（水利工程专业论文）新型墙体材料应用分析与对策.pdf

原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进 行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何 其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人 承担。 论文作者签名：星玉蠢 日期。 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论 文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：垒五歪导师签名： 日期：立o 、超! 篁。f 8 l ij 东大学硕十学位论文 摘要 本文研究和探讨了新型墙体材料应用发展与对策。“新型墙体材料”的概念 是相对于传统的墙体材料粘土实心砖而提出的，是我国在墙体材料改革时期出现 的专门名称。针对生产与使用粘土实心砖存在毁地取土、高耗能与严重污染等问 题，本文分析了新型墙体材料在我国广泛应用的必要性与可行性，围绕新型墙体 材料应用存在的主要问题及列租会经济与环境的影响，展开了广泛而深入的调研 和理论探讨。在系统总结国内外，所型墙体材料的历史特点、应用现状及发展趋势 的基础上，通过现场调研、理论分析和实践相结合等方法，系统分析了我国目前 常用的墙体材料的研究现状与应用前景，讨论了各种墙体材料的优缺点，分析了 发展新型墙体材料革新的必要性和迫切性，特别指出了新型墙体材料发展趋向是 绿色墙材。配合国家的产业政策，并结合我国和山东省新型墙体材料应用特点和 实际情况，讨论了新型墙体材料在生态环境与经济发展中的作用、目的，以及本 文的研究意义、研究方法和研究内容。基于现有的新型墙体材料现状，为适应现 代建筑、现代生态环境的具体需求，根据有关规范规程要求、工程应用条件、应 用需求、运用特点和当前存在的问题，归纳了不同类型墙体材料的性能特点，对 新型墙材商品住宅进行了功能价格分析，通过综合经济对比，分析了新型墙材的 生态效益、社会效益和经济效益，探讨了新型墙体材料的发展对策，提出了新型 墙体材料发展应遵循的原则，并提出了促进建筑业现代化，使绿色建筑与建材业 协同发展的相应措施。 本文结合上海绿色建筑示范楼的工程实例，国家“十五”科技攻关项目“绿 色建筑关键技术研究”，阐述了2 l 世纪墙材发展的主流和方向，验证了本文提出 的新型墙体材料发展对策的可行性和实用性。通过论证，本文指出：发展新型墙 体材料是新型墙体材料业本身发展的需要，是经济持续发展的客观要求，也是造 福子孙后代的千秋伟业，大力丌发与推广节土、节能、利废、多功能，有利于环 保并且符合可持续发展的具体要求。根据新型墙体材料的内涵和发展趋势，本文 提出了扩张新型墙体材料业的核心是迸一步改善企业资源状况以及合理组织这 些资源在整个产业中的配置的使用。这些资源质量和使用效率的提高，一方面体 现为产业内各企业的生产技术、管理技术和服务技术的发展；另一方面促进产业 - 4 - 山东大学硕十学位论文 内企业规模，企业间相互协调、相互补充、相互竞争。以此为导向，本文提出了 发展新型培体材料业的对策与徙议。 在本论文中，提出了新型”体材料发展对策的系统框架，通过对当前新型墙 体材料发展的研究，也为未爿：i 门国土规划、建筑规划奠定了一定基础。随着新型 墙体材料研究的进展和新观念的不断推陈出新，必将在建筑业形成更加完善的政 策机制和社会氛围，为最大限度地保护耕地和节约能源，提高资源利用率、改善 环境、促进循环经济发展作出殳大贡献。 关键词：新型墙材建筑节能墙体革新发展对策 a b s t r a c t i na c c o r d i n gw i t ht h ep r o b l e mt h a tt h ep r o d u c t i o no fs o l i dc l a yb r i c k h a sc o n s u m e dag r e a td e a lo fl a n dr e s o u r c ea n de n e r g y ，a n dc a u s e d e n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o n ，t h i sp a p e ra n a l y s e st h en e c e s s i t ya n d f e a s i b i l i t yt oa p p l y n e ww a l lm a t e r i a l si nc h i n a ；s u m m a r i z e st h e h i s t o r i c a lc h a r a c t e r i s t i c so f i t sd e v e l o p m e n ta n dp r e s e n tr e s e a r c hi n h o m ea n da b r o a d ；p r o p o s e st h ec o u n t e r m e a s u r e so fi t sd e v e l o p m e n tb ym e a n s o fb e n e f i ta n a l y s i so nt h eb a s eo fi n d u s t r i a lp o l i c ya n da c t u a ls i t u a t i o n o fo u rc o u n t r y a f t e rd e m o n s t r a t i o n ，t h ee s s a yp o i n t so u tt h a t ：w h i c hh a s p r o m i n e n th i s t o r i cs i g n i f i c a n c ea n di sa ni m p o r t a n td r i v et om a t e r i a l i z e s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t ， is ag r e a tu n d e r t a k i n gt h a tw il lb e n e f i tf u t u r e g e n e r a t i o n s w em a s tg i v em o r ee f f o r t st ot h ed e v e l o p m e n to fs oc a l l e d n e ww a l lm a t e r i a l sc h a r a c t e r i z e dw i t he n e r g yc o n s e r v a t i o n ，s o i ls a v i n g ， w a s t e r e c y c l i n g ， e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o na n dm u l t i f u n c t i o n i n c o n s t r u c t i o nt or e p l a c es o l i dc l a yb r i c ko ft o t a lw a l lm a t e r i a l sa n d p r o d u c t s 。 t h i sp a s s a g ea n a l y z e st h er e s e a r c ha n da p p l i c a t i o no fw a l lm a t e r i a l s t h a ta r ec o m m o n l yu s e da tp r e s e n ti nc h i n a ，d i s c u s s e st h ea d v a n t a g e sa n d d i s a d v a n t a g e so fa l lk i n d so ft h e ma n di n d i c a t e st h ep r o b l e m sa c c o m p a n i e d i nt h ed e v e l o p m e n to fn e wt y p eo fw a l lm a t e r i a l s ：f i r s t l y ，t h es i t u a t i o n t h a ts o l i dc l a yb r i c ki so c c u p y i n gt h ed o m i n a n tp l a c eo fw a l lm a t e r i a l s h a sn o tc h a n g e da t a l l ：s e c o n d l y ，t h e e x t e n d a p p l i c a t i o n i sn o t e n o u g h ：t h i r d l y ，t h ec a p a b i l i t yt oi n n o v a t eo fc o r p o r a t i o n si sw e a k ；f u t h e r m o r e ，i ti sd i f f i c u l tf o rc o r p o r a t i o n st os u r v i v ew i t hw e a kc o m p e t i t i v e a b i l i t y s oi ti su r g e n tt od e v e l o pt h ei n n o v a t i o no fn e wt y p ew a l l m a t e r i a l s t h eh i s t o r i c a lc h a r a c t e r i s t i c so ff o r e i g nn e wt y p ec o n s t r u c t i o n 一6 一 山不大字坝十掌位论文 m a t e r i a l sd e v e l o p m e n ta n dt h ed e v o p m e n to fn e wt y p ew a l lm a t e r i a l sa t p r e s e n ta r es y s t e m a t i c a l l ya n a l y z e di n t h i st h e s i s ，w h i c hs t u d i e st h e d e v e l o p m e n tt e n d e n c yo fn f - f w a l1m a t o r i a sb ym e a n so fd e m o n s t r a t i o n ： t o b e g i nw i t h ，t h e n a t u tt l lm a t e r i a l se v o l v e m o r et oc o m p o s e d m a t e r i a l s ：s e c o n d l y ，m a k i n gu s eo fs o l i ds c r a pc o m p r e h e n s i v e l y ：t i r d l y ， w i t ht h et e n d e n c yo fd e v e l o p i n gh i g ht e c h n i c a la n dh i g ha d d i t i o n a l p r o d u c t s ：f i n a l l y ，t h et e n d e n c yo fg r e e n i ti si n d i c a t e dt h a tt h ee m p h a s e s i st od e v e l o pn e wt y p ew a l 】m a t e r i a l s t h ek e yt ot h i sp a p e ri st h ev i e w i n gt h ed e v e l o p m e n tc o n n o t a t i o no f n e ww a l lm a t e r i a l si n d u s t r y ，i tp u t st h a tt h es t a n d p o i n to fc o u n t e r m e a s u r e r e s e a r c hw o r k1 i e si nh o wt oi m p r o v er e s o u r c ea l l o c a t i o na n dh o wt o o r g a n i z ei t sp r a c t i c a la p p li a n c e i nn e ww a l lm a t e r i a l s i n d u s t r y m e a n w h i l eb o t ht h ef o l l o w i n gi n d i c a t et h ea d v a n c e s o fr e s o u r c eq u a l i t y a sw e l la si t sw o r k i n ge f f i c i e n c y ：l e v e l so fp r o d u c t i o n ，s e r v i c ea n d m a n a g e m e n to fe n t e r p r i s eg ou p ；a l s o ，t h es c a l eo fe n t e r p r i s e sc o n t i n u e s t oe n l a r g e ，t o g e t h e rw i t hg o o dc o o r d i n a t i o n ，p r o p e rc o m p l e m e n t a r ya n d o r d e r l yc o m p e t i t i o na m o n ge n t e r p r i s e st h e m s e l v e s t h i sp a r tp r o p o s e s f o l l o w i n gc o n c r e t ec o u n t e r m e a s u r e st od e v e l o p i n gn e ww a l lm a t e r i a l s i n d u s t r y ：f i r s tc r e a t i n gg o o do u t e rs u r r o u n d i n g s b y h e i g h t e n i n g c o g n i t i o no fd e v e l o p i n gn e ww a l lm a t e r i a l s ， s t r e n g t h e n i n gl e a d e r s h i p ， p r o p a g a n d aa n dl e g a lc o n s t r u c t i o no ft h er e n o v a t i o no fn e ww a l lm a t e r i a l s ； s e c o n d l y ，p r o m o t i n gs t a n d a r dc o n s t r u c t i o no fe n t e r p r i s e so fn e ww a l l m a t e r i a l si nb yc o n v e r t i n gc o n c e p t i o n ，r e a l i z i n gt h es t a n d a r dw o r ka n d r a i s i n gs t a n d a r dp r o d u c ta n ds t a n d a r da d m i n i s t r a t i o n ：t h i r d l y 。p r o p e l i n g t h ep r o g r e s so ft e c h n i q u e s s oa st oi m p r o v et h eq u a l i t yo fp r o d u c t ， c o n d u c tr e n o v a t i o na n de x p l o ir a t i o nw e l la n di m p o r ta d v a n c e dt e c h n i q u e s a n di n t e r n a t i o n a lw o r k ： f o u r t h l y ，s t r e n g t h e n i n gt h ec a p a b i l i t yo f m a r k e t i n g b ye n l a r g i n g d o m e s t i cd e m a n d st oc r e a t ec o n d i t i o no f s t r e n g t h e n i n gt h ec a p a b i l i t y o fm a r k e t i n g ，r e n e wt h ec o n d i t i o no f 一7一 s t r e n g t h e n i n gt h ec a p a b ilit yo fm a r k e t i n gr e n e wt h ec o n c e p t i o no fm a r t ： f i f t h l y ，e n l a r g i n gt h e s c a l eo f e n t e r p r i s e sa n dc u l t i v a t i n gl a r g e e n t e r p r i s e ：s t x t b y ，i m p r r ， “g 1h ep r o f e s s i o n a lp e r s o n sq u a i t ya n d d e v e l o p i n gg r e a t l yt h ee d u c a ti o na n dt h et r a i n i n go fw o r k e r sa n ds t a f f t h i sp a p e r ，t h ee x p l o r a t i v es t u d ya b o u tt h ed e v e l o p m e n to fn e ww a l l m a t e r i a l si n d u s t r y ，w i l lh a v es o m ep r o m o t i n ge f f e c t so nt h ed e v e l o p m e n t o fb u s i n e s sa n dt h ed e v e l o p m e n to fn e ww a l lm a t e r i a l si n d u s t r yt r a d e k e y w o r d ：n e ww a l lm a t e r i a l s e n e r g ys a v i n gc o n s t r u c t i o n r e n o v a t i o n o fw a l lm a t e r i a l s d e v e l o p ec o u n t e r m e a s u r e 一8 一 1 1 问题的提出 第一章前言 我国是一个人口众多的困家，占世界7 的可耕土地，养育了世界2 2 的人 口，并且我国人口还将进一步增加，同时工业、公共事业的发展也将不断占用土 地，再加之每年自然灾害给我们带来损失，如：洪水、沙尘暴等等，使土地面积 不断的减少。 我国实心秸土砖的生产和应用已有两千多年的历史，千古华夏，秦砖汉瓦曾 经有过历史的辉煌，但发展到今天，实心粘土砖仍占我国墙体总量的8 0 。实 心粘土砖是一种资源消耗型产品，不仅大量破坏土地、消耗能源，而且破坏生态、 污染环境，同时砌筑的外墙保温隔热性能差。目前，我国不仅耕地紧张而且能源 不足，世界人均可耕土地面积为0 3 h m ，而我国还不到0 0 8 h m 。但是，新世纪头 2 0 年是我国全面建设小康社会的关键时期，全国每年约有1 7 亿平方米以上的基 本建设量，其中住宅建设量至少在1 0 亿平方米以上，并以每年1 0 的速度增长。 如果不加大禁止使用粘土砖的工作力度，就难以最大限度地减少土地资源的浪费 与破坏。1 9 9 9 年8 月国务院办公厅转发建设部等八部委关于推进住宅产业现 代化提高住宅质量若干意见的通知中，提出“要积极开发和推广新材料、新技 术”，“从2 0 0 0 年6 月1 日起，沿海城市和其他土地资源稀缺的城市，禁止使用实 心粘土砖，并根据可能的条件限制其他粘土制品的生产和使用”。国家大中城市要 在2 0 0 3 年6 月底前，完成住宅建设中禁止使用实心粘土砖的目标，目前确定了 1 7 0 个城市中绝大部分城市已经基本实现这一目标。 我国房屋建筑材料中7 0 足墙体材料，其中粘土砖占据主导地位，生产粘 土砖每年耗用粘土资源达l o 多亿立方米，约相当于毁田5 0 万亩，同时，我国每 年生产粘土砖消耗7 0 0 0 多万吨柄；准煤。如果实心粘土砖产量继续增长，不仅增 加墙体材料的生产能耗，而且导致新建建筑的采暖和空调能耗大幅度增加，将严 重加剧能源供需矛盾4 ”。中国建筑材料工业协会提供的材料显示，目前我国每年 建成的新建筑中，9 5 仍旧属于高能耗建筑，全国建筑能耗已占全国总能耗的 2 7 5 。单位建筑面积采暖能耗为气候相近国家的3 倍左右，我国建筑能耗占全 9 一 l l i 东大学硕十学位论文 国能源消耗近3 0 。因此，大力发展建筑节能刻不容缓。根据建设部的要求， 到2 0 1 0 年，全国城镇新建建筑实现节能5 0 。到2 0 2 0 年，北方和沿海经济发 达地区和特大城市新建建筑，砂仕能6 5 。因此，大力发展节土、节能、利废、 保护环境和改善建筑功能的j ，j 型j 出体材料，取代能耗高、占地毁田和建筑节能差 的粘土实心砖具有深远的历史意义，是实现可持续发展的重大举措。 1 2 研究的意义 1 2 1 墙体材料生产对土地资源f f j 影响 随着我国的城乡建设迅选发展，对建筑材料的需求量大增，乡镇粘土砖厂得 到空前的发展，成为我国砖瓦企业的主力军。实心粘土砖的产量从1 9 8 0 年的1 5 0 0 亿块增加到1 9 9 7 年的7 0 0 0 亿块。近年来产量虽有所下降，但年产量仍维持在 5 5 0 0 亿块左右。生产如此多枯土砖，每年用土量约1 0 亿一，如果按采土深度 2 m 计算的话，需耗用土地5 万h m 2 ( 7 5 万亩) 。虽然这l o 万h m 2 的土地不一 定都是适宜耕作的良田，但生产粘土砖确实将占用和破坏相当一部分的耕地，造 成耕地面积减少，加剧我国人多地少的紧张关系【l j 。 1 2 2 墙体材料生产对能源的影响 建材工业的能耗占全国二f 业能耗的约1 3 ，其中墙体材料行业的能耗占建材 工业能耗总量的3 5 左右，而粘土砖企业是墙体材料的主要耗能大户。我国粘土 砖生产所用的燃料以煤为主。掘分析，我国砖瓦行业的平均能耗已从2 0 世纪8 0 年代的万块砖耗标煤1 1 t 降f s y - , , j 目前的约0 9 t ，先进企业的煤耗可达到5 0 0 6 0 0 k g 标煤万块。我国粘土砖企业的烧成能耗是发达国家的l 倍左右，但由于 国内大多数企业采用自然干燥，嚣天晾晒，干燥过程无需能耗和电耗，使得粘土 砖生产的总能耗降低，单位产品的能耗低于发达国家的水平。但由于我国粘土砖 的产量太大，能源消耗的绝刘数量十分惊人，如果目前产量按5 5 0 0 亿块计算的 话，全国烧砖所用的煤耗约7 0 0 0 万t ，占全国煤炭产量的3 5 左右。 1 2 3 墙体材料生产对环境f f j 影响 粘土砖是古老的传统墙 、利料，是我国城乡建设所需的最基本材料之一由 于投资少、技术含量低、原料易得，许多乡镇企业投资建砖厂。生产粘土砖燃煤 造成的二氧化硫、二氧化碳捕入量和粉尘污染本身就很大，而乡镇砖厂采用简易 【j ? 东大学坷卜学位论文 的工艺和设备，生产技术和崩：保设施落后，造成的污染非常严重。由于不重视土 地资源的合理规划和管理，j 七造成了土地大量的破坏，耕地变成了废坑荒地。而 这些废坑荒地因上面的粘历厂岐挖走，沙质士层裸露在外，易被风刮起形成浮 土和沙尘，造成环境的破坏。，咨历的建材工业是资源、能源消耗大户，也是环境 的重要污染源。采用先进技，4 ：则呵使建材工业消化吸收各种工业废弃物，不断改 善和提高环境质量。 1 2 4 墙体材料对建筑节z i j 。p , 的影l i 内 建筑物的维护结构包拓j 。体、屋面、门窗、地面等，其中以墙体维护结构所 占的比重为最大。因此，墙们 才牛 保温隔热性能的好坏是影响建筑节能的关键所 在，外围护墙体的建筑节能主嬖体现在使用保温隔热性能好的墙体材料或采用复 合绝热墙体。而粘土是制取实心枯土砖的主要原料，如果按每生产i 万t 砖消耗 粘土2 2 一计算，则全国每年烧砖消耗粘土1 0 亿m 3 ，以挖深2 m 计算，毁田5 0 万h 一。消耗粘土量大、占地多、毁田严重。 软挤成型工艺制作的粘十砖，其强度要达到建筑物使用要求，必须经过烧制， 按每烧制i 万块实心粘土砖 c 煤1 2 5 t 计算，全国每年烧砖要消耗标准煤4 7 2 5 万t 。另外，实心粘土砖建诚的墙体其保温、隔热性能都均较差，必然需要耗能 取暖或降温，据不完全统计，每年这两项消耗能源折合标准煤约i 2 亿t 。 近 年来，随着我国人口的增加和经济的发展，资源相对不足的矛盾已日益突出，而 上述两项合计耗能占到我国全年能耗总量1 5 以上。 此外，实，b 粘土砖坯做好后，还需要占用大面积场地晾晒，根据国家建材局 统计资料，全国砖瓦企业占地达3 2 万h m 2 ，其中相当一部分为耕地。土地是十 分宝贵的资源和资产，我国人均肼地数量少，总体质量水平低，后备资源也不富 裕，保护耕地就是保护居民的生命线。前国务院总理朱镕基曾指出：“我国以占 世界7 的土地养育占世界2 2 的人口，土地资源十分宝贵，因此，大力发展新 型墙体材料，用来代替耗能i 材1 1 毁1 月占地严重的实心粘土砖，确实是一件功在当 代、利在千秋的大业。” 因此，建筑墙体材料必须更新换代，采用新型墙体材料势在必行。 1 3 研究的主要内容与研究目的 1 3 1 研究的主要内容 本论文研究的主要内备j ： ( 1 ) 通过概述我国在使用实心粘土砖的过程中对土地、能源、环境及建筑节 能造成的影响，分析了使用现有建筑墙体材料存在的种种问题，指出建筑材料必 须更新换代，采用新型墙体利科势在必行。 ( 2 ) 论文分析我国目前常用的墙体材料的研究与应用现状，并讨论了各种墙 体材料优点及缺点及新型墙鲥：材料在目前发展过程中存在的问题。 ( 3 ) 系统分析了国外新型建筑材判发展的历史特点，目前常用的墙体材料的 研究与应用现状。 “) 通过论证，研究新型j 出体材料的发展趋势：一是天然材料进一步向合成 材料发展；二是广泛利用固体废料，发展绿色建筑材料；三是向高新技术、高科 技含量、高附加值发展；最终足向绿色化发展的趋势。 ( 5 ) 论述了新型墙体材料和建筑节能的发展关系。 ( 6 ) 通过以上分析研究如何促进墙体材料改革，并提出相应措施与对策。 1 3 2 研究目的 新型墙体材料具有保温、隔热、轻质、高强、节能、利废等优点，所以新型 墙体材料代替传统的实心粘十砖， 保护耕地、又节省能源，维护生态平衡。目 前，全社会都在呼吁节约能源，建立节约型社会。在建筑方面，想要发展节能建 筑必须采用性能优良的新型墙体材料。改善建筑围护结构的热工性能，必须应用 新型墙体材料，否则节能建筑就会变成“无源之水” 2 1 。新型墙材产量快速增长， 经济和社会效益显著。“九五”是新型墙体材料的快速发展时期。2 0 0 0 年，新型 墙体材料产量达2 ，1 0 0 亿块( 柄i 侄砖，下同) ，占墙体材料总量的2 8 ，比1 9 9 5 年提高1 2 个百分点。实心柚土砖由1 9 9 5 年的6 , 3 0 0 亿块减少到2 0 0 0 年的5 , 4 0 0 亿块。累计节约土地近4 0 j 酊、节能6 ，0 0 0 万t 标准煤、利用废渣2 亿t ，实现 新型墙材建筑面积2 亿m 2 ，节能建筑面积7 , 4 7 0 万m 2 。 经调查发现，目前新型墙体材料在应用方面还存在诸多问题，这些问题影响 了新型墙体材料的改革进程。纠对问题分析原因，本文提出加大政策法规的调控 力度、创造新型墙体材料发展的良好外部环境、推进新型墙体材料企业标准化建 “f 东足学颀十学付论文 设、推进新型墙体材料企业的技术进步、增强新型墙体材料企业的营销能力、拓 展新型墙体材料企业规模、提。i ，斤，掣墙体材料企业从业人员的素质等加快新型墙 体材料业发展的六条解决f “ ，叶讣刑墙体材料的推广应用有着重要意义。 第二章国内新型墙体材料的应用分析 2 1 国内新型墙体材料的发展现状 上世纪九十年代前，我f 1 l i 建材产品生产，一直处于过度耗费资源、能源， 严重污染环境的低生产水平，建筑施工长期以来也一直处于粗放型建筑水平， 能源浪费严重。与发达国家4 比相距甚远，总能耗为发达国家的三倍左右，详见 表2 1 。 表2 1国内外建筑能耗的对比 项目名称发达国家国内 外墙能耗 l 4 5 倍 屋顶能耗 1 2 5 5 5 倍 外窗能耗 1 1 5 2 2 倍 门窗空气渗透量 1 3 6 倍 传统建筑材料生产的产业纪构落后，能量消耗大，破坏耕地多，污染严重。 例如：混凝土承重空心砌块绢：合能牦为2 6 3 4 k g 标准煤一，而普通粘土实心 砖高达9 5 k g 标准煤m 3 ，根据国家“九五”建筑节能任务目标，到2 0 0 0 年全 国新型墙体材料应用量要达到2 0 ，其中特大城市和中等城市要达到5 0 ，小 东j ：学坝十学位论文 城市要达到3 0 。 可持续性建筑材料，应：，足符合i ，r 持续性发展战略、节约能源、降低能耗、 保护环境、有利于国土昝0 。“7 j j 材j 和制品。我国可持续性建筑材料主要 包括：化学建材、新型墙似、4 l 、舀热材料以及其它新型建材如节能玻璃、 防水材料等。其中新型墙体4 足) , t l x j 4 # 统墙体材料( 如粘土实心砖、钢筋混 凝土) 而言。例如，用工业废逾、农作物秸秆、江河湖海污泥制成的粉煤灰砌块、 煤矸石烧结空心砖、页岩烧乡f l ：空心砖、粉煤灰水泥等，这些制品的生产和应用。 充分保护了耕地、山( 林) 地i j 然资源和生态环境。同时，新型复合墙体材料质 量轻、强度高、防火隔音性能灯、生产中可塑性强，易生产出各种规格形状的板 材、砌块，施工方便，易于改造、节能、经济。长期以来，我国建筑物保温标准 低，热环境差。而发达国家在建筑中推广使用矿物棉、玻璃棉、泡沫塑料、膨胀 珍珠岩等新型保温隔热材料，其使用率高达8 0 9 0 。我国应根据资源状况，研 究开发新型墙体材料。 新型墙体材料从用途上可分为砌块、砖和板材三大类。迄今有 1 3 9 个城市基本完成了2 0 0 3 年6 月3 0 日前限用禁用粘土实心砖要求。目前，我 国墙材生产总量8 0 0 0 亿块，其中，利用废渣、煤矸石、多种炉渣、粉煤灰等或 掺废渣3 0 以上的粘土内燃烧结酱通砖年产量1 3 0 0 亿块，占墙体总量的1 6 2 5 。 另外建筑砌块逐渐取代粘土实心砖，年产量5 7 0 0 万一，占全国墙体总量4 0 6 。 页岩烧结砖年产量4 0 0 多亿块占墙材总量的5 ，轻质板材年产量3 5 亿m 3 ，占 墙材总量2 左右，蒸压灰砂砖年广：量7 0 多亿块，占全国墙材总量的o 8 8 ， 加气混凝土年产量6 5 0 万i n 3 ，占地体总镜的o 5 3 。全国新墙材年产量已占墙 材年产总量的3 9 2 6 ，其。m 0 炎墙材产品占3 2 1 3 。可见砖类新型墙材产品已 成为新墙材主导产品。目时常垌n 0 有：陶粒混凝土砌块、普通混凝土砌块、加气 混凝土砌块、灰砂砖、烧结弓i 冉他、烧结空心砖、粉煤灰砖、g r c 空心轻质隔 墙条板等。 我国新型墙材产量快述地k ，经济和社会效益显著。“九五”是新型墙体材料 的快速发展时期。2 0 0 0 年，新型墙体材利产量达2 ，1 0 0 亿块( 标准砖，下同) ， 占墙体材料总量的2 8 ，比19 9 5 句提高1 2 个百分点。实心粘土砖由1 9 9 5 年的 6 , 3 0 0 亿块减少到2 0 0 0 年的5 ，4 0 0 亿块。累计节约土地近4 0 万亩、节能6 ，0 0 0 山东j 、学帧十学位论文 万t 标准煤、利用废渣2 亿t ，乡、现斫型墙材建筑面积2 亿m 2 ，节能建筑面积7 , 4 7 0 万m 2 。 此外，新型墙材的技 【。广仁和i 1 船质量上了一个新台阶。“九五”期间， 引进并建成了一批具有当代h 0 ，先进水、内新型墙体材料生产线，包括利废空心 砖生产线，小型混凝土空一亡、矾火生j “线，轻型板材生产线等。在“八五”引进国外 先进的煤矸石制砖设备的基础j 二，通过消化吸收和创新，开发了具有自主知识产 权的全煤矸石半硬塑或硬封i 挤 i j 生产线，实现了制砖不用土，烧砖不用煤，技术 装备水平迈上了新台阶。新型j 1 _ ；体材利在产品质量、档次、功能等方面都有了很 大提高。 新型墙体材料生产开始向规模化方向发展。目前，我国新型墙体材料中的纸 面石膏板生产线最大生产规杉! 已达剑3 ，0 0 0 万m 2 年；新建混凝土砌块和加气混 凝土生产线的规模一般在1 0 万m 3 年以上；新建烧结空心砖生产线的规模一般 在3 , 0 0 0 万块年以上，最大 j ，单线j 见模达到了8 , 0 0 0 万块年。 2 2 新型墙体材料的涵义及分类 。 2 2 1 新型墙体材料的涵义 二十世纪以来，世界各国在建筑材料方面有了很大的发展。特别是二次世界 大战以后，为恢复和重建的嚣i 要，发展更是迅速。在产品品种上，已经突破了传 统的水( 泥) 、玻( 璃) 、陶( 谨) 和砖扶砂石的格局。形成了品种繁多的，包括 建筑结构材料和建筑功能材荆j 琶备的新型建筑材料体系。这里所谓“新型墙体材 料”是我国学者为区分传统建筑材 而界定的。在国外，并无这一名称存在，只 有“新材料”、“新产品”、“新技术”一况，有时一项新技术就代表一种新材料或 新产品。因此，“新型”二字址相刘的和不断变化的，是随地域的不同、时间的 流逝而变化的 3 1 。 2 2 2 新型墙体材料的分类 我国可持续性建筑材料三】。婴包括：化学建材、新型墙体材料、保温隔热材料 以及其它新型建材如节能玻璃、防水材料等。其中新型墙体材料是相对于传统的 墙体材料( 如粘土实心砖、俐筋混凝上) 而提出的，是我国在墙体材料改革时 期出现的专有名称。例如，月j 工业废渣、农作物秸秆、江河湖海污泥制成的粉煤 山东j 、学坝卜学位论文 灰砌块、煤矸石烧结空心砖、页岩烧结空心砖、粉煤灰水泥等。 新型墙体材料从用途上i ! 分为f w 块、砖和板材三大类。砖类主要有空心砖、 煤矸石砖、页岩砖、粉撵力彦：，j 砌块类主要有普通混凝土砌块、轻质 混凝土砌块、加气混凝土幽块、石，t 乩块苫；板类主要有g r c 板、石膏板、各种 纤维增强板和复合墙板等。彩i ，墨墙利产品只有符合建筑功能要求的技术性能，如 轻质、高强、保温、隔热等，i 有较好的社会效益和经济效益，如造价适中、节 能、节土、利废、有利于伪：抄环境等【4 | 。 2 3 新型墙体材料的特性 2 3 1 砖类新型墙材的性能特点 1 烧结多孔砖、烧结空心砖 烧结多孔砖与烧结空心自0 是烧结空心制品的主要品种，又是烧结粘土普通砖 的换代产品，属于新型墙休材料。这两种制品块体较大，密度小比普通砖减 小1 5 4 0 ，绝热性能提：小节土1 5 3 5 ，节煤1 0 2 0 ；施工工效提 高2 0 5 0 ，节约砂浆1 5 6 0 ；可使建筑物减轻自重，改善墙体保温性能， 提高使用面积系别5 1 。 ( 1 ) 烧结多孔砖 烧结多孔砖是以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经焙烧而成的孔 洞率不小于2 5 且孔洞数多的矩形六面体块材。烧结多孔砖主要用于承重部位的 砌块。 ( 2 ) 烧结空心砖 烧结空心砖是以粘土、页岩、烘矸石为主要原料，经焙烧而成的主要用于非 承重部位的块体材料。在它的水平向设胥少数大孔洞，孔洞率不少于3 5 。在与 砂浆的结合面( 即大面与条) 上世设增加结合力的深 2 r n m 的凹线槽。 烧结多孔砖与空心砖自耍弪，抗震性能好，能够减少建筑物基础、结构的尺 寸与配筋，降低结构工程造价：砌j ：, l h j 砂浆用量小，工效高，节约砌筑费用，减 少施工工期；适用于一般工业与民 j 建筑的承重墙与非承重墙。 。2 硅酸盐砖 ， 硅酸盐砖时非粘土、非烧结的自类制品。它一般是以硅质材料( 如粉砂、粉 一1 6 山东夫学颀十学位论文 煤灰) 和钙质材料( 如石灰、石舒) 为主要原料，经坯料制备、压制成型、湿热 养护等工艺过程而制成的乡：也“歧多孔砖。水化硅酸钙是此类砖内的主要凝结硬 化物质，故称硅酸盐砖“，：一j “不j 挖罔取土，不经高温烧结，省燃料， 可大量利用工业灰渣，减少i j i d a , , f i ；i o 染，生产还不受季节影响。硅酸盐砖是很 有发展前景的新型墙体材料l ( i 。 ( 1 ) 蒸压灰砂砖( l s b ) 灰砂砖是一种密实硅酸胁思减i ：制品。它是以砂和石灰为主要原料，也可掺 入颜料，经坯料制备、压制j 戊型，在o 8 m p a 以上的蒸汽中养护而成的砖。一般 是以8 8 9 0 的细粉砂和1 0 1 2 的石灰，有时还加入少量石膏，加入混合 料总量3 1 0 的拌合水，拌匀后在1 5 2 0 m p a 压力下成型。 灰砂砖组织均匀密实，尺寸准确，外形光洁平整，色泽大方，多为浅灰色。 加入碱性矿物原料，可配成彩色砖。灰砂砖强度高，耐久性好，应用范围广，可 作承重墙与非承重墙；外型整齐、尺可精确，与实心黏土砖尺寸相同，使用方便， 易接受；隔音和蓄热能力强，排气盘，有利于改善室内环境；与实心黏土砖容重 相差无几，其建筑节能及综合经济效果不明显；产品吸水率大，易产生干缩空 鼓、裂缝等。 ( 2 ) 粉煤灰砖( f a b ) 粉煤灰砖是以粉煤灰、石灰为主要原料，掺入适量的石膏和炉渣，加水混合 拌成坯料，经陈化、轮碾、加原成型，而经常压( 0 1 m p a 蒸汽) 或高压( o 8 m p a ) 蒸汽养护而成的一种块材。潞热养护条件不同，又分别称作蒸养粉煤灰砖、蒸压 粉煤灰砖以及自养粉煤灰砖。 粉煤灰砖多为灰色，它i r 用于工业与民用建筑的墙体和基础，但用于基础或 易受冻融和干湿交替作用的建筑部位时，必须使用一等砖与优等砖。粉煤灰砖不 得用于长期受热( 2 0 0 以上) 、受急玲急热和有酸性介质侵蚀的建筑部位。用粉 煤灰砖砌筑的建筑物，应适当增设幽桀及伸缩缝，或采取其他措施，以避免或减 少收缩裂缝的产生 7 1 。 2 3 2 砌块类新型墙材的r l 能钓点 1 蒸压加气混凝土砌夥：( a c b ) 蒸压加气混凝土砌块几乎足个咽备地都有生产、使用的新型墙体材料。它是 山东人t 顺卜产他论文 由硅质材料( 如砂子、粉垛力( 、矿涂) 和钙质材料( 如水泥、石灰) 为主要原料， 在配料中加入铝粉作加7 气剂，t 加水搅拌、浇注成型、发气膨胀、预养切割，再 经高压蒸汽养护而成的多j + ；一”。， 加气砌块按养护方法，”j 分为二：，加7l 混凝土砌块和蒸压加气混凝土砌块。 我国的加气砌块大多是蒸压荞护们。投原利料种类可分为七种，我国使用比较多 的是：蒸压水泥一石灰一砂加气；咒凝上砌块，蒸压水泥一石灰一粉煤灰加气混凝 土砌块，蒸压石灰一粉煤狄加7 簖 凝二 砌块等。这七种原料配方的加气砌块总称 蒸压加气混凝土。 蒸压加气混凝土砌块重引圣，执发性能好，减少建筑物基础、结构的尺寸与 配筋，降低工程造价，增力【| 处筑物使1 】面积；导热系数低，隔热、保温性能好， 可提高隔热保温效果，降低能牦；强殷稳定，抗冻融，耐久性好，耐热、耐火性 能优良；可锯、可钉，具有优良的可加工性；适用于多层及高层建筑的分户墙、 分隔墙和框架结构的填充墙及三层以下的房屋承重墙【s 】。 2 普通混凝土小型空心t 蛐块( n i l l d 普通混凝土小型空心砌块足 | 1 水泥、砂和最大粒径为1 0 咖的石子或石屑配 制的塑性混凝土，在金属投箱内振动成型，脱模养护而成的墙用承重空心块材。 2 0 世纪6 0 年代初我国建立了笫一个帆械化的粉煤灰砌块厂。8 0 年代以后，混凝 土小型空心砌块发展到全国各地。日i m 我国混凝土小型空心砌块年产量已达 3 0 0 0 万m 3 ，在城市及乡镇，砌块建筑已达2 亿m 3 。混凝土小型空心砌块多用于 中高层承重砌块墙体。混凝一t = + 6 b l 块l 吸水率小，其干缩值为2 m m 3 m m m ，应 注意在墙体的敏感区采取抗裂j h l l ”m i - 。 3 轻集料混凝土小型空，d 砌块( l i i b ) 用轻集料混凝土制做的小型空心块材就是轻集料混凝土小型空心砌块。轻集 料混凝土用的必须是粗轻集纠，而细_ 、料可以是轻质的( 如陶砂) ，也可以是普 通砂，还可以不用细集w = i 产大孔濉，疑土。制做保温砌块用的混凝土密度 1 4 0 0 l 【g m 3 。我国已生产多种粗耔辞捧 混凝上小型空心砌块，其粗轻集料有浮石、火