劉慧慧
摘要:目前,隨著我國城市建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,城市內(nèi)的建筑數(shù)量也與日俱增。在各類建筑物中,新型建筑材料的應(yīng)用占據(jù)著主導(dǎo)地位,其在節(jié)能降耗、環(huán)境保護(hù)等方面具有顯著優(yōu)勢,對于改善人們的居住條件和生活環(huán)境有重要作用。在建筑業(yè)發(fā)展中,新型建筑材料的研發(fā)與推廣是一項長期工作,需要得到政府、企業(yè)、社會等各方的有力支持。
關(guān)鍵詞:建筑工程;新型材料;應(yīng)用;發(fā)展
1、關(guān)于新型建筑材料的簡要概述
新型建筑材料就是基于科學(xué)技術(shù)不斷演變提升發(fā)展形成的一種產(chǎn)物,其與以往傳統(tǒng)磚瓦施工材料相比較而言最大區(qū)別便是能根據(jù)功能性質(zhì)不同將其明確劃分成化學(xué)材料、天然材料、金屬材料及非金屬材料等,無論是對建筑施工成效還是經(jīng)濟(jì)成本控制方面都有著良好保證,再加上具備節(jié)能、環(huán)保、保溫及美觀等綜合性優(yōu)勢,被快速應(yīng)用于建筑工程施工之中,不僅充分滿足了物質(zhì)生活條件日益提升下人們的實際需求,還極大提高了建筑工程施工效率和質(zhì)量水平。
雖然基于實際情況來看,新型建筑材料與傳統(tǒng)材料相比存在較多優(yōu)勢,但其價格成本也是相對較高,在這種情況下建筑施工單位若想獲得較快發(fā)展,就一定要做好經(jīng)濟(jì)成本控制管理工作,最大限度發(fā)揮出新型建筑材料自身蘊(yùn)含經(jīng)濟(jì)價值和建筑施工價值,促使建筑工程經(jīng)濟(jì)成本控制能夠逐漸朝向現(xiàn)代化、系統(tǒng)化方向過渡,有利于實現(xiàn)資源結(jié)構(gòu)的合理配置,提出可行性較強(qiáng)建筑施工方案,為實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)成本控制最佳效果創(chuàng)造良好條件。
2、建筑工程中的新型材料應(yīng)用分析
2.1高強(qiáng)度材料
2.1.1高強(qiáng)高性能混凝土
高強(qiáng)高性能混凝土在超高層建筑底層柱、梁、以及大跨度空間、預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中應(yīng)用效果較好,可有效減小截面尺寸、增大建筑使用面積,也有利于減輕結(jié)構(gòu)自重,減少施工量,獲得更佳的經(jīng)濟(jì)效益。由高強(qiáng)高性能混凝土的特性分析可知,其在強(qiáng)度、耐久性等諸多方面優(yōu)勢顯著,但是其脆性特性也是缺陷所在,特別是C80以上的混凝土,考慮脆性折減系數(shù)后,承載力方面優(yōu)勢不明顯。
2.1.2高強(qiáng)度鋼筋
在混凝土結(jié)構(gòu)中,鋼筋是關(guān)鍵材料,其強(qiáng)度等級直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全性,由此混凝土鋼筋的高強(qiáng)度化發(fā)展是一大必然趨勢。高強(qiáng)度鋼筋的屈服強(qiáng)度高(400MPa),延性指標(biāo)強(qiáng)屈比(>1.15)、伸長率(>7%)均可滿足一般抗震要求。若是建筑抗震要求較嚴(yán),可選用專門抗震鋼筋HRBE系列。在實際應(yīng)用中,高強(qiáng)度鋼筋往往由于裂縫、變形控制方面的要求,導(dǎo)致強(qiáng)度無法得到充分的利用,但是結(jié)構(gòu)承載力的儲備大幅增加,此外高強(qiáng)度鋼筋應(yīng)用于混凝土柱,可有效避免構(gòu)成柱鉸屈服破壞結(jié)構(gòu)。
2.2高耐久性材料
2.2.1耐久性混凝土
混凝土材料的脆性較大,極易受到各種因素的影響出現(xiàn)裂縫、局部損傷以及腐蝕情況,直接威脅到建(構(gòu))筑物的使用安全,縮短使用壽命,嚴(yán)重者甚至是引發(fā)重大事故?;诖?,混凝土的耐久性得到了更為廣泛的關(guān)注,“混凝土結(jié)構(gòu)壽命周期評價”逐漸成為行業(yè)內(nèi)研究的一大熱點。
2.2.2耐火耐候鋼材
耐火耐候鋼主要具有耐高溫、耐惡劣氣候以及耐腐蝕強(qiáng)度的優(yōu)良性能。耐火鋼是一種特殊鋼材,與普通的鋼材相比,最為突出的特點是高溫下強(qiáng)度彈性模量均較好,高溫性能優(yōu)勢顯著;耐候鋼主要是通過在碳素鋼中摻加微量合金元素所得,表面腐蝕率顯著減小。在建筑鋼結(jié)構(gòu)中,耐火耐候鋼可不用或減少涂裝,有利于減少相應(yīng)的維護(hù)成本;鋼材的厚度可適當(dāng)減薄,節(jié)約綜合成本超過30%;有利于減少污染,縮短施工周期,減輕建筑物重量,增強(qiáng)建筑安全性;有利于增加建筑有效空間,經(jīng)濟(jì)、社會效益均較為顯著。
2.3輕質(zhì)材料
對于建筑工程而言,輕質(zhì)材料的使用有利于減輕建筑物的自重,在節(jié)約材料、提高運(yùn)輸與吊裝效率方面也具有一定的優(yōu)勢。以混凝土材料為例,隨著高層建筑、大跨建筑的發(fā)展,普通混凝土自重大的缺點日益凸顯,解決途徑有兩個:提高混凝土強(qiáng)度;發(fā)展輕骨料混凝土。輕骨料混凝土,也稱為是輕集料混凝土,主要是采用輕骨料(輕粗骨料、輕細(xì)骨料或普通砂)、水泥和水配制所得,其中輕骨料的表觀密度低于普通骨料,如:陶粒。輕骨料混凝土的成本比之普通混凝土增加不多,其不僅具有輕質(zhì)的特點,在保溫隔熱、耐火、隔聲、抗震方面也具有優(yōu)勢,具有極大的推廣應(yīng)用價值。
2.4復(fù)合建筑材料
2.4.1纖維混凝土(FRC)
纖維混凝土指的是摻入了短鋼纖維或是合成纖維的混凝土,其中,鋼纖維的摻入,將混凝土的抗彎強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗疲勞性以及耐久性顯著地提高;合成纖維的摻入則能夠提高混凝土韌性,阻斷混凝土內(nèi)部的毛細(xì)管通道,從而大大降低混凝土暴露面水分的蒸發(fā),減少混凝土塑性裂縫、干縮裂縫的出現(xiàn)。普通鋼纖維混凝土纖維體積率處于1~2%,與普通混凝土相比,其抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度以及抗剪強(qiáng)度分別可提高40~80%、60~120%、50~100%,相對而言抗壓強(qiáng)度的提高幅度偏小,一般處于0~5%,但韌性得到了大幅度提高。
2.4.2纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(FRP)
纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是一種高性能的新型材料,其主要是以纖維材料、基體材料按一定比例混合而制成,以碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維增強(qiáng)的樹脂基體,分別簡稱為CFRP、GFRP(俗稱為玻璃鋼)和AFRP。與傳統(tǒng)的材料相比,纖維增強(qiáng)復(fù)合材料輕質(zhì)、高強(qiáng),具有較好的耐腐蝕性能、隔熱性能,其可設(shè)計性好、工藝性優(yōu)良,但是此種材料的長期耐溫性較差,易老化,層間剪切強(qiáng)度較低,由此在實際工程實踐中需根據(jù)實際情況合理選用。
2.5綠色環(huán)保建筑材料
2.5.1綠色高性能混凝土(GHPC)
混凝土材料不但要向高性能方向發(fā)展,而且更需要與建筑工程材料可持續(xù)發(fā)展相結(jié)合。GHPC具有以下特征:更多地節(jié)約熟料水泥,減小了混凝土生產(chǎn)對環(huán)境的影響;更多地?fù)饺肓艘怨I(yè)廢渣為主的細(xì)摻料;充分發(fā)揮了高性能的優(yōu)勢,減少了水泥、混凝土用量;應(yīng)用范圍更廣,如:需抗?jié)B、抗凍融的環(huán)境均可使用。
2.5.2再生骨料混凝土(RAC)
再生骨料混凝土,主要是把廢棄的混凝土塊破碎、清洗和分級,然后按照一定比例和級配混合形成再生混凝土骨料,最后部分或是全部代替砂石等天然骨料(主要是粗骨料)配制成新的混凝土。當(dāng)前,國內(nèi)的再生混凝土主要集中應(yīng)用于非承重構(gòu)件、混凝土樓面以及道路路面等。
3、建筑工程新型材料的發(fā)展
3.1可再生資源是首選之路
在我國,由于建筑工程發(fā)展迅速,使得工程中產(chǎn)生的建筑垃圾總量驚人,如果不加以利用,勢必會嚴(yán)重的污染環(huán)境,同時由于堆放垃圾還會占據(jù)大量的土地資源。當(dāng)前的建筑模式不符合社會發(fā)展的趨勢,違背了可持續(xù)法發(fā)展的戰(zhàn)略方針。因此,在未來的發(fā)展中,需要重視可再生資源的利用,將其作為建筑工程的原材料,減少固體廢棄物的產(chǎn)生,進(jìn)而降低的建筑工程對環(huán)境的影響。
3.2發(fā)展新型節(jié)能環(huán)保建材
目前,人們對環(huán)境質(zhì)量的要求不斷提高,且環(huán)保意識逐漸增強(qiáng),因此建筑工程需要在保障建筑質(zhì)量的同時,要滿足業(yè)主對居住環(huán)境的要求,大力發(fā)展新型的節(jié)能環(huán)保建材。首先,建筑行業(yè)的學(xué)者應(yīng)該加強(qiáng)對新型節(jié)能材料的研究力度,在現(xiàn)有節(jié)能材料的基礎(chǔ)上,以科學(xué)技術(shù)為依托,研制全新的、高質(zhì)量的建筑材料,以此來促進(jìn)建筑行業(yè)的發(fā)展。在施工中,需要結(jié)合不同建筑、不同地區(qū)的特點,選擇恰當(dāng)?shù)慕ㄖ牧?,重視保溫材料、?fù)合材料的具體應(yīng)用,促進(jìn)配套化、系列化的產(chǎn)品發(fā)展,進(jìn)而全面促進(jìn)建筑行業(yè)的發(fā)展。通過這樣的方式,能夠有效的將新型的節(jié)能環(huán)保材料應(yīng)用在具體的建筑工程中,不僅能夠保證建筑工程的質(zhì)量,還能夠滿足業(yè)主的具體需求,落實可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,為構(gòu)建社會主義和諧社會做出貢獻(xiàn)。
結(jié)束語:綜上所述,新型建筑材料是科技發(fā)展的必然趨勢,也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步的必然選擇。當(dāng)今社會越來越多的建筑工程與自然資源總量和環(huán)境承載力之間的矛盾日益突出。新型建筑材料是解決這一問題的有效手段,是降低建筑對能源、資源需求,減少對生態(tài)環(huán)境影響,實現(xiàn)建筑行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的必然途徑。
參考文獻(xiàn):
[1]張文輝.淺議新型建筑材料的發(fā)展及應(yīng)用[J].技術(shù)與市場,2016(11):16~17.