工程管理
32 2023年39期
新型工程材料的發展
王夕夢中建三局集團****，湖北武漢 430074
摘要：本文針對建築工程材料作為建築工程的物質基礎，對建築工程的發展起著關鍵作用進行論述。講述了一類新的優良材料的出現往往帶來工程技術的變革，甚至出現大的飛躍。
關鍵詞：建築工程材料；優良材料；變革；飛躍
中圖分類號：tm503.5 文獻標識碼：a 文章編號：1671-5810(2015)39-0032-01
1 前言
至今為止，建築工程三次大的歷史性飛躍都是由新建築工程材料的變革引起的。利用天然材料進行簡單加工而成的磚、瓦等人造建築工程材料的出現使人類第一次衝破天然材料的束縛，開始大量修建房屋和各種防禦性工程等，從而引起了建築工程的第一次飛躍。17世紀開始使用的生鐵到19世紀建築鋼材的使用，使結構物的跨度從磚、石結構和木結構的幾十公尺發展到百公尺、幾百公尺，直到現代的千公尺以上，是建築工程的又一次飛躍。
第三次飛躍是19世紀波特蘭水泥的發明和後來鋼筋混凝土以及預應力混凝土的出現引起的，這些材料使建築工程出現了新的經濟、美觀的工程結構形式，帶動了結構設計理論和施工技術的蓬勃發展。
近二十多年以來，我國的建築材料發生著劃時代的變化。許多效能優異、功能完善和效益增高的新型建築材料已經實現工業化或現代化生產，正在大規模的推廣應用。而不少相形失色或日趨落伍的傳統材料正在被改造、限制或淘汰。
這是我國經濟、文化和科學技術發展的必然結果。從材料學的角度審視日益增多的新型建材，歸結出下列三大特徵，由此表明建築材料的發展趨勢。
2 複合型建材在日益增多
將兩種或兩種以上的單一材料有效的結合為一體，以共同發揮作用，即屬於複合材料。人們在長期的實踐中發現：材料在單一使用中，都存在各自的優點和不足，經復合使用，可以揚長避短、優勢互補，即獲得複合材料的「超疊效應」。
從結構的效能角度分析，符合材料與傳統的建築材料相比有耐疲勞效能好、阻尼減震性好、破損安全性高等顯著優點。開發應用複合材料，可以優化效能、增強或加多使用效能，可減少體積或自重、節省材料，以及可以實現預製化生產等。因此，複合化成為各種材料發展的主要途徑。
主要新型建材中，複合型產品無處不在。混凝土是靠顆粒材料與膠凝材料的復合起家，在漫長的複合化歷程中，隨著鋼筋、纖維及聚合物的引入，曾發生幾度飛躍；而近來又發現：引入複合型外加劑，同時加入複合型礦物滲合料的高效能。
墒體材料複合化的程序最快，各類復合牆板與復合牆體層出不窮，使絕熱材料、玻璃纖維、鋼絲網片及聚合物砂漿等，在納入的複合體中發揮更大的作用。門窗和管材，正以鋼塑、鋁塑及玻璃鋼等複合材料製作，廣為取代了單一材料的製品。
3 化學建材已成為主流
化學建材，是指以合成高分子材料為基料，經配製加工成用於建設工程的各類材料及製品的統稱。隨著社會的發展，傳統建築材料已經遠遠不能滿足現代化社會對居住條件的要求。在化學科學特別是高分子化學的進步及社會需求的推動下，誕生了一大批新型建築材料，這些新型材料在優化建築品質，賦予建築新功能，節約自然資源和能源，環境保護及促進社會的可持續發展方面扮演著越來越重要的角色。
新型建築材料包括了無機新牆體材料和一系列以高分子材料為主要成分的化學建築材料。絕大多數新型建築材料是由有機高分子化合物或現代精細化工產品與天然原材料（包括各種傳統的建築材料）通過混合、反應、改性、成型而製得的新型建築材料，這種新型建築材料必須通過相應的化學反應和（或者）物理變化才能取得其最終的建築材料效能。目前，以塑料製品為主導的化學建材，已發展成為新型建築材料的主流。
化學建材的科技含量高，且具有節約資源、降低能耗、提高建築功能、減低建築物自重、施工便捷等諸多優點。化學建材可按照人們的需要進行分子水平的設計，通過調整原料、配方與工藝，生產所需的各種性狀的製品，且能較快實現連續化、自動化、大型化生產。這種材料目前主要包括新型建築裝飾、裝修、防水、密封、膠粘、保溫隔熱、吸聲材料、聚合物混凝土及混凝土外加劑等。
一般具有輕質、高強、防腐蝕、不黴、不蛀、隔熱、隔聲、防水、保溫、、節約能源、節約木材等各種功能。
4 發展綠色建材勢在必行
綠色建材是指採用清潔生產技術、少用天然資源和能源、大量使用工業或城市固態廢物生產的無毒害、無汙染、無放射性、有利於環境保護和人體健康的建築材料。它具有消磁、消聲、調光、調溫、隔熱、防火、抗靜電的效能，並具有調節人體機能的特種新型功能建築材料。在國外，綠色建材早已在綠色建材與家居裝修建築、裝飾施工中廣泛應用，在國內它只作為乙個概念剛開始為大眾所認識。
綠色建材是採用清潔生產技術，使用工業或城市固態廢棄物生產的建築材料。中國目前已開發的"綠色建材"有纖維強化石膏板、陶瓷、玻璃、管材、複合地板、地毯、塗料、桌布等。如"防霉桌布"，經過化學處理，排除了發霉、起泡滋生黴菌的現象。
"環保型內外牆乳膠漆"不僅無味、無汙染，還能散發香味，並且可以洗滌、復刷等。"環保地毯"既能防腐蝕、防蟲蛀，又具有防止陰燃的作用。"複合型地板"，是用天然木材，經進口漆表面處理而製成，具有防蛀、防霉、防腐、防燃、不變形特點。
總而言之，綠色建材是一種無汙染、不會對人體造成傷害的裝飾材料。建築材料工業是乙個資源、能源的高消耗行業，也是對自然環境的高汙染行業，在「挽救地球、保護自然」的世紀行動中，要從加快改造自我做起。那些以粗放式的生產模式，甚至以不惜能源、資源的過分消耗和犧牲環境去追求數量擴張型的發展，必須盡快早遏制。
參考文獻
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