新型建材综述.doc

土木与交通工程学院

课程报告

课程名称 新型建筑材料
论文题目 新型建筑材料综述
专 业 土木工程
年级班别 11（2）班
学 号
学生姓名______________
指导教师__ _________________

2012年 4 月 11 日

新型建筑材料综述
结构工程师习惯于按房屋的结构采用的材料把建筑物分为生土结构、木结构、砌体结构、钢筋混凝土结构、钢-混凝土组合结构、钢结构、薄膜充气结构，而新型建材全面的应用在了由板、梁、柱、墙、杆、拱、壳、膜等基本构件构成的墙体结构、框架结构、框架简--体结构、错列桁架结构、网架结构、拱结构、壳体结构、空间折板结构、钢索结构，随着科学技术的进步和对建筑物使用功能要求的进一步提高，新型建筑材料品种不断涌现，新型建筑材料在建筑中的应用会越来越普遍。基于教材的涉及面和有限地涵盖内容，以下将从新型墙体材料、新型建筑功能材料和新型建筑装饰材料三部分介绍，又介于土木工程的的专业性质和现阶段所学的局限性，以下综述将以新型墙体材料部分内容为重点论述（论述亦会侧重在结构和施工方面），新型建筑功能材料、新型建筑装饰材料次之。
（一）新型墙体材料
根据建筑墙体的材料的形状和使用功能，新型墙体材料主要分为砌墙砖、建筑砌块和建筑板材三个大类
（1） 砌墙砖
烧结多孔砖和烧结空心砖：烧结多孔砖可分为烧结粘土多孔砖、烧结粉灰多孔砖、烧结煤矸石多空砖、烧结页岩多孔砖等，烧结空心砖可分为烧结粘土空心砖、烧结混凝土空心砖、烧结煤矸石空心砖、烧结页岩空心砖等。 它们都是以粘土、页岩和煤矸石等为主要原材料制作的。多孔砖的孔洞率要求不低于25%，空的尺寸小、数量多。空心砖的孔洞率一般在40%以上，空的尺寸大、数量少。与实心砖相比，多孔、空心砖可节约粘土20%左右，节约燃料10~20%，墙体自重减轻1/4~1/3，提高工效40%，降低造价20%，减少运输费用，并具有良好的保温隔声性能，增加抗震性能和建筑层数，降低造价。
烧结多孔砖和烧结空心砖的技术规范分别执行国家标准GB 13544-2000和GB 13545-2003，都可用于承重、非承重的墙体结构，也可用于屋面、楼板、阳台、拱壳的装饰材料。按照其用途的不同，有不同的尺寸规格和强度、密度、质量等级，在一些不同的地区的使用对于它们的泛霜、石灰爆裂、抗风化、当量热导率、热工性能都有相应规范和要求。结构工程师进行砌体的结构设计应该严格执行《多孔砖砌体结构技术规范》（JGJ 137-2001）
烧结非粘土砖：可分为烧结煤矸石砖、页岩砖、粉灰砖及烧结装饰砖，是指砖原料不是使用粘土而是以煤矸石、页岩或粉煤灰为主要原料经焙烧而成的一类砖，具有节省泥土、低碳环保、生产速度快的特点。其中烧结页岩砖性能极为优异，页岩的干燥收缩和干燥敏感系数明显低于黏土，制坯容易、烧成速度可较黏土砖提高15%~20%，成品质地轻、多孔洞，并且页岩砖成型水分低，成型压力大，在外观质量、抗冻性（吸水率低）、耐久性、保温绝热、吸声性能和强度（最高可达MU50）上明显优于黏土砖，另外，页岩是一种优质的装饰清水墙砖的制砖原料，烧结页岩制品做的页岩砖砌体建造的装饰性清水墙具有极好的装饰效果。
烧结非黏土砖的主要应用于砌体构造做各种墙体，根据抗压强度、尺寸偏差、外观质量、泛霜等有不同的分类。制作的技术规范执行《烧结普通砖》（GB 5101-2003），设计施工时其砌体构造应满足《砌体结构设计规划》（GB 50003-2001），抗震性能参见《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2001）。但随着时间的发展，烧结非黏土砖会逐渐被烧结多孔砖和空心砖替代，而逐渐退出历史的舞台。
硅酸盐类砖：以硅质和钙质原料，参加适量集料和石膏，经坯料制备、压制成型、养护等工艺制成的实心砖、多孔砖和空心砖，其代表有：蒸压灰砂砖、粉煤灰砖和煤渣砖等。
蒸压灰砂砖强度高，损耗少，收缩率相对较小，外型标准，施工方便，砌筑后的墙体平整度高、节约抹灰砂浆，是一种理想的墙体材料可用于多层混合结构建筑的承重墙体、基础、防潮水泥砂浆的抹面和长期有水流冲刷的地方。蒸压灰砂砖吸水慢、出水慢、绝干收缩率大，被雨淋湿的饱含水砖块绝对不能上墙，其它材料制作的砖块（如粘土砖等）不能与它混砌。蒸压粉煤灰砖一般用于工业与民用建筑的墙体、基础。其吸水迟缓施工前要进行润水。用粉煤灰砖砌筑的建筑物，要适当采取构造措施，防止出现裂痕。煤渣砖的用途同粉煤灰砖，施工应用技术要求同蒸压灰砂砖。由于砖体材料的特点所以以上三种砖都不得用于长期受热200℃以上、受急冷急热和有酸性介质侵蚀的建筑部位。另外蒸压灰砂和粉煤灰砖的黏结力较差，导致砌体的抗剪力强度偏低，所以抗震性能不高。
（2） 建筑砌块
砌块是利用混凝土，工业废料（炉渣，粉煤灰等）或地方材料制成的人造块材，外形尺寸比砖大，具有设备简单，砌筑速度快的优点。根据材料不同，常用的砌块有普通混凝土与装饰混凝土小型空心砌块、轻集料混凝土小型空心砌块、粉煤灰砌块、蒸汽加气混凝土砌块、免蒸加气混凝土砌块和石膏砌块。吸水率较大的砌块不能用于长期浸水、经常受干湿交替或冻融循环的建筑部位。
混凝土小型空心砌块 是以水泥为胶凝材料，添加砂石等粗细为骨料，经计量配料、加水搅拌，振动加压成型，经养护制成的具有一定空心率的砌块材料。它自重轻，热工性能好，抗震性能好，砌筑方便，墙面平整度好，施工效率高等。一般用于工业与民用建筑的砌块房屋，尤其是适用于多层建筑的承重墙体及框架结构填充墙。
按照强度等级分为承重砌块、非承重砌块，承重砌块强度等级一般在MU7.5以上，非承重砌块强度等级一般在5.0一下。 按使用功能分为普通砌块、装饰砌块、保温砌块、吸音砌块等类型。按砌块的结构形态分为有封底砌块、不封底砌块、无槽砌块、有槽砌块按骨料分为普通混凝土小型空心砌块、轻集料小型空心砌块。缺点是砌块的类型很多，块体相对较重、易产生收缩变形、易破损、不便砍削加工等，处理不当，砌体易出现开裂、漏水、人工性能降低等质量问题。在存放时要分等级、注明型号，并且不能被雨水淋湿。砌体结构的设计与施工执行国家行业规范《混凝土小型空心砌块建筑技术规程》。
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、隔音性能优良，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。它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。
选用时应考虑强度、干密、干燥收缩值、抗冻性和导热系数，放射性。蒸压加气混凝土砌块施工较常出现的问题为:灰缝开裂、抹灰层的开裂、空鼓、渗漏、隔声效果降低等，所以其设计与施工应严格执行国家行业规范《蒸压加气混凝土砌块》 （GB11968-2006）。
粉煤灰砌块 是以粉煤灰、石灰为主要原料，掺加适量石膏、外加剂和集料等，经坯料配制、轮碾碾练、机械成型、水化和水热合成反应而制成的实心粉煤灰砖，具有容重小（能浮于水面），抗渗性、保温、隔热、节能、隔音、抗冻性和耐水性效果优良、可加工性好等优点，是一种新型的节能墙体材料，可弥补普通混凝土砌块的表面密度大、绝热吸声性能较差等不足，可以替代空心砌块及墙板作为非承重墙体材料使用，隔热保温是它最大的优势，保温效果是粘土砖的4倍，节约电耗30%~50%。粉煤灰掺量50%的小型空心砌块，质量比黏土砖轻40%，抗压强度高30%。相应的小砌块多层住宅，比相同的实心黏土砖建筑砂浆用量减少25%，攻其所短三分之一，墙体造价降低20%。粉煤灰砌块适用于砌筑粉煤灰砌块墙，砌筑方法可采用“铺灰灌浆法”，施工较容易。
石膏砌块 以建筑石膏为主要原材料，经加水搅拌、浇注成型和干燥制成的轻质建筑石膏制品。生产中允许加入纤维增强材料或轻集料，也可加入发泡剂，根据不同的分类方法可分为石膏实心砌块、石膏空心砌块，天然石膏砌块、化学石膏砌块、普通石膏砌块、、、防潮石膏砌块、手工石膏砌块和机制石膏砌块。耐火性好，调节室内空气湿度，石膏砌块可锯、可刨、可钉挂的特性，使用户做室内装饰造型时极其方便石膏砌块墙体平整，两面无需抹灰，大大增加建筑净空面积，墙体轻，减少了建筑荷载，可降低建筑结构成本，工期快，节省施工成本，墙面平整。技术指标：
抗压强度
(MPa)
断裂荷载(N)
单点吊挂力(N)
隔声量
(dB)
耐火极限(h)
单块重量
(kg)
表观密度
（kg/m3）
软化系数
≥3.5
≥2000
≥800
≥35
1.5～3
≤30
≤800（空心砌块）
≤1100（实心砌块）
≥0.6 （防潮砌块）

备注：1、砌块应符合JC/T698-2010《石膏砌块》的要求， GB 6566-2001 《建筑材料放射性核素限量》。2、为了达到比较高的隔声要求、增加砌块的强度，可以专门定制高密度石膏砌块，容重可以达到1200kg/m3,单块容重可以超过30kg。3、长期湿度在90%以上的地方，宜采用防潮砌块，按要求做防水措施
石膏砌块被广泛应用于工业和民用建筑的内隔墙，对施工技术要求低，施工迅速，高效。施工技术参考国家建筑标准设计图集04J114-2《石膏砌块内隔墙》。
（3） 建筑板材
依据《墙体材料术语》(GB/T18968-2003)规定，主要类型有大型墙板、条板和薄板等。条板：指可竖向或横向装配在龙骨或框架上作为墙体的长条形板材；大型板材：指尺寸相当于整个房屋开间(或进深)的宽度和整个楼层的高度，配有构造钢筋的墙板。
按构成材料分：纤维水泥板、建筑石膏板、硅酸钙板、轻砼板、木质与植物纤维水泥板、钢丝网架水泥夹心板、金属面夹心板、钢筋砼绝热材料复合外墙板、植物纤维板、预应力砼墙板及外墙外保温板等。按构造分：分挂板、空心墙板、空心条板、轻质墙板、隔墙板、复合墙板、夹心板、芯板、外墙内保温板、外墙外保温板等。
其中每个种类中又有不同的分类，由于其种类过多以下只做对一些有代表性的板材进行介绍。
纤维水泥板 以水泥为胶结料、按比例掺入纤维材料增强，经制浆、成坯、养护等工序而制成的板材，按水泥品种分：普通水泥与低碱度水泥纤维水泥板，按表观密度分：高密度板(加压板)、中密度板(未加压板)、轻板(含轻集料板)。常用品种：NTK板、NAFC板、NAL板、VRC板等。
NTK板是以抗碱玻璃纤维等增强，以低碱度硫铝酸盐水泥为胶结料，经制浆、抄取或流浆法成坯，蒸汽养护制成的建筑平板以维纶纤维为增强材料。NAFC板以水泥或水泥和轻骨料为基材，而制成的纤维增强水泥板材。包括VFRC平板、VFRC轻质多孔条板两类，常用于非承重墙体、吊顶、通风道，内隔墙。
玻璃纤维增强水泥板(GRC板) 有单板和复合墙板两大类，单板：以耐碱玻璃纤维、低碱度水泥、轻集料和水为主要原料，经布浆、脱水、滚压、养护制成GRC平板（分单层板、有肋单层板、框架板、夹芯板四类）；以耐碱玻璃纤维、低碱度水泥为主要原料的预制非承重GRC轻质多孔条板（板型分普通板、门框板、窗框板、过梁板四类）；复合墙板：有GRC复合外墙板、GRC外墙内保温板、P-GRC外墙内保温板、GRC外保温板以及GRC岩棉外墙挂板等品种。
特点：轻质、高强、抗冲击性能好、耐水性好、耐久性好。节省原材料，成型工艺简单，可用作各种非承重内外墙板、装饰板等。
石膏板 以石膏为主料生产的轻质墙板，以其凝结硬化快，质轻，热导率低，绝热性好，难燃，装饰性好等优点而广泛应用。单板：有纸面石膏板、纤维石膏板、石膏空心条板、石膏刨花板、纤维增强硬石膏压力板；复合墙板：有预制石膏板复合墙板、玻璃纤维增强石膏外墙内保温板、现场拼装石膏板内保温复合外墙等。
单板和复合板个选取一个介绍，纤维石膏板：以建筑石膏为主料，掺入适量有机或无机纤维和外加剂与水混合，用缠绕、辊压压制等方法成型，经凝固、干燥制成的建筑板材。分类：按结构有单层、三层纤维石膏板；按用途有复合板、轻质板和结构板。规格：长1200-3000mm,宽600-1220mm，厚10-12.5mm。应用：用于非承重隔墙、吊顶、地板、防火门等。石膏板复合墙板：以纸面石膏板为面层，以绝热材料为芯材的预制复合板。 常用品种：纸面石膏聚苯复合板、纸面石膏玻璃棉复合板、无纸石膏聚苯复合板。应用：用于非承重隔墙、外墙内保温。
纤维增强硅酸钙板 以钙质材料、硅质材料及增强纤维(纤维素纤维、抗碱玻璃纤维等)等为主料，经成型、蒸压养护而成的。 单板：有石棉硅酸钙板、非石棉硅酸钙板， 无石棉硅酸钙板。特点：轻质、高强、不燃、隔热、干湿变形小、防潮性好、可加工性好，可用于各种复合墙体的面板、吊顶板及外墙板；复合墙板：以薄型纤维增强硅酸钙板做面板，中间填充泡沫聚苯乙烯轻砼或泡沫膨胀珍珠岩轻砼等轻质芯材，复合成型的。分预制和整体灌浆两种。特点：自重小、绝热性能优、施工速度快。应用：用于多高层的隔墙、吊顶等。
轻集料混凝土板（实心板：有轻集料砼配筋墙板、轻质陶粒砼条板、水泥聚苯保温板等；空心墙板：有轻集料砼墙板、工业灰渣砼空心隔墙条板等），加气混凝土板及其它墙板不做介绍。
新型墙体材料的前景
新型墙体材料的发展对建筑技术产生巨大的影响，并可能改变建筑物的形态或结构。新型墙体材料包括新出现的原料和制品，也包括原有材料的新制品。新型墙体材料具有轻质、高强度、保温、节能、节土、装饰等优良特性。采用新型墙体材料不但使房屋功能大大改善，还可以使建筑物内外更具现代气息，满足人们的审美要求；有的新型墙体材料可以显著减轻建筑物自重，为推广轻型建筑结构创造了条件，推动了建筑施工技术现代化，大大加快了建房速度。
（二）新型建筑功能材料
建筑功能材料按照其使用功能可分为：新型建筑绝热、吸声材料，新型建筑防水材料，建筑密封材料、建筑防火材料、建筑防腐蚀材料，以下就新型建筑防水材料简介：
建筑防水材料的种类：主要可分为高分子防水卷材、改性沥青油站和防水涂料三大块，以下只介绍高分子防水卷材：
新型防水材料的发展前景
随着近代工业高速发展和城市化进程的不断加快 ,带来了经济发展和社会繁荣 , 同时也使人们对自己周边环境和生活质量提出了更高的要求，“以人为本 ”“绿色环保 ”已成为时尚，因此必须加大开发和应用环保型防水材料的力度。“十一五 ”规划期间到 20 10 年 ,新型环保防水 材料在全国防水工程市场 占主导地位 ,达到 70% 以上. 20 10年以后的 20 年内,进一步增加高档防水材料的比例 ,减少甚至取消低档材料. 在防水材料方面重点发展 SB S和 A PP等改性沥青防水卷材 ,积极发展三元乙丙 、PVC和热塑性等高分子卷材 ,进一步降低纸胎油毡用量 ,在密封材料方面 ,重点发展硅酮和聚氨酯 、聚硫等弹性密封膏 ,尽早取消 PVC 胶泥及塑料油膏 ,尽快开发防水保温一体材料 ;刚性防水材料 、金属屋面材料 、沥青油毡瓦、水泥瓦 、土工材料有一定的发展 。
（三）新型建筑装饰材料
建筑装饰材料可分为建筑装饰石材（天然装饰石材、人造装饰石材）、建筑装饰陶瓷、（釉面砖、墙面砖、新型墙地砖、琉璃制品）、建筑装饰玻璃、建筑装饰用金属材料、建筑装饰涂料。以下只对建筑装饰玻璃进行介绍
玻璃的发展前景：
2011年，随着康宁公司的一个《玻璃构成的一天》的视频的播出，在世界范围引起了轰动。随着房地产业和装饰行业的快速发展，市场对建筑装饰装修材料的需求持续增长，使建筑装饰装修材料业处在黄金发展时期，并呈现一体化、绿色化和智能化三大发展方向。玻璃这一制品凭借其优良的性能，一定能实现《由玻璃构成的一天》中的场景，并且这一天不会太远。
《新型建筑材料》作为一门公选修课，可我自始至终都没有用把它视为选修，因为兴趣很浓厚，所以学的很用心，在课下翻了很多建材类的资料，学到了很多东西。但是，随着接触的增多，也渐渐发现自己要学的实在太多了，很多东西都还很陌生，有收获，但更多的是待收获，索性，我有非常浓厚的兴趣并全心全意的投入其中，知识的扩展和学习总要以付出为代价，作为一个土木人，在材料方面的还有很长的露要走，真心感谢老师的引导，希望新型建材能助我成为一名真正的结构工程师!

参考文献：

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罗五福 主编，土木工程概论。武汉：武汉理工大学出版社，2005
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张粉芹，赵志曼　主编，新型装饰材料，重庆：重庆大学出版社，2007
高军林 主编 ， 建筑装饰材料 ，北京： 北京大学出版社 ，2009
王孝华 撰写，《我国新型防水材料的发展及前景》 重庆交通学院学报，文章编号 : 100 17 16X (2006) S1007304
鄢朝勇 撰写，粉煤灰型小型空心砖的生产与应用，襄樊学院建工系，文章编号：441003
魏代晓 撰写，蒸压加气混凝土砌块即干法施工的应用研究，西南科技大学土木工程与建筑学院
GB 18173.1－2006《高分子防水材料》
GB/T18968-2003 《墙体材料术语》