墙体材料革新及新技术在武汉地区的推广应用

墙体材料革新及新技术在武汉地区的推广应用马保国黄健前言我国实心黏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，实心黏土砖仍占我国墙体总量的80%。

实心黏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0.3hm2，而我国还不到0.08hm2。

因此，如果不加大禁止使用黏土砖的工作力度，就难以最大限度地减少土地资源的浪费与破坏。

因此，进行墙体材料革新，逐步用新技术取代实心黏土砖，不但能改善建筑功能，提高住房质量和施工效率，满足住宅产业现代化的需要，还能最大限度地节能、节水、节地、节材，最大程度地减少气、液、固体废弃物对大气、水、生态循环、自然环境的破坏，最大限度地营造健康舒适的人居环境和良好的室内外环境，做到人与建筑和环境的和谐共处、永续发展。

因此，推进墙体材料革新及新技术是建设领域加强节能减排，应对全球气候变化，建设生态文明所采取的重大举措，有利于提高资源能源使用效率，缓解资源能源供需紧张的矛盾；有利于降低社会总能耗，减少污染物排放，确保完成节能减排任务；有利于推进建筑产业现代化，加快建筑业和房地产业转型升级；有利于深入推进武汉两型社会建设综合配套改革实验区建设，加快建设国家中心城市步伐。

武汉市2013年新型墙体材料发展目标为推广应用率达到100%，全市范围内禁止粘土类墙体材料的使用，大力发展绿色墙材；到2015年全市新型墙体材料生产能力达到80亿标准砖，通过新型墙体材料推广应用节约标准煤115万吨，节约土地5.92万亩，减少二氧化碳排放280万吨，综合利用粉煤灰、脱硫石膏、建筑垃圾等固体废渣3000万吨。

因此，墙体材料的革新以及新技术的推广应用就显得迫在眉睫。

1墙体材料革新及新技术分类新型墙体材料的出现已有几十年的历史，应用范围和用量呈逐年增长趋势.其发展方向不再仅仅是取代粘土砖，而是以节省能源和资源为最大特点，大力发展绿色墙材。

目前，新型墙体材料大体可以划分以下3种：砖类：蒸压粉煤灰砖、蒸压灰砂砖、烧结煤矸石砖、烧结页岩砖、煤渣砖等。

砌块类：混凝土小型空心砌块、蒸压加气混凝土砌块、石膏砌块、烧结空心砌块等。

板材类：蒸压加气混凝土板、钢丝网架聚苯乙烯夹芯板、玻璃纤维增强水泥轻质多孔隔墙条板、金属面夹芯板、聚氨酯硬泡复合板及以专用聚氨酯为材料的建筑墙体、纸面石膏板等。

1.1砖类根据我国的基本国情，以及各地经济发展的差异禁实的力度也因地制宜，实行逐步禁实的举措，烧结粘土砖还在一定成度地存在着。

砖材的发展也是遵循由烧结实心粘土砖到空心粘土砖，再逐步过渡到工业废渣砖的发展趋势。

近年来，实心粘土砖和空心粘土砖已被逐渐取代，取而代之的是以工业废渣为原材料的免烧砖、烧结砖。

比如：蒸压粉煤灰砖、蒸压灰砂砖、烧结煤矸石砖、烧结页岩砖、煤渣砖等都在实际工程中得到了很好的应用。

蒸压粉煤灰砖烧结煤矸石砖1.2砌块类1.2.1混凝土小型空心砌块水泥混凝土砌块是块类墙体材料的主要品种之一，其包括普通混凝土小型空心砌块，轻集料混凝土小型空心砌块和粉煤灰混凝土小型空心砌块。

混凝土小型空心砌块是以水泥、工业废渣为主要原材料制成，生产工艺简单，设备投资少，生产成本低廉。

使用混凝土砌块作墙体材料，较使用传统的粘土砖具有节约土地，降低能耗，保护环境，利用工业废渣，改善建筑功能和提高建筑施工工效等许多优点。

考虑不同条件的影响，混凝土小型空心砌块建筑比粘土砖建筑约可降低造价3~10%，因此具有良好的经济效益。

普通混凝土小型空心砌块 轻集料混凝土小型空心砌块1.2.2蒸压加气混凝土砌块蒸压加气混凝土砌块是用钙质材料（如水泥、石灰）和硅质材料（如砂子、粉煤灰、矿渣）的配料中加入铝蒸压加气混凝土砌块粉作加气剂，经加水搅拌、浇注成型、发气膨胀、预养切割，再经高压蒸汽养护而成的多孔硅酸盐砌块。

蒸压加气混凝土砌块的单位体积重量是粘土砖的三分之一，保温性能是粘土砖的3-4倍，隔音性能是粘土砖的2倍，抗渗性能是粘土砖的一倍以上，耐火性能是钢筋混凝土的6-8倍。

蒸压加气混凝土砌块的施工特性也非常优良，它不仅可以在工厂内生产出各种规格，还可以像木材一样进行锯、刨、钻、钉，又由于它的体积比较大，因此施工速度也非常快，可作为各种建筑的填充材料。

目前，加气混凝土制品主要向轻质、高强方向发展，在原料方面，加大了粉煤灰、炉渣、工业废石膏、废石英砂和高效发泡剂的利用，且生产工艺和设备的自动化程度逐渐提高。

国外已生产出密度小于300 kg/m3的产品并投入使用，但加气混凝土砌块最大的缺点就是体积稳定性差，吸水性大，使用受到一定的限制。

蒸压加气混凝土砌块1.2.3石膏砌块石膏砌块是一种用于非承重墙的轻质建筑构件，块已被广泛应用于高层住宅、写字楼和公共建筑等的隔墙中，并随着大批高层住宅、写字楼等的兴建，其应用的数量与范围正在不断扩大和增加。

石膏砌块具有自重轻、强度高、外型整齐、表面光滑、防火、隔热、隔声等优点，并具有可锯、可钉、可钻、可刨等易加工特性，实现了施工的干法作业。

石膏砌块并具有微膨胀，墙体无开裂等优点，不需二次抹灰可直接批腻子，刷涂料、贴墙纸等面层施工，环保、节能、绿色、舒适特征显著，石膏砌块生产可利用工业副产石膏，有利于环境保护，是一种理想墙体材料。

石膏砌块1.2.4烧结空心砌块使用烧结空心砌块围护墙体的建筑物的耗能由建筑耗能和使用耗能两部分组成。

虽然烧结空心砌块墙体的建筑耗能较高，烧结空心砌块墙体的建筑耗能也达混凝土墙体的1.845倍，但是烧结砌块尤其是烧结空心砌块的空洞率达40%以上，墙体在使用阶段使用耗能比混凝土和钢筋混凝土墙体小。

因混凝土和钢筋的导热系数比烧结空心砌块大，钢筋混凝土和素混凝土墙体的传热系数比烧结空心砌块墙高，是孔洞率25%~28%的烧结多孔砌块3.0倍左右。

传热系数大，散热快，为了控制室内温度，必须消耗大量能量。

建筑物在长达几十年的使用时间里，钢筋混凝土墙体建筑物使用耗能是烧结多孔砌块围护墙体的3倍左右。

空洞率达40%以上的烧结空心砖围护墙体耗能更少，采用空洞率达40%以上的烧结空心砌块的围护墙体的建筑物，其综合节能效果更显著。

建筑物维护墙体采用烧结空心砌块砌筑还可省略混凝土外墙施工聚苯泡沫板等保温层，避免麻烦和火灾隐患。

1.3板材类1.3.1蒸压加气混凝土板蒸压加气混凝土板是以水泥、石灰、硅砂等为主要原料再根据结构要求配置添加不同数量经防腐处理的钢筋网片的一种轻质多孔新型的绿色环保建筑材料。

经高温高压、蒸汽养护，反应生产具有多孔状结晶的蒸压加气混凝土板，其密度较一般水泥质材料小。

蒸压加气混凝土板的优势为保温效果好，轻质高强，耐火阻燃，耐久性好等。

1）保温效果好：导热系数仅为0.11，其保温、隔热性是玻璃的六倍、粘土的三倍、普通混凝土的十倍；2）轻质高强：比重为0.5，为普通混凝土的1/4、粘土砖的1/3，比水还轻，和木材相当；立方体抗压强度≥4mpa。

特别是在钢结构工程中采用蒸压加气混凝土板作围护结构就更能发挥其自重轻、强度高、延性好、抗震能力强的优越性。

3）耐火阻燃：蒸压加气混凝土为无机物，不会燃烧，而且在高温下也不会产生有害气体；同时，蒸压加气混凝土导热系数很小，这使得热迁移慢，能有效抵制火灾，并保护其结构不受火灾影响。

4）耐久性好：蒸压加气混凝土板是一种硅酸盐材料，不存在老化问题，也不易风化，是一种耐久的建筑材料，其正常使用寿命完全可以和各类永久性建筑物的寿命相匹配。

1.3.2钢丝网架聚苯乙烯夹芯板钢丝网架聚苯乙烯夹芯板是我国大力推广的新型建材。

钢丝网架聚苯乙烯夹芯板一般是以50mm厚阻燃聚苯乙烯为整体板芯，双面或单面配以Ф2.0—2.2钢丝网架，双向斜插钢丝交叉焊接而成的板材半预制品，运到工地后，根据工程设计需要进行拼装施工，在其两侧或单侧喷抹水泥砂浆后，形成完整的轻质墙体，钢丝网架聚苯乙烯夹芯板在建筑与施工上既有木结构、钢结构的灵活性，又有混凝土建筑的高强和耐久性，其表面可喷涂各种涂料和粘贴各种装饰材料。

钢丝网架聚苯乙烯夹芯板在国外有近30多年的使用历史，经受住了建筑业的长期考验。

钢丝网架聚苯乙烯夹芯板自重轻、抗压、抗弯、抗冲击性能好、保温隔热（100 mm厚的S板，经测试其热阻为0.814m2.K/W，传热系数（W/m2.K）为0.939，导热系数（W/m.K）（25℃）为0.123）、隔音性能好、防水性能好、防冻融好。

钢丝网架聚苯乙烯夹芯板1.3.3玻璃纤维增强水泥轻质多孔隔墙条板玻璃纤维增强水泥轻质多孔隔墙条板以快硬硫铝酸盐水泥作粘结料，以粉煤灰、珍珠岩、陶粒等作轻骨料。

以玻璃纤维网格布作拉张材料，加入发泡剂，采用机械化生产一次成形。

主要特点：重量轻，可降低综合成本（每平方米容重48KG，不足240MM砖墙的十分之一，可降低综合成本10－20%）、墙体薄，可增加使用面积、防火、防水、隔音效果好、安装施工便捷：墙板可切、可钉、可钻，安装速度快，埋管走线方便，可直接在安装好的墙面上进行装修，提高工效2倍以上。

近几年，玻璃纤维增强水泥轻质多孔隔墙条板发展较快，但除少数具有一定规模的工厂外，大多厂家产品甚至无法严格要求。

同时，由于玻璃纤维耐久性存在问题，耐碱性很差，虽然价格便宜，但是只能和低碱度硫酸铝盐水泥来配合使用。

目前，建筑使用的绝大多数是硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，这也使其大量使用受到了限制，而有机纤维也同样存在老化现象，耐久性问题同样需要进一步研究。

钢纤维混凝土生产的板材密度适中，比强度高，但能耗较大、成本增加，在一定范围限制了应用。

玻璃纤维增强水泥轻质多孔隔墙条板1.3.4金属面夹芯板金属面夹芯板分为金属泡沫塑料夹芯板（如聚苯乙烯夹芯板EPS，聚氨酯夹芯板PUR）和金属无机纤维夹芯板（如金属面岩棉、矿渣棉夹芯板等）。

金属面夹芯板以聚苯乙烯，聚氨酯，岩棉，矿渣棉作为保温材料，具有良好的保温隔热性能，而以高强度的金属板作为基材，使之具有良好的结构特性。

近年来，聚氨酯夹芯板的发展非常快，聚氨酯作为目前最好的保温材料，聚氨酯导热系数为0.028 w/(m﹒k)左右，绝热性好，防水，防湿，无毒无味，且板型美观，安装方便。

聚氨酯夹芯板聚苯乙烯夹芯板1.3.5聚氨酯硬泡复合板及以专用聚氨酯为材料的建筑墙体如前所述，聚氨酯除保温隔热，防水，防湿等性能突出外，使用范围广，使用温度在-80°C~80°C，能耐受武汉夏天炎热，冬季寒冷的恶劣气候特点，在切除表皮长期暴露在空气中，导热系数逐年上升，并稳定在0.028 w/(m﹒k)。

用于建筑保温的聚氨酯硬泡密度为32～50kg/m3，机械强度较高。

聚氨酯硬泡与各种建筑材料如钢材、混凝土、塑钢、砖石等粘接牢固，即使在最不利的温度和湿度下，承受风力、自重以及正常碰撞等各种内外力相结合的负载，保温层仍不与基底分离、脱落。