我国建筑材料发展中的几个问题

原标题： 我国建筑材料发展中的几个问题

作   者： 中国工程机械网

　　6fae=ingLiU建筑材料发展中的几个问题大连理工大学止建学院_么〔，提要〕本文针对我国当前建筑材料发展中几个问题，比如泡凝王外加剂、高性能混凝止、结构耐久性评价、建筑节化价及环境材料等存在的基本问题和对策进行论述，它将对我国建筑材料研究、使用和评价有所帮助。

　　〔关键词〕建筑材料混凝止外加剂高性能混凝止结构耐久性建筑节能环境材料混凝上外加剂泥凝±外加剂已有说年多发展历史它是能够改善所拌泥凝王王作性和硬化混凝王的物理性能不可缺少的组分，是化学建材重要品种之。1998年全国年产量104万吨而北京市就生产了19.8万吨，比1986年长18倍，约占国内总、产量的19，为各省、自治区、直辖市之首。

　　全国外加剂普遍存在=低挹，现象。

　　性能指标低。比如蔡系合成高效减水剂的减7长率为化~22，普通型减水剂为8~1.而日本聚丙酸系高效减水剂减水率高达35普通型达浓度低。主要指外加剂中有效成份低。比如蔡系高效减水剂中硫酸巧比重高达化~25膨胀剂惨量为12~15.

　　膨胀剂碱含量控制小于11巧/3，新标准是0.75山客/提倡液体高效减水剂。特别是为满足某些功能而使用的复合型高效减水剂，常用木巧和蔡系减水剂。但经常出现沉淀主要是低温时Na2S化析出、生产NF时中和H2S化产生的aS化和生产木巧过程中脱糖用〔30在过滤时不彻底产生沉淀。目前新品种木见，减水率14中等分子量，含气量低接量0.20.6，与蔡系高效减水剂复配不产生沉淀。

　　国内外防冻剂向有机物包括醇。胺。送基簇酸盐等组分和液体形式发展。重点是无氯低碱的液体防冻剂，特别是开发送基俱酸盐类有机物组分的液体防冻剂。

　　粟送剂将向抖高浓度高效蔡系、氨基横酸盐系。聚丙酸系为原料的高性能方向发展。淘汰粉状泉送剂。

　　高强高性能混凝上高性能泥凝±―般定义为高强度、高工作性和高耐久性混凝±。长期抖来，人们直把强度作为混凝±主要性能指标，而忽视泥凝±的耐久性。

　　1990年5月美国国家标准与技术研究院曲18樵和美国泥凝±协会首先提出高性能泡凝±的概念。

　　各国对1蟛痪∠嗤分薰胰衔的强度性能指标不应低于50~说Pa，且应有良好的施工性和耐久性。而日本在桥梁王程中要求11高耐久性、高流动性、高体积稳定性与低水化热温升和高抗冲刷性，而强度指标为20~403284.中国工程院院壬吴中伟教授认为，现阶段在不危及混凝±内部结构的发展和耐久性前提下，般应着重开发因此高性能泥凝±化口应定义为具有定强度、高工作性粟送。免振、自流平及高耐久性使用寿命1年的混凝王。超高性能混凝±化口0为强度〔1或使用寿命500年的11口。绿色高性能泥凝±为强调环境保护、节约资源和能源抖及持续发展的口〔。

　　仅就高强混凝±而言0巳《，国内外都开始采用。典型建筑，如美国西巧图的，泌化巧防1〔661强度达140Pa我国北京财税大楼设计强度等级u，实际达1~13道，3.

　　但我国商品混凝±水平较反国外已大量供应。商品混凝王，我国则不能。另外专家预测，21世纪巧将是我国钢筋混凝±结构的破坏高潮，届时每年所需的维修费用将达数千亿元人民币。

　　王2基本对策么2.1高耐久性实现途径高性能混凝±的高耐久性是至关重要的。其关键在于：是改变混凝±孔结构，提高混凝±的抗渗。抗冻和抗碳化性能二是防止温度裂缝产生和混凝±本身的收缩是抑制碱集料反应，提高混凝±抗化学侵蚀能力。

　　实际上，这些都没有引起人们足够重视，并采取必要的工程技术措施。

　　解决办法就是微集料的利甩比如磨细粉煤灰、沸石粉、插灰、超细矿渣、脱水的水化插酸巧等。主要用于改善孔结构和界面结构，使泥凝±高性能化。

　　么2.2高流动性实现途径工程上常采用化学添加剂，如高效减水剂和粟送剂等，抖实现高流动性和小水灰比的目的。由于目前生产的外加剂中氯离子和当量碱偏高，会影响混凝±耐久性，使人们想到能否少量加入或不加入化学外加剂，而采用工程技术措施即能满足泥凝±高流动性又能使泥凝±在小水灰比状态下硬化。

　　22.3高强混凝上增初研究表明高强混凝±最大弱点就是脆性。但混凝±断裂力学研究没能做到实用化。主要是混凝±内部存在大量微裂缝和材料的不均匀性，表现出非线性行为抖及开裂过程中有大量微裂纹的过渡区使主裂纹。纯化。因此大量研究工作都得出许多相反结论。

　　过去大多集中研巧断裂强度因子私其基点是1近出理论：。=1沈式中橇盐瞥ざ取6锻裂研究本质上是忽略了断裂微观结构在断裂分析中的作用，即没能建立起材料断裂内部微观结构与宏观断裂行为之间相关关系。解决方法是利用分形几何学而建立起来的分数维理论〕。由断裂分数维值就可推断材料的断裂能61及断裂初度。

　　劫构耐久性评价至1基本问题扣经过建国后50年发展建叛共创总产值86397亿元净产值化6扮亿元。八五建筑业完成加值47亿元占同期国内生产总、值6.1.国有企业1998年比19沿年增长19倍上，平均每年递增20左右集体企业为61倚平均每年增长25.8.1998年完成房屋建筑竣王面积6.巧亿平方米，其中住宅玉81亿平方米。国企完成房屋竣工面积1.76亿平方米、住宅面积93669万平方米，分别长1.8倍和1.9倍，平均年长5.9和61.集体企业完成房屋建筑竣工面积3.75亿平方米，比1980年长7倍抖上，平均每年递13.1.

　　从改革开放初期到1998年完成房屋竣王面积49亿多平方米其中住宅23亿多平方米，为前30年的近4倍，但总体水平仍然偏低，且不稳定。主要表现为工程合格率低，劣质王程多，倒塌事故屡屡发生，质量通病普遍存在。进入90年代我国建筑工程的优良品率始终在40抖下，1993年曾经达38，后逐年下降，1998年仅为30.3.这就不得不使人们想到这些建筑物的耐久性，即耐久年限。使用寿命和剩余寿命如何呢，根据我国《建筑结构设计统标准》6助6884对设计基准使用期耐久年限定为洗年，对于重要的或具有历史性、代表性的建筑物耐久年限定为100年上。

　　合格率仅为30.3的建筑物的耐久性如何评价，使用寿命如何评价，玉2基本对策结构耐久性是指结构在设计要求的使用期内保持其安全使用功能和外观要求的能力。其评估是指对现有的混凝±结构通过适当的方法评价并预测其未来的可靠性。4〕。

　　玉2.1材料对久性这方面研究较多，见图1./ /钢筋巧蚀研充混凝±结构耐久性研充材料学种结构工程学科冻融循环研巧碱骨料反应研充化学作用研巧混凝王酷合比研充抗力变化研充荷载变化研充但材料耐久性研究多集中单项，之间相互影响及其对结构耐久性影响的权重将重点研究。

　　玉2.2结构耐久性远方面研究很少，主要有两方面。是初始可靠度二是可靠度随时间衰减规律。抗力变化研巧与材料学科研究应该协调致。今后重点将是可靠度随时间衰减规律研究。

　　建筑节能评价人们的物质生活离不开能源。目前我国采暖能耗每年达1亿吨标准煤。由于建筑墙体、屋面、口窗材料的保温隔热性能差，采暖设备热效率低，暖气采暖单位面积消耗标准煤达25kg/2，总建筑能耗却是发达国家3~4倍。国务院办公厅国办发[1999]72号文件指出到2005年城镇新建采暖住宅建筑要在1981年住宅能耗水平的基础上，达到降低能耗5的要求；2010年在2005年的基础上再降低能耗3.非3暖地区的住宅建筑，也应贯彻节能的方针，制定节能标准，采取节能措施。

　　1.2新型节能墙体材料源稀缺的城市，禁止使用实芯粘±砖，并根据可能的条件限制其他粘±制品的生产和使用。据专家分析，要达到这目标4仅采用现有的混凝±空屯、宠块替代传统红砖是远远不够的，其节能措施只使用水泥睦石、水泥膨胀珍珠岩、加气混凝±、甚至炉渣、矿渣、空必砖等制品是难抖实现的。

　　国外保温材料主要矿棉、玻璃棉和泡沫塑料为主如美国、俄罗斯和日本这；种材料均占磁产量的撕％，而我国仅为20.尽管撕年代来我国新建批轻板和加气彻块及混凝±空必疯块为填充墙的住宅，在使用初期基本达到保温的指标，但使用多年后年久失修，热阻值降低基本失去保温功能的效果。因此新型节能材料至关重要〔7姑。

　　1.3只重视维护结构建筑节能现有依据是中华人民共和国行业标准《民用建筑节能设计标准》胆12695，但存在问题是重视维护结构节能，忽略供暖系统，重视分项节能而忽略建筑整体。

　　根据防口6大连地区采暖耗热量指标蓄为20.68W/2，而19撕~19年旧标准的指标ql是按旧标准计算采暖总耗热量指标6考虑锅炉和管道热效率分别为リ=0.55和唯=0.85为68.06W/12.新标准计算米暖怠耗热量指标巧1巡23.6.建筑物与供热系统各自承担382=巧％。供热节能率泌=从节能角度考虑，如继续使用粘±砖，大连地区必须是49厚墙体，而哈尔滨则为142化。现唯可用于替代粘王砖外围护材料的就是搁块和模网混凝它是用阻燃型聚苯泡沫塑料模块作模板和保温隔热层而中芯睫筑混凝±的种新型复合墙体。具有构造灵痛结构牢固，施工快捷方便，综合造价低，节能效果好等优点，在国外颇为流行。常用于3~4层抖下民用建筑、游泳池、高速公路隔离墙、旅馆建筑等。

　　该模块有两种类型即标准型和转角型基本尺寸为1200X240X300.沿长度方向均匀分布5个方圆形孔尺寸150X150，底部和顶部开有半方圆孔，孔洞相互贯通，可掩注泥凝王，形成隐形梁柱框架结构。

　　准型混凝±空也、棚块，但最大问题是其模数与建筑模数不相致，给建筑施工带来很多不便。尽管红砖模数与建筑模数不统，但红砖可随意截断满足建筑模数需要，因此在中国建筑史上直延用。而混凝±空如搁块则不同，它的模数必须与建筑模数致，才有生命力。随着2000年6月1日剪砖被禁用，该问题必须马上解决。

　　具有代表性模网泥凝王是帝批建筑模网，它是由蛇皮网、加劲肋、折钩拉筋构成开敝式空间网架结构。

　　用于外围护墙模网在胳皮网与加劲肋之间设苯板。

　　胆口女9《民用建筑节能设计标准》要求为。9.

　　随着国务院八部委《关于推进住宅现代化提高住宅质量的若干意见》国办发[1999]72号文件实施，建筑节能整体评价研究及方法将是今后该领域重要方向。建筑节能整体评价将是建筑王程验收的重要内=50.3.其中建筑物节能率5.环境材料自从1992年日本东京大学山本良教授提出环境材料概念，引起世界各国关注。环境材料研究的目的是寻找在加工、制造、使用和再生过程中具有最低环境负荷的人类所需材料，抖满足人类生存和发展的需要。也就是说将生态环境学引入材料科学及工程学中，寻找既能满足人类的需求，也能满足环境负荷的要求的各种材料及其加工、制造和再生技术。山本良最早认为环境材料是那些环境负荷减至最低，再生率增至最大的材料。并提出它与传统材料不同，它是赋于传统材料、功能材料特别优异的环境协调性的材料，也就是说它是集功能性、经济性和环境协调性于身的材料。可见从珍惜资源和保护环境的角度来发展新材料和解决目前所使用的材料中的有关问题，正是材料科学工作者面临的课题之。

　　进入20世纪，人类从事规模庞大±木建筑工程活动给环境造成的负荷是不容忽视的。其中混凝±是各项建设工程中用量最大的建筑材料。据不完全统计，1997年全世界水泥年产量大约13亿吨其中我国为4.9亿吨，居世界第位。全世界泥凝±的年使用量大约为70亿吨，为此消耗自然界中大量资源和能源。

　　据统计我国每年开采50亿吨上的粘±、石灰石、砂等矿物材料用于生产水泥和泥凝±。生产吨水泥熟料需耗标准煤17趾8，理论排放大约撕182和。741堪的32，而生产吨水泥就要产生1301的粉尘。目前全世界每年排放量大约为100亿哺，其中水泥生产约占以103.

　　因此，开发环境材料，减少对环境的负面效应，营造舒适生存环境是我们义不容辞的责任。

　　52基本对策根据环境材料定义可知，目前建筑市场上使用的所有建筑材料并非是环境材料。环境材料应从材料功能性fution，简称F、经济性EonliS简称E巧口持久性Stayingqudity，简称S包括环境协调性和材料本身耐久性进行评价，即但从国内外现状看，这方面研究和应用还很少进行，特别持久性指标尚没有定量可言。

　　因此，环境建筑材料评价将是我国制约建筑材料发展关键所在。

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