| 单词 | 新型建筑材料 |
| 释义 | 【新型建筑材料】 拼译：new building materials 建筑材料是用于土木建筑结构物所有材料的总称。传统建筑材料主要包括烧土制品(砖、瓦、玻璃类)、砂石、灰(石灰、苦土、水泥)、混凝土、钢材、木材和沥青7类。新型建筑材料是指最近发展或正在发展中的有特殊功能和效用的一类建筑材料。它与传统建筑材料相比，具有从来没有或无法比拟的新的功能，比已使用的传统建筑材料有更优异的性能。主要包括新型墙体材料、新型水泥、新型混凝土、新型防水材料、新型保温绝热材料、新型装饰材料以及新型灯具、卫生洁具等。 1．新型墙体材料。传统的墙体材料主要是标准砖(240mm×115mm×53mm)，产生于战国时期。典型新型墙体材料包括空心砖、灰砂砖、加气砌块及复合墙板。空心砖最早出现于战国末年，秦代空心砖最大尺寸为136cm×33cm×18cm，到东汉后期空心砖趋于消失。1963年北京、上海、江苏、广东等地首先研制并小批量生产粘土空心砖。节能型空心砖是70年代在传统粘土砖的基础上发展的新型墙体材料，它与传统实心砖相比，生产工艺变动不大，适应现有企业和生产工人操作习惯，能满足传统的砌筑要术，外型尺寸容易与现有建材和建筑模数相配合，具有优异和独特的热物理性能，如法国G型、瑞士的BN2型、意大利的Por，Pton型等。灰砂砖是中国在60年代借鉴前苏联的科研成果所开发的一种墙体材料，但直到80年代才具有生产能力。它是由砂或工业废渣，如粉煤灰、煤矸石、尾矿、矿渣等加入石灰或水泥、石膏，经磨擦压力成型，再经水热技术(蒸压0．8MPa、175℃或蒸养0．1MPa、100℃)养护而成。这种材料应注意的是抗冻性以及由于表面光滑而难与砂浆粘接和干缩值偏大等问题。加气砌块是种轻质保温墙体充填材料，主要由砂或粉煤灰加入水泥，采用铝粉发泡，经蒸压养护而成。冷凝固加气砌块是由粉煤灰作填料，苦土即轻烧镁作粘接剂，氯化镁(MgCl2·6H2O)作固化剂，发泡剂采用双氧水(H2O2)，经搅拌浇注成型，自然养护而成。加气砌块所应注意的问题是裂缝和抗冻性。复合墙板GRC轻质多孔隔墙板是由玻璃纤维和水泥砂浆组成的一种无机新型复合材料。其特点是抗拉、抗弯、抗冲强度高、韧性好、抗温湿度变化能力强、抗裂、抗冻、耐火性好、易成型，可制成薄壁、异型制品，而且可锯、可钉、运输安装方便、不易碰坏。硬质聚氨酯泡沫塑料夹心板是以泡沫塑料为芯材，金属或非金属板材为面层复合而成，面层有石棉水泥板、纤维板、玻璃钢板、柏油纸、钢板、铝板、彩塑钢板、不锈钢板等。泰柏墙板是以镀锌铁丝为构架，充填以自熄型聚苯乙烯泡沫塑料而成。2．新型水泥。水泥是英国J．Aspdinl824年首先获得专利，这种硅酸盐类通用水泥因历史悠久、性能可靠和价格低廉而得到广泛应用，已成为当今最重要的建筑材料之一。世界各国所致力于研究开发具有独特性能和特种功能的新品种水泥的基材都是硅酸盐水泥，如在粉磨时加入不同混合材料就得到普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥等通用水泥；烧结时改变矿物成份比例，就得到大坝水泥、白水泥、油井水泥、道路水泥等一系列特种水泥，白水泥就是在水泥熟料中控制Fe2O3含量，大坝水泥是降低C3S和C3A含量以减少水化热和放热速率。新型水泥仍是以硅酸盐水泥为基料，在配料时加入不同矿化剂，如S(CaSo4)、F(CaF2)和Cl(CaCl2)矿物而得到的，它们是新型铝酸盐水泥系列(NA)、硫铝酸盐水泥系列(SA)、铁铝酸盐水泥系列(FA)、高钙硫铝酸盐水泥系列(HCA)、氟铝酸盐水泥系列(FA)和阿利尼特水泥系列(LC)。超高强水泥材料也称无宏观缺陷水泥材料(MDF)。1979年美国开始研究，现已研究出抗压强度高达200～300MPa、抗折强度达150～200MPa超高强水泥，同时这种材料的抗拉、抗冲击、抗渗、耐磨等性能较通用水泥相比，都有明显的改善。这种材料的原材料有90%～99%的水泥，如425或525号硅酸盐水泥或铝酸盐水泥，有1%～8%的高分子聚合物材料，如水溶性的聚乙烯醇(PVA)、甲基羟丙基纤维素、聚丙烯酰胺等；还有少量外加剂，如乙三醇、丙三醇等。3．新型混凝土。19世纪中叶法国首先出现的钢筋混凝土是水泥应用科学技术史上的第1次重大突破；1928年法国的E．Freyssinet创始的预应力技术是水泥应用科学技术史上第2次重大突破；70年代以来的聚合物混凝土、高强混凝土、纤维混凝土以及外加剂特别是高效减水剂的发展，是水泥科学史上第3次重大突破。(1)高强混凝土是指抗压强度为大于50MPa的混凝土。日本的吉田于1930年通过加压振动复合工艺得到强度为104MPa的混凝土。1968年日本利用硅粉经高压养护开发高强度钢筋混凝土桩(RC桩)，其抗压强度80MPa，1970年又采用高效减水剂和高压蒸养开发强度为90MPa的PC桩。1982年高强混凝土PC桩作为JISA 5337技术标准在日本推行。(2)聚合物混凝土又称为塑料用混凝土，分为3类，即浸渍混凝土(PIC)、聚合物混凝土(PC)和聚合物水泥混凝土(PCC)。PIC是将硬化普通混凝土放在单体里浸渍，然后加热或辐射使孔内聚合物聚合而成。PC是以聚合物(8%～25%)代替水泥作胶结料与骨料拌合，经养护和聚合而成。PCC是在水泥混凝土搅拌阶段掺入单体或聚合物(5%～20%)，浇注后养护和聚合而成。(3)纤维混凝土是以水泥净浆、砂浆或混凝土作基材，以非连续短纤维或连续长纤维作增加材料所组成的水泥基复合材料的总称。目的是改善水泥基体在受拉应力系统或冲击载荷情况下的脆性破坏。加入的纤维可分为两大类，即弹性模量小于水泥基体的如纤维素纤维、尼龙和聚丙烯纤维，弹性模量高于基体的如石棉纤维、玻璃纤维、钢纤维、碳纤维及Kevlar纤维。在建筑上最值得提及的是钢纤维混凝土(简称SFRC)。1907年俄国B．П．Нeкрacof开始用金属纤维增强混凝土。1963年美国J．P．Romualdi等提出钢纤维的阻裂机理，促进其发展。70年代初美国研制成功熔钢抽丝法，制得廉价钢纤维，为其应用铺平了道路。中国70年代开始研制钢纤维混凝土，80年代以来，已在多项工程中试用或采用。(4)混凝土外加剂，自40年代末至50年代初开始推广以来，从微观、亚微观层和工艺过程改变了硬化混凝土内部结构，是混凝土中不可缺少的第5组分。最早使用的外加剂主要是氯化钙、氯化钠和石膏等无机盐类。20世纪30年代，美国、英国、日本等国家已相继在公路、隧道、地下工程中开始使用引气、防冻等外加剂。1935年美国E．W．Scripture首先研制成木质素磺酸盐为主要成份的塑化剂。1962年日本服部健一首先研制成以β－萘磺酸甲醛缩合物钠盐为主要成份的减少剂，中国类似产品有NF、FND、SN－2、UNF和JN。1964年前联邦德国研制成磺化三聚氰胺甲醛树酯减水剂，中国类似产品为SM减水剂。4．新型防水材料。现代建筑防水材料的发展始于20世纪50年代，到70年代已基本形成以玻纤胎、化纤胎氧化沥青毡、改性沥青油毡、橡胶以及塑料卷材为主，各类防水涂料(包括嵌缝材料)为辅的高、中、低档防水材料体系。与此同时，由于建筑结构及防水基层的变化，施工方法也由单一的热沥青全粘发展到热熔、贴粘、松铺、机械固定、倒铺等适应各类基层、建筑结构、环境要求的系列施工方法。进入80年代双层及单层改性沥青油毡、单层橡胶及塑料卷材的发展，从根本上改变世界防水材料生产和消费结构。90年代美国、日本等国则以高分子卷材用量超过改性沥青油毡。SBS改性沥青油毡比APP改性沥青油毡更受欢迎。高分子卷材仍以三元乙丙橡胶和聚氯乙烯塑料卷材为主。玻纤胎氧化沥青油毡在今后相当长时间内仍将是西方工业国家占有相当市场份额的防水材料之一。中国防水材料工业十分落后，尽管国外流传的APP和SBS改性油毡、三元乙丙、氯化聚乙烯、聚氯乙烯卷材等主要防水材料国内都有一定规模生产，但纸胎油毡却占整个建筑防水材料市场的90%，且由于质量和施工问题，致使当年竣工的建筑渗漏严重。5．新型装修材料。装修材料是指房屋和构筑物构件表面的一种饰面材料，起保护墙体和装饰表面作用。新型装饰材料种类繁多，如贴面饰面材料中釉面砖、外墙面砖、陶瓷锦砖、玻璃锦砖、大理石、花岗岩板等；裱糊饰面材料中壁纸、玻璃纤维墙布、无纺墙布、锦缎等；地面饰面材料中硬质纤维板、涂布地面、塑料地面、化纤地毯以及铝合金门窗、钢塑门窗和卫生洁具、灯具等，但尤需指出的是建筑涂料、石膏板、微晶玻璃。(1)建筑涂料。60年代以前主要采用石灰浆、大白浆和可赛银等；到60年代初开始用白水泥为主掺入少量消石灰、氯化钙、生石膏和硬脂酸钙的疏水水泥浆；70年代出现聚合物水泥浆，即在白水泥中掺入适量的107胶或聚醋酸乙烯乳液或醋酸乙烯－顺丁烯二酸二丁酯共聚乳液。80年代开始聚乙烯醇内墙涂料、聚乙烯醇缩甲醛内墙涂料、耐擦洗内墙涂料、乙丙乳胶漆和乙丙乳液厚涂料、多彩涂料、砂胶厚质外墙涂料、硅酸钾无机建筑涂料、硅溶胶无机建筑涂料、着色砂涂料等已大量推广使用。(2)石膏板。由于各国石膏资源、气候环境、建筑特点以及工业技术水平，石膏板应用各有所长。美国和加拿大以发展纸面石膏板为主；德国除纸面石膏板和砌块外，在开发和应用纤维石膏板方面首屈一指，占石膏板总量的20%～25%；日本石膏板品种主要有普通板、装饰板、条板和吸音板。为减轻制品容重，采用加气、气泡、机械充气或掺入轻集料、轻质纤维、制成孔穴等方法，如前苏联采用含酸原料(硫酸、盐酸、正磷酸)加气；西德采用异氰酸酯与聚氨酯合成发泡剂；日本采用机械充气即在石膏浆强烈搅拌时，直接压入碳酸气。木屑石膏板，世界第1条生产线是1985年在芬兰建成，现在德国、挪威、荷兰、新西兰已商品化。各国为提高抗水性是在石膏浆中加入硅胶、液态热固性树脂、石蜡、沥青乳液或在表面涂防水剂。改进耐火性能采用在石膏中掺加玻璃纤维、蛭石、珍珠岩、矿渣。为提高装饰效果采用各种花纹、尺寸、规格的浇注浮雕或印刷装饰石膏板，被大量用于吊顶和内隔墙，带有织物或聚乙烯饰面层或覆贴壁纸石膏板已在高档建筑中应用。(3)微晶玻璃是50年代发展起来的一种新型建筑材料，是利用特殊组成的基础玻璃，经退火核化晶化热处理工艺制得的一种新型饰面材料。它首先在前苏联利用高炉矿渣生产建筑微晶玻璃获得成功。日本主要以化工原料为主要原料，生产建筑微晶玻璃价格昂贵。中国80年代多家单位进行研究，但大都只是试验室阶段。从目前研究状况来看，建筑微晶玻璃大致分两类。一类是矿渣型微晶玻璃，包括高炉矿渣、铁尾矿、铜尾矿、镍渣、铅渣、铬渣、钨渣等；另一类是灰渣型微晶玻璃，如煤矸石、炉渣、粉煤灰、火山灰等。利用粉煤灰研制微晶玻璃由大连理工大学首先获得成功。新型建筑材料发展趋势有以下几方面：(1)在产品性能方面，要求轻质、高强和多功能；(2)在制品型式方面要求预制化、构件化、单元化和大尺寸；(3)在生产工艺方面，要求采用现代技术、提高劳动生产率和质量，降低消耗；(4)在资源利用方面，要求充分利用地方材料和工农业废料。【参考文献】：1 徐化玉．建筑饰面施工技术．北京：中国建筑工业出版社，19882 祝永年、顾国芳．新型装饰材料及其应用．北京：中国建筑工业出版社，19893 袁润章．胶凝材料学．武汉：武汉工业大学出版社，19894 李桂芝，冯乃谦．混凝土与水泥制品，1990，4∶11～175 刘清汉．混凝土与水泥制品，1990，2∶14～176 黎明．新型建筑材料，1990，2∶16～207 赵军．新型建筑材料，1991，11∶2～58 沈朝福．新型防水材料及施工．北京：中国建筑工业出版社，19929 吴兆琦，刘先忠．硅酸盐学报，1992，20(4)∶365～37310 陈肇元，朱金铨，吴佩刚．高强混凝土及其应用．北京：清华大学出版社，1992(大连理工大学王立久教授撰) |
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