新型建筑材料

新型建筑材料
第一篇：新型建筑材料
新型建筑材料施赟豪
摘要：随着经济与社会的发展，过去的建筑材料已经不能满足人们的需求，新型建筑材料应运而生。

本文阐述了我国新型墙体材料的发展状况,指出发展新型建材及制品是可持续发展战略的要求,对新型建材及制品的发展进行了展望,并提出了相应的对策和建议,以促进新型建筑材料的发展。

现代新型建筑材料首先要具有时代性才能符合现代建筑的要求。

其次要求环保，符合生态化特点才有利于社会的发展。

关键词：新型建筑材料发展
0 引言
建筑材料随着历史发展，从最早的土坯发展到现在门类繁多，充满艺术含量。

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,主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料。

我国新型建材工业是伴随着改革开放的不断深入而发展起来的,从1979年到1998年是我国新型建材发展的重要历史时期。

经过20年的发展,我国新型建材工业基本完成了从无到有、从小到大的发展过程, 是建立在技术进步、保护环境和资源综合利用基础上发展起来的。

如今已在全国范围内形成了一个新兴的行业,成为建材工业中重要产品门类和新的经济增长点。

新型建筑材料特点
中国已形成了新型建材科研、设计、教育、生产、施工、流通的专业队伍，但是一种现代新型的建筑材料应该具备怎么样的特性才能适合时代需要呢？
首先，现代建筑已经不能仅仅满足居住的功能，现代建筑是人类技术进步的集合体，除了保湿、吸湿、透气等功能要求之外，还有高强、轻质、防水、防火、防腐、采光、吸音、装饰性以及利于快速装配化施工等等其他重要要求向建筑材料提出来，那么建筑材料首先具备时代价值，必须适合现代建筑的要求以及现代人类的审美。

现代建筑材料以不同形式进行组合、复合后可以达到比土坯更好的性能，更
加适用于现代化建筑的要求。

其次，新型建筑材料的生态化考虑显得尤为重要，建筑材料多造成的环境污染材料从原料采掘到生产使用直至废弃的全生命周期中造成大量的环境污染，建
筑材料在生产和使用过程中会产生噪声污染、水污染、玻璃幕墙的光污染、矿渣岩石的放射性污染、化学建材的化学污染，建筑物拆除后的建筑垃圾等多种环境问题。

建筑材料与环境协调性淡然建筑材料与环境之间也有着某种程度的协调性。

许多建筑材料本身有一定的环保型。

例如抗菌建材、空气净化建材等。

建筑材料也是消纳废弃物的大户，大部分固体废弃物都可用与建筑材料男的生茶中。

甚至一些有毒可燃废弃物及垃圾可作为燃料用于燃烧，随利用建筑材料实现固定废弃物的再生资源将成为环境保护的重要途径之一。

新兴建筑材料的种类及发展现状
2.1 新兴墙体材料
中国新型墙体材料发展较快，品种较多，主要包括砖、块、板。

如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等，但数量较小，在整个墙体材料中所占比仍然偏小。

1987年新型墙体材料产量为184.5亿块标准砖,到1997年增长到1 849.88亿块标准砖,增长了10倍,新型墙体材料在墙体材料总量中的比例由4.58%上升到25.2%。

经过多年来自我研制开发及引进国外生产技术和设备,我国的墙体材料工业已经开始走上多品种发展的道路,初步形成了以块板为主的墙材体系,如混凝土空心砌块、纸面石膏板、纤维水泥夹心板等,但代表墙体材料现代水平的各种轻板、复合板所占比重仍很小,还不到整个墙体材料总量的1%,与工业发达国家相比,相对落后40年～50年。

主要表现在:产品档次低、企业规模小、工艺装备落后、配套能力差。

新型墙体材料发展缓慢的重要原因之一是对实心黏土砖限制的力度不够,缺乏具体措施保护土地资源,以毁坏土地为代价制造黏土砖成本极低,使得任何一种新型墙体材料在价格上无法与之竞争。

2.1.1 砖
（1）非粘土烧结多孔砖（符合GB13544—2000技术要求）和非粘土烧结空心砖（符合GB13545 —2003技术要求）。

（2）混凝土多孔砖（符合JC943—2004技术要求）。

（3）蒸压粉煤灰砖（符合JC239—2001技术要求）和蒸压灰砂空心砖（符合JC/T637—1996技术要求）。

（4）烧结多孔砖（仅限西部地区，符合GB13544—2000技术要求）和烧结空心砖（仅限西部地区，符合GB13545—2003技术要求）。

2.1.2 砌块
（1）普通混凝土小型空心砌块（符合GB8239--1997技术要求）。

（2）轻集料混凝土小型空心砌块（符合GB15229—2002技术要求）。

（3）烧结空心砌块（以煤矸石、江河湖淤泥、建筑垃圾、页岩为原料，符合GB13545—2003技术要求）。

（4）蒸压加气混凝土砌块（符合GB/T11968—2006技术要求）。

（5）石膏砌块（符合JC/T698—1998技术要求）。

（6）粉煤灰小型空心砌块（符合JC862—2000技术要求）。

2.1.3 板
（1）蒸压加气混凝土板（符合GB15762—1995技术要求）。

（2）建筑隔墙用轻质条板（符合JG/T169—2005技术要求）。

（3）钢丝网架聚苯乙烯夹芯板（符合JC623—1996技术要求）。

（4）石膏空心条板（符合JC/T829—1998技术要求）。

（5）玻璃纤维增强水泥轻质多孔隔墙条板（简称GRC板，符合GB/T19631—2005技术要求）。

（6）金属面夹芯板。

其中：金属面聚苯乙烯夹芯板（符合JC689—1998技术要求）；金属面硬质聚氨酯夹芯板（符合JC/T868—2000技术要求）；金属面岩棉、矿渣棉夹芯板（符合JC/T869—2000技术要求）。

（7）建筑平板。

其中：纸面石膏板（符合GB/T9775—1999技术要求）；纤维增强硅酸钙板（符合JC/T564—2000技术要求）；纤维增强低碱度水泥建筑平板（符合JC/T626—1996技术要求）；维纶
纤维增强水泥平板（符合JC/T671—1997技术要求）；建筑用石棉水泥平板（符合JC/T1996技术要求）。

新型墙体材料占墙材总量的比例将由“九五”末期的28%增长至35%。

重点是建设上档次、高水平、高规模的主导产品生产线。

空心砖重点发展利用废渣的掺加量、高空洞率、高保温性能、高强度的承重多孔砖、外墙饰面的清水墙砖;混凝土砌块重点发展双排孔或多排孔的保温承重砌块、外墙饰面砌块,重点发展机械化(挤压式)生产的轻质多孔条板、外墙复合保温或带饰面的装配式板材,并配
合建设部门推广应用轻钢结构体系,发展各种装配式条板。

2.2 新型保温隔热材料
我国保温材料工业经过30多年的努力,特别是经过近20年的高速发展,不少产品从无到有,从单一到多样化,质量从低到高,已形成以膨胀珍珠岩、矿物棉、玻璃棉、泡沫塑料、耐火纤维、硅酸钙绝热制品等为主的品种比较齐全的产业,技术、生产装备水平也有了较大提高,有些产品已达到20世纪90年代国际先进水平。

但由于我国保温材料工业起步较晚,总体技术和装备水平较低,在建筑领域的应用技术有待完善,在很大程度上影响了保温材料的推广应用。

目前还有三个比较突出的问题。

a)保温隔热材料在国外最大用户是建筑业约占产量的80%，而在中国建筑业市场尚未打开，其应用仅占产量的10%；b)v 生产工艺整体水平和管理水平徐需进一步提高，产品质量不够稳定；c)科研投入不足，应用技术研究和产品开发滞后，特别是保温材料在建筑中应用技术研究与开发多年来进展缓慢，严重地影响了保温材料工业的健康发展。

所以，加强新型保温隔热材料和其他新型建材制品设计施工应用方面的工作，是发展新型建材工业的当务之急。

积极推广UPVC塑料管及其他新型塑料管。

全国新建住宅室内排水管80%、穿线管90%。

外墙雨水管50%采用塑料管,基本淘汰铸铁管,约需各种管材管件16万t左右;室内上水管和供暖管分别有30%和20%采用柔性塑料管;城市供水管道50%,村镇供水管道80%采用塑料管,下水管道15%使用塑料管,共需UPVC管道20万t左右。

2.3 新型防水密封材料
防水材料是建筑业及其它有关行业所需要的重要功能材料, 是建筑材料工业的一个重要组成部分。

随着我国国民经济的快速发展, 不仅工业建筑与民用建筑对防材料提出了多品种高质量的要求, 在桥梁、隧道、国防军工、农业水利和交通运输等行业和领域中也都需要高质量的防水密封材料。

改革开放以来,我国建筑防水材料获得较快的发展。

防水材料已摆脱了纸胎油毡一统天下的落后局面,目前拥有沥青油毡(含改性沥青油毡)、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和刚性防水材料五大类产品。

1995年新型防水卷材产量4200万m2,约占防水卷材产量的5%。

我国防水材料基本上形成了品种门类齐全、产品规格、档次配套、工艺装备开发已初具规模的防水材料工
业体系,国外有的品种我们基本上都有。

新型防水材料重点发展SRS,APP,APO改性沥青油毡,工程应用量将达到防水材料市场的55%以上,用量约7 000万m2,逐步淘汰纸胎油毡防水材料。

高分子防水卷材工程应用量将达到20%,用量约5 000万m2,防水涂料工程应用量达7%,年用量约6万t,特种机关报型防水材料应用量将占防水材料应用量的80%以上。

2.4 新型装饰装修材料我国建筑装饰装修材料的发展,虽然起步较晚,但起点较高,主要生产能力是在20世纪80年代以后引进国外先进技术和装备基础上发展起来的。

目前花色品种已达4 000多种,已基本形成初具规模、产品门类较齐全的工业体系。

1995年我国装饰装修材料年产值约为400亿元。

1991年～ 1995年,我国装饰装修材料年递增速度30%左右。

1996年主要产品产量为:壁纸、墙布2.1亿m2,塑料地板3 600万m2,建筑涂料65万t,塑料管道9万t,塑料门窗近1 000万m2,化纤地毯450万m2。

但也存在一些问题：生产企业规模偏小，产品质量不稳定，款色旧，档次低，配套性差，市场竞争力弱；科研开发力量不足，产品更新换代能力弱，不能适应市场需求；产品结构不合理，中、低档产品比例大，高档材料比重低，不能满足高档建筑装饰装修的需求。

建筑装饰材料重点发展丙烯酸类乳胶、高档内外墙涂料、复合仿木地板等一些适销对路产品,朝着功能化、高档化、无化害化方向发展,
做到新颖、美观、实用、方便,使装饰装修材料产值达到2 000亿元,其工程产值约4 000亿元。

新型建筑材料的发展前景
随着国民经济的发展和人民生活水平的逐步提高,人们对居住和工作场所要求也不断提高。

许多国家的经验证明,它是经济发展和社会进步的必然趋势。

建筑业的进步不仅要求建筑物的质量、功能要完善,而且要求其美观且无害人体健康等。

这就要求发展多功能和高效的新型建材及制品,只有这样才能适应社会进步的要求。

使用新型建筑材料及制品,可以显著改善建筑物的功能,增加建筑物的使用面积,提高抗震能力,便于机械化施工和提高施工效率,而且同等情况下可以降低建筑造价。

推广应用新型建材不仅社会效益可观,而且经济效益显著。

如建筑上应用新型保温材料仅节能一项费用,就远大于用新型建材顶替黏土实心砖所增加的费用。

因此,发展新型建材及制品是社会进步和提高社会经济效益的重要
一环。

新型建筑材料及制品产值“九五”期间以20%～ 25%左右的速度发展,到2000年产值接近1 300亿元。

其中乡以上独立核算企业产值800亿元～ 900亿元,占建材工业总产值的20%。

工艺技术装备和产品质量达到20世纪70年代国际水平,骨干企业达到80年代初国际水平,先进企业达到同期先进国际水平。

目前，新型建材的品种和产量正在以前所未有的速度发展，建筑工程若能有效地利用性能优良的新型建材必将推动建筑工程新技术、新工艺的发展。

在此有以下几点建议。

（1）扩大新型建筑材料应用领域
结合各地的实际情况，选择一批有基础的城市和有实力的新型建材及制品生产企业进行重点发展，使之形成生产规模大、配套能力强的大型建材及制品企业集团和生产基地。

结合住宅产业化试点工作，在北京、上海、天津等一批城市发展新型建材及制品，使之形成各具特色，具有自己的主导产品和合理的产品结构，有一定规模和配套能力的新材料基地，对全国其他大中城市起到示范作用。

（2）促进新型建筑材料发展的技术
加大科研开发的力度，提高技术装备水平，结合不同地区、不同建筑类型，以新型墙体材料为重点，瞄准有市场前景的新产品、新技术，在引进、消化、吸收国外先进技术装备的基础上，研究开发适合我国国情的生产技术；尽量做到产品不仅不损害人体健康，而应有利于健康；加强功能、社会效益好的产品开发。

加强产品的工程技术应用研究，加快新型建材及制品的应用步伐，建材主管部门和建筑业务主管部门，要加强合作，尽快制定、落实新型材料纳入建筑应用的规程和管理办法，切实解决新型建筑材料发展过程中科研、生产、建筑设计、施工等各个环节的具体问题。

（3）有力的政策引导
统筹规划、合理布局、形成一批新型建材及制品的生产基地和大型企业集团，结合各地的实际情况，选择一批有基础的城市和有实力量新型建材及制品生产企业集团和基地进行重点发展，使之形成生产规模大，配套能力强的大型新型建材及制品企业集团和生产基地。

形成各具特色，具有自己的主导产品和合理的产品结构、有一定规模和配套能力的新材料基地。

结语
综上所述，新型建筑材料代表了建筑材料的未来发展方向,符合世界发展趋势和人类发展的需要。

回顾过去，我国新型建材及制品工业有了较大的发展；展望未来，我国新型建材及制品既面临机遇，也面临挑战。

未来新型建筑材料将全面普及到建筑业的方方面面，成为时代的需求，是未来建筑行业发展的新的技术风向标。

其光辉的前景已经展现在我们的面前。

只要加强领导，坚定信心，增添措施，我国新型建材及制品工业一定会快速发展，真正成为我省新的经济增长点，为我国国民经济的发展和人民生活水平的提高作出更大贡献。

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浅谈新型建筑防水材料
孙媛媛
（中南大学土木工程学院，湖南长沙410075）
【摘要】本文主要介绍防水材料，突出强调新型防水材料。

除此之外，本次论文的主要目的为搜集现有各种防水材料的特性及施工特点，利用纳米技术等新兴技术，对已有防水材料进行改进，向单层、冷施工的方向发展。

新型防水材料的开发与应用对提高建筑工程质量，完善人居环境有着重要的意义。

【关键词】新型；建筑；防水材料；纳米技术；产业化
Review to New Building Waterproof Material
Sun Yuanyuan（Civil Engineering College，Central South University，Changsha，Hunan 410075，China）【abstract 】This paper introduces new waterproof materials, highlight new waterproof material.In addition,the main purpose of this paper is to collect existing waterproofing properties of the materials and construction features, the use of nanotechnology and other
emerging technologies, there are waterproof material to improve the direction of the single-layer, cold construction.The development and application of new waterproof materials to improve the quality of construction, improve the living environment has an important significance.【key words 】New;Building construction;Waterproof material;Nanotechnology;Industrialization
一、建筑防水材料
建筑防水材料（简称防水材料）是一类能使建筑物和构筑物具有防渗、防漏功能的材料，是建筑物的一个重要组成部分。

i．防水材料的作用
防水材料的防渗作用是指防止地下水、雨水或地基中的盐分等腐蚀性介质渗透到建筑构件或地基基础的内部，防止由此而造成的性能劣化，甚至失效。

防漏作用是指防止雨水、雪水、地下水等从屋顶、墙面、地基或混凝土构件的接缝处渗漏到建筑使用空间，蓄水结构或渠道结构内的水向外渗漏或建筑物、构筑物内部相互止水。

所以防水材料是能保护建筑物和构筑物及其构件不受水的侵蚀和破坏，保证建筑物和构筑物正常使用的一类不可缺少的功能性材料。

目前已广泛应用于工业与民用建筑、市政建筑、地下水工程、道路、桥梁、地铁、隧道、涵洞、大坝、渠道护坡、海港工程、国防工事、洞库等领域。

正确选择和合理使用建筑防水材料，对保证建筑物和构筑物的质量和使用功能，延长其使用寿命是至关重要的环节。

ii．建筑防水材料的种类
1、按材料的性质划分
（1）柔性材料：柔性材料又可以分为高弹性防水材料—橡胶、柔性树脂的硫化物（固化物）；塑性（延性）防水材料—非反应性材料，如腻子。

（2）刚性材料：如防水砂浆及混凝土、金属板材等。

2、按材料的外观形态及使用功能划分
（1）防水卷材：适用于平整的大面积施工。

施工快捷、防水效
果好。

但是卷材与基层（底材）的粘接、卷材接缝处的防水处理是其薄弱环节。

不宜用于像卫生间这样面积小、形状复杂、边缘及接缝密集的部位，易被基层不平处尖角刺穿而失效。

（2）防水涂料：可形成无缝的整体防水层，防水效果好。

边缘处防水处理简易，宜用于形状复杂、边缘多的部位。

涂层与基层贴合紧密，粘结强度高，提高了耐裂缝及水密性。

对基层的平整度要求不高，不会出现尖角刺穿的现象。

采用刷涂施工效率低，劳动强度大。

采用喷涂施工可提高工效，但环境污染大。

（3）防水密封材料
（4）防水胶黏剂：它是防水材料的主要配套材料，用于粘接防水卷材，填充基层的微裂缝，填平粗糙的表面，使卷材与基层粘贴密实。

它不仅具有较大的粘接强度，还应具有较好耐水性和水密性。

（5）灌浆材料：灌浆材料能减少基础渗漏、改善裂隙岩体的物理力学性质，增加建筑物和构筑物地基的整体稳定性，提高其抗渗性、强度和耐久性。

在建筑工程和水利工程中得到广泛应用。

灌浆材料可以分为三大类：①无机灌浆材料②沥青灌浆材料③化学灌浆材料。

（6）刚性防水材料（7）堵漏防水材料
3、按基体（母体）材料的类型划分（1）无机材料。

如水泥等
（2）天然有机材料。

如石油沥青、煤沥青、焦煤油等
（3）合成高分子材料。

如聚氨酯、环氧树脂、氯丁橡胶、有机硅、氯化聚乙烯等
二、纳米技术的诞生
纳米技术的灵感，来自于已故物理学家理查德·费曼1959 年所作的一次题为《在底部还有很大空间》的演讲。

这位当时在加州理工大学任教的教授向同事们提出了一个新的想法。

从石器时代开始，人类从磨尖箭头到光刻芯片的所有技术，都与一次性地削去或者融合数以亿计的原子以便把物质做成有用的形态有关。

范曼质问道，为什么我们不可以从另外一个角度出发，从单个的分子甚至原子开始进行组装，以达到我们的要求？他说：“至少依我看来，物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物品的可能性。

” 1990 年，IBM 公司阿尔马
登研究中心的科学家成功地对单个的原子进行了重排，纳米技术取得一项关键突破。

他们使用一种称为扫描探针的设备慢慢地把 35 个原子移动到各自的位置，组成IBM 三个字母。

这证明范曼是正确的，二个字母加起来还没3个纳米长。

不久科学家不仅能够操纵单个的原子，而且还能够“喷涂原子”。

使用分子束外延长生长技术，科学家们学会了制造极薄的特殊晶体薄膜的方法，每次只造出一层分子。

目前，制造计算机硬盘读写头使用的就是这项技术。

著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德· 费曼预言，人类可以用小的机器制作更小的机器，最后将变成根据人类意愿，逐个地排列原子，制造产品，这是关于纳米技术最早的梦想。

三、纳米材料的特性以及其与建筑防水材料所要求性能的高度契合
1、纳米材料的特性
广义地说，纳米材料是指在三维空间中至少有一维处在纳米尺度范围（0.1nm~100nm）或由他们作为基本单元构成的材料。

特性:（1）表面与界面效应：这是指纳米晶体粒表面原子数与总原子数之比随粒径变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。

例如粒子直径为10纳米时，微粒包含4000个原子，表面原子占40%；粒子直径为1纳米时，微粒包含有30个原子，表面原子占99%。

主要原因就在于直径减少，表面原子数量增多。

（2）小尺寸效应：当纳米微粒尺寸与光波波长，传导电子的德布罗意波长及超导态的相干长度、透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，它的周期性边界被破坏，从而使其声、光、电、磁，热力学等性能呈现出“新奇”的现象。

（3）量子尺寸效应：当粒子的尺寸达到纳米量级时，费米能级附近的电子能级由连续态分裂成分立能级。

当能级间距大于热能、磁能、静电能、静磁能、光子能或超导态的凝聚能时，会出现纳米材料的量子效应，从而使其磁、光、声、热、电、超导电性能变化。

（4）宏观量子隧道效应：微观粒子具有贯穿势垒的能力称为隧道效应。

纳米粒子的磁化强度等也有隧道效应，它们可以穿过宏观系统
的势垒而产生变化，这种被称为纳米粒子的宏观量子隧道效应。

2、建筑防水材料所要求的物理及化学性能
如石油沥青特性 :(1)防水性：石油沥青是憎水性的胶凝材料，本身结构致密、不溶于水，同时具有良好的塑形以及与矿物材料的粘附性和粘结力，故它具有良好的防水性。

(2)黏滞性：是指沥青在外力作用下，抵抗变形的能力。

沥青在常温下的状态不同，黏滞性的指标也不同。

对于在常温下呈固体或半固体的石油沥青，以其针入度来表示黏滞性的大小；对于在常温下呈液体的石油沥青，以黏滞度来表示其黏滞性的大小。

(3)塑形：是指沥青在外力作用下，产生变形而不破坏，除去外力后，仍保持变形后形状的性质。

塑形用延度来表示。

(4)温度敏感性：是指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能。

沥青是高分子非晶态物质，没有一定的熔点，随着温度的升降发生变化（固体→半固体→液体）的变化。

(5)大气稳定性：是指沥青在热、阳光、氧气等大气因素的长期综合作用下，抵抗衰老的性能。

在大气因素的综合作用下，沥青中低分子组分向高分子组分转变，且树脂转变为地沥青质比油份转变为树脂的速度快的多，油份和树脂逐渐减少，地沥青质逐渐增多，使沥青的流动性、塑性和粘结性降低，硬脆性增大，这种现象称之为石油沥青的“老化”。

四、新型防水材料
新型建筑防水材料是相对传统石袖沥青油毡及其辅助材料等传统建筑防水材料而言的，其“新”字一般来说有两层意思，一是材料“新”，二是施工方法“新”。

改善传统建筑防水材料的性能指标和提高其防水功能，使传统防水材料成为防水“新”材料，是一条行之有效的途径，例如对沥青进行催化氧化处理，沥青的低温冷脆性能得到了根本的改变，使之成为优质氧化沥青，纸胎沥青油毡的性能得到了很大提高，在这基础上用玻璃布胎和玻璃纤维胎来逐步代替纸胎，从而进一步克服了纸胎强度低、伸长率差、吸油串低等缺点，提高了沥臂油毡的品质。