浅谈新型建筑材料的发展及应用

1、信阳师范学院高等教育自学考试本科毕业论文 论文题目 浅谈新型建筑材料的发展及应用 专业 建 筑 装 饰 工 程 技 术 姓名 王 鹏 鹏 准考证号 2 0 1 3 3 0 0 2 0 身份证号 4 1 2 7 0 1 1 9 9 3 0 4 5 4 0 1 0 工作单位 郑 州 科 技 学 院 联系方式 1 5 8 3 8 0 2 3 8 8 2 2016年03月07日目 录内容摘要I关键词I引 言1一、 绪论2（一） 概述2（二） 发展新型建筑材料的意义2二、 新型建筑材料的种类及发展现状3（一） 新型墙体材料3（二） 新型保温隔热材料4（三） 新型防水密封材料4（四） 新型装饰装修材料5三

2、、 新型建筑材料的应用5（一） 轻质墙体材料5（二） 粉煤灰6（三） UPVC水管7四、 新型建筑材料的发展趋势之展望与对策7（一） 新型建筑材料的发展趋势之展望7（二） 新型建筑材料的发展之对策与建议10（三） 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10（四） 加大科研开发的力度，提高技术装备水平10（五） 加强产品的工程技术应用研究，加快新型建材及制品的应用步伐10（六） 统筹规划、合理布局，形成一批新型建材及制品的生产基地和大型企业集团10五、 结论11参考文献11浅谈新型建筑材料的发展及应用内容摘要：本文首先概述新型建筑材料之种类及特征，其次分析了新型建筑材料行业的发

3、展状况,包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料、装饰装修材料等的使用，进而阐述了发展新型建材发展新型节能建材的意义。再次以现实的工程应用案例，对新型建筑材料的实际工程应用情况进行论述。最后对新型建筑材料的发展趋势进行展望，以及提出发展对策。关键词：新型建材；应用；发展引 言随着改革开放的深入，我国经济发展迅猛，人们的物质文化生活都有了很大的提高，集中体现在衣食住行方面，尤其是在住的方面要求更加的高质量。这就促进了建筑业的迅猛发展。建筑材料费用在基本建设总费用中占50%以上，具有相当大的比例；而且建筑材料的品种和质量水平制约着建筑与结构形式和施工方法。此外，建筑材料直接影响土木和建筑工程的

4、安全可靠性、耐久性及适用性（经济适用、美观、节能）等各种性能。因此，新型建筑材料的开发、生产和使用，对于促进社会进步、发展国民经济具有重要意义。一、绪论（一） 概述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。新型建筑材料及其制品工业是建立在技术进步、保护环境和资源综合利用基础上的新兴产业。一般来说，新型建筑材料应具有以下特点：复合化、多功能化、节能化、绿色化、轻质高强化、工业化生产。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2011 年是我国新型建材发展的重要历史时期。经过30多 年的

5、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。（二） 发展新型建筑材料的意义发展新型

6、建材、推广节能建筑是保护耕地资源的需要。中国房屋建筑材料中70%是墙改材料，其中粘土砖仍占据主导地位，而生产粘土砖的粘土资源则又是相对较优质的粘土。从中国耕地资源条件看，全国耕地只占土地面积的13%，目前人均耕地1.43亩，为世界平均值的约1/3。耕地资源紧张，且优质耕地少，后备资源严重不足已是不争事实。开发建材新产品，为推广节能建筑开辟了一条可行之路。发展新型建材、推广节能建筑是缓解能源紧张的需要。建材工业是和建筑业密不可分、相互依存的行业，两者已一并列入国民经济发展的支柱产业。从市场角度看，建筑业是建材业的最终用户，建材行业产品的77.3%用于建筑业。目前，中国每年建成的房屋面积高达16亿

7、20亿平方米，但新建筑中95%以上仍属于高耗能建筑，单位建筑面积采暖能耗为气候相近发达国家的3倍左右，中国建筑能耗已占全国能源消耗的近30%。如果建筑节能工作仍维持目前状况，到2020年建筑能耗将达到10.89亿吨标准煤，仅空调高峰负荷将相当于10个三峡电站满负荷发电。因此，大力发展建筑节能刻不容缓。发展新型建材、推广节能建筑是发展循环经济的重要环节。建筑材料行业是利用各类废弃物最多、潜力最大的行业。发展循环经济为建材行业赋予了新的生机，目前，中国建材工业消纳了大量的工业和建筑废弃物，如利用煤炭行业的煤矸石烧砖，用电力行业的粉煤灰作为水泥的生产原料与混合材，生产粉煤灰砖和纤维水泥外墙板，脱硫石

8、膏生产石膏板，用冶金产业的各种高炉矿渣生产矿渣水泥、制成矿棉吸音板等，另外，建材产业还能处理相当部分的城市垃圾，甚至部分有毒有害废弃物都能得到有效的消纳和利用。据统计，目前全国建材业每年消纳和利用的各类固体废弃物数量在4亿吨左右，约占全国工业部门固体废弃物利用总量的80%以上。实践证明，建材行业成为整个社会实现资源循环的一个关键环节，是国家发展循环经济的重点产业。发展新型建材、推广节能建筑是改造传统建材和建筑的重要前提。以矿业加窑业为产业特征的传统建材业，目前尚属资源、能源消耗型产业。中国建材行业万元产值耗煤2.7吨、消耗矿山资源逾100吨，是发达国家平均水平的1.5倍2倍；年能源消耗总量为2

9、.4亿吨标准煤，矿产资源消耗近40亿吨，居全国各行业前列。就总量平均而言，主要建材产品单位能耗高于世界先进水平150%。目前，煤、电、油以及原材料的紧张已成为制约行业发展的突出问题。如何减少能源和资源的消耗，最大限度地提高能源和资源利用效率，同时减排降污，保护环境，使建材产业和建筑业成为节能、节水、节材、节地的可持续发展的现代化产业，已成为各级政府需要认真研究和解决的一个重要课题。二、 新型建筑材料的种类及发展现状（一） 新型墙体材料我国新型墙体材料发展较快，品种较多，主要包括砖、块、板，如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等，但数量较小，在整个墙体

10、材料中所占比仍然偏小。只有促使各种新型体材料因地制宜快速发展，才能改变墙体材料不合理的产品结构，达到节能、保护耕地、利用工业废渣、促进建筑技术的目的。 经过近30年来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40-50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

11、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。1994年新税制实行后，对粘土砖生产企业仅征收6%的增值税，而不少新型墙体材料，尤其是轻质板材却要交纳17%的增值税务局，加剧了新型墙体材料发展的不利局面。针对这种情况，国家三部一局（建设部、农业部、国土资源部和国家建材局）墙材革新办公室积极指导各地大力开展墙材革新工作，结合各地实际情况，出台了多项墙改政策，有力地促进了新型墙体材料的发展。（二） 新型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。保温隔热材料在国外的最大用户是建筑业约

12、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 %。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。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

13、、生产装备水平也有了较大提高有些产品已达到国际先进水平。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。（三） 新型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

14、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。（四） 新型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

15、、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，主要生产能力量是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，已基本形成初具规模、产品门类较齐全的工业体系。目前三星级的宾馆装饰装修基本做到自已生产，四至五星级宾馆的装饰装修有30%-40%可以做到自给。存在的主要问题是：生产企业规模偏小，产品质量不稳定，款色旧，档次低，配套性差，市场竞争能力弱；科研开发力量不足，产品更新换代能务弱，不能适应市场需求；产品结构不合理，中、低档产品比例大，高档材料比重低，不能满足高档建筑装饰装修的需求。三、 新型建筑材料的应用近

16、几年来，建筑施工企业为适应日益激烈的市场竞争需要，积极推广应用三新技术成果，努力在加大建筑产品的技术含量上下功夫，这对提高质量、降本增效取得了显着的效果。但部分施工企业，常常因缺乏经验操作不当造成新的质量通病。给推广应用新技术、新材料、新工艺带来一定的负面效应。结合目前工程应用新技术、新材料的实践，就轻质墙体材料、粉煤灰、UPVC水管的应用谈几点体会：（一） 轻质墙体材料轻质墙体材料的应用轻质墙体材料砼空心砌块、加气砼砌块等，是目前广泛推广应用的多功能新型墙体材料，它的优点是：容重轻（均为粘土砖的1/4-1/3）、导热系数小（约为粘土砖的1/5）、保温性能好（200mm厚加气块墙体的热阻相当于

17、700mm厚粘土砖的热阻）、防水、隔音、吸湿和易加工（可刨、钉、锯、钻），同时由于容重轻，可以大幅度降低建筑物的自重，减少材料和能源消耗（加气块生产能耗为粘土砖的69.2%），提高运输效率。对于施工企业来说，砌块不需砍断或敲碎，平均每人每天完成工作量约200块，相当于1923块标准砖，工效提高30%；同时，砌块几何尺寸比标准黏土砖大10倍，砌筑砂浆可节省50%。对于用户来说，砌块可按200mm建筑模数确定建筑尺寸，所以住宅建筑采用加气砼块墙体比使用标准砖时使用面积可增大3%-5%。从而能获得较好的社会经济效益。值得注意的是，轻质墙体材料由于其性能上的特点，如果操作不当，会造成粉刷空鼓、起壳、温

18、度和应力开裂等质量通病，从而给后部装饰工程带来一定的危害。为了有效地预防上述通病，首先，要避免砌块太干，砌筑前应充分浇水湿润，使得砂浆能有效地水化、硬化。其次，由于砌块的强度比普通粘土砖要小，为防止应力开裂，故砌块墙的底部应用烧结砖砌三皮高。填充墙梁下口三皮砖应在下部砌体砌完三天后砌筑，并用普通砖从中间向两边斜砌。如果外窗下为空心砖墙时，应将窗台改为不低于C10的细石砼，以防止窗台下边开裂。柱与填充墙的接触处，也是裂缝经常出现的部位，粉刷前应在墙体与砼交接处加钉钢丝网片，每道宽15-20cm。由于轻质墙体材料大都采用工业废料加工而成，且组成墙体材料的物理力学性能如导热、导温和强度等的差异，在环

19、境温度变化较大时，将在砌体表面产生一定的拉、压应力，导致抹灰面易开裂、空鼓。因此，轻质砌块墙体抹灰包括接缝处理、管线槽封补、基层处理、分层整平等，从技术措施、施工方法、检查验收等各方面必须制定和遵照相应的施工技术方案。（二） 粉煤灰粉煤灰砼技术的应用粉煤灰是一种人工火山灰材料，是从煤粉炉中收集到的细颗粒粉末，用粉煤灰配制的砼，可以达到改善砼性能，保证工程质量和降低成本的目的；应用粉煤灰还可以保护环境，降低建筑能耗，可以获得良好的经济效益和社会效益。粉煤灰在砼的浇筑过程中改善了砼的和易性。从而提高了砼的强度、抗渗性、抗冻性和耐久性。虽然粉煤灰对砼具有优良的增强作用，但使用量不当往往会适得其反。过

20、量掺用粉煤灰会降低砼碱度，使抗碳化能力和对钢筋的保护作用降低，同时由于水泥含量的降低，二次水化作用迟缓，砼的早期强度较低，强度增长缓慢，抗渗性、抗冻性、耐久性也变差。由于粉煤灰具有缓凝作用，应根据工程的工期要求和施工季节正确选择外加剂。粉煤灰砼在低温条件下强度增长缓慢，故在冬季施工时不宜采用粉煤灰砼；在炎热的干燥地区使用粉煤灰砼，应注意覆盖和浇水养护，防止风干和晒干，以保证砼的强度。粉煤灰掺入砼后，二次水化需要较长的时间，同时由于粉煤灰取代了部分水泥，砼的早期强度相应降低，为了克服这一弊病，在施工过程中加强砼的早期养护，在温度较低的环境下施工时，要采取早强和保温措施。一般要采用粉煤灰与外加剂相

21、结合，能有效提高砼的早期强度。粉煤灰的掺入量，应依水泥的标号高低而确定，控制在10-30%为宜。（三） UPVC水管UPVC排水管的应用聚氯乙烯（UPVC） 塑料管与铸铁管相比具有重量轻、耐酸耐碱、阻流小、不结垢，价格便宜、运输和安装轻便、表面不用涂漆等优点，在正常的条件下作为建筑排水管于户外使用，寿命可达40年以上。是取代铸铁管的理想的排水材料。但由于UPVC排水管与铸铁管相比，存在机械强度低，抗老化性能差，线性膨胀系数大等缺点，故在施工中必须加以注意：第一、UPVC管不得暗设，也不得半明半暗安装，以防止挤压破裂引起渗漏。第二，UPVC管耐热性能差，故安装时不得穿越烟道，同时与家用灶具边的净

22、距应大于400mm。第三，为防止断裂变形，影响排水效果，UPVC管不得穿越建筑物沉降缝。第四，因其外壁受环境影响会产生凝结水，管子不宜穿越储藏室，以免影响使用功能；冬季施工时，应采用防寒防冻措施，以保证胶粘剂的粘结质量。第五，由于UPVC管的线性膨胀系数比铸铁管要大得多，为解决管道的伸缩问题及立管连接不产生伸缩应力，伸缩节的设置部位及设置的间距必须符合规范要求。四、 新型建筑材料的发展趋势之展望与对策（四） 新型建筑材料的发展趋势之展望随着城市化进程加快，城市人口密度日趋加大，城市功能日益集中和强化，需要建造高层建筑，以解决众多人口的居住问题和行政、金融、商贸、文化等部门的办公空间，因此要求结

23、构建筑向轻质高强方向发展。目前主要目标仍然是开发高强度钢材和高强混凝土，同时探索将碳纤维及其他纤维材料与混凝土聚合物等复合制造的轻质高强结构材料。到目前为止，普通建筑物的寿命一般设定在50100年。现代社会基础设施的建设日趋大型化、综合化，例如超高层建筑，大型水利设施、海底隧道等大型工程，耗资巨大、建设周期长、维修困难，因此对其耐久性的要求越来越高。此外，随着人类对地下、海洋等苛刻环境的开发，也要求高耐久性的材料。目前，主要的开发目标有高耐久性混凝土、钢骨混凝土、防锈钢筋、陶瓷质外壁胎面材料、合成树脂涂料、防虫蛀材料、耐低温材料，以及在地下、海洋、高温等苛刻环境下能长久保持性能的材料。在大空间

24、建筑中“第五代建材”膜材料也是一种广泛应用的新型材料，它是由高分子聚合物涂层与基材按照所需的厚度、宽度通过特定的加工工艺粘合而成。现在它可以发挥极大承载力，构筑灵活大空间，并且具有自然生态美外观。大深度地下空间是目前为止还没有被广泛开发利用的领域，随着地球表面土地面积逐年减少，人类除了向高空发展外，大深度地下是一个很有潜力的发展空间。与超高层建筑相比，地下空间结构具有很多优点。例如具有保温、隔热、防风等特点，可以节省建筑能耗。为实现大深度地下空间建设，需要开发能适应地下环境要求的药剂材料、生物材料、土壤改良剂、水之净化剂等。海洋建筑与陆地建筑的工作环境有很大差别，为了实现海洋空间的利用，建造海

25、洋建筑，必须开发适合于海洋条件的建筑材料。海水中的盐分、氯离子、硫酸根等侵蚀作用，使材料很容易被腐蚀而破坏；海水波浪不同地往复作用，对建筑物构成冲击、磨耗和疲劳荷载作用；海洋建筑还要经常受到台风、海啸等严酷的气候条件的作用；建筑在海滩、近海等软弱地基上的建筑物，其沉降现象也很明显。这些严酷苛刻的环境下工作的海洋建筑物所用的材料，要求具有很高的强度、而冲击性、耐疲劳性、耐磨耗等力学性能，同时还要具有优良的耐腐蚀性能。为实现这些性能，要求开发以下新型材料。如涂膜金属板材、耐腐蚀金属、水泥基复合增强材料、地基强化材料等。为了实现可持续发展的目标，将建筑材料对环境造成的负荷控制在最小限度之内，需要开发

26、研究环保型建筑材料。例如利用工业废料（粉煤灰、矿渣、煤矸石等）可生产水泥、砌块等材料；利用废弃的泡沫塑料生产保温墙体板材；利用废弃的玻璃生产贴面材料等；既可以减少固体废渣的堆存量，减轻环境污染，又可节省自然界中的原材料，对环保和地球资源的保护具有积极的作用。免烧水泥可以节省水泥生产所消耗的能量。高流态、自密实免振混凝土、在施工中不需要振捣，既可节省施工能耗，以能减轻噪音。建筑材料也有向细微发展的趋势，随着纳密技术和纳米材料的进一步发展和研究，国外和国内利用纳米材料研究开发和应用的材料，目前主要是纳米Ti02催化生态建材。利用纳米的氧化分解能力和超薪水作用可制成改善生活环境，提高人们生活质量的生

27、态建筑材料，包括空气净化建材、抗菌灭菌建材、除臭和表面自洁建材等。随着人类智能化的发展，智能化材料也被人们重视和研发，所谓智能化材料，即材料本身具有自我诊断和预告破坏、自我调节和自我修复的功能，以及可重复利用性。这类材料当内部发生某种异常变化时，能将材料的内部状况，例如位移、变形、开裂等情况反映出来，以便在破坏前采取有效措施；同时，智能化材料能够根据内部的承载能力及外部作用情况进行自我调整，例如吸湿放湿材料，可根据环境的温度自动吸收或放出水分，能保持环境温度平衡；自动调光玻璃，根据外部光线的强弱，调整进光量，满足室内的采光和健康性要求。智能化材料还具有类似于生物的自我生长，新陈代谢的功能，对破

28、坏或受到伤害的部位进行自我修复。当建筑物解体的时候，材料本身还可重复使用，减少建筑垃圾。这类材料的研究开发目前处于起步阶段，关于自我诊断、预告破坏和自我调节等功能已有初步成果。生态建筑材料也研究之中，它的科学和权威的定义目前仍在研究确定阶段。生态建筑材料的概念来自生态环境材料。生态环境材料的定义也仍在研究确定之中。其主要特征是节约资源和能源；减少环境污染，避免温室效应与臭氧层的破坏；容易回收和循环利用。作为生态环境材料一个重要分支，按其含义生态建筑材料应指在材料的生产、使用、废弃和再生循环过程中以与生态环境相协调，满足最少资源和能源消耗，最小或无环境污染，最佳使用性能，最高循环再利用率要求设计

29、生产的建筑材料。随着城市道路、市政建设步伐的加快，人行路、停车场、广场、住宅庭院与小区内道路的建设量也逐年被建筑物和灰色的混凝土路面所覆盖，使城市地面缺乏透水性，雨水不能及时还原到地下，严重影响城市植物的生长和生态平衡。同时，由于这种路面缺乏透气性，对城市空间的温度，将雨水导入地下，调节土壤湿度，有利于植物生长，同时雨天不积水，夜间不反应，提高行车、行走舒适性和安全性。多孔的路面材料能吸收交通噪音，减轻交通噪音对环境的污染，是一种与环境相协调的路面材料。除此之外，彩色路面、柔性路面等各种多彩多姿的路面材料，可增加道路环境美观性，为人们提供一个赏心悦目的环境。（二） 新型建筑材料的发展之对策与建议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、聚氨酯密封涂料；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