硬質發泡PVC板材是中國建筑墻體的新篇章!
2010年6月3日至5日,第四屆中國國際墻體展在北京國家展覽館如期進行,展會展出了墻體**技術、設備和產品,讓參觀嘉賓耳目一新,中國的墻體技術逐漸與發達國家靠近,并在某些領域已經處于****水平,現就我國建筑墻體材料的發展現狀以及前景做具體的闡述。
秦磚漢瓦的建筑體系已經在中國延續了千年之久,至今依舊未被完全淘汰,但隨著科學技術的日益發展,中國建筑墻體材料也發生了翻天覆地的變化,各種新型材質、結構、工藝的墻體材料如雨后春筍般的涌現出來,而采用這些新涌現出的墻體材料所設計出的建筑體系也日新月異的變化發展著。建筑墻體板材的發展與國家經濟發展、土地面積等因素密切相關。美國的墻體板材以各種石膏板為主,其產量一直居世界首位,以品種多、規格全、生產機械化程度高而著稱;日本以石棉水泥板、蒸壓硅鈣板、玻璃纖維增強水泥板(GRC板)的生產居****水平;英國以無石棉硅鈣板的生產為主;德國、芬蘭以空心輕質混凝土墻板生產為主;水泥刨花板起始瑞士,現德國、日本、馬來西亞、匈牙利都有大規模生產。目前,國內從事新型建筑墻體材料的研發、生產和應用的產家不下于5000家,主要集中分布在北京、天津、上海、重慶、四川、浙江、江蘇、湖北等省市。
眾所周知,墻體按照工藝可以分為板材、砌塊以及現場整體澆注成型。
一、墻體板材
墻體板材是房屋建筑的重要組成材料之一,具有自重輕,安裝快、施工效率高,可提高建筑物的抗震性能,增加建筑使用面積,節省生產、使用能耗,裝飾性強等優點,倍受建筑業和房地產業的重視和歡迎。
(1)石膏制的墻體板材種類繁多,現主要介紹紙面石膏板、石膏空心條板、石膏刨花板。
紙面石膏板是以建筑石膏為主要原料,摻入適量添加劑與纖維做板芯,以特制的板紙為護面,經加工制成的板材。
石膏空心條板強度高,用作住宅或公共建筑的內墻和隔墻等,其特點是無需龍骨。以天然石膏為主要材料,添加適當的輔料,攪和成料漿,澆注成型、抽芯、干燥等工藝制成的輕質板材。
石膏刨花板是一種新型的墻體材料,它是以石膏為膠合劑,木質刨花為增強材料,外加適量的水和化學助劑,經強制性的攪拌混合形成半干性混合均勻料,在成型壓力機內完成石膏與木質材料的水化固結后形成的板材。
(2)鋁塑復合板
鋁塑復合板簡稱鋁塑板,是指以塑料為芯層,兩面為鋁材的三層復合板材,并在產品表面覆以裝飾性和保護性的涂層或薄膜(若無特別注明則通稱為涂層)作為產品的裝飾面,按板材的燃燒性能分為普通型和阻燃型。
(3)涂塑彩色壓型鋼板
彩色壓型鋼板是以鍍鋅鋼板為基材經輥壓、冷彎成異形斷面,表面涂裝彩色防腐涂層或烤漆而制成的輕型復合板材。
(4)發泡水泥復合板(太空板)
發泡水泥復合板(太空板)是由鋼邊框或預應力混凝土邊框、鋼筋桁架、發泡水泥芯材、上下水泥面層(含玻纖網)復合而成的集承重、保溫、輕質、隔熱、隔聲、耐火等優良性能于一身的新型節能、綠色、環保型建筑板材。
(5)輕骨料混凝土條板、空心條板
輕骨料混凝土條板、空心條板是以普通硅酸鹽水泥為膠結料,陶粒、工業灰渣等輕質材料為骨料,加水攪拌成為料漿,內配鋼筋網片制成的實心或空心條形板材。
(6)GRC空心復合墻板、內隔墻板、保溫板、外墻板
GRC空心復合墻板、內隔墻板、保溫板、外墻板是以耐堿玻璃纖維作增強材,硫鋁酸鹽低堿度水泥為膠結材并摻入適宜集料構成基材,通過噴射、立模澆注、擠出、流漿等生產工藝而制成的輕質、高強高韌、多功能的新型無機墻體材料,已廣泛地應用到建筑工程、土木工程等領域中。
(7)纖維增強硅酸鈣板
纖維增強硅酸鈣板以有機合成纖維、無機礦物纖維或纖維素為增強材料,以水泥中添加硅質、鈣質材料為膠凝材料(硅質、鈣質材料的總用量超過膠凝材料總量的80%),經成型、蒸汽或高壓蒸汽養護制成的板材。石棉纖維增強硅酸鈣板分為普通板和高級板。非石棉纖維增強硅酸鈣板分為普通板和高級板。纖維增強硅酸鈣板因石棉致癌問題,加入石棉的逐漸不用,而用紙纖維代替。
(8)鋼絲網架夾芯復合板
鋼絲網架夾芯復合板是采用一張平行的鋼絲網片,中間填以半硬質巖棉或聚苯乙烯,并用橫穿鋼絲焊接,從而形成了一個重量輕強度高稱這性好的鋼架結構形式的復合板材。根據不同要求,可制成厚度、長度各異的板塊,運往施工現場,用專用工具組成墻,然后在網格的兩面抹上或噴涂水泥砂漿而形成完整的墻體,最后進行內、外墻表面的裝飾。此種墻體質量輕、高強度、隔音好、抗爭性能好。
(9)氧化鎂板材
氧化鎂板材包括氧化鎂普通板和氧化鎂泡沫板。氧化鎂板材是以氧化鎂,氯化鎂為膠凝材料,以中堿性玻纖網為增強材料,以鋸末、農作物秸稈為填充物復合而成的新型不燃性裝飾材料經特殊工藝加工制成的板材;氧化鎂泡沫板以氧化鎂,氯化鎂為膠凝材料,以中堿性玻纖網為增強材料,以粉煤灰、礦渣、建筑垃圾等廢棄物為填充材料,并復合一些功能型的材料制備出滿足不同要求的墻體板材。但由于加入氯化鎂,板材吸潮、返鹵、翹曲而影響使用,雖經多年研究、攻關,始終未能徹底解決,加上氧化鎂資源合理有效利用問題,此類產品不宜發展。
(10)陽光板
陽光板主要由PC/PET/PMMA/PP料制作,是國際上廣泛采取的一種高強度、透光、隔音、節能的新型優質裝飾板材。
(11)硬質或發泡PVC板材
硬質或發泡PVC板材是以聚氯乙烯(PVC)為主要原料,經特殊的發泡工藝制成的。它芯部發泡,兩面結皮,比重0.6~0.7左右。由于表面結皮,提高了表面硬度,使其具有了木材的外表和手感。
(12)彩鋼夾芯板
彩鋼夾芯板產品是由兩層成型金屬面板(或其它材料面板)和直接在面板中間發泡、熟化成型的高分子隔熱內芯組成。這些夾芯板成品便于安裝、輕質、高效。填充系統使用的也是閉泡分子結構,可以杜絕水汽的凝結。外層鋼板的成型充分考慮了結構和強度要求,并兼顧美觀,內面層成型為平板以適應各種需要。
(13)蜂巢夾芯板
蜂巢夾芯板是由表層材料、蜂巢夾芯材料及粘接劑粘合而成的一種輕質、剛性大、隔熱性佳、平整性好的復合板材,由于優良的受力性能及結構的合理性,故長期應用于航空、航天領域。近年來由于技術的日趨成熟以及生產效率的不斷提高,成本不斷下降目前已廣泛應用于民用建筑。
(14)水泥刨花板
水泥刨花板是以木材刨花為主要原材料,用水泥為膠結劑制成的建筑板材。這種板材兼有水泥和木材二者的優點,強度高、自重輕,耐水、防火,保溫、隔聲、板面光滑,并具有可以鋸、切、粘、釘等良好的可加工性能。和樹脂刨花板相比,水泥成本比合成樹脂便宜得多,因此,水泥刨花板是一種很有發展前途的建材產品。
(15)泡沫混凝土板材
泡沫混凝土板材主要是采用全水泥基的凝膠材料,復合粉煤灰、礦渣、建筑垃圾等,利用物理發泡技術而制備成的一種輕質、隔熱、隔音吸音的墻體板材。目前市場上還沒有見到大規模的使用泡沫混凝土板材,是因為多方面因素制約著其發展,板材易開裂是最主要的因素,全世界的一些主要板材生產產家都在積極研究克服板材易開裂的方法和工藝。泡沫混凝土由于其卓越的性能,一旦開裂收縮問題被攻破,可以預見其將成為建筑墻體材料的當家花旦。
當然,市場還存在其他的一些新型的墻體材料,因為不是主流,更不能代表未來墻體發展的趨勢,這里就不作贅述。隨著框架建筑日益增多,各類鋼結構建筑逐漸推廣應用,工業廠房的單層化,“2000年小康住宅工程”的實施,住宅大開間結構形式的提倡,大量高檔商貿建筑的建設,為建筑板材的發展提供了廣闊的市場空間。
二、墻體砌塊
砌塊是利用混凝土,工業廢料(爐渣,粉煤灰等)或地方材料制成的人造塊材,外形尺寸比磚大,具有設備簡單,砌筑速度快的優點,符合了建筑工業化發展中墻體改革的要求,逐漸代替傳統的粘土磚。
隨著國家一系列建筑節能政策的出臺,對建設、設計、施工、工程質檢、建設行政主管部門執行節能標準提出了嚴格的要求,對砌塊也提出新的要求,現主要有以下的技術可以提高其節能需求:1.砌塊與高效保溫材料復合或混合使用;2. 砌塊空心內填聚苯板、泡沫混凝土等高效節能材料節能達標。
目前,市場上還出現了墻體砌塊裝飾保溫一體化,大大縮減了建筑工期,降低了成本。
三、現澆墻體
現澆墻體按照現澆的原材料和工藝不同,可以分為普通現澆混凝土墻體、現澆石膏墻體以及裝飾一體化現澆泡沫混凝土墻體。
1. 現澆混凝土墻體
普通現澆混凝土墻體一般是指由鋼筋混凝土澆注的墻體結構,一般的大型建筑結構中都要設計"剪力墻"就是典型的混凝土墻體,近幾年來一種新的結構---框剪樓就是用混凝土墻代替了傳統的磚砌墻結構?,F澆混凝土墻體目前雖然在一些大型建筑上得到了普遍的應用,但其耗能較大,不保溫、質重、不易二次改造等弊端,所以最終它會被其它的現澆技術和墻體工藝所取代。
2. 現澆石膏墻體
新型現澆石膏墻體是將石膏作為墻體主要凝膠材料,復合一些沙子、陶粒、粉煤灰等,以鋼筋為支架,現場澆注而成型?,F澆石膏墻體質輕、吸音保溫,但耐水性差。石膏材料資源有限,不易取材,大大限制了其發展,另外現澆石膏墻體不能現澆為承重墻。
3. 化現澆泡沫混凝土墻體
現澆泡沫混凝土墻體是剛起步發展,但它是現澆墻體的主流趨勢,因其卓越的功能,越來越被建筑行業所接受。
(1)機械化程度高。發泡,混合、輸送一體化,垂直輸送120米,水平輸送800米,一般的建筑物只需一兩個工作點即可完成整棟樓的澆注工程,每小時15~30立方的澆注能力使墻體澆注工效驚人。
(2)免拆模板。免拆模板技術免去了繁瑣的支模拆模工序,提高了墻體表面的平整度。
(3)重量輕。傳統建筑都是厚墻、肥梁、自重大。
(4)保溫性能好。減薄墻體,節約使用面積10%左右:由于泡沫混凝土內部含有大量氣泡和微孔,因而有良好的絕熱性等。
(5)無機不燃、隔音、吸音。因為泡沫混凝土為無機不燃材料,且原材料易得,是建筑墻體的材料的**選項之一,另外可以根據實際需求,改變發泡配方和工藝,現澆出隔音或吸音墻體。
除以上優點外,裝飾一體化現澆泡沫混凝土墻體還具備防滲、耐水、抗震等特點。泡沫混凝土由于自身質輕低強,不能作為承重墻體,以及泡沫混凝土與模板的結合力不牢固都在制約著其進一步發展,但隨著技術的發展和工藝的改進,低密度高強度的泡沫混凝土的研發成功將會改變這局面。
四、總結
通過參觀第四屆中國國際新型墻體材料技術裝備及產品展覽會,作者發現我國墻體材料的發展方向是十分明確的,主要是從實心型到空心型、小塊型到大塊型、塊型到板型、重質到輕質、減少現場濕作業以及多功能復合型,目前短期內各種材質、工藝和型狀的墻體將繼續存在,但隨著市場的優勝劣汰以及政策導向,最終那些適合時代發展需求的墻體材料將脫穎而出并占據大部分市場份額。
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