复合材料在建筑上的应用

能。 纤维 增强 混凝 土分 为短纤 维增 强混凝 土和 长纤 维增 短 随着建筑 工 业 的迅 速 发展 ， 脂基 复合 材料 由于 上 强混 凝土 。 纤维增 强混 凝土 中 的纤维一 般切 成几 毫米 树 随机 掺 人砂 浆 基材 之 中 ， 以替代 或 可 述 的优 良特 性 ， 越来越 多地 被应 用 于建筑 工 程 的各个 方 至 几十 毫 米长 度 ， 它 面 。 承 载结 构 。 ① 用作 承载 结构 的复 合材料 建筑 制 品有 ： 部分 替代 钢筋 。与传 统 混凝土 相 比， 的 拉伸 强度 和抗 防 多用 于 内外 装饰 板材和 部件 。 长 柱、 、 梁 基础 、 面板 、 屋 楼板 等 。这些 复合 材料 构件 ， 要 弯 强度大 ， 裂性 能好 ， 主
芳 设 计 的夹层 结构 ， 可达 到 既隔音 又 隔热 的双 重效 果 。⑦ 的一 种产 品 。 目前使 用 的较 为新 型 的有 碳 纤维 、 纶和 纤 电性 能 。具有 良好 的绝 缘性 。⑧耐 化学 腐蚀 。玻璃钢 有 丙纶 混凝 土 。在纤 维增 强混凝 土 中 ， 维用 来 充 当增强
铝塑复合管作为新一代的化学建材管道， 具有机械 强度高、 耐腐蚀、 耐热性好、 脆化温度低 、 质轻、 隔热保温 性好、 节省能源的特点。 该管可弯 曲性好 ， 可与金属或塑
２ 树脂基复合材料
树 脂 基 复合 材 料 （ 称 玻璃 钢 ） 俗 具有 优 良的 建筑 性
一
１９ — ６
综合论述
涂 层织 物 是 织物 上 覆 盖 一层 高 分 子涂 层 剂或 其 他
防腐 风机 罩等 。 ⑧高层 楼 房屋顶 建筑 。 如旋转 餐 厅屋盖 、 材料 而 得 的 复合 材 料 。作 为 底布 的织物 起 着 骨架 的作 异 形尖 项 装饰 屋 盖 、 房加 高 、 楼 球形 屋 盖 、 顶 花 园 、 屋 屋 用 ， 担着 复合 材料 的抗 张强力 、 裂 强力 、 寸稳 定性 承 撕 尺 顶游 泳池 、 告牌 和广 告物 等 。 特 殊建筑 。 广 ⑨ 大跨 度飞 机 等方 面 的功能 ； 涂层 剂则 承担着 保 护底 布组 织 以及表 面 库、 各种 尺寸 的冷 库 、 动房 屋 、 活 岗亭 、 古建 筑 、 动 剧 特 性 的职 能 。 层织物 在 建筑 中主要 用作 膜结 构建筑 材 仿 移 涂 院、 波 塔楼 、 蔽 房 、 腐车 间 、 微 屏 防 水工 建 筑 、 防浪堤 、 太 料、 蓬盖布、 软性屋顶等［ ８ ］ 。０膜结构建筑材料 ： 涂层织 阳能房 、 充气 建筑 等 。 其 他 。 ⑩ 复合 材料 在建 筑 中的其 它 物重 量轻 ， 易安 装 、 移 ， 拆 结构轻 巧美 观 ， 经久 耐用 ， 且具 用途 还 很多 ， 如各 种家 具 、 马路上 的 阴井 盖 、 园和运 动 有一 定 的保 温 性 ， 一种 新兴 的建筑 材 料 。用涂 层 织物 公 是
⑦采 暖 通风材 料 。 属此 类复 合材 料制 品有冷 却塔 、 管道 、 用 。
板材 、 板 、 机 、 栅 风 叶片及 整 体成 型 的采 暖通 风制 品 。工 程 上应 用 的中央 空调 系统 中 的通 风 厨 、 风 管 、 气 管 、 送 排
３ 纤维复合材料的涂层织物在建筑方面的应用 ． ２
广东建材２１ 年第７ ０１ 期
能 ， 建筑 工业有 着广 泛 的应用 。从树脂 基 复合 材料 的 场座 椅 、 滨浴 场活 动更衣 室 、 园仿 古 凉亭等 。 在 海 公 建 筑性 能上 分析 ， 主要 体现 在 ： 材 料性 能 的可 设计性 。 ①
树 脂 基 复合 材 料 可根 据 使用 要 求 进 行设 计 ，如要 求 耐 水、 防腐 、 强 ， 选用 树 脂基 复 合材 料 。② 力 学性 能 高 可 ］ 好 。 脂基 复合材 料 的力学 性 能可在 很大 范 围 内进行 设 树
展 的动 力 。
料管 件挤 压配 合 ， 铰螺 口丝 牙 ， 免 维修 方便 ， 同时 还具 有 阻燃 、 蔽 和 抗静 电功 能 等特 性 ， 屏 因此 在 建材 领 域 已被 广泛应 用 于冷 热 自来水 、 酸碱 盐等 各种 液 体 ， 气 氧气 、 燃 压 缩 空气 等各种 气 体 的输 送 ， 是一 种 具有 广 阔市场 前 景 的高 新技 术 。 国今 年研 发 的塑铝 复合 管及 交联 聚 乙烯 我 管 材 嘲， 些 管 材性 能均 优 于 普 通 聚 乙烯 管 材 ， 其 是 这 尤 耐压和 耐温 性 能 。因此 这些 管材 在考 虑 了成本 、 使用环 境 等条 件后 也 可作 为燃气 管使 用 。
进展。
关键 词 ：复合材料； 建筑： 应用
１引言
建筑 工 业在 国民经济 中 占有 很重 要 的地位 。 论是 不 哪 一个 国家 ，建筑 工业 都是 国 民经济 的支柱 产业 之 一 。 随着 社会 的进 步 ， 们 对 居住 面 积 、 人 房屋 质 量 和 娱 乐设 施 等提 出越 来越 高 的要 求 ， 已成 为推 动 建筑 工业 改 革发
广东建材 ２１ 年第７ ０１ 期
综合论述
复合材料在建筑上 的应用
杨 晨 马建丽
（ 天津城市建设学 院）
摘 要 ：根据建筑工程的发展趋势， 探讨了复合材料在建筑上的应用的优势。 介绍了铝塑复合材料、
树脂基复合材料、 纤维复合材料 、 木质 复合材料及竹炭粉与聚合物复合材料的特性和在 建筑 上应 用的
用 于化 学腐 蚀厂 房 的承 重 结构 、高 层建筑 及 全 玻璃钢 。 纤维 增强 混凝 土 多采 用连 续碳 纤 维 、芳纶 等制 成棒 状 、 用 ② 围护 结构 。复 合材料 围护结构 制 品有 各种 波纹 板 、 夹 网状 或三 维异 型织物 ， 环氧 树脂 或 乙烯 酯树脂 制 成 纤
３ 纤维复合材料
在土 木建筑 工程 中，纤维 材料 有如 下 几方 面特 点 ：
①材 料性 能 的可设计 性 。 高 的 比强 度和 比刚 度 。 抗 ② ③
疲 劳性 能好 。 良好 的抗 化学 反应和 化 学腐蚀 性 。 良 ④ ⑤
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计 ， 以获得 性 能差别 很大 的复 合材料 畸。 装 饰性好 。 可 ］⑨ 树 脂基 材料 表面 光洁 ， 可配 制成 各种 鲜艳 的色彩 以及 制 造 出不 同的花纹 和 图案 。 ④透 光 性 。透 明玻 璃钢 的透 光
大提 高 外 ， 具有 以下作 用和 优 点 ： １ ０ 隔绝氧 气 ， 还 ① ０％ 彻 表 面 整洁 、 合技 术 要 求又 适 应 现 场施 工 需要 ， 快速 复 可
底 消 除渗 透 ； 降低 管 的综 合 热 膨 胀 系数 ， 管 的尺 寸 计 算 出材料 需要 量 ， ② 使 可缩 短工程 进度 的特 性成 为首 选 。 稳定 ； 加 强管 的纵 向散热 能 力 ， 加 管 的阻燃 效 果 ； ③ 增 ④ 国 内近 几年 来大 量采用 幕 墙建 筑 ， 采用 铝塑 板幕 墙 具有 抗静 电性 。可用 来输 送燃 气及 油 料 ； ⑤弯 曲时 吸收 建筑 ， 点 是 自重轻 、 优 美观 ， 适应 人 们 的审美 观 。采 用幕 管 的反 弹 能 量 ， 管 可任 意 成 形 ； 用 作 通讯 线 路 的屏 墙 的建 筑保 温 性 能可 达 到节 能 ３％ 使 ⑥ ０ 的要求 ， 有 很大 的 具 蔽 ， 防 各种 音频 、 可 磁场 干扰 ； 用 金属 探 测器 可探 测 出 使用 价 值 。此 外铝 塑 复 合板 作 为 一 种新 型 高 档装 饰 材 ⑥ 管 的安装 埋 设位 置 。 料， 已被 广泛 使用 ， 为城市 的建筑 增 光添 彩 。
层 结构 板 、 种 不 同材 料 的复合 板 。这些 构 件可 用作 建 维增 强塑 料骨 架 ， 以替 代 钢 筋 构成 新 型 复合 混凝 土材 各 常用 作墙板 、 护墙 板和 主体 建筑 物 。 筑 的外 墙板 、 隔墙 板 、 防腐楼 板 、 顶 结构 、 阳板等 。 屋 遮 ③ 料 ， 采 光制 品 。透 光 建筑制 品有透 明波 形板 、 透 明夹层 结 半 新型 纤维 混凝 土 中， 碳纤维 具 有低 密度 、 强度 、 高 高 抗 导 能 构板 、 体式 和组 装式采 光 罩等 ， 要用 于工 业厂 房 、 整 主 民 硬度 的 多种 特 点 ， 拉强度 和弹 性模 量 高 ， 电导磁 ， 耐 耐 与混 凝土 粘 结 良好 Ⅲ。芳 ７ ］ 用 建筑 、 农业 温 室 及 大 型公 用 建筑 的天 窗 、 顶及 围扩 耐恶 劣环 境 ， 磨损 ， 高温 ， 屋
便、 装饰 效 果好 等优 点 ， 泛用 于 内外 墙装 修 、 广 旧楼 翻新
改造 ， 花 吊顶等 属 于一种 新 兴建筑 装饰 材料 。 无 于具有 良好而独特的性 能，适应了现代建筑工业向高 铝 塑 复合板 作 为一种 新 型建筑 装 饰材 料 ， 因其 本 身 强、 重载 、 跨度 和 轻质 方 向的发 展 ， 土木 建筑 工 程 中 大 在 所 具有 的独 特性 能 ， 因此 一 问世 即受 到世 人 的青 睐 ， 并 的应 用 日益 增大 。 以较快 的速 度在 全球 范 围 内推 广 。 国第一座 封 闭式过 美 １ 铝塑复合材料 街 天 桥 的墙 板 是 用 Ａ ｕ ｕ ｓ ｅ复 合材 料 公 司 生 产 的铝 ｌｓ ｉ ｓ 铝 塑 复 合 材料 主 要 包 括 铝 塑复 合 板 和铝 塑 复 合 管 塑 复合 材料 来制 作 的 。 采用 了约 ２０ ０平方英 尺 ４ｍ厚 ５０ ｍ
柔 力 墙面采光等。 ④门窗装饰材料 。 属于此类材料制 品有 门 纶轻 质 高 强 ， 韧 性 好 ， 学 性 能介 于碳 纤 维 和玻 璃 纤 而 磁 不 磁 窗断面 复合 材料 拉 挤 型材 、 板 、 雕 板 、 平 浮 复合 板 等 ， 一 维之 间 ， 且 是 电场 、 场 的绝 缘 体 ， 会对 电场 、 场 价格 低廉 ， 能优 异 ， 性 丙 般 窗框 型材用 树脂 玻璃 钢 。 复合材 料 门窗 防水 、 隔热 、 耐 产生 干扰 。丙 纶加工 工 艺简单 ，
铝 塑板 是 由经 处理 的铝板 为表 层 材料 ， 聚 乙烯 为 用 芯材 制 成 的具 有 强度 、 轻 、 色 多 与 耐候 性佳 、 方 质 颜 装
建 筑 工业现 代 化 的发展 方 向是 ： 善施 工条 件 。加 改 快 建设进 度 。 降低成 本 。 高质 量 ， 提 节约 能源 ， 少运 输 ， 减 保 护耕 地 。保护 环境 和提 高 技术经 济 效益 等 。为 了达到 此 目的， 必须改善现有 的建筑材料和 发展新型建筑 材料叫 。 随着 军 工生产 和 航 空航天 发 展起 来 的复 合材 料 ， 由
避 化 学腐 蚀 ， 于工 业及 民用 建筑 。 用 装饰 板可 用作 墙裙 、 纶增 强混凝 土 很好地 解 决 了建 筑 生产 中 出现 的 问题 ， 吊 顶 、 型浮雕 等 。 给 排水工 程材 料 。⑥卫 生洁 具材料 。 免和 减 少 了钢 材 锈蚀 事 故 的 发 生 ，近 年来 得 到推 广 应 大 ⑤
纤 模 断裂 长度等 和 纤维 很好 的抗微 生 物作 用 和 耐酸 、 、 机溶 剂 及 海 水腐 蚀 材料 ， 维 的本身性 能如 强度 、 量 、 碱 有 作 用 的能力 。 透 水和 吸水性 。 ⑨ 玻璃钢 吸湿 性很 低 ， 不透 在此 中 的空 间结 构 、体积 含 量等 都 决 定着 混 凝 土 的性 水 ， 以用 于建筑 工程 中的防水 、 水及排 水等 工程 。 可 给
建筑 师选择 铝塑 板是 两种 。铝 塑 复合 管 是 由聚 乙烯 薄 层 、 管 和涂 在 铝管 内 的淡橙黄 色 金属漆 的铝塑 复合 板 。 铝
外壁 上 的黏 结剂 五层 复合 面成 。铝 塑复合 管 可在 一 ５ ７～ 考虑其耐久性与整洁性 ，而且还能使建筑物增添时尚 １０ ［ ｌ℃ ｚ 件 下 长 期 使 用 ，５ 时其 爆 破 应 力 仍 可 达 的、 ］条 ９℃ 高技 术 的建筑 风格 。加拿 大 的 Ｗ ｎ ｓｒ娱 乐场 采用 ｉｄｏ ８Ｐ 。 Ｍ ａ 内芯铝 层 除对 Ｐ 加 强作用 ， 管 的耐压 强度 大 了约 ２０ ０片铝 塑板 作 为外墙 装饰 。铝塑 板 以高 质量 、 Ｅ起 使 ００
好的抗震性能 。 ⑥过载安全性好 。 ⑦高美学欣赏性 。 ⑧ 结构 功 能 ／智 能化 ［。 ６ ］
率达 ８％ ５ 以上， 不易破碎 ， 能承受荷载。⑤隔热性 。 ⑥隔
音 性 。它有 消除 振动音 波及 传播 音 波 的作用 ， 过专 门 经
３ 纤维复合材料增强混凝土的应用 ． １
纤 维 混凝 土 是在 对 混 凝土 的创新 过 程 中应 运 而 生