摘要:随着经济的快速发展,绿色环保、节能型新型建筑材料的开发与应用势必成为今后的焦点,通过建筑节能新材料应用研究最终达到节省消耗,节约能源的目的。本文针对新型墙体材料和新型保温材料进行了分类,分析了这两种材料的性能、特点和应用,并分别选择泡沫混凝土和泥浆保温材料作为典型代表,对其热性能、工艺参数等进行分析,提出了今后的发展方向。
关键词:新型节能建筑材料;性能;实际工程应用
一、新型建筑材料概述
新型建筑材料是指满足绿色建筑的节能要求,基于保护环境的前提下,利用新技术、新工艺节约能源,合理采用工业废渣、城市生活废物生产符合环保需求的建筑材料随着科学技术的发展,新型建筑材料种类越来越繁多,并在建筑工程各个阶段起着至关重要的作用。
二、新型建筑材料分类及应用分析
2.1新型墙体材料
我国建筑行业应用的新型材料主要是以下几种:
(1)空心粘土砖。在最开始我们国家实行墙体改造,主要采用实心粘土砖作为墙体材料。随着技术发展,空心粘土砖逐渐被采用来代替固体粘土砖进行控制有效地生产和应用固体粘土砖。
(2)混凝土产品,包括混凝土砖和混凝土砌块。这种产品由于其施工方便,具有相似的堆积密度,因此粘土砖与粘结砂浆、抹灰砂浆粘结强度高。
(3)自保温砌块。自保温墙体材料一般选择那些导热系数低、热阻值大、容重低、强度适宜的作为墙体材料,如轻质混凝土砌块和加气混凝土。此外,为了改善墙体的热性能,该产品可以再加工保温性能或采取保温措施在墙体施工中采取孔本身的优点,如放置EPS块、玻璃化微珠、蛭石颗粒,膨胀珍珠岩等等在洞内。
(4)轻质内墙隔板。目前,建筑工程应用较多的主要包括GRC轻质多孔隔墙板,其由膨胀珍珠岩和石膏基石膏板条制成。此外,另外还有一些广泛的使用材料如轻质混凝土隔墙板,植物纤维板条(FCC板),粉煤灰泡沫水泥板条和加气硅镁水泥隔墙板(GM板)等。
(5)复合墙板。它被定义为一种新型多功能板状墙体材料,具有防护、装饰、保温等功能,重量轻、强度高和良好的隔热性能,其中最受欢迎的是EPS复合夹芯板(金属面聚苯板,聚氨酯夹芯板)和薄壁混凝土岩棉复合外墙板等。
(6)泡沫混凝土制品。这种制品是由水泥、石灰、水和泡沫经过工艺处理后而形成的混合物。泡沫混凝土的制造原理是先将原材料倒入发泡机中充分搅拌发泡,再在泡沫中加入胶结水泥浆,紧接着,将混合物浇注成型。经过一定的自然养护后,就会形成一种具有大量封闭孔隙,且拥有良好的物理性能和机械性能的轻质材料。
2.2新型保温材料
保温材料即是能防止室内热量流出且阻挡户外热量进入室内,减小室内温度受户外空气温度变化影响的建筑材料。材料的绝热性能不仅涉及到导热性能,也与热扩散性和储热性有关。因此,对于这种材料,通常要求其导热系数(λ)不超过0.23W/(m·K)且耐热值不低于4.35(m2·K)/W,表观密度为大于600kg/m3,抗压强度不小于0.3MPa,同时还要求功能结构简单,便于施工,成本造价低等优点。
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(1)矿棉,岩棉和玻璃棉。它们是由岩石和矿渣采用高温熔化的方法,并加入热固性保温产品树脂作为粘结剂制作而成。这种材料的热性能良好,具有保温,隔热,防火的功能,且耐高温,吸声和绝缘也好,干燥工艺施工效率高,同时,由于这种材料的吸湿性强,在施工过程要注意防水防潮。此外,这种松散材料的铺设和固定是相当困难的,故在墙上应保持一定的光滑度。
(2)泡沫多孔聚合物。该材料的典型代表是聚苯乙烯泡沫(包括挤出型和发泡型)和聚氨酯泡沫,其特点在于有良好的热性能、吸声性能、隔热性能以及低吸水性,可用于干法施工。然而,这种材料还存在一些缺点,例如:抗裂性要求较高,抹面砂浆造价较高,防火性能仍需进一步提高改进。
(3)膨胀珍珠岩及其制品。这种材料的优势表现在隔热性能更强,且具有良好的保温、防火、耐腐蚀、吸声、绝缘的性能,关键是它无毒无味、成本低符合绿色材料,可以用于干法施工;不足之处在于吸水性强和纹理易碎,因而在使用过程中要采取防水防潮防开裂的措施。
(4)膨胀玻璃化微球。这种材料是松节状岩石经特殊技术加工后出现不规则形状球形颗粒内有多孔,玻璃化封闭光滑的表面和物理化学性质稳定,重量轻,隔热,耐火,耐老化性和低吸水性等优点的无机玻璃质矿物。该材料的导热系数一般是0.032—0.045W/(m·K),粒径为0.5—1mm,堆积密度为80—100Kg/m3。膨胀玻璃化微球主要应用于外墙外保温和内部保温工业和民用外墙的组合系统(ITICS)。另外也可以使用它作为聚苯板(EPS)和挤压板(XPS)保温体系的保温材料[5]。
(5)板材保温材料。一般来说,它被广泛应用于许多领域和范围,例如外墙外保温工程与内保温外墙工程。它可分为单保温材料和系统保温材料。
单层保温材料,如发泡聚苯板,挤塑聚苯乙烯板,岩棉板和玻璃棉板等,是应用的关键部分保温工程,应与其他材料配合使用。
系统保温材料是指单一保温的结合体系材料等辅助材料。其中,现有的系统有分为外墙外保温系统和内部保温隔热复合系统。外墙外保温系统:它是由聚苯乙烯泡沫板(或挤塑聚苯乙烯板),耐碱玻璃纤维网织物和粘结剂砂浆组成的聚合物,例如外墙外保温系统有北京CAG外墙保温系统(中国建筑设计研究院)和preswitt保温系统等。而内部保温隔热复合系统(ITICS)由聚苯乙烯泡沫板(或挤塑聚苯乙烯板)、石膏板、GRC保温板(聚苯乙烯泡沫板与水泥砂浆的复合)、岩棉夹芯保温板及增强聚苯乙烯保温板等组成的聚合物。
(6)泥浆绝缘材料。泥浆绝缘材料是将多种材料进行复合,主要是海泡石(聚苯乙烯颗粒)、矿物纤维和硅酸盐,通过一定的生产工艺而制得的轻质绝缘材料。该材料呈粉末状和糊状(浆状),两者都应以浆料的形式施加到基层。
目前,泥浆保温材料主要用于外墙内保温,隔墙及邻近墙体的保温,但如果该材料的性能能够做到绝缘也可以用于外墙外保温。虽然该材料还有存在很多问题,如受季节和气候的影响较大、需要较长的干湿循环时间,但是由于施工方便、适应性强、保温性能好、施工工期短而得到了广泛的应用。
结束语
绿色环保已成为全球经济社会发展的必然趋势发展,我国发展绿色建筑,促进低耗能高品质产业的生产也一直列在议程上。新型节能建筑材料的开发是可持续发展战略的要求,也是建设绿色建筑物的必然选择,代表了建筑材料的未来发展方向,符合绿色需求住宅开发。
参考文献
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[5]刘洪涛.几种常见的外墙保温形式及材料[J].建筑技术与应用,2001,(08).
[6]葛俊,郑理.节能环保材料在建筑中的应用[J].科技资讯,2007,(25).
论文作者:张兰一
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年6期
论文发表时间:2019/7/10
标签:材料论文; 保温材料论文; 聚苯乙烯论文; 性能论文; 粘土砖论文; 混凝土论文; 泡沫论文; 《建筑学研究前沿》2019年6期论文;