摘要：铝合金材料具有轻质、耐腐蚀、易维护以及加工方便等优点，国内外已应用于航空、桥梁等方面，随着铝合金材料性能的提升、大型设备生产线的投入使用，目前已具备在工业建筑中应用的基础条件。本文具体阐述了铝模板以及铝蜂窝板在建筑业应用的优势以及前景。
关键词：铝合金；新型建材；铝模板；铝蜂窝板；应用前景
一、引言
相比钢材和混凝土材料，铝合金材料具有密度小、比强度高、耐腐蚀、容易加工及可循环利用等诸多优点，是一种前景广阔、可以大规模推广应用的新型建筑材料。目前，铝及铝合金材料已经被广泛应用于航天、桥梁、交通工具等各个领域，在结构工程中也越来越引起人们的兴趣与重视。
国外上世纪50年代就已经开展了铝及铝合金材料应用于建筑结构的研究，当时由于价格因素阻碍了推进，到本世纪初，随着铝合金材料性能的提升，大型挤压设备生产线的投入使用，工业建筑积极运用和推广铝合金结构，对优化产业整体水平、普及绿色建筑、实现可持续发展等均具有重大意义。
二、铝模板在建筑领域应用
近年来，我国建筑业不断发展创新，传统建造模式亟待改革，大力推进建筑产业现代化成为建筑业的发展方向。
采用装配式混凝土结构可以有效节约资源与能源，其应用越来越广泛，目前装配式混凝土建筑中现浇部分一般采用传统木模板或者钢框木模板体系，但是木模板是存在较多问题的，例如：周转效率低、现场加工浪费严重、混凝土质量不易保证等。因此近年以万科为首的房企越来越多应用铝模板体系，万科几乎所有的高层建筑都指定采用铝模板体系，因为它的应用不仅解决了以往传统模板体系存在的诸多缺陷，很好地解决预制构件与现浇结构的接缝问题，而且还提高了施工效率给公司带来了良好的经济效益。
2.1建筑铝模板简介
铝模板系统是继竹木模板、钢模板之后出现的新一代模板支撑系统，主要由紧固系统、支撑系统、附件系统和铝模板等构成，其中铝模板是厚度在4mm左右的铝合金，将其焊在铝合金材质的骨架上，以保证其强度满足工程需要。铝模板体系具有较强稳定性和较高强度，材料具有可回收性，符合低碳理念。
模板工程一般占混凝土结构造价10%~20%，占工程用工量30%~40%，占工期50%左右。铝模板施工工序简单，轻质，实现人工拼接，安装比钢木模板少3~5天时间，能有效减少时间成本，实现文明施工，并且对于混凝土工程的质量也有很好的保证。
2.2 铝模板体系优势总结
（1）施工周期短。铝模板系统为快拆模系统，一套模板正常施工可以达到四天一层，且可以展开流水线施工，有效提高施工进度，节约管理成本。
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（2）重复使用次数多，平均使用成本低。铝模板系统采用整体挤压形成的铝合金型材做原材，一套模板规范施工可翻转使用300次左右。一套模板的采购价格均摊下来比传统模板节省很大的成本。
（3）施工方便、效率高。铝模板系统组装简单、方便，平均重量在20kg左右，完全由人工搬运和拼装，不需要任何机械设备的协助，而且系统设计简单，工人上手速度和模板翻转速度很快。熟练的安装工人每人每天可安装20-30平方米，大大节约人工成本。
（4）稳定性好、承载力高。多数铝模板体系承载力可达到每平方米60KN，足够满足多数住宅楼群的支模承载力要求。
（5）应用范围广。铝模板适合墙体、水平楼板、柱子、梁、楼梯、窗台、飘板等位置的使用，对圈梁、构造柱、反坎等二次结构支模照样有用。
（6）拼缝少，精度高，拆模后混凝土表面效果好。铝建筑模板拆模后，混凝土表面质量平整光洁，基本上可达到饰面及清水混凝土的要求，无需进行批荡，可节省批荡费用。
（7）现场施工垃圾少，支撑体系简洁。铝模板系统全部配件均可重复使用，施工拆模后，现场无任何垃圾，支撑体系构造简单，拆除方便，所以整个施工环境安全、干净、整洁。
（8）标准、通用性强。铝模板规格多，可根据项目采用不同规格板材拼装；使用过的模板改建新的建筑物时，只需更换20左右的非标准板，可降低费用。
（9）回收价值高。铝模板报废后，当废料处理残值高，均摊成本优势明显。
（10）低碳减排。铝模板系统所有材料均为可再生材料，符合国家对建筑项目节能、环保、低碳、减排的规定。
（11）支撑系统方便。现场支撑杆件相对较少（采用独立支撑间距1200mm一支），操作空间大，人员通行、材料搬运畅通，现场管理方便。
三、铝蜂窝板在建筑领域应用
3.1 铝蜂窝板简介
蜂窝板，顾名思义是具有蜂窝状的结构，起源于仿生学，由两块较薄的面板，牢固地粘结在一层较厚的蜂窝状芯材两面而制成的板材，亦称蜂窝夹层结构。铝蜂窝板是一种低密高强多用途夹层材料，它的比刚性和比强度大（材料的抗拉强度与材料比重之比叫做比强度；材料的弹性模量与其密度的比值叫做比刚度），同等厚度的铝蜂窝板其比刚性是铝板的5倍，钢板的10倍。除此以外，铝蜂窝材料还具有高抗风压、高稳定性、减震、隔音、阻燃等等优良性能。
3.2建筑领域应用
各种类型的大跨空间结构在世界各国发展很快，其中一些规模宏大、造型新颖、技术先进的结构，已成为衡量一个国家经济实力和技术水平的重要标志。随着结构跨度的不断增大，大跨空间结构对自重的要求也越来越高。从最初较重的钢筋混凝土薄壳结构，发展到较轻的网架、网壳结构，再到更轻的索、膜结构。可以说空间结构的发展过程，是一个逐渐由重变轻的轻量化发展过程，即不断追求轻质高强的过程，而铝合金结构恰好具备这些优点。
目前网壳结构应用铝合金结构还不多，但是相比于钢结构，铝合金结构具有自重轻、耐腐蚀和易加工等优点，相信其在结构工程中会越来越备受青睐，其应用也会日益增多。国外在1951年建成世界上最早的铝合金网壳结构，是英国“探索”穹顶，铝合金空间结构也不断在体育场馆、会展中心等公共建筑中应用。
四、结语
去年，我国建筑模板用量超过8亿平方米，铝作为可再生材料，主要优点是节能减排效果明显，铝模板周转次数可达200~300次，回收价值高，如果去年有20%建筑模板使用铝模板替代，可以节约1.6亿平方米木材模板，相当于节约40万吨标准煤，减排100万吨二氧化碳。铝蜂窝板性能优良可以与大跨屋盖结构相结合，将铝蜂窝板通过与铝合金杆件体系有效连接形成板杆协同工作的新型铝合金组合网壳结构体系，从而进一步提升铝合金网壳结构的整体稳定性和极限承载力，并且所有构件均可在工厂定型生产，现场安装方便快捷，也完全符合建筑工业化的发展趋势。因此，建筑领域应积极探索应用铝及铝合金材料，创造更好的经济效益和社会效益。
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论文作者:赵军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期
论文发表时间:2018/5/2
标签：模板论文; 铝合金论文; 结构论文; 材料论文; 蜂窝论文; 建筑论文; 系统论文; 《建筑学研究前沿》2017年第33期论文;