浅谈新型建筑材料的发展和应用(必过论文)

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本科生毕业论文（设计）
题目：浅谈新型建筑材料的发展和应用
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内容摘要
随着我国经济的发展和人民物质生活水平的提高，新型建材及制品有了良好的发展机遇和广阔的市场空间。

经过发展，我国新型建材及制品工业基本上经历了一个从无到有、从小到大的发展过程，在全国范围内形成了一个新兴的产业。

发展新型建筑材料是发展壮大建筑建材支柱产业，进行产业结构调整，培育新的经济增长点，实现可持续发展战略的重要举措。

本文首先概述新型建筑材料之种类及特征，其次分析了新型建筑材料行业的发展状况,包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料、装饰装修材料等的使用，进而阐述了发展新型建材发展新型节能建材的意义，最后对新型建筑材料的发展趋势进行展望，以及提出发展对策。

关键词：新型建材；应用；发展
目录
内容摘要 (I)
引言 (1)
1 绪论 (2)
1.1 概述 (2)
1.2 发展新型建筑材料的意义 (2)
2 新型建筑材料的种类及发展现状 (4)
2.1 新型墙体材料 (4)
2.1.1 砖 (4)
2.1.2 砌块 (4)
2.1.3 板 (5)
2.2 新型保温隔热材料 (5)
2.3 新型防水密封材料 (6)
2.4 新型装饰装修材料 (6)
3 新型建筑材料的应用 (8)
3.1 轻质墙体材料 (8)
3.2 新型密封材料的应用 (9)
3.2.1 硅酮密封膏 (9)
3.2.2 聚氨酯密封膏 (9)
3.2.3 聚硫密封膏 (9)
3.3 UPVC水管 (10)
4 新型建筑材料的发展趋势 (11)
4.1 新型建筑材料发展的主要目标 (11)
4.2 新型建筑材料的发展趋势之展望 (11)
4.3 新型建筑材料的发展之对策与建议 (13)
5 结论 (15)
6 致谢 (16)
参考文献 (17)
引言
建筑材料是建筑工程的基础，建筑材料工业是国民经济的重要基础工业之一，它用量大，经济性强，直接影响工程的总造价。

一般住宅类建筑工程的材料费用约占到总造价的50%以上，具有相当大的比例；而且建筑材料的品种和质量水平制约着建筑与结构形式和施工方法。

此外，建筑材料直接影响土木和建筑工程的安全可靠性、耐久性及适用性（经济适用、美观、节能）等各种性能。

因此，新型建筑材料的开发、生产和使用，对于促进社会进步、发展国民经济具有重要意义。

1 绪论
1.1 概述
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。

新型建筑材料是区别于传统的砖瓦、灰砂石等建材的建筑材料新品种。

对于建筑行业来讲，新型建材是个广义的概念，以水泥、玻璃、钢材、木材四大材料为原料的新产品；黏土空心砖、各种加气混凝土制品、各种砌块的新型产品；无机非金属新材料用于建筑的各种制品属新型建材以及采用各种新的原材料制作的各种建筑制品，等均属新型建筑材料的范畴。

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l979-2012年是我国新型建材发展的重要历史时期。

经过30多年的发展，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，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。

目前, 全国新型建材企业星罗棋布在市场需求的带动下, 已经形成了全国范围的新型建材流通网；大部分国外产品我国已能生产, 星级宾馆所需的新型建筑材料国内已能自给；不同档次、不同花色品种装饰装修材料的发展, 为改善我国城乡人民居住条件、改变城市面貌提供了材料保证。

我国已经形成了新型建材科研、设计、教育、生产、施工、流通的专业队伍。

1.2 发展新型建筑材料的意义
发展新型建材、推广节能建筑是保护耕地资源的需要。

中国房屋建筑材料中70%是墙改材料，其中粘土砖仍占据主导地位，而生产粘土砖的粘土资源则又是相对较优质的粘土。

从中国耕地资源条件看，全国耕地只占土地面积的13%，目前人均耕地1.43亩，为世界平均值的约1/3。

耕地资源紧张，且优质耕地少，后备资源严重不足已是不争事实。

开发建材新产品，为推广节能建筑开辟了一条可行之路。

发展新型建材、推广节能建筑是缓解能源紧张的需要。

建材工业是和建筑业密不可分、相互依存的行业，两者已一并列入国民经济发展的支柱产业。

从市场角度看，建筑业是建材业的最终用户，建材行业产品的77.3%用于建筑业。

目前，中国每年建成的房屋面积高达16亿－20亿平方米，但新建筑中95%以上仍属于高耗能建筑，单位建筑面积采暖能耗为气候相近发达国家的3倍左右，中国建筑能
耗已占全国能源消耗的近30%。

如果建筑节能工作仍维持目前状况，到2020年建筑能耗将达到10.89亿吨标准煤，仅空调高峰负荷将相当于10个三峡电站满负荷发电。

因此，大力发展建筑节能刻不容缓。

发展新型建材、推广节能建筑是发展循环经济的重要环节。

建筑材料行业是利用各类废弃物最多、潜力最大的行业。

发展循环经济为建材行业赋予了新的生机，目前，中国建材工业消纳了大量的工业和建筑废弃物，如利用煤炭行业的煤矸石烧砖，用电力行业的粉煤灰作为水泥的生产原料与混合材，生产粉煤灰砖和纤维水泥外墙板，脱硫石膏生产石膏板，用冶金产业的各种高炉矿渣生产矿渣水泥、制成矿棉吸音板等，另外，建材产业还能处理相当部分的城市垃圾，甚至部分有毒有害废弃物都能得到有效的消纳和利用。

据统计，目前全国建材业每年消纳和利用的各类固体废弃物数量在4亿吨左右，约占全国工业部门固体废弃物利用总量的80%以上。

实践证明，建材行业成为整个社会实现资源循环的一个关键环节，是国家发展循环经济的重点产业。

发展新型建材、推广节能建筑是改造传统建材和建筑的重要前提。

以矿业加窑业为产业特征的传统建材业，目前尚属资源、能源消耗型产业。

中国建材行业万元产值耗煤2.7吨、消耗矿山资源逾100吨，是发达国家平均水平的1.5倍－2倍；年能源消耗总量为2.4亿吨标准煤，矿产资源消耗近40亿吨，居全国各行业前列。

就总量平均而言，主要建材产品单位能耗高于世界先进水平150%。

目前，煤、电、油以及原材料的紧张已成为制约行业发展的突出问题。

如何减少能源和资源的消耗，最大限度地提高能源和资源利用效率，同时减排降污，保护环境，使建材产业和建筑业成为节能、节水、节材、节地的可持续发展的现代化产业，已成为各级政府需要认真研究和解决的一个重要课题。

2 新型建筑材料的种类及发展现状
我国新型建筑材料工业是伴随着改革开放的不断深入而发展起来的，我国新型建筑材料工业基本完成了从无到有、从小到大的发展过程，在全国范围内形成了一个新兴的行业，成为建筑材料工业中重要产品门类和新的经济增长点。

2.1 新型墙体材料
从建筑结构来讲，墙体是建筑的最重要组成部分，也是关系建筑物性能和使用寿命的关键因素，而新型墙体建筑材料的使用在很大程度上促进建筑节能，减轻建筑物自重，对于房屋结构设计以及提高建筑经济性具有重要的意义。

新型建筑材料具有构造新、性能好、功能全的特点，使建筑物具备节能保温、舒适美观、安全耐久的功能，也便于进行现代化的施工。

新型墙材的使用，还可以增加建筑使用面积，减轻建筑物的自重,增强抗展能力。

因此，新型建筑材料工业的发展，为改善我国城镇居民的生活，为节能、节地和资源综合利用发挥了积极的作用。

我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。

只有促使各种新型体材料因地制宜快速发展，才能改变墙体材料不合理的产品结构，达到节能、保护耕地、利用工业废渣、促进建筑技术的目的。

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）。

2.2 新型保温隔热材料
1980年以前，我国保温材料的发展十分缓慢，为数不多的保温材料厂只能生产少量的膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、矿渣棉、超细玻璃棉、微孔硅酸钙等产品，无论从产品品种、规格还是质量等方面都不能满足国家建设的需要，与国外先进水平相比，至少落后了30年。

改革开放以来，我国保温隔热材料有了较大的进步，已发展成为品种比较齐全、初具规模的保温材料的生产和技术体系。

但与国外先进水平相比，仍有一断差距，主要差距有：①保温隔热材料在国外的最大用户是建筑业，约占产量的80%。

而在我国建筑业市场尚未完全打开，其应用仅占产量的10%。

②生产工艺整体水平和管理水平需进一步提高，产品质量不够稳定。

③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的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。

我国保温材料工业经过30 多年的努力, 特别是经过近年的高速发展, 不少产品从无到有, 从单一到多样化质量从低到高, 已形成取膨胀珍珠岩、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国际先进水平。

但由于我国保温材材料工业起步晚, 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。

近年来, 保温材料工业重复建设现象严重, 全国各地蜂涌而上, 几年间上百条生产线投产, 而在应用领域的开发上却投入不多, 造成了目前投资效益低, 供过大于求的局面。

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。

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, 目前拥有包括沥青油毡(含改沥青油毡) 、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等五大类产品。

以合成高分子材料聚四氟乙烯（etfe）为代表来讲，这种新型材料表面上看上去像是塑料薄膜，但其功能之多样化使它可称为新型防水材料的代表。

除了具备传统的防水功能和延展性外，etfe的防风、防火性能优良，遇到火焰时只会熔化不会燃烧，大大增加了建筑物的安全系数；此外它透光性能好，光能可充分通过薄膜体，再利用光能产生的热量对室内环境进行温度调节和照明，它的能源效率不比太阳能板差。

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。

2.4 新型装饰装修材料
建筑装饰装修材料品种门类繁多，更新换代十分迅速，与人民生活水平提高和居住条件改善密切相关，是极具发展潜力的建筑材料品种之一。

它的品种、质量和配套水平的高低决定着建筑物装饰档次的高低，对美化城乡建筑、改善人民
居住和工作环境有着十分重要的意义。

我国建筑装饰装修材料的发展，虽然起步较晚，但起点较高，主要生产能力量是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4000多种，已基本形成初具规模、产品门类较齐全的工业体系。

目前三星级的宾馆装饰装修基本做到自已生产，四至五星级宾馆的装饰装修有30%-40%可以做到自给。

存在的主要问题是：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，市场竞争能力弱；科研开发力量不足，产品更新换代能务弱，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。

3 新型建筑材料的应用
近几年来，建筑施工企业为适应日益激烈的市场竞争需要，积极推广应用三新技术成果，努力在加大建筑产品的技术含量上下功夫，这对提高质量、降本增效取得了显着的效果。

但部分施工企业，常常因缺乏经验操作不当造成新的质量通病。

给推广应用新技术、新材料、新工艺带来一定的负面效应。

结合目前工程应用新技术、新材料的实践，就轻质墙体材料、新型密封材料、UPVC水管的应用谈几点体会：
3.1 轻质墙体材料
轻质墙体材料的应用轻质墙体材料砼空心砌块、加气砼砌块等，是目前广泛推广应用的多功能新型墙体材料，它的优点是：容重轻（均为粘土砖的1/4-1/3）、导热系数小（约为粘土砖的1/5）、保温性能好（200mm厚加气块墙体的热阻相当于700mm厚粘土砖的热阻）、防水、隔音、吸湿和易加工（可刨、钉、锯、钻），同时由于容重轻，可以大幅度降低建筑物的自重，减少材料和能源消耗（加气块生产能耗为粘土砖的69.2%），提高运输效率。

对于施工企业来说，砌块不需砍断或敲碎，平均每人每天完成工作量约200块，相当于1923块标准砖，工效提高30%；同时，砌块几何尺寸比标准黏土砖大10倍，砌筑砂浆可节省50%。

对于用户来说，砌块可按200mm建筑模数确定建筑尺寸，所以住宅建筑采用加气砼块墙体比使用标准砖时使用面积可增大3%-5%。

从而能获得较好的社会经济效益。

值得注意的是，轻质墙体材料由于其性能上的特点，如果操作不当，会造成粉刷空鼓、起壳、温度和应力开裂等质量通病，从而给后部装饰工程带来一定的危害。

为了有效地预防上述通病，首先，要避免砌块太干，砌筑前应充分浇水湿润，使得砂浆能有效地水化、硬化。

其次，由于砌块的强度比普通粘土砖要小，为防止应力开裂，故砌块墙的底部应用烧结砖砌三皮高。

填充墙梁下口三皮砖应在下部砌体砌完三天后砌筑，并用普通砖从中间向两边斜砌。

如果外窗下为空心砖墙时，应将窗台改为不低于C10的细石砼，以防止窗台下边开裂。

柱与填充墙的接触处，也是裂缝经常出现的部位，粉刷前应在墙体与砼交接处加钉钢丝网片，每道宽15-20cm。

由于轻质墙体材料大都采用工业废料加工而成，且组成墙体材料的物理力学性能如导热、导温和强度等的差异，在环境温度变化较大时，将在砌体表面产生一定的拉、压应力，导致抹灰面易开裂、空鼓。

因此，轻质砌块墙体抹灰包括接缝处理、管线槽封补、基层处理、分层整平等，从技术措施、施工方法、检查验
收等各方面必须制定和遵照相应的施工技术方案。

3.2 新型密封材料的应用
伴随着建筑防水和节能对缝要求的不断提高，解决水密、气密的良好办法是对设计上有意设置、施工中产生的结构缝、施工缝、板缝、门窗缝以及各类节点等接缝部位填充建筑密封材料。

目前，建筑密封材料发展重点在硅酮和聚氨酯这两类弹性体密封膏上。

3.2.1 硅酮密封膏
硅酮密封膏(有机硅密封膏)是以聚硅氧烷为主剂，加入硫化剂、促进剂、填料和颜料等配制而成，分单组分和双组分2类。

单组分硅酮密封膏是在隔绝空气的条件下，把各组分均匀装填于密封包装筒中，施工后，密封膏借助空气中的水分进行交联反应，形成橡胶弹性体；双组分硅酮密封膏则是把聚硅氧烷、颜料、助剂、催化剂混合后作为一个组分，交联剂作为另一个组分，分别包装于2个容器中，使用时2组分按比例混合，密封膏同样借助于空气中的水分交联成弹性体。

目前普通硅酮密封膏基本上采用单组分。

硅酮密封膏由于具有优异的耐热、耐寒、耐候性，以及与各种材料良好的粘结性、伸缩性、耐水性和憎水性，已成为高层建筑玻璃幕墙的特征性结构密封胶，是国际上发展最快的密封膏品种之一。

我国从20世纪60年代开始研制开发硅酮密封膏，但近几年才形成批量生产能力。

3.2.2 聚氨酯密封膏
聚氨酯密封膏是以聚醚(或聚酯)、多元醇双异氰酸酯预聚体(即含NCO)为主体和含有活泼氢化物的固化剂组成的一种高温固化型弹性密封材料，分双组分和单组分2种，是20世纪80年代后世界上发展迅速的3大密封膏品种之一。

由于聚氨酯密封膏比溶剂型和乳液型密封膏性能好得多，同时又在高档密封膏中价格偏底，因此它在我国的发展前景看好。

3.2.3 聚硫密封膏
聚硫密封膏是以由液态聚硫橡胶为主剂，和金属过氧化物(如PbO2、MnO2等)、硫化剂(固化剂)反应，在常温下形成的弹性体[16]。

通常的聚硫橡胶为乙基缩甲醛二硫聚合物或亚丙基二硫聚合物，在物理形态上呈液态。

由于聚硫橡胶的分子结构中含有S-S键，它耐碱、稀酸、海水、油脂的能力较强；又因聚硫橡胶主链结构中的二氯乙基甲醛键的脆性温度比较低(在-40℃以下)，它具有很好的耐低温性能。

另外，它的耐候老化、耐臭氧老化性能也很好。

因此，聚硫密封膏能较理想地满
足高档建筑密封膏的各项性能指标。

事实上，它是世界上应用最早、使用最成熟的密封膏，目前仍然是国外高档密封材料的主要品种之一。

3.3 UPVC水管
UPVC排水管的应用聚氯乙烯（UPVC）塑料管与铸铁管相比具有重量轻、耐酸耐碱、阻流小、不结垢，价格便宜、运输和安装轻便、表面不用涂漆等优点，在正常的条件下作为建筑排水管于户外使用，寿命可达40年以上。

是取代铸铁管的理想的排水材料。

但由于UPVC排水管与铸铁管相比，存在机械强度低，抗老化性能差，线性膨胀系数大等缺点，故在施工中必须加以注意：第一、UPVC管不得暗设，也不得半明半暗安装，以防止挤压破裂引起渗漏。

第二，UPVC管耐热性能差，故安装时不得穿越烟道，同时与家用灶具边的净距应大于400mm。

第三，为防止断裂变形，影响排水效果，UPVC管不得穿越建筑物沉降缝。

第四，因其外壁受环境影响会产生凝结水，管子不宜穿越储藏室，以免影响使用功能；冬季施工时，应采用防寒防冻措施，以保证胶粘剂的粘结质量。

第五，由于UPVC管的线性膨胀系数比铸铁管要大得多，为解决管道的伸缩问题及立管连接不产生伸缩应力，伸缩节的设置部位及设置的间距必须符合规范要求。

4 新型建筑材料的发展趋势
随着经济的发展和人民物质生活水平的提高，城乡建筑迅速增加，因而建筑材料问题已越来越被社会各界所重视，已成为当今社会广泛关注的一个重要主题。

4.1 新型建筑材料发展的主要目标
新型建材是建材发展的方向，一定要按照建材绿色化的要求，与资源综合利用、保护土地和环境紧密结合起来，优化新型材料产业与资源、环境、社会发展的关系，实现新型材料的可持续发展，促进人与自然的和谐发展。

新型体材料的发展应有利于生态平衡、环境保护和节约能源，既要符合国家产业政策要求，又要能改善建筑物的使用功能，同时坚持综合利废、因地制宜、市场引导的原则，要充分利用本地资源，加快新型材料的发展步伐。

4.2 新型建筑材料的发展趋势之展望
随着城市化进程加快，城市人口密度日趋加大，城市功能日益集中和强化，需要建造高层建筑，以解决众多人口的居住问题和行政、金融、商贸、文化等部门的办公空间，因此要求结构建筑向轻质高强方向发展。

目前主要目标仍然是开发高强度钢材和高强混凝土，同时探索将碳纤维及其他纤维材料与混凝土聚合物等复合制造的轻质高强结构材料。

到目前为止，普通建筑物的寿命一般设定在50～100年。

现代社会基础设施的建设日趋大型化、综合化，例如超高层建筑，大型水利设施、海底隧道等大型工程，耗资巨大、建设周期长、维修困难，因此对其耐久性的要求越来越高。

此外，随着人类对地下、海洋等苛刻环境的开发，也要求高耐久性的材料。

目前，主要的开发目标有高耐久性混凝土、钢骨混凝土、防锈钢筋、陶瓷质外壁胎面材料、合成树脂涂料、防虫蛀材料、耐低温材料，以及在地下、海洋、高温等苛刻环境下能长久保持性能的材料。

在大空间建筑中“第五代建材”膜材料也是一种广泛应用的新型材料，它是由高分子聚合物涂层与基材按照所需的厚度、宽度通过特定的加工工艺粘合而成。

现在它可以发挥极大承载力，构筑灵活大空间，并且具有自然生态美外观。

大深度地下空间是目前为止还没有被广泛开发利用的领域，随着地球表面土地面积逐年减少，人类除了向高空发展外，大深度地下是一个很有潜力的发展空间。

与超高层建筑相比，地下空间结构具有很多优点。

例如具有保温、隔热、防。