绿色建筑材料初浅分析

绿色建筑材料绿色建筑墙体材料随着国家对耗能的传统墙体材料使用的限制，以及建筑业的革新与进步，我国墙体材料应不断地适应现代化建筑的要求。因此，开发节能环保的绿色建筑墙体材料是减少资源消耗、保护生态环境以确保人类社会可持续发展的必然要求，本文将论述了我国几种绿色建筑墙体材料的研究应用现状及发展。在发展墙体材料产业的实践中，我国绿色环保墙体材料工业经历了从无到有、从小到大的发展过程。所谓绿色建筑墙材，是指无毒或低毒的健康型墙材、防火或阻燃的安全型墙材、耗能低的节能型墙材及各类新型多功能墙材。从绿色建筑墙体材料具有的特点来看，发展绿色建筑墙体材料是实现节能减排的有效途径。一.绿色建筑墙材的特点：①节约资源。绿色墙材应尽可能少用天然资源，降低能耗，并大量使用废弃物作原料，不仅节约其生产能耗又可节约建筑物的使用能耗。②采用不污染环境的可清洁生产技术。在生产过程中不排放或极少排放废渣、废水、废气，大幅度减少噪音，实现较高的自动化程度。③产品不仅不损害人体健康，而且有益于人体健康。④可再生利用。产品达到其使用寿命后，可再生利用而不污染环境。因此，发展绿色环保型墙体材料有利于节能减排战略目标任务的实现。绿色新型墙体材料改革是当前建材行业面临的一项艰巨而紧迫的任务。黏土砖是我国传统墙体材料，随着大量的能耗和大批良田被毁，国家加大了对黏土砖的限制力度，我国新型墙体的性能便得到了蓬勃发展。新型墙材是指实心黏土砖以外的建筑墙体材料，它是在传统墙体材料的基础上产生的新一代墙体材料。新型墙体材料的发展不仅符合现在社会发展的要求，而且它所具有的轻质、高强、节能、利废、隔声、隔热、防火、防腐等良好的性能满足了对高层建筑越来越高的要求。二.我国绿色墙材的现状改革开放以来，我国在墙体材料革新与建筑节能上取得了显著的进展和成效，各类绿色的新型墙体材料在品种、规格、性能、数量、生产技术及应用技术等方面都有了长足地发展,按其构造要求可分为：建筑块材、轻质板材、复合墙体三大类。.建筑块材建筑块材数量之多，应用范围之广，发展速度之快，取代黏土砖的作用之大，在各类新型墙材中是首届一指的，按照其结构的形状可分为建筑砌块和混凝土空心转两部分。(1)建筑砌块建筑砌块是比标准砖尺寸大、比大板尺寸小的块状建筑砌体，用之砌筑砌体可以加快施工进度和减轻劳动量。近年来，我国在利用工业废渣生产建筑材料方面进行了大量的试验研究工作，取得了众多的成果，积累了较丰富的经验。因此、积极利用各种工业废渣生产砌块，既能减少废渣污染，保护环境，又可利用再生资源以降低砌块的生产成本，改善和提高砌块的性能与质量。其中制作砌块的材料有许多种类：混凝土砌块、硅酸盐砌块、轻骨料砌块、加气混凝土砌块、粉煤灰砌块、灰砂砌块、石膏砌块等。这些砌块的品种、规格、性能是因地制宜、因工程制宜的。各地生产砌块的原材料资源不尽相同，因此，砌块的品种也就多样化。在有工业废渣的地方，要充分利用可利用的工业废渣生产砌块。在有天然轻集料或人造轻集料的地方，要积极生产和应用各种轻集料砌块。随着建筑节能标准的提高，发展集承重、保温、装饰于一体的混凝土砌块势在必行，国家队设在北京体育大学的训练基地的地上围护墙体就采用了310mm厚集承重、保温、装饰为一体的复合混凝土小型空心砌块，它采用的是310mmxl90mmx90mm复合保温砌块，保温材料为聚苯保温板。经检测，该砌块墙体的传热系数＜0.6W/(m+K),满足外墙节能65%的要求。310mm砌块具有保温性能好、整体性好、施工速度快、清水立面等优点，是发展前景比较广阔的绿色环保砌块。(2)混凝土空心砖混凝土空心砖是在混凝土空心砌块得到广泛应用的基础上，以砌墙砖尺寸为基本规格而制成的一种新型墙体材料。它是由石屑、细石、黄砂、水泥及外加剂(租骨料WlOmm)按一定比例经机械成型，养护而成的块材。它既不同于黏土多孔病，也不同于普通混凝土小型空心砌块。混凝上空心砖的铺浆面采用的是全盲孔设计，砂浆与空心砖之间可形成“栓柱”。研究表明，混凝土空心砖彻体的抗剪强度值要明显高于黏士实心砖砌体.主要原因是由于砂浆“销栓”作用。实际上砂浆的销栓作用对于砌体的抗剪强度的提高贡献很大，试验表明用同一标号的病或彻块和同一标号的砂浆，混凝土空心砖的抗剪强度是黏上实心砖抗剪强度的1.408倍，是混凝上空心砖砌块砌体抗剪强度的2.551倍，从而保障混凝上空心砖房屋的强度和安全性,同时研究还表明混凝土空心砖砌体抗压强度远高于黏土砖砌体，低于混凝土小型空心砌块砌体。混凝土空心砖墙片的砂浆强度、墙项正应力对其抗震性能的影响很大，砂浆强度增加，沿水平灰缝的抗震强度增加，砖与砂浆黏结牢固，有利于混凝土空心砖强度的充分发挥，但随砂浆强度的增加，延性系数下降。墙顶正应力增加，墙体的开裂荷载，极限荷载都增加，说明加大正应力可提高墙体的抗侧能力，同时，延性系数增大，刚度退化减慢。研究表明，混凝土空心砖的保温隔热性能比黏土实心砖好，但距建筑节能要求仍有一定距离，掺入保温隔热性能好的轻质材料会提高墙体的保温隔热性能，如采用陶粒混凝土空心砖墙体的保温隔热性便能满足建筑节能要求。而在混凝土空心砖墙体的隔声性能研究中，普通混凝上空心砖墙体隔声性能较好，隔声等级达到一级，陶粒混凝土空心砖墙隔声性能较差,需采取有效隔声措施。由于混凝土空心砖具有其他新型承重墙体材料无可比拟的优势，许多省市都把它作为重点开发的一种绿色新型墙体材料，对其系统的研究，不仅改善了新型墙体的工作性能，而且推动了墙体材料改革的发展。.轻质板材轻质板材是近年来新兴的轻质墙体形式，包括的种类有：纤维水泥板（如石棉水泥板、水泥刨花板、玻瑞纤维增强水泥板即GRC板等）：纸面石膏板和以石膏为胶凝材料的轻质板材（石膏纤维板、石膏刨花板）：植物纤维轻板（包括稻草板、麻屑板、蔗渣板等）、氯氧镁轻质板材（氯氧镁水泥为胶凝材料添加工业废渣和农业作物加工剩余物）：硅酸钙板等。硅酸钙板是一种新型轻质墙体板材，近年来随着“四节一环保”和墙材改革的开展，硅酸钙板其优越的品质和良好的性能已为人们所共识。研究表明，硅酸钙板强度高，6mm厚板材的强度大大超过9.5mm厚的普通纸面石膏板，并且它的热导率很低，有良好的隔热保温性能，在硅酸钙板内腔填岩棉时，100mm厚隔墙的隔热保温能力明显好于普通砖墙的效果，同时具有很好的隔音能力。在国家体育场鸟巢、奥运综合训练馆、北京奥运村、国家体育馆，人们都可以从这些场馆的地面、墙面或看台见到这种质朴而轻便的材料。北京地铁5号线部分沿线地铁站的台阶两侧都使用了硅酸钙板作为墙体材料。由于硅酸钙板在装饰效果上更接近清水混凝土颜色，是回归自然理念的优秀体现者，所以硅酸钙板在大型重点工程中备受青睐。随着工艺的进步和新型建筑的需要，具有防火、隔热、超轻、防潮、防腐、防霉变、憎水、易加工、高强度等性能的硅酸钙板制品将在新型墙体材料的应用中占有重要的地位。.复合墙体复合墙体是近年来迅猛发展、前景广阔的新型墙体结构体系。它是由混凝土砌块空腔墙同其他非承重的材料（如岩棉板、膨胀珍珠岩及其板材、聚苯乙烯泡沫板、石膏板、纤维板等等）复合而成，即在承重墙体的基础上再复合为高效保温性能的材料，将这两种材料合二为一。近年来，配筋混凝土小型空心砌块外保温体系在北方寒冷地区已得到广泛应用。混凝土小型空心砌块承重结构外保温体系是我国替代传统黏土砖混合结构的较为理想的结构体系。由于小型空心砌块是空心薄壁构件，对孔错缝搭砌时，水平灰缝的砂浆结合面小，竖缝的砂浆饱满度差，其抗剪强度低、整体性差。试验研究表明，在空心砌块墙体的适当部位沿上下贯通的孔中插入竖向钢筋，用灌孔混凝土灌实使钢筋充分锚固，墙体通过芯柱、圈梁及拉接钢筋形成约束网格即配筋砌块墙体。从而实际上形成了配筋砌块剪力墙结构，若在实际工程中采用现浇混凝土楼盖，则建筑的整体性和抗震性均能得到很大改善。三.我国绿色新型建筑墙材的发展.砌块在轻钢建筑中的应用随着我国钢产量的与日俱增，钢结构住宅在住宅产业的发展进程中必然要起着举足轻重的作用。对于轻钢结构建筑，在综合考虑保温、隔热、耐久、防火等要求的基础上，结合国外成熟经验，可采用混凝土装饰小砖与轻钢结构相结合，即轻钢结构作为建筑结构的承重部分，规格尺寸与黏土砖相近的混凝土装饰小砖砌筑外叶墙作为外装饰部分，外叶墙与轻钢结构之间用镀锌铁件或不锈钢件相连接，该种建筑与传统的黏土砖建筑极为相似，但比黏土砖建筑具有更好的耐久性，而且，在混凝土中加入彩色氧化铁系列颜料，可充分体现建筑色彩的丰富性、多样性。这样，混凝土的外叶墙不仅起到装饰建筑外观色彩的作用，还保护了内部的钢结构，提高了建筑物的耐久性。在钢结构与混凝土砖墙之间以及钢结构中间填充适当的保温材料可达到保温、隔热的效果。.高强度砌筑砂浆研制及应用与传统现场搅拌砂浆相比，预料砂浆在技术上有明显优势：掺入不同添加剂可改善砂浆性能，由于黏结力大，保水性好，提高了砌筑和抹灰质量，有效地避免了灰缝不饱满，抹面空鼓、开裂、脱落等现象。而且这种砂浆改进了它的施工工艺，提高工效，降低成本。而干拌砂浆粉售价低于水泥，由此配制的砂浆成本低于普通水泥砂浆。干拌砂浆粉在粉煤灰的使用上提供了一个新途径，有利于新材料新技术的推广、优化施工环境、减轻劳动强度和减少材料浪费，施工效率高、工程质量好、环境效益好。.加强预应力砌体在新型墙体中的应用当前.，砌体的发展要满足轻质、高强的要求，因此，不仅要对材料性能进行改进，提高砌块与砌筑砂浆的强度和黏结力的同时要减轻结构的自重，还要对结构体系进行创新，由于砌体存在抗拉、抗剪强度低的弱点，传统的砌体结构不能充分发挥砌体抗压能力较高的优势。对砌体施加预应力后，可以提高抗剪、抗弯能力，减小截面尺寸，充分利用砌体的抗压强度,改进砌体结构的脆性等。因此，预应力砌体是新型墙体发展的一种必然趋势。.加强利用工业废料加工的各种砌块高性能再生骨料混凝土砌块是一种循环利用的资源，它以大掺量的粉煤灰、矿渣粉等工业废料替代水泥，利用废弃混凝土进行清洗、破碎、筛分和按定比例相互配合后加工形成的再生骨料取代天然碎石作为混凝土骨料，采用高效减水剂改善混凝土性能，形成与普通混凝