《建筑材料》 课件 第十一章　新型建筑材料

第一节绝热材料第二节吸声材料第十一章新型建筑材料684了解几种新型建筑材料及其发展趋势。学习目标685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，主要包括新型建筑结构材料、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。几种新型建筑材料第一节686687一、高强混凝土高强混凝土是指强度等级为C60及以上的混凝土，是混凝土材料科学的重要发展方向之一。它是用水泥、砂、石原材料外加减水剂或同时外加粉煤灰、矿粉、矿渣、硅粉等混合料，经常规工艺生产而获得的。1.高强混凝土与普通混凝土的区别（1）材料配比方面高强混凝土与普通混凝土在材料配比方面主要有两点区别，即水灰比低和组分多。其目的都是增加混凝土的密实程度，改善骨料和水泥浆体之间的黏结性能，从而达到提高强度和耐久性的效果。688值得注意的是，配制高强混凝土不一定必须使用高强度水泥，一般选用硅酸盐水泥砂浆养护至规定龄期即可。化学外加剂和矿物外加剂的使用，使得用较低强度等级水泥配制高强度混凝土成为可能。外加剂常用硅灰。硅灰颗粒细小，比表面积大，二氧化硅纯度高且具有火山灰活性。其作用有二：一是作为超细填充料；二是在早期水化过程中起晶核作用，并有较高的火山灰活性。689（2）力学性能方面高强混凝土致密，抗渗性和抗冻性均高于普通混凝土。因此，有腐蚀的环境、易遭破损的结构，尤其是基础设施工程多采用高强混凝土结构。另外，高强混凝土徐变系数小，弹性模量高，受压时持久强度系数（持久强度与暂时强度之比）和出现微细裂缝的应力值与极限强度之比都很高。此外，高强混凝土的体积稳定性较好，早期具有较低的水化热，硬化后期具有较小的收缩变形。当然，高强混凝土也有自身的不足之处，随着强度的逐渐提高，高强混凝土的延伸性和脆性都会变差。另外，高强混凝土的耐火性和后期强度增长比例等均要比普通混凝土差。690（3）耐久性方面耐久性主要包括抗冻性、渗透性、碱骨料反应和钢筋的锈蚀等。普通混凝土硬化后，水泥呈碱性，在酸性物质的侵蚀下很容易导致外露、松散，甚至破坏。同时，混凝土表面多孔，内部结构中也有很多微小的通道和孔洞，其他物质容易进入，导致混凝土结构破坏。高强混凝土在掺入高效活性矿物质掺料后，水泥石的结构更加致密，阻断了可能形成的渗透路径，可以提高混凝土的耐久性。6912.高强混凝土的优点与普通中等强度的混凝土相比，高强混凝土具有以下优越性：（1）高强混凝土可减少结构断面，降低钢筋用量，增加房屋使用面积和有效空间，减轻地基负荷。例如，某建筑原设计用C40级混凝土，改用C60级混凝土后，其底层面积可增大1060m2，经济效益十分显著。（2）高强混凝土致密坚硬，其抗渗性、抗冻性、耐蚀性、抗冲击性等诸方面性能均优于普通混凝土。（3）对预应力钢筋混凝土构件，高强混凝土由于刚度大、变形小，故可以施加更大的预应力和更早地施加预应力，减少因徐变而导致的预应力损失。692二、新型墙体材料新型墙体材料是指不以消耗耕地、破坏生态和污染环境为代价，适应建筑工业化、施工机械化、减少施工现场湿作业、改善建筑功能等现代建筑业发展要求所生产的墙体材料。本节主要介绍新型墙体材料中的预制混凝土夹心保温墙板。预制混凝土夹心保温墙板又称三明治板，是由内叶墙板、夹心保温层、外叶墙板和拉结件组成的复合类预制混凝土墙板，简称夹心保温墙板。它包括预制混凝土夹心保温剪力墙板和预制混凝土夹心保温外挂墙板。其中，外叶墙板仅起围护作用的预制混凝土夹心保温墙板称为夹心保温剪力墙板；而安装在主体结构外侧，起围护、装饰作用的非结构预制混凝土墙板构件称为夹心保温外挂墙板。693预制混凝土夹心保温墙板694根据内、外叶墙板间的连接构造不同，预制混凝土夹心保温墙板又可以分为组合墙板和非组合墙板。组合墙板的内、外叶墙板可通过拉结件的连接共同工作；非组合墙板的内、外叶墙板不共同受力，外叶墙板仅作为荷载，通过拉结件作用在内叶墙板上。鉴于我国关于预制混凝土夹心保温墙板的科研成果和工程实践经验都还较少，目前在实际工程中，通常采用非组合式的墙板，只将外叶墙板作为中间层保温板的保护层，不考虑其承重作用，但要求其厚度不应小于50mm。中间夹层的厚度不宜大于120mm，用来放置保温材料，也可根据建筑物的使用功能和特点聚合诸如防火等其他功能的材料。当预制混凝土夹心保温墙板作为承重墙板时，将内叶墙板按剪力墙构件进行设计，并执行预制混凝土剪力墙内墙板的构造要求。695三、硅藻泥装饰壁材硅藻泥是一种以无机胶凝物质为主要黏结材料，以硅藻材料为主要功能性填料，联合配制的干粉状内墙装饰涂覆材料。硅藻泥主要原料源自海洋中海藻类植物经过亿万年形成的硅藻矿物———硅藻土，是以硅藻土为主要原材料，添加多种助剂形成的粉末装饰涂料。它是一种天然环保内墙装饰材料，可取代墙纸和乳胶漆。6961.硅藻泥的优点（1）能吸附有害物质硅藻泥最显著的优点是能够吸附有害物质，净化空气，还能稀释出负氧离子，有效地保障用户的健康。（2）房装修后马上可以入住硅藻泥是一种无异味的墙面装饰材料，通常在房屋装修好以后的两天到三天就能够入住，有效地节约了人力、物力和财力。（3）使用周期长硅藻泥是由无机材料制成的，使用周期能够长达20年以上，而使用墙纸和乳胶漆装饰的墙体通常三五年就会掉色、空鼓甚至是脱落。6972.硅藻泥的缺点（1）价格较贵与一般的墙面装饰材料相比，硅藻泥的价格会更贵些，同时还要请专业人员进行施工，导致成本提高。（2）墙面不抗污硅藻泥墙面多数都是浅色系的，特别容易留下各种污渍，而且不好清洁。（3）墙面不防水硅藻泥吸水性特别强，不防水，所以不能用于厨房、卫生间、浴室等。新型建筑材料发展趋势第二节698699我国的建筑材料发展水平在改革开放之前一直处于相对落后的状态，当时的建筑材料仅限于土、木、砖、瓦，不管是材料的强度、质量还是外观，都落后于同时期的国外水平。新型建筑材料的出现给建筑行业带来了新的发展活力，并开始应用于更加广泛的领域，在交通、市政等多个方面都发挥着巨大的作用。近年来，我国政府在新型建筑材料产业发展过程中给予了大力支持，初步形成了比较完整的新材料产业体系。新型建筑材料的发展作为国家实施创新驱动战略、新型城镇化发展目标的重大要求，是建筑业实现转变经济发展方式和可持续发展战略的必然选择，也是我国建筑业实现提质增效、转型升级的必由之路。随着社会的发展，面对资源和环境的挑战、人们的需求，研发人员应从产品设计、原材料替代、工艺改造入手，研发出符合下列要求的材料。700一、新型智能建筑材料智能化材料是指具有自我诊断和破坏预告、自我调节与修复、可重复利用等功能的材料。当智能材料内部发生结构或承载力的改变时，可报警并进行自我调整。新型智能建筑材料是具有新型建筑功能的材料，通过人们发出的指令做出反应并与人们进行交流，让人们生活在更加愉悦的生活环境中。目前，这种新型智能建筑材料还尚未普及，但是随着建筑行业的发展与社会的进步，其在楼宇智能化中的应用势在必行，是建筑材料的发展趋势之一。701二、环保建筑材料随着环境保护意识的增强，人们对于居住环境经济性、安全性和舒适性的要求也越来越高。传统的建筑材料对居民的生活尚存在一些负面影响，难以达到居民的要求，因此将逐渐被淘汰。相关管理部门应结合不同的地区与建筑类型，推进绿色环保建筑材料的研发和生产，同时也应强化各部门间的合作，制定并落实新型建筑材料在应用和管理方面的规程和标准，解决当前新型环保建筑材料在研发和生产应用过程中遇到的各种问题，建设环境友好型建材市场。702三、复合多功能建筑材料随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，人们对建筑的认知越来越深刻，复合多功能建筑材料在满足建筑材料主要功能的前提下，同时兼具其他各种优良性能。在复合多功能建筑材料生产过程中，技术人员通过新材料与新技术相结合，融合轻质高强、防水防潮、耐火耐高温、抗腐蚀能力强等多种优点，配套微电子技术等，使其性能、用途、功能、安全性和舒适度取得重大突破。703四、节能型建筑材料随着各种不可再生资源的逐渐枯竭，节约能源并且寻找新的替代产品迫在眉睫。一方面，随着环保、节能的意识逐渐深入人心，人们在选择建筑材料和装修材料时，不但希望其将环保、美观、耐用、易维护、施工简便等功能集于一身，而且对于建筑材料的节能和可重复使用也提出了更高的要求。另一方面，随着储量的减少和国家产业政策的