体结构,延长建筑物的寿命;有效减少了建筑结构的热桥,增加建筑的有效空间;同时消除了冷凝,提高了居住的舒适度。
目前比较成熟的外墙保温技术主要有以下几种。
(1)外挂式外保温。
外挂的保温材料有岩(矿)棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板(简称聚苯板,EPS、XPS)、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中聚苯板因具有优良的物理性能和廉价的成本。已经在全世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。
该外挂技术是采用粘接砂浆或者是专用的固定件将保温材料贴、挂在外墙上。然后抹抗裂砂浆,压人玻璃纤维网格布形成保护层。最后加做装饰面。
还有一种做法是用专用的固定件将不易吸水的各种保温板固定在外墙上,然后将铝板、天然石材、彩色玻璃等外挂在预先制作的龙骨上,直接形成装饰面。由贝聿铭先生设计的中国银行总行办公楼的外保温就是采用的这种设计。
这种外挂式的外保温安装费时,施工难度大。且施工占用主导工期,待主体验收完后才可以进行施工。在进行高层施工时,施工人员的安全不易得到保障。
(2)聚苯板与墙体一次浇注成型。
该技术是在混凝土框一剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内,在即将浇注的墙体外侧,然后浇注混凝土,混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。该技术解决了外挂式外保温的主要问题,其优势是很明显的。由于外墙主体与保温层一次成活。工效提高,工期大大缩短,且施工人员的安全性得到了保证。而且在冬季施工时。聚苯板起保温的作用,可减少围护保温措施。但在浇注混凝土时要注意均匀、连续浇注,否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形和错茬,影响后序施工。
其中内置的聚苯板可以是双面钢丝网的,也可以是单面钢丝网的。双面钢丝网聚苯板与混凝土的连接,主要是依靠内侧钢丝网架与墙体外侧配筋相绑扎及混凝土与聚苯板的粘接力,其结合性能良好,具有较高的安全度。单面钢丝网聚苯板与混凝土的连接,主要依靠混凝土与聚苯板的粘接力以及斜插钢筋、L型钢等与混凝土墙体的锚固力,结合性能也较好。与双钢丝网相比较,单面钢丝网技术因取消了内侧钢丝网和安装保温板前的板外侧抹灰,节省了工时和材料。其造价可降低10%左右。但此两种做法都采用了钢丝网架,造价较高,且钢材是热的良导体,直接传热,会降低墙体的保温效果。
我们对于混凝土与无网架聚苯板一次成型复合墙体进行了试验研究。试验结果表明,在混凝土中水泥浆量合适的条件下,直接利用混凝土作为粘接剂来粘贴聚苯板,是完全可能的。当我们对聚苯板的背面进行处理之后,其与混凝土的粘接力进一步提高(其平均粘接强度可以达到0.07Mpa,而且破坏均发生在聚苯板内)。此技术取消了钢丝网架,其保温性能提高,而且板的成本再次降低。在经过对其长期耐久性论证之后。工程中可以推广使用。
(3)聚苯颗粒保温料浆外墙保温。
将废弃的聚苯乙烯塑料(简称为EPS)加工破碎成为0.5~4mm的颗粒,作为轻集料来配制保温砂浆。该技术包含保温层、抗裂防护层和抗渗保护面层(或是面层防渗抗裂二合一砂浆层)。其中ZL胶粉聚苯颗粒保温材料及技术在1998年就被建设部列为国家级工法。这种工法是目前被广泛认可的外墙保温技术。
该施工技术简便。可以减少劳动强度,提高工作效率;不受结构质量差异的影响,对有缺陷的墙体施工时墙面不需修补找平,直接用保温料浆找补即可,避免了别的保温施工技术因找平抹灰过厚而脱落的现象。同时该技术解决了外墙保温工程中因使用条件恶劣造成界面层易脱粘空鼓、面层易开裂等问题,从而实现外墙外保温技术的重要突破。与别的外保温相比较,在达到同样保温效果的情况下,其成本较低,可降低房屋建筑造价。例如与聚苯板外保温相比较,每平方米可降低25元左右。在天津云琅新居高层外墙保温工程中采用的就是此种技术。
此外,节能保温墙体技术中还有将墙体做成夹层,把珍珠岩、木屑、矿棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料(也可以现场发泡)等填入夹层中,形成保温层。
新型建筑材料论文范文3
关键词:材料利用率 新型材料 技术 监督
1、提高建筑材料利用率
1.1进一步推广和使用高性能混凝土和高强钢筋,实现建设行业的可持续发展
据相关数据统计显示,我国每年混凝土消耗量大约为十五亿立方米,建筑工程中钢筋使用量占总体钢材消耗量的百分之五十以上。[1]如果可以进一步推广和使用高性能混凝土和高强钢筋则能够获得更多的经济效益、社会效益和环境效益。对于经济效益而言,进一步推广和使用高性能混凝土和高强钢筋可以直接节约建筑材料的使用量,从而节约建筑工程的成本,获得经济效益。2010年,我国钢材消耗整体量有可能高达一点八三亿吨,而推广和使用高性能混凝土和高强钢筋则能够减少三百六十六亿吨钢材的使用量,按照当年每吨钢材的价格计算则可以直接节省大概一百二十四点四四亿元的资金。同时推广和使用高性能混凝土和高强钢筋不仅解决了建筑工程结构中梁柱的肥胖问题,扩大建筑工程的使用面积,而且有利于促进建筑结构设计灵活多变,从而在一定程度上可以有效地提高建筑工程的使用功效。据2010年相关数据的简略统计显示,推广和使用高性能混凝土和高强钢筋所带来的直接或者间接效益足以达到六百七十亿到八百一十亿元。[2]是进一步提升传统产业技术含量重要方式的同时也有利于促进工作效率和建筑工程质量的提高,加快建筑行业推广使用高强建筑材料的同时进一步提升建筑行业的国际竞争力。
在全面推进和使用高性能混凝土和高强钢筋等新型材料的同时还需要注意几个问题。第一,要注重建筑材料的技术研究,这是处于对建筑材料更新换代的考虑。建筑材料的技术研究,尤其是混凝土持久耐用和钢筋脆断裂两方面的研究,可以适当地纳入相关的科研规划中,在试点、理论研究以及相关示范工程等各种方案的贯彻下,进一步推广科研成果和进行技术创新。第二,组织对高性能混凝土和高强钢筋建筑材料的推广工作。这需要建筑单位的大力支持和努力,需要建筑单位设计部门和施工部门进行高度的协商和达成统一。第三,完善相关法律法规和修订标准规范。建筑工程的设计以及工程施工人员的工作依据来源于对建筑工程标准规范,因此要进一步增加对标准规范研究上的投入,确保高性能混凝土和高能钢筋的整体推广和应用有一个规范的技术标准。同时,还需要相关的法律法规作保障,做到建筑工程的设计、施工单位在作业过程有章可循,为进一步推广和使用高性能建筑材料营造一个积极环境。
1.2促进建筑材料节能科技创新,开发新型建筑材料
建筑材料资源领域的节能还需要科技创新予以一定的技术保障,要大力组织和开展一些科技攻关的活动,研制出适合本国本地、享有独立自主知识产权的建筑技术,同时还得加快合成技术和已成熟建筑技术的推广和应用,积极推行国际交流和合作,对于他国先进的建筑材料和建筑新技术要坚持“取之精华,去其糟粕”的汲取原则,尽可能快速地把科研最终成果应用要现实生产过程中,在实践的过程中再创新、再发展,提高自主创新能力。“垃圾是放错位置的资源”,那么在处理垃圾的时候则可以适当利用卫生填埋技术、生物处理技术以及焚烧发电技术,扩大资金投入,促进处理垃圾成果转为生产力,实现建筑行业垃圾资源化。[3]另外,除了积极推广和使用新型新型、低能耗、高节能、高性能建筑材料外,譬如新型节能的墙材料和建筑体系。还可以开发新能源,利用新能源。譬如具有一定内在潜力的可再生能源――太阳能,而他它的利用方式一般有太阳能采暖集光供水器和无污染发电等等。
1.3加强对建筑行业建筑材料资源使用的监督力度
这就要求各地负责建筑建设的部门加大对建筑行业建筑材料资源使用的监督力度,做好建筑材料样品取样调查的工作和进一步完善相关检查制度,各个部门明确其工作职责,对于国家明确提出建筑行业违规材料、产品以及不合格的淘汰建筑材料要严格予以禁止,拒绝让其流入建设工程中。同时,对于小区项目的建设和示范城市要着力抓好,对于新型建筑材料的生产单位或者企业则可以重点扶持,充分发挥其示范作用,从而提升建筑行业节能的整体质量。
2、总结
经济的腾飞和繁荣带动着建筑行业的发展,建筑的发展则又促进了建筑材料业的不断进步。建筑材料业的不断发展不仅满足了各个建筑层次的需求,提升了建筑行业的总体质量,同时也成为了人类生活、生产进步的助推器,从而为我国国民经济的发展贡献自己的一份力量。随着人们生活水平的不断提高和经济的发展,未来的建筑材料必将朝着舒适、美观、优质、艺术等趋势发展。
参考文献:
[1]祖波,蔡庆,祖建,等.强化环境类专业学生就业的教学改革分析[J].安慰农学通报,2009(16)
新型建筑材料论文范文4
中图分类号:TU198文献标识码: A
【论文摘要】随着我国城镇化、工业化发展速度的加快,城市建设从外延式开发与大规模旧城改造并举、住宅小区规模化建设及道路的改扩建,导致大量建筑垃圾急剧产量增加,建筑拉圾排放量高峰期已经到来。目前,国内处理建筑垃圾基本上仍停留在落后简单的填埋式处理,由于建筑垃圾的不可降解性,填埋式处理将会给社会带来灾难性的后果。本文分析了建筑垃圾的成分及特征,指出了我国建筑垃圾综合利用和管理方面存在的问题,提出了适合我国国情的建筑垃圾循环管理模式。
1.建筑垃圾管理概述
1.1相关概念界定
目前我国对建筑垃圾还没有明确的定义,因此关于建筑垃圾的定义存在诸多不尽相同观点。根据建设部在2005年3月23日并于同年6月1日起施行的《城市建筑垃圾管理规定》,所称建筑垃圾,是指建设单位、施工单位新建、改建、扩建和拆除各类建筑物、构筑物、管网等以及居民装饰装修房屋过程中所产生的弃土、弃料及其它废弃物。在研究领域,学者们对建筑垃圾的定义也不尽相同。概括说来,建筑垃圾是指构造物在新建、改建、扩建和拆毁活动中产生的废弃物。具体而言,建筑垃圾是指在建(构)筑物的建设、维修、拆除过程中产生的固体废弃物,主要包括废混凝土块、废沥青混凝土块以及施工过程中散落的砂浆、混凝土、碎砖渣等。通俗地说,就是包括废混凝土块、沥青混凝土块、施工过程中散落的砂浆和混凝土、碎砖渣、金属、竹木材、装饰装修产生的废料、各种包装材料和其他废弃物等[1]。
1.2建筑垃圾的分类及来源
按照建筑垃圾的来源不同可分为:(1)土地开挖;(2)道路开挖;(3)旧建筑物拆除;(4)建筑工地垃圾;(5)建材生产垃圾。
按照能否再生利用又分为:(1)可直接利用的材料;(2)可作为再生材料或可用于回收的材料;(3)没有利用价值的废料。
根据对建筑垃圾的分类,可以看出城市范围内的建筑垃圾主要来源于以下几个方面:一是建筑施工工地产生的土方、废渣;二是拆迁过程中产生的建筑物废砖块;三是房屋店面装修时产生的建筑垃圾; 另外,还包括工业生产遗留的废原料或废弃半成品。
1.3建筑垃圾对环境造成的影响
建筑垃圾对环境的危害主要表现在:(1)侵占土地;(2)破坏土质;(3)污染水体;(4)影响市容和环境卫生。
2.国内建筑垃圾处理现状
国内垃圾处理起步较晚,垃圾无害化处理能力较低,曾出现垃圾包围城市的严重局面。我国每年仅施工建设所产生和排出的建筑废渣就超过1亿吨,加上建筑装修、拆迁、建材工业所产生的建筑垃圾数量将达数亿吨。近年来,中国环境卫生行业有了较大的发展,使城镇垃圾处理水平提高,垃圾包围城市的现象有所缓解。但还有一些问题存在,垃圾处理的投入与垃圾处理的需求相比仍明显不足,垃圾处理的水平还很低,城市生活垃圾处理还处于由粗放到处理的发展阶段。
整体来看,我国城市建筑垃圾的处理呈现以下几个问题:
(1)建筑垃圾分类收集的程度不高,目前只能是绝大部分进行混合收集。
(2)建筑垃圾回收利用率低。
(3)我国建筑垃圾处理及资源化利用技术水平落后,城市建筑垃圾处理多采用直接填埋的处理方式,既占用土地又污染环境。
(4)城市建筑垃圾处理投资少,政策法规措施还不健全,建设工作者的环保意识不强。
3.建筑垃圾管理模式
循环经济涉及每个公民、每个家庭、每个企业、每个地区乃至整个民族。我们己经没有了发达国家旧时代的廉价资源和环境容量,也经不起传统发展方式带来的资源消耗和环境污染,从中华民族的长远发展考虑,为子孙后代的发展着想,我们必须以最小的经济成本保护环境,用发展的思路解决工业、城市化面临的资源、环境问题。“减量化、再使用、再循环”的“三R”是绿色建筑业的发展遵循的基本原则。
要想从根本上解决我国建筑垃圾存在的问题,应采取建筑周期全过程的管理模式。改变传统的建筑原料――建筑物――建筑垃圾的线性模式,形成建筑原料――建筑物――建筑垃圾――再生原料的循环模式。在建筑过程中让原材料得到最大限度地合理、高效、持久地利用,并将其对自然环境的影响降低到尽可能小的程度,从而形成高利用、低排放的新型建筑模式,在保护环境的同时也取得了更大的经济利益。
4.建筑垃圾利用技术分析
目前国内一些研究单位正积极开发生态型建筑材料。用建筑垃圾生产再生砖(砌块)、再生烧结砖、预制构件、铺道砖、花格砖等建筑材料。现已具备了推广应用的水平。为促进建筑垃圾处理产业化,弥补建材工业大量消耗自然资源的不足,积累了一定的经验。
4.1生产新型建筑材料
(1)生产环保型砖块
实心粘土砖仍是最主要的建筑材料,生产这种砖需要不断毁田取土,浪费了宝贵的土地资源;另一方面,粘土砖的烧制不仅耗煤量大,而且排出的烟气也会造成空气污染。事实上利用建筑垃圾中的渣土可制成渣土砖;利用废砖石和砂浆与新鲜普通水泥混合再添加辅助材料可生产轻质砌块;利用废旧水泥、砖、石、沙、玻璃等经过配制处理,可制作成空心砖、实心砖、广场砖和建筑废渣混凝土多孔砖等。
(2)用于夯扩桩
利用建筑垃圾如平房改造下来的碎砖烂瓦、废钢渣、矿渣砖、碎石、石子等废物材料为填料,采用特殊工艺和专利施工机具,形成夯扩超短异型桩,是针对软弱地基和松散地基的一种地基加固处理新技术。
(3)利用废纤维制造高强度混凝土
废纤维的种类很多,钢纤维、塑料纤维、地毯纤维等均可回收作建筑材料。将废纤维作掺合料加入混凝土中,可提高混凝土强度、抗裂性能和抗冲击性能,废塑料纤维和其他废塑料还可经化学处理制成聚合物粘结剂。
4.2用建筑垃圾生产新型材料的技术突破
我国利用建筑垃圾生产新型建筑材料的技术取得了新的突破。首先将各类建筑垃圾经过振动筛子筛选,把掺杂其中的泥土、钢筋、木屑等去掉。将剩留的砖头、瓦砾、灰渣及混凝土块等进行三级破碎,并将破碎后的建筑垃圾分为三级大小不等的垃圾颗粒和细粉。再根据新型建材产品的等级、规格、样式要求,与水泥、沙子等配料,经电脑配比,混合搅拌后通过输送皮带机进入制砖机震动加压成型,形成产品湿坯体,然后送入养护窑经热力管道加汽养护成为干产品,再进入成品库通过太阳能自然养护28天,经检测合格后出厂。另外,以建筑垃圾为主料代替取土,生产50万立方米各类新型建材,年可保护土地约560亩,节约标煤11700吨。不仅可以防止填埋的建筑垃圾对水源和土壤的污染,保护了自然生态环境,而且实现了废旧资源的再生循环利用,具有很高的社会效益。
5 结束语
总之,建筑垃圾作为各种建材产品废料的混合物,未加处理直接填埋,不仅破坏了人类赖以生存的自然环境,而且也是资源的巨大浪费。惟有采取积极措施,才能确保建筑业的可持续发展。建筑垃圾资源化处理是一个系统工程需要政府部门环保部门建设各方建材部门及其他相关部门的共同努力。如何消除建筑垃圾的环境污染、保护耕地,节约资源是国家经济发展的当务之急。
建筑垃圾的再生利用是一个长久的问题,它牵涉社会、经济、环境问题,是个系统工程,它具有长期的现实意义和战略意义。因此我们应发挥全社会的力量不断的研发建筑垃圾的利用技术,促进建筑垃圾再生利用产品向高附加值方向发展,在产生经济和社会效益的同时实现人和自然的和谐发展。
综上所述,建筑垃圾作为各种建材产品废料的混合物,未加处理直接填埋,不仅破坏了人类赖以生存的自然环境,而且也是资源的巨大浪费。惟有采取积极措施,才能确保建筑业的可持续发展。
参考文献
新型建筑材料论文范文5
本文重点阐述了陶瓷废料在陶瓷行业及混凝土行业的再利用情况,以及在建材行业其它领域的应用现状,并对应用中还需解决的问题进行了总结。
【关键词】
陶瓷废料;陶瓷;混凝土;建材
1前言
据中国建材数量经济监理学会统计2015年我国陶瓷砖产量约为107.2亿m2,行业每年将产生两千万吨以上的废料。陶瓷废料产生于陶瓷生产的各个工序,不同类型的陶瓷产品废料产生的工序和数量又有所不同。其中建筑陶瓷因生产连续化水平高、产量大,尤其是抛光类产品产生的废料居多,此外,产品成型率低的艺术瓷、骨质瓷及多孔陶瓷在产品成型工序也会产生较多的废料。废料的产生不但造成了资源浪费,同时对环境产生了危害,因此陶瓷废料的循环再利用成为陶瓷企业和相关科研单位急需解决的课题。随着各科研部门及陶瓷企业研究的深入,陶瓷废料的再利用已逐步延伸到不同的领域,因陶瓷废料的成分与建筑材料原料的成分相似,故在建筑材料领域的应用更为广泛。
2陶瓷废料在陶瓷行业的应用
2.1制作陶粒陶瓷废料因其化学组分与陶瓷原料最为相似[1](抛光废料与陶瓷原料化学成分对比见表1),但陶瓷废料中高温黏度较小的氧化物含量较高,直接掺入陶瓷原料中会影响产品质量,所以早期研究主要集中在轻质陶粒上。陶粒是以陶瓷废料为主原料经高温烧结制备而成的产品,目前陶粒已广泛用于建筑材料领域,例如作为二次原料应用于混凝土、墙体保温板、墙体填料及窑炉隔热保温层等。陶粒的再利用工艺简单,废料利用率高,是一种较为有效的再利用途径。同时,陶粒的再利用范围还在不断拓展,如利用陶粒制备地铁吸音材料[2],这不仅拓宽了陶粒应用领域,也为陶瓷废料的实际应用提供了参考。
2.2用作陶瓷坯料陶瓷废料作为坯料用于陶瓷生产的研究已取得一定的进展,但因建筑陶瓷或日用、美术陶瓷对原料的要求较高,所以废料的利用率也受到一定的限制。而对原料要求不太苛刻的陶瓷产品成为废料再利用的主要对象[3~4],例如仿古砖、手工艺砖等。仿古砖对颜色纯度、吸水率、尺寸稳定性等要求不高,陶瓷废料可以部分甚至全部代替仿古砖的坯用原料;手工艺术砖也是应用较为成功的种类之一,因陶瓷废料再利用中存在的主要问题有缺陷多、粗糙毛边、色差重、形状不规则,而手工艺术砖把这些残缺美诠释为手工砖的艺术美感,巧妙的利用了这些缺陷。
2.3生产保温隔热多孔材料因陶瓷废料用于陶瓷坯料时会产生针孔起泡等缺陷,用作多孔材料的原料能充分利用其自身发泡性能。陶瓷废料在生产保温隔热多孔材料中的应用研究,前期集中在掺入的可行性上,后期才逐步上升到提高掺入量及解决变形问题上。蔡晓军等人[5]利用抛光废渣制备出具有保温隔热功能的新型轻质建筑材料,其中废料利用率可达60%;佛山欧神诺陶瓷股份有限公司已利用陶瓷废料成功开发出可以浮在水面的新型轻质生态建筑材料;蒙娜丽莎陶瓷有限公司已能大规模生产大规格的保温隔热陶瓷板,且陶瓷废料的掺入量最高可达80%。陶瓷废料在保温隔热建材领域的再利用不但使多孔材料的自发泡机理得到了深入研究,同时使规模化、大型化生产成为现实。
2.4制备陶瓷透水砖有研究[6]表明将陶瓷废料添加到陶瓷透水砖中可制备合格的透水砖,在此基础上还可以添加生活垃圾生产透水砖,但未进一步研究如何在不影响产品质量的情况下提高陶瓷废料利用率。透水砖与建筑陶瓷相比对颜色和尺寸要求较低,陶瓷废料用于透水砖生产适应性强,发展空间大。
3陶瓷废料在混凝土中的应用
陶瓷废料用作水泥混合材是研究方向之一。陶瓷废料作为水泥混合材除需满足活性要求外,还要符合水泥化学成分要求。具有火山灰活性的陶瓷玻化砖废料、瓷质废料、炻质劈开砖废料和陶质废料均可作为混合材使用[7],其强度随废料中玻璃相含量的增加而增加,同时随着掺量的增加,水泥的强度会先增加后减小,并存在最佳值。于立刚等人[8]对卫生陶瓷及建筑陶瓷地砖废料做了活性试验比对,结果表明两种废料均符合活性混合材的标准要求。当抛光砖废料掺量小于10%时[9],陶瓷废料的加入对水泥强度有贡献,可作为较高强度水泥混合材使用,而当掺量超过一定值后将对水泥强度产生副作用,同时应注意氯离子含量超标的问题。废弃陶瓷制作再生粗骨料代替天然碎石是另一研究方向。通过筛分制作符合混凝土粗骨料要求粒径的粗骨料,与天然粗骨料相比,再生陶瓷骨料的密度低、吸水率高、压碎指标小,所以在实际应用中需调整混凝土配合比,此外陶瓷骨料与砂浆的粘结性能不如天然骨料,随再生陶瓷骨料的代替率的增加抗压强度减小[10],因此限制了再生陶瓷骨料的大量使用。
4在建筑墙体材料中的应用
蒸压加气混凝土砌块作为轻质保温隔热的新型建筑材料在消耗工业废弃物上发挥着重要的作用,陶瓷废料代替粉煤灰制备蒸压加气混凝土砌块的研究已取得一定的进展。华南理工大学王功勋等人[11]对陶瓷抛光砖粉制备蒸压硅酸盐制品从热工及水化产物组成和形貌方面进行了基础研究,研究表明陶瓷抛光粉在蒸压条件下有较高的火山灰活性,与粉煤灰相比抛光粉中参与反应的活性SiO2要多,可生成较低Ca/Si值的水化产物,其蒸压制品强度高于粉煤灰制品。有研究[12]表明掺入陶瓷废料代替一半的粉煤灰(掺入量为30%~40%)制备的蒸压加气混凝土砌块各项基本指标能符合GB/T11968-2006《蒸压加气混凝土砌块》标准要求,且在干缩性和防水性方面优于粉煤灰加气混凝土砌块。此外陶瓷废料在加气混凝土中的掺量需控制在30%左右[12],过大会对气孔结构及混凝土力学性能产生不利影响。
5在建材行业其它领域的应用
陶瓷废料可用于沥青路面隔热层混合料,有研究[13]表明陶瓷废料沥青混凝土隔热层具有良好的降温效果,可减少路面温度波动,解决路面的车辙问题。此外,用陶瓷废料制备的多孔陶瓷亦可用于废水净化及过滤材料[14],拓宽了陶瓷废料在建材行业再利用中的应用领域。
6应用中还需解决的问题
6.1硬质废料硬质废料是经过烧成工序的熟料,其特点是烧失量小,化学成分接近陶瓷原料,可以重新应用到陶瓷生产中。提高孰料废渣的细度以及控制杂质及铁含量是废料精加工的关键,此外硬质废料为瘠性料,会使生坯强度下降,同时缩短烧成时间,如何克服生坯强度下降以及充分利用快烧特性达到节能效果是研究的重点。
6.2抛光砖废料抛光砖废料本身具有很好的细度,但抛光过程中磨料带入了碳化硅、氯化镁、碱金属化合物及高温树脂等物质使其应用受到了一定限制。因氯离子含量高,作为水泥混合料会导致水泥氯离子超标,目前如何充分利用陶瓷废料的活性又能避开氯离子含量过高带来的不利影响,提高掺量,最大限度合理有效的利用废料是目前需要解决的问题。作为陶瓷原料,高温挥发的成分容易造成瓷砖针孔起泡,难以利用。如何解决废料再利用中杂质含量高导致的产品变形是另一急需解决的问题。
7小结
陶瓷废料在建材行业的应用主要集中在陶瓷和混凝土两大方面,在陶瓷方面的应用相对较广泛,同时在某些领域也取得了一定的成果。但是与在混凝土领域的应用最大的区别在于是否需要烧结,如无需烧结则节省了能源,取得的经济效益更加可观。如何充分发挥陶瓷废料的活性,提高在混凝土中掺量,进一步降低建材产业生产成本,提高资源利用率是今后研究的重点。
【参考文献】
[1]谢代弋,等.陶瓷抛光废料对多孔陶瓷轻质砖性能及结构影响的研究[J].中国陶瓷,2008,44(1):26-29.
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[12]徐志辉,等.利用陶瓷废料制备加气混凝土的研究[J].新型建筑材料,2013,01:48-51.
[13]任永利.陶瓷废料用于沥青路面隔热层混合料的性能研究[D].广州:华南理工大学,2011.
新型建筑材料论文范文6
论文关键词:建筑材料 节能 环保 发展策略
论文摘要:对环保节能型建筑材料的研究现状进行了综述,对环保节能型建筑材料的发展、应用进行了展望,指出建筑材料的环保节能是当前世界上普遍关注的热点问题,环保节能型建筑材料的发展离不开高新技术及新材料的应用。
建筑材料的生产和加工行业是一个典型的能源消耗型产业,其生产和加工过程中不仅耗费大量的能源,还会污染环境。据统计,2005年建材行业消耗各类能源占全国能源消耗总量的7%,其产生的粉尘和排放分别占全国工业粉尘和排放总量的63%和8. 5 %位居全国工业的第一位和第二位。由此可见,在全国节能减排工作中,建材工业具有举足轻重的作用。因而,发展和推广环保节能型建筑材料是势在必行的。
建筑材料要做到环保节能,就必须综合考虑建筑材料的生产和使用能耗,尽量采用工业废渣做原料,在保证一定材料成本的条件下,选择保温效果好的建筑材料。环保节能建筑材料是以最少的资料,并尽量利用工农业废弃物及再生材料制造出的高效能建筑材料。在生产过程中也尽量减少对大气污染和能源消耗。
1环保节能型建筑材料的发展及应用现状
1. 1环保节能型建筑材料的发展现状
1 .1. 1废弃植物纤维
废弃植物纤维是一种具有多种用途的可再生生物资源,主要是指农作物秸秆、废弃木质材料、废弃竹子等。我国是一个农业大国,农作物秸秆等废弃植物纤维资源十分丰富。
废弃植物纤维具有很多良好的性能,在环保节能型建筑材料的开发与应用中具有很大的性能潜力。
相对于其他建筑材料而言,以秸秆等植物纤维为原材料制成的砌块加工过程简单快捷,没有环境污染,可以称得上是绿色环保节能性材料,用它来建造的建筑更可称得上是百分之百的生态建筑。但是由于材料本身的特性,适用于的建筑也有一定的局限性,目前无法用于两层以上的建筑承重构件的需要,不过对于目前广泛需求的私人住宅及小型的公共建筑,秸秆砌块是非常适合的,同时也迎合了当前人们崇尚自然的心态。
1. 1.2石膏建材
石膏类建材具有的优点:1)石膏的锻烧能耗比较低(仅为水泥的1 /4、石灰的1/3),因而用石膏做建材可大大节约能源;2)石膏建材比实心砖、混凝土均节约材料;3)石膏建材具有可循环使用性,不产生建筑垃圾;4)石膏无毒无害,具有良好的耐热、耐火性。1 .1.3粉煤灰
粉煤灰是火力发电厂燃煤粉锅炉排出的一种工业废渣。我国2000年粉煤灰排放量1.6亿t,且每年不断递增,粉煤灰堆放占地面积大,且威胁生态环境,处置粉煤灰的一个有效办法是将粉煤灰应用于建材。利用粉煤灰代替部分赫土制作烧结砖、空心砖、墙地砖以及粉煤灰烧结陶粒等,而掺加粉煤灰生产的陶质制品是很有发展前途的新型环保节能建筑材料。
1 .1 .4泡沫玻璃
泡沫玻璃是集环保、保温、阻燃、隔潮、吸声于一体的新型建筑材料。其原料是废弃的各种颜色平板或瓶罐玻璃碎块,属于废物利用;生产的产品具有显着的环保效益;生产过程不产生“三废”。
泡沫玻璃具有自重轻、抗压强度高、导热率低、耐火性好、抗渗防水能力强、化学稳定性高等特点,是一种既保温又保冷的建筑材料。目前,泡沫玻璃广泛适用于各种场所,如代替砖和砌块,作为屋面、墙体、天棚材料和保温隔热构件。
1 .1 .5膜材料
建筑用复合膜材料具有透光性好、密度小、机械强度高、耐久、防火、保温和抗紫外线等优良特性,因而成为新一代的环保节能型建筑材料。用于建筑中的膜材料种类繁多,按材质的不同可分为两大类:1) PTFE类膜材料,其树脂的含量大于90%;2)PVC类膜材料。
膜材对自然光的透光率可达20,即使对保温隔热性能要求较高的双层膜建筑,其透光率也达4%一8%,透射光在膜结构建筑内部产生均匀的漫射光,无阴影、无眩光,白天可满足各种室内活动的需要,因而可节省大量的照明用电。膜材有较高的反射率和较低的光吸收率,并且热传导性较低,这在很大程度上阻止了太阳能辐射进人室内,减少了热量的传递,具有良好的保温隔热性能。膜材化学性能稳定,不会对环境造成污染和人体造成伤害,膜材作为一种绿色建材在发达国家得到了大力的推广和应用。
1 .1 .6其他环保节能型建材
一种纳米微胶囊相变材料可作为新型的环保节能型建筑材料,其主要成分为纳米和微胶囊化的相变材料。纳米在光催化作用下,能杀死病毒,消除VOC和无机有害气体,能在不通人室外新风的情况下有效提高室内空气品质,减少空调系统的能耗;同时,微胶囊相变材料通过相变,物质的分子结构迅速地发生转变,在恒温状态下进行吸热或放热,在外界温度变化时能有效地保持室内热环境的稳定性,减少了能量的损耗,达到建筑节能的目的。
1.2环保节能型建筑材料的应用现状
1.2.1用于墙体及围护结构的环保节能型建材
节能型外墙所用建材必须兼顾合适的储热能力和好的保温隔热性能,复合型墙体是首选。
空心砌块和多孔砖是常用的、节能良好的墙体建材。在空心砌块的墙体中,可向空隙中填加膨胀珍珠岩、散状玻璃棉或散状矿物棉等松散填充绝热保温材料,降低墙体导热系数及砌块之间的对流换热作用。另外,用高压缩空气把絮状的或块状的玻璃棉吹到墙体空腔中,填充密实,同样能起到很好的保温作用。
节能型墙体建材应用较多的还有加气混凝土。加气混凝土是优良的低能耗新型墙体保温节能材料,是目前所有墙体材料中唯一能够满足节能标准65%要求的单一材料。它已广泛用于内外墙体、屋面、楼层和平坡屋面,不仅可以用于民用居住建筑,而且可以广泛地用于工业建筑和4层以下混合结构建筑的承重墙体。
对于建筑的围护结构,则可采用轻质高效的玻璃棉、岩棉、泡沫塑料等保温材料,以减轻建筑能耗。
1.2.2用于屋顶、地板及门窗的环保节能型建材
用于屋顶的环保节能型建材有玻璃棉或矿物棉毡(垫),这些保温材料与装饰贴面复合而成的天花板,能减少阁楼空间与屋顶天花板之间的传热系数,起到隔热保温的作用。
门窗能耗占我国高能耗建筑中总能耗约40%因而门窗的环保节能显得尤为重要。塑料门窗的隔热性能比常用的钢、木、铝合金门窗要好得多;同时塑料门窗生产过程中采用清洁的生产技术,少用天然能源,生产出的门窗无毒害、无污染、无放射性,有利于环境保护和人体健康,符合人们提出的“绿色建材”的概念,因而塑料门窗属于环保节能型建材。
2环保节能型建材未来发展策略探讨
开发环保节能型建材,从根本上改变我国建材工业发展中存在的高投人低产出、高消耗、高污染、低效益的粗放式生产方式,选择资源节约型、污染最低型、质量效益型、科技先导型的发展方式,把建材的发展和资源利用、生态保护、污染治理有机地结合起来,这是21世纪我国建筑材料发展的战略目标。
我国建材行业未来发展战略方向应该是:大力发展环保节能型建材,采用低能耗制造工艺和不污染环境的生产技术,尽量不使用含有对人体有害的、有机化学物质,兼顾可回收利用和循环生产,坚持走资源节约型和环境友好型的可持续发展道路。