時(shí)間:2022-07-04 20:57:15
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建筑材料檢測(cè),最為重要的就是要運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)方法,只要方法正確和標(biāo)準(zhǔn),才能使建筑材料檢測(cè)取得實(shí)效。一是在材料性能檢測(cè)方面,最為重要的就是對(duì)建筑材料檢測(cè)樣品的取用必須規(guī)范,這樣才能使檢測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)告更加準(zhǔn)確,因而要開展建筑材料檢測(cè)過程中,必須按照取樣和送檢的規(guī)定進(jìn)行,只有確保取樣和送檢符合規(guī)定流程,才能使檢測(cè)更具真實(shí)性和準(zhǔn)確性,進(jìn)而做出準(zhǔn)確、科學(xué)的檢測(cè)報(bào)告。二是要抓住“代表性取樣”這一關(guān)鍵環(huán)節(jié),因而取樣的部位、取樣的多少、檢測(cè)的方法,都會(huì)使建筑材料檢測(cè)的結(jié)果造成重要的影響,這就需要在取樣過程中,必須按照國(guó)有規(guī)定,選擇那些具有代表性的建筑材料檢測(cè)樣品,并且要把好樣品關(guān),這樣才能保證建筑材料檢測(cè)效果。三是要高度重視建筑材料檢測(cè)過程中的溫度和溫度等的影響因素,無論是溫度,還是溫度,都會(huì)對(duì)建筑材料檢測(cè)造成重要的影響,這就需要對(duì)建筑材料進(jìn)行檢測(cè)過程中,必須嚴(yán)格按照養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè),只有這樣才能使檢測(cè)結(jié)果更具“可比性”。四是高度重視試件尺寸和精度,試件必須要按照標(biāo)準(zhǔn)的尺寸和精度進(jìn)行材料力學(xué)的性能測(cè)試,通過質(zhì)量檢測(cè),如果試件的尺寸及形狀都符合要求,就說明該試件是標(biāo)準(zhǔn)的試件,但是混凝土抗壓強(qiáng)度值會(huì)受到其試件的準(zhǔn)確度高低而影響檢測(cè)結(jié)果;特別是由于不同的建筑材料具有很大的差異性,比如不同的加荷速度檢測(cè)具有不同的效果,在常溫條件下檢測(cè)水泥的性能,那么對(duì)呢的強(qiáng)度值就會(huì)超過其本身的強(qiáng)度值,而造成一定的誤差,因而必須注意加荷速度和荷載。
二、建筑材料檢測(cè)注意事項(xiàng)
對(duì)建筑材料的檢測(cè),除了要高度重視建筑材料檢測(cè)的步驟和方法外,還必須對(duì)建筑材料中的一些注意事項(xiàng)給予高度重視,這樣有利于提高檢測(cè)的真實(shí)性、完善性和有效性。一是要加強(qiáng)對(duì)檢測(cè)人員的教育和培訓(xùn),使檢測(cè)人員能夠按照規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)定流程進(jìn)行檢測(cè),同時(shí)還要提高檢測(cè)人員的檢測(cè)技術(shù)水平,加大對(duì)檢測(cè)設(shè)備的投入力度,提升檢測(cè)設(shè)備的整體水平,這樣將有利于更好的開展建筑材料檢測(cè)。二是要注重處理好建筑材料檢測(cè)數(shù)據(jù),由于建筑材料檢測(cè)工作受多種因素影響,因而在進(jìn)行同組試件檢測(cè)過程中,極易出現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)很大“離散性”的現(xiàn)象,因而必須對(duì)建筑材料的檢測(cè)進(jìn)行科學(xué)的分析和選擇,做好檢測(cè)結(jié)果的取舍,這樣能夠保證建筑材料檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確。三是要給予建筑材料檢測(cè)以高度的重視,特別是要把好“三證關(guān)”,同時(shí)還要按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定,進(jìn)一步健全和完善建筑材料檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)制度、檢測(cè)機(jī)制和檢測(cè)保障,同時(shí)必須選擇那些具有資質(zhì)的檢測(cè)單位進(jìn)行檢測(cè),這樣能夠確保檢測(cè)結(jié)果的可靠性。四是要注重檢測(cè)的“多元化”,采取多種方式對(duì)建筑材料進(jìn)行“綜合性”檢測(cè),比如對(duì)于已經(jīng)具備生產(chǎn)許可證和安全認(rèn)證的建筑材料,除了要對(duì)“兩證”進(jìn)行檢測(cè)外,還必須對(duì)其外觀、數(shù)量、指標(biāo)、性能、規(guī)格、型號(hào)等進(jìn)行全面檢測(cè),即使“兩證”具全的建筑材料,如果不合格,也堅(jiān)決不能使用。
三、結(jié)語
一些建筑企業(yè)將細(xì)砂替換成粗砂進(jìn)行取樣檢測(cè),沒有及時(shí)調(diào)整砂石的含水量,沒有嚴(yán)格按照建筑材料檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)來檢驗(yàn)碎石顆粒級(jí)配,在建筑其他材料取樣過程中,只抽檢質(zhì)量好的,忽視磚材掉角缺棱的問題,并且沒有按照建材要求來檢測(cè)材料的抗壓強(qiáng)度,出現(xiàn)材料技術(shù)與質(zhì)量隱患等。
2、提高建筑材料檢測(cè)有效性的主要措施
2.1控制建筑材料檢測(cè)的工作細(xì)節(jié)建筑材料檢測(cè)過程中要重點(diǎn)對(duì)檢測(cè)工作的細(xì)節(jié)加強(qiáng)控制,特別對(duì)于檢測(cè)溫度和濕度這兩個(gè)主要細(xì)節(jié)要加以強(qiáng)化,要根據(jù)建筑材料的理化性質(zhì),嚴(yán)格控制建筑材料檢測(cè)工作的溫度與濕度變量,提高建筑材料檢測(cè)的準(zhǔn)確性,做到對(duì)建筑材料全面地檢測(cè),做到對(duì)建筑材料檢測(cè)工作科學(xué)性和可靠性的保證。
2.2設(shè)置科學(xué)的建筑材料檢測(cè)項(xiàng)目建筑材料檢測(cè)工作應(yīng)該突出關(guān)鍵性的檢測(cè)項(xiàng)目,只有選擇適宜的參數(shù)才能夠確保建筑材料檢測(cè)的質(zhì)量,也才能發(fā)現(xiàn)建筑材料存在的隱患與問題。由于建筑材料多種多樣,必須建立起科學(xué)的項(xiàng)目,已達(dá)到提高建筑材料檢測(cè)效率,提升建筑材料檢測(cè)質(zhì)量的系統(tǒng)性目標(biāo)。在具體的建筑材料檢測(cè)過程中,應(yīng)該根據(jù)國(guó)家強(qiáng)制規(guī)范和行業(yè)材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)置合理而科學(xué)的檢測(cè)體系,例如:在水泥檢測(cè)中應(yīng)該將細(xì)度、標(biāo)號(hào)作為重點(diǎn)項(xiàng)目;在骨料檢測(cè)中應(yīng)該將粒徑等級(jí)、含泥量、理化穩(wěn)定性作為檢測(cè)重點(diǎn),已達(dá)到對(duì)建設(shè)質(zhì)量、效率的保證。對(duì)于特殊的建筑材料應(yīng)該重點(diǎn)控制檢測(cè)項(xiàng)目的完整性,使特殊材料的性質(zhì)和質(zhì)量保持在技術(shù)和設(shè)計(jì)的需要范圍內(nèi)。
2.3規(guī)范進(jìn)行建筑材料檢測(cè)和操作規(guī)范和嚴(yán)謹(jǐn)是取得高質(zhì)量建筑材料檢測(cè)工作的基礎(chǔ),也是決定建筑材料檢測(cè)工作水平的保障,特別在建筑材料多樣和工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜的今天,必須通過規(guī)范和熟練的建筑材料檢測(cè),才能夠確保對(duì)建筑材料質(zhì)量和性質(zhì)的準(zhǔn)確檢測(cè)和科學(xué)認(rèn)定。應(yīng)該建立建筑材料檢測(cè)工作的責(zé)任體系,樹立建筑材料檢測(cè)人員的規(guī)范意識(shí),使建筑材料檢測(cè)人員能夠根據(jù)設(shè)計(jì)和壓球合理制定建筑材料檢測(cè)的方案,踏實(shí)進(jìn)行建筑材料檢測(cè)工作,以做到對(duì)建筑材料檢測(cè)質(zhì)量的保障。
2.4科學(xué)處理建筑材料檢測(cè)數(shù)據(jù)建筑材料檢測(cè)工作具有分散性、專業(yè)性的特點(diǎn),加之建筑材料種類眾多,建筑材料檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)和結(jié)果往往具有離散性、復(fù)雜性和孤立性的特點(diǎn),出現(xiàn)建筑材料檢測(cè)結(jié)果偏差是常見的現(xiàn)象,這就需要對(duì)建筑材料檢測(cè)數(shù)據(jù)的科學(xué)處理。應(yīng)該對(duì)偏差進(jìn)行全面、客觀地分析,探尋誤差產(chǎn)生的原因,做到對(duì)建筑材料檢測(cè)過程的有效認(rèn)定,使建筑材料檢測(cè)結(jié)果回歸到建筑材料真實(shí)的狀態(tài)和性能,以便建筑施工中采取針對(duì)性的措施,避免因建筑材料檢測(cè)數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的建筑質(zhì)量問題和安全風(fēng)險(xiǎn)。
3、結(jié)語
1.1歷史背景分析。建筑具有極強(qiáng)的社會(huì)屬性,能夠充分代表城市肌理和文脈片段。建筑歷史是通過傳統(tǒng)材料的記錄進(jìn)行呈現(xiàn)的,其從某種程度而言留下了歷史印記,具有一定影響和心理暗示。人作為具有情感的高級(jí)動(dòng)物,對(duì)傳統(tǒng)材料自身具有的親切屬性和自然屬性能夠直接產(chǎn)生認(rèn)同感。
1.2發(fā)展現(xiàn)狀。自改革開放以來,我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平迅速發(fā)展,建筑行業(yè)也迎來蓬勃發(fā)展的時(shí)期。傳統(tǒng)的建筑材料受現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的影響,自身發(fā)生巨大變革,新的建筑理念和技術(shù)水平對(duì)傳統(tǒng)建筑材料賦予了全新的概念和意義,表現(xiàn)手法也由保守向夸張過渡。傳統(tǒng)觀建筑材料自身具備獨(dú)特的藝術(shù)感染力,無論是空間還是時(shí)間都能實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步拓展與豐富,美學(xué)質(zhì)量得到有效保證,讓人在視角效果上實(shí)現(xiàn)美。目前,諸多建筑師認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代地域建筑融合地方情感的重要性,不僅能夠顯示出時(shí)代特征,還可以對(duì)傳統(tǒng)建筑材料進(jìn)行延續(xù)。現(xiàn)代建筑中融合傳統(tǒng)建筑材料充分體現(xiàn)了當(dāng)?shù)厝宋淖匀坏谋举|(zhì),體現(xiàn)出人文關(guān)懷。
1.3研究傳統(tǒng)建筑材料的作用及內(nèi)在本質(zhì)。所謂傳統(tǒng)建筑材料是指?jìng)鹘y(tǒng)土木建筑結(jié)構(gòu)所有材料的總稱。傳統(tǒng)的建筑材料主要有:磚、瓦、沙石、石灰、石膏、菱苦土、水泥、混凝土、木材、竹材等等?,F(xiàn)代建筑師們采用傳統(tǒng)建筑材料的實(shí)例進(jìn)行分析與探討。在傳統(tǒng)建筑材料和現(xiàn)代建筑材料的運(yùn)用下,體現(xiàn)建筑魅力,使傳統(tǒng)建筑材料的潛能得到極大的發(fā)揮。
2新理念在傳統(tǒng)觀建筑材料中的體現(xiàn)
在全球化的今天,世界各國(guó)無論是在經(jīng)濟(jì)方面還是文化方面都相互交融,世界文化與傳統(tǒng)文化更是無法避免的相互交織。而處于這種世界發(fā)展趨勢(shì)之下,我們應(yīng)該正確看待傳統(tǒng)建筑材料,在當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)建筑材料的基礎(chǔ)之上,將外來的和新的信息和資源進(jìn)行借鑒。目前,地域性的建筑的建設(shè)不僅要考慮利用高科技水平和材料,還需要考慮如何與傳統(tǒng)材料有效結(jié)合,在保持傳統(tǒng)建筑自身屬性的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新,以順應(yīng)時(shí)展要求。當(dāng)前,隨著高新技術(shù)工藝的水平的提高,為傳統(tǒng)建筑材料的發(fā)展創(chuàng)造了更多的機(jī)會(huì)與平臺(tái)。
2.1傳統(tǒng)與當(dāng)代建筑材料的結(jié)合。傳統(tǒng)建筑材料的存在方式不僅是單一的材料,通過和當(dāng)代新材料的結(jié)合,賦予傳統(tǒng)建筑材料藝術(shù)的氣息。根據(jù)傳統(tǒng)材料的不同特性和新型材料相互結(jié)合,取其精華,去其槽粕。給現(xiàn)代建筑帶來強(qiáng)烈的傳統(tǒng)藝術(shù)情感,同時(shí)也彌補(bǔ)了傳統(tǒng)材料的不足。在新型建筑材料的不斷發(fā)展下,鋼節(jié)點(diǎn)的采用很好的彌補(bǔ)了木質(zhì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度弱的問題,而當(dāng)代把鋼木結(jié)合起來作為新的建筑材料,也成為了當(dāng)代木構(gòu)的主要特征。如Tarnow小禮拜堂,它位于波蘭中部維斯瓦河岸邊一個(gè)小村莊里,由私人投資修建(這在波蘭來說非常罕見)。該教堂是作為地方社區(qū)一個(gè)冥想和禱告的地方而建,完全由木材搭建,除了有一堵玻璃墻之外沒有任何其他的窗戶,這堵玻璃幕墻是祭壇的背景,在教堂內(nèi)部,你可以通過遙望河流和遙遠(yuǎn)的地平線達(dá)到安寧。木構(gòu)件通過井字狀的鋼節(jié)點(diǎn)把豎向設(shè)計(jì)得非常精致、巧妙的支撐構(gòu)件和斜方向的連接件連接在一起,就好像木構(gòu)件只是簡(jiǎn)單的靠在一起一樣,同時(shí)和木柱周圍的數(shù)目融合在一起,使得整個(gè)建筑看起來非常輕盈、迷人。這些新舊材料相互交織在一起,是時(shí)間和歷史劃過的印記,是新舊時(shí)代變換的象征,象征著勃勃生機(jī)。
2.2傳統(tǒng)建筑材料融入現(xiàn)代新技術(shù)。新技術(shù)的開發(fā)與創(chuàng)新,雖然使得各種新材料的不斷出現(xiàn),但是同時(shí)也推動(dòng)的傳統(tǒng)建筑材料的進(jìn)化。每一次的技術(shù)改革,都使得建筑形式發(fā)生重大的變化,而傳統(tǒng)建筑材料在現(xiàn)代建筑中運(yùn)用與結(jié)合,使二者又撞擊出了新的燦爛的火花。新技術(shù)與傳統(tǒng)材料的結(jié)合,賦予了傳統(tǒng)建筑材料新的生命,使得傳統(tǒng)建筑材料的性能得到了改善,使傳統(tǒng)建筑材料的使用領(lǐng)域更加廣泛,傳統(tǒng)材料不再是傳統(tǒng)文化的符號(hào),更是現(xiàn)代建筑塑造強(qiáng)烈的藝術(shù)表現(xiàn)力。傳統(tǒng)建筑材料和新技術(shù)的結(jié)合,賦予了傳統(tǒng)材料的節(jié)能塔形,這是傳統(tǒng)材料的延續(xù)與發(fā)展的體現(xiàn)。在芝貝歐文華中心設(shè)計(jì)中,著名建筑師倫佐•皮亞諾對(duì)當(dāng)?shù)氐呐镂莸慕ㄔ旒夹g(shù)進(jìn)行了研究與探索,從中提取出了“編制”這一構(gòu)筑模式,他把封閉的屋頂面向天空敞開,把外側(cè)的木肋彎曲向上延伸收束,高低起伏變化,并且獲得了較抽象的”容器“意向圖。它的外形是由計(jì)算出的流體力學(xué)模擬氣流空洞試驗(yàn)決定的,同時(shí)達(dá)到了自然通風(fēng)和減少風(fēng)載荷的目的。
2.3傳統(tǒng)建筑材料融合新加工工藝。材料自身不是永不改變的,傳統(tǒng)材料自身只有經(jīng)過進(jìn)化、改革、變革,才能適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展,符合當(dāng)代社會(huì)的需求。新型的加工工藝讓傳統(tǒng)的建筑材料的質(zhì)感、重量等性能發(fā)生變化,使得傳統(tǒng)建筑材料的色彩、色澤、光澤、文理,符合當(dāng)代社會(huì)的需求,在當(dāng)代建筑中占有一席之地。著名建筑師阿道夫•魯斯,把各式各樣的石材運(yùn)用現(xiàn)代機(jī)械經(jīng)過切割、加工形成面紗的感覺。使其在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上更具自由行和輕薄感。密斯•凡德羅在巴塞羅那展覽館中見證了薄石表面的可能性。他那介于真實(shí)表面和反射表面之間的空間(水池、拋光瑪瑙石、大理石、浮動(dòng)的玻璃和層層疊疊的石灰石隔板),給人以夢(mèng)幻般的室內(nèi)空間。同時(shí)密斯采用石結(jié)構(gòu)在光、反射和強(qiáng)表面之間,在玻璃的透明性和石板的不透明性之間各種變換。在密斯的作品中石材的顏色和比例都給人呈現(xiàn)出迷人的感覺。石材的使用使建筑自身增加了不少的色彩,令人更加著迷。
3結(jié)束語
1.1生態(tài)建筑材料的概念
生態(tài)建筑材料也稱綠色建筑材料、環(huán)保建筑材料,是指在原材料的獲取、材料的制備、材料的使用和材料的廢棄再利用等過程中,對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)荷最小且對(duì)人的健康有益的材料。
1.2生態(tài)建筑材料的特點(diǎn)
生態(tài)建筑材料的概念來自于生態(tài)環(huán)境材料,所以其特征主要表現(xiàn)在:首先是節(jié)約資源和能源;其次是環(huán)境污染小,避免溫室效應(yīng)和破壞臭氧層;再次是容易回收和循環(huán)再利用。與傳統(tǒng)的建筑材料相比,生態(tài)建筑材料具有以下幾個(gè)顯著的特點(diǎn):(1)原材料的選取盡可能少用天然材料,多用廢棄物。(2)采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝,減少材料生產(chǎn)過程中的能源消耗和污染。(3)在材料生產(chǎn)過程中不添加對(duì)人體和環(huán)境有害的物質(zhì)。(4)材料的設(shè)計(jì)是以提高人的生活質(zhì)量和改善環(huán)境為目的。(5)副產(chǎn)品容易回收和循環(huán)利用,環(huán)境負(fù)荷小。(6)具有地方特色,降低運(yùn)輸能耗。(7)包裝材料盡量少。
1.3生態(tài)建筑材料的分類
不同的研究者對(duì)生態(tài)建筑材料的分類不同。有研究者認(rèn)為可分為:天然建材、循環(huán)再生建材、低環(huán)境負(fù)荷建材和環(huán)境功能性建材;也有研究者認(rèn)為在此基礎(chǔ)上還應(yīng)加上利用可再生能源的復(fù)合型建材;還有一些研究者認(rèn)為根據(jù)生態(tài)建材的性能分為:節(jié)能型、利廢環(huán)保型、安全舒適型、保健型和特殊環(huán)境型。
2無機(jī)生態(tài)建筑材料
2.1生態(tài)水泥
水泥是一種重要的建筑材料,當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展離不開水泥,從工業(yè)與民用建筑、公路、鐵路到架橋等,這些建筑設(shè)施極大地改善了人們的生活。但是水泥行業(yè)也給資源、能源以及環(huán)境帶來了很多負(fù)面的影響。每生產(chǎn)1t水泥要消耗大約2t的石灰石,0.4t的標(biāo)準(zhǔn)煤,同時(shí)排放約1t的CO2,還有含NOx和SO2的粉塵和煙塵。我國(guó)的水泥產(chǎn)量在2013年上半年已高達(dá)10.96億t。據(jù)此計(jì)算,水泥行業(yè)消耗了大量的資源和能源,排放了大量的有害物質(zhì),對(duì)人類的健康造成了威脅,也帶來了巨大的環(huán)境負(fù)擔(dān)。但同時(shí)我們也應(yīng)該看到,水泥生產(chǎn)時(shí)的高溫環(huán)境可以安全有效地處理垃圾,且水泥行業(yè)可以消耗大量的工業(yè)廢料,如粉煤灰、礦粉、硅粉、煤矸石、鋼渣等。可見水泥行業(yè)挑戰(zhàn)與機(jī)遇共存,發(fā)展生態(tài)水泥是水泥行業(yè)的正確方向。生態(tài)水泥是指利用固體廢棄物及其焚燒物為原料,應(yīng)用一定的工藝制成的無公害水泥。生態(tài)水泥的生產(chǎn)方式主要有兩種:一是提高原材料的利用程度;二是應(yīng)用科學(xué)的方法尋找新的水泥生產(chǎn)原料。
2.1.1高貝利特水泥
高貝利特水泥屬于硅酸鹽水泥系列,其生產(chǎn)工藝和原材料與硅酸鹽水泥大致相同。硅酸鹽水泥熟料煅燒過程中的熱耗主要包括兩個(gè)方面:一是碳酸鈣的分解;二是高溫礦物的生成,主要是阿利特的生成。傳統(tǒng)硅酸鹽水泥熟料的燒成溫度一般為1450℃,其中貝利特的含量為20%~30%;而高貝利特水泥熟料中的貝利特含量為50%~55%,貝利特的燒成溫度為1200~1250℃,所以生產(chǎn)高貝利特水泥可以節(jié)約大量的燃料,降低CO2、SO2以及NOx的排放。另外,高貝利特水泥原料中鈣質(zhì)原料的含量較低,可減少石灰石的用量,也可選用品質(zhì)較低的石灰石。高貝利特水泥的3d、7d強(qiáng)度比通用硅酸鹽水泥低,但28d強(qiáng)度基本持平,90d強(qiáng)度會(huì)超過通用硅酸鹽水泥;高貝利特水泥比通用硅酸鹽水泥的水化熱低,干縮小,抗凍性及抗碳化性好。
2.1.2少熟料和無熟料水泥
少熟料和無熟料水泥是指在水泥中少使用或不使用硅酸鹽水泥熟料的一類水泥。我國(guó)每年產(chǎn)生大量的工業(yè)廢渣,如粉煤灰、礦渣、火山灰、硅灰、鋼渣、煤矸石以及石灰石粉等。經(jīng)過國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究,采用混合材取代部分水泥熟料已經(jīng)有了較完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在歐洲,摻混合材的水泥占水泥總產(chǎn)量的一半以上。在我國(guó),摻混合材的水泥的應(yīng)用也十分廣泛。摻混合材不僅節(jié)約了能源,使廢渣得到了二次利用,而且在某些方面可以改善水泥的性能。少熟料水泥中的混合材通常需要在水泥水化產(chǎn)生的Ca(OH)2的作用下進(jìn)行二次水化反應(yīng),無熟料水泥通常需要添加堿組分來激發(fā)水化反應(yīng)。無熟料水泥方面研究比較多的有堿礦渣水泥、石膏礦渣水泥、鋼渣礦渣水泥以及砌筑水泥等。
2.1.3低溫再生水泥
我國(guó)正大力發(fā)展基礎(chǔ)建設(shè),這必然會(huì)導(dǎo)致建筑垃圾的大量產(chǎn)生,保守估計(jì),我國(guó)每年廢棄的混凝土要達(dá)到近億噸。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)廢棄混凝土利用途徑的研究主要集中在制備再生水泥和再生骨料。低溫再生水泥是從廢棄混凝土中分離出水泥石粉末,在650~700℃下煅燒所得到的水泥。再生水泥降低了水泥行業(yè)的能耗,而且高效地利用了廢棄混凝土。胡曙光等研究發(fā)現(xiàn)不同溫度下煅燒得到的膠凝材料對(duì)水泥水化的影響不同,其中在650℃下煅燒得到的膠凝材料可以加快水泥的水化和改善水泥的凝結(jié)硬化性能。
2.2生態(tài)陶瓷
2.2.1抗菌陶瓷
微生物可以降解有機(jī)物,但是微生物的存在也對(duì)人類的生存造成了威脅。1996年,在日本全國(guó)范圍內(nèi)爆發(fā)的病原性大腸桿菌感染事件,2003年我國(guó)發(fā)生的非典和近年來的禽流感,這些事件的發(fā)生使得抗菌材料越來越受到人們的重視??咕沾墒翘沾僧a(chǎn)品在原有的基礎(chǔ)上添加了抗菌新功能的陶瓷材料??咕沾筛鶕?jù)抗菌劑的種類可以分為3種:金屬離子摻雜型抗菌陶瓷、光催化型抗菌陶瓷和其他抗菌陶瓷??咕沾傻纳a(chǎn)方法有兩種:一種是在干燥胚體的表面添加抗菌劑;另一種是在陶瓷所施加的釉中添加抗菌劑。金屬離子抗菌劑主要是Ag+和Cu2+,其作用機(jī)理是這些金屬離子可以固結(jié)生物體中的蛋白質(zhì)。我國(guó)有很多學(xué)者對(duì)TiO2光催化抗菌陶瓷進(jìn)行了研究,TiO2是一種典型的半導(dǎo)體氧化物,光照射使TiO2表面產(chǎn)生空穴,這種空穴與表面吸附水或OH-發(fā)生反應(yīng)生成•OH。•OH可以氧化大部分的有機(jī)物和部分無機(jī)物,生成對(duì)環(huán)境無害的CO2和H2O。其他抗菌陶瓷主要是通過多種抗菌劑復(fù)合使用,產(chǎn)生良好的抗菌效果。胡海泉等研究了光觸媒系和銀系的復(fù)合抗菌陶瓷,發(fā)現(xiàn)其在黑暗中24h內(nèi)的殺菌率為100%。
2.2.2陶瓷透水磚
在城市化進(jìn)程中,水泥混凝土和瀝青路面越來越多,這些路面由于透水性差帶來了很多問題,如雨天排水不及時(shí)易引發(fā)事故、雨水進(jìn)入地下水的渠道受阻使得地下水水位下降。陶瓷透水磚是以工業(yè)廢料、建筑垃圾及生活垃圾為原料,經(jīng)過粉碎、壓制成型、低溫?zé)傻裙ば蛑频玫木哂幸欢ǖ耐杆δ艿慕ㄖ牧希瑢⑵鋺?yīng)用于城市路面不僅可以緩解城市排水系統(tǒng)的壓力,而且可以吸收車輛噪聲。呂淑珍等以螢石尾礦和珍珠巖廢礦粉為原料制得陶瓷透水磚,該產(chǎn)品完全達(dá)到了透水磚的技術(shù)指標(biāo)。殷海榮等利用陶瓷廢料、黏土、廢玻璃為原料制得陶瓷透水磚,其透水速度可達(dá)0.10cm/s,磚的強(qiáng)度可達(dá)12.1MPa。
2.3生態(tài)玻璃
2.3.1自潔玻璃
自潔玻璃是指表面具有納米級(jí)光催化劑TiO2薄膜,在光照作用下能自發(fā)地分解表面大部分有機(jī)污染物和部分無機(jī)污染物的玻璃。自潔玻璃表面具有超親水性、親油性和光催化性。在陽光作用下,TiO2半導(dǎo)體以其特有的強(qiáng)氧化性使污染物分解成相應(yīng)的無害物質(zhì),不會(huì)污染環(huán)境。劉欣等研究了用礬離子縮短Activ玻璃表面的TiO2薄膜的親水性光致時(shí)間,發(fā)現(xiàn)礬離子注入能量為90keV、摻雜濃度為6×106ions/cm2時(shí)玻璃的光致親水性最佳。王承遇等采用溶膠-凝膠法離心鍍膜工藝在玻璃表面制備ZnFeO4-TiO2復(fù)合膜,試驗(yàn)結(jié)果表明,在同樣的日照條件下,ZnFeO4-TiO2復(fù)合膜自潔玻璃的光催化效率比TiO2膜自潔玻璃高出4倍以上。
2.3.2泡沫玻璃
泡沫玻璃是一種以廢玻璃或其他各種富含玻璃相的物質(zhì)為主要原料,經(jīng)過粉碎磨細(xì)、添加發(fā)泡劑等材料,均勻混合形成配合料,再將其放置在特定模具中,經(jīng)熔融、發(fā)泡、退火等工藝加工而成的氣孔占體積80%~90%的隔熱、隔聲材料。與其他無機(jī)隔熱材料相比,泡沫玻璃具有導(dǎo)熱系數(shù)小、不燃、不吸水、可鋸可釘、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。很多學(xué)者對(duì)泡沫玻璃這種生態(tài)材料進(jìn)行了研究,方榮利等利用粉煤灰研制泡沫玻璃,通過試驗(yàn)得到了各原料的配合比,制得的泡沫玻璃質(zhì)輕、高強(qiáng)、保溫性能好,為粉煤灰的利用開辟了新途徑;涂欣等以廢玻璃、脫鎂硼泥為主要原料,探索了制作泡沫玻璃的最優(yōu)配合比,并對(duì)發(fā)泡劑、助溶劑等添加劑的摻量進(jìn)行了優(yōu)化,在優(yōu)化條件下可制得氣孔分布均勻的泡沫玻璃。
3結(jié)語
1.1木材
在自然界的災(zāi)害中,破壞力最大的就是地震,至今依然是無法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。地震不但會(huì)導(dǎo)致建筑物倒塌,而且還會(huì)造成重大的傷亡事故。全世界每年由于地震災(zāi)害死亡的人數(shù)可達(dá)數(shù)萬人,引起的財(cái)產(chǎn)損失有數(shù)千億元人民幣。在統(tǒng)計(jì)全球的地震破壞后的案例中,木結(jié)構(gòu)建筑顯示出了優(yōu)越的抗震性能。震災(zāi)調(diào)查以后,倒塌的建筑中大多數(shù)是磚混結(jié)構(gòu)以及框架結(jié)構(gòu),而木結(jié)構(gòu)為主體的建筑都基本保持完好,基本沒有倒塌。這說明了木結(jié)構(gòu)建筑的抗震性能大大高于其它的結(jié)構(gòu),木結(jié)構(gòu)具有高抗震性能的原因是:木材的質(zhì)量較輕、建筑的層數(shù)一般較少,所以受到的地震作用(慣性力)較小,同時(shí)利用木結(jié)構(gòu)各種節(jié)點(diǎn)能很好的消耗地震對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的能量,從而保證在大震時(shí)木結(jié)構(gòu)建筑物的穩(wěn)定性以及完整性。即使在大震作用下建筑結(jié)構(gòu)倒塌的最壞情況下,由于木材的質(zhì)量和硬度比鋼材以及混凝土等建筑材料小得多,所以對(duì)人們的健康傷害也要小的多。
1.2塊材
塊材和砂漿組成砌體結(jié)構(gòu),按照材料分,包括磚結(jié)構(gòu)、石結(jié)構(gòu)和其它材料的砌塊結(jié)構(gòu)。砌體結(jié)構(gòu)在我國(guó)應(yīng)用很廣泛,這是因?yàn)樗梢跃偷厝〔?,有較好的保溫隔熱性能。較鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)約水泥和鋼材,砌筑時(shí)不需模板及特殊的技術(shù)設(shè)備,可節(jié)約木材。砌體結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是自重大、體積大,砌筑工作繁重。由于磚、石、砌塊和砂漿間黏結(jié)力較弱,因此無筋砌體的抗拉、抗彎及抗剪強(qiáng)度都很低。由于其組成的基本材料和連接方式,決定了它的脆性性質(zhì),從而使其遭受地震時(shí)破壞較重,抗震性能很差,因此對(duì)多層砌體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)需要采用構(gòu)造柱、圈梁及其它拉結(jié)等構(gòu)造措施,以提高其延性和抗倒塌能力。此外,磚砌體所用黏土磚用量很大,占用農(nóng)田土地過多,因此把實(shí)心磚改成空心磚,特別發(fā)展高孔洞率、高強(qiáng)度、大塊的空心磚以節(jié)約材料,以及利用工業(yè)廢料,如粉煤灰、煤渣或者混凝土制成空心磚塊代替紅磚等都是今后砌體結(jié)構(gòu)的方向。
1.3混凝土
混凝土為主制作的結(jié)構(gòu)稱為混凝土結(jié)構(gòu),包括素混凝結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等。混凝土材料也是脆性材料的典型。在2008年汶川地震中,震中地區(qū)鋼筋混凝土房屋破壞嚴(yán)重,特別是2000年以前的混凝土結(jié)構(gòu)建筑,幾乎全部倒塌,這些建筑結(jié)構(gòu)破壞有一個(gè)共同特征,都是在發(fā)生變形處混凝土潰碎,完全喪失了承載強(qiáng)度,鋼筋外露,混凝土材料的力學(xué)性能完全喪失殆盡,這主要是當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)和施工原因。2000年后的混凝土結(jié)構(gòu)由于采用了新的抗震標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)以及施工水平的提高,大多結(jié)構(gòu)沒有出現(xiàn)倒塌。從這點(diǎn)來看混凝土材料雖然時(shí)脆性的,但通過合理的設(shè)計(jì)和施工是完全能夠滿足結(jié)構(gòu)的抗震需求的。
1.4鋼材
使用鋼材作為建筑結(jié)構(gòu)稱為鋼結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn):強(qiáng)度高、強(qiáng)重比大;塑性、韌性好;材質(zhì)均勻,符合力學(xué)假定,安全可靠度高;工廠化生產(chǎn),工業(yè)化程度高,施工速度快。同時(shí),鋼結(jié)構(gòu)也具有耐熱不耐火、易銹蝕、耐腐性差等缺點(diǎn)。鋼結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用在重型結(jié)構(gòu)及大跨度建筑結(jié)構(gòu),多層、高層及超高層建筑結(jié)構(gòu),隨著我國(guó)鋼鐵產(chǎn)量的日益增加以及我國(guó)用鋼政策的調(diào)整,鋼結(jié)構(gòu)將會(huì)更加廣泛地應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。由于是鋼結(jié)構(gòu)建筑具有良好的延展性,屬于延性材料,所以可以很好地衰減地震能量,有效地減少地震作用對(duì)建筑的破壞。鋼結(jié)構(gòu)在進(jìn)行建筑抗震設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該特別注意強(qiáng)度、穩(wěn)定以及剛度上滿足承載力和正常使用要求后,還要從延性和耗能上提高鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能,減小地震破壞力,保證大震不倒的設(shè)計(jì)思想。
2結(jié)語
砌塊作為一種新型的建筑材料,其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益已經(jīng)為人們所知,究其原因,砌塊有著粘土磚所不能比的優(yōu)越性,主要有以下幾點(diǎn):
1.1砌塊種類繁多
砌塊按照不同的劃分形式有很多種類。按照質(zhì)量和尺寸的大小可分為小砌塊、中砌塊和大砌塊,小型砌塊高度在115mm~380mm;中型砌塊的高度在380mm~980mm;大型砌塊的高度都在980mm以上,常用的砌塊是中、小型砌塊。砌塊按照外形可分為實(shí)心的和空心的兩種,空心率小于25%的稱為實(shí)心砌塊,空心率大于或等于25%的稱為空心砌塊??招钠鰤K又有三種形式,分別為單排方孔、單排圓孔和多排扁孔,其中多排扁孔保溫效果較好。根據(jù)材料不同又可分為普通混凝土與裝飾混凝土小型空心砌塊、輕集料混凝土小型空心砌塊、蒸壓加氣混凝土砌塊、免蒸加氣混凝土砌塊、粉煤灰小型空心砌塊和石膏砌塊。按照砌塊在砌筑過程中的位置和作用還可分為主砌塊和輔助砌塊。注意在選擇砌塊的時(shí)候一定要了解砌塊的吸水率,對(duì)于長(zhǎng)期浸水、經(jīng)常處于干濕環(huán)境交替和凍融循環(huán)的部位需選用吸水率小的砌塊。目前常用的砌塊主要有混凝土砌塊、粉煤灰砌塊、石膏砌塊、復(fù)合砌塊四大類。
1.2砌塊不以土為生產(chǎn)材料,能耗低
與粘土磚相比,砌塊不但節(jié)約粘土資源,在其成型和養(yǎng)護(hù)期間總能耗也比較低,在砌筑過程中砌塊的工作量小,節(jié)約人工,砂漿用量也少,能真正達(dá)到節(jié)能環(huán)保的要求。
1.3砌塊自身重量小
砌塊自身重量與粘土磚相比較輕,在材料運(yùn)輸和地基處理上都減少難度,由于自身重量較輕,也提高了結(jié)構(gòu)的抗震性。
1.4使用砌塊可方便施工,加快施工進(jìn)度
由于每平墻體需要的砌塊數(shù)量比粘土磚數(shù)量要少,工人彎腰取塊掛灰的次數(shù)減少,降低了砌筑的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了砌筑的施工速度。
1.5使用砌塊砌筑墻體可減少公攤面積
砌塊在多層和中高層建筑房屋墻體砌筑時(shí)可以采用190mm厚的墻,在相同建筑面積條件下可增加有效使用面積,減少公攤。
1.6砌塊尺寸精確
加氣混凝土砌塊表面平整,尺寸精確,容易提高墻面平整度,它可以隨便加工,可鋸可斷,施工便捷。輕集料混凝土小型空心砌塊密度較小、熱工性能較好。
2砌塊在應(yīng)用推廣中面臨的問題
從砌塊建筑的實(shí)際情況來看,砌塊建筑存在的主要問題在三個(gè)方面:
(1)建筑外墻隔熱保溫差;
(2)室內(nèi)二次裝修不便;
(3)建筑墻體容易產(chǎn)生裂縫。這三個(gè)問題中最容易引起人們關(guān)注的就是裂縫問題,因?yàn)榱芽p問題的普遍存在,在砌塊的推廣中產(chǎn)生了阻礙,因此必須分析原因采取措施進(jìn)行防治。砌塊導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的原因主要是設(shè)計(jì)構(gòu)造問題、砌塊本身的質(zhì)量和砌塊施工質(zhì)量三個(gè)方面。
2.1設(shè)計(jì)構(gòu)造問題
砌塊在作為后砌填充圍護(hù)結(jié)構(gòu)砌筑時(shí),如果墻體尺寸和砌塊尺寸不匹配,很難在砌筑時(shí)用砌塊全部填滿,那么砌體與混凝土框架梁、板、柱等結(jié)構(gòu)連接不緊密,孔隙過大容易造成開裂。如果設(shè)計(jì)墻厚過小,砌筑砂漿強(qiáng)度過低,也會(huì)因?yàn)閴w剛度不足造成開裂。
2.2砌塊本身原因
砌塊與燒結(jié)磚相比,由于材料原因,吸水率和干縮值較大,且混凝土干縮時(shí)間長(zhǎng),砌塊在上墻后還在發(fā)生收縮,墻體沿著砌塊或灰縫走向發(fā)生開裂。
2.3砌筑施工原因
施工造成裂縫原因很多,如在砌筑過程中對(duì)砌塊的砍鑿、使用不同材料的砌塊混砌、砌塊齡期不足等原因造成的墻體開裂;砌塊與柱連接處和施工預(yù)留洞口填塞部位處理不當(dāng),沒有加拉結(jié)鋼筋;砌塊在運(yùn)輸、堆存過程中沒有防雨防潮,或雨季施工淋濕砌塊,致使砌塊上墻時(shí)含水率過大,墻體因收縮發(fā)生的裂縫;沒有在大面積墻面灰縫中設(shè)置鋼絲網(wǎng);還有砌塊沒有錯(cuò)縫對(duì)孔搭砌,灰縫不飽滿,砂漿和易性差,日砌高度過大等均會(huì)造成墻體開裂。還有一個(gè)重要的工序———抹灰,砌筑墻體一般都加裝飾層,外墻還要粘貼飾面磚,如果砌塊墻面基層處理不好,抹灰飾面就會(huì)起鼓開裂,甚至脫落。
3防止墻體開裂的措施
(1)墻體施工應(yīng)該按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定,按規(guī)范規(guī)定間距設(shè)置混凝土構(gòu)造柱,窗臺(tái)處砌筑縫和墻體洞口開洞處沿砌縫應(yīng)在水泥砂漿中設(shè)置鋼筋網(wǎng)片拉通,東、西開間的墻體與各樓層地面連接處應(yīng)采用鋼筋拉接,間距500mm,并進(jìn)行構(gòu)造處理,一端埋入墻內(nèi),一端埋入現(xiàn)澆板縫內(nèi)。砌塊內(nèi)的建筑配筋應(yīng)采用冷拉帶肋鋼筋。
(2)嚴(yán)格控制砌塊上墻含水率,控制日砌高度,控制好灰縫厚度。抹面砂漿應(yīng)適當(dāng)提高灰砂比,墻面增掛鋼絲網(wǎng),用于外墻時(shí)進(jìn)行飾面處理或憎水處理。廚房和衛(wèi)生間墻體既要掛灰也要防水,抹灰層處理不當(dāng)也易造成滲漏。開洞槽埋管線后,要做好填塞及抹灰面層的處理,避免出現(xiàn)局部開裂。為了減少抹灰層開裂,在不同材料的接臺(tái)部,新舊砌體連接處及開槽位置,抹灰層釘上鋼絲網(wǎng)或加防裂網(wǎng)布。
(3)墻體施工時(shí),砌塊端槽應(yīng)用砂漿堵實(shí),墻體做勾縫處理,提高豎直灰縫的飽滿度,外墻基層采用混合砂漿進(jìn)行粉刷,摻加外加劑,提高外墻抗?jié)B性能。
(4)推廣應(yīng)用多排混凝土小型砌塊,既可以提高墻體剛度,解決滲漏水問題,也有利于提高抗裂、抗震性能,還可以解決隔熱保溫性能差的問題。
(5)保證砌塊生產(chǎn)質(zhì)量,必須保證砌塊養(yǎng)護(hù)齡期,齡期不到不允許出廠,出廠時(shí)必須有出廠合格證和檢驗(yàn)報(bào)告。
(6)在砌塊建筑施工中,砌塊排列圖是進(jìn)料和儲(chǔ)存計(jì)劃的依據(jù)。對(duì)于這種新型材料如果不做詳細(xì)的砌塊排列圖,很難對(duì)各種砌塊的用量做到心中有數(shù),很可能造成在進(jìn)場(chǎng)的砌塊中,有的用不完,有的又不夠的情況,既產(chǎn)生浪費(fèi),又可能造成質(zhì)量上的隱患。我國(guó)目前所用砌塊共有MU3.5、MU5、MU7.5、MU10、MU15和MU20六個(gè)等級(jí),因此在現(xiàn)場(chǎng)堆放時(shí)應(yīng)按不同規(guī)格強(qiáng)度等級(jí)分別堆放,這樣不僅取用方便,避免誤用混砌,也可防止工人圖省事,在施工中將錯(cuò)就錯(cuò)而影響工程質(zhì)量。
(7)其他措施。解決砌筑所面臨問題的措施還有很多,各個(gè)單位從管理上也可以采取一定的措施,如積極做好砌塊的示范工程,做好樣板引路,設(shè)計(jì)單位要了解實(shí)際,深化設(shè)計(jì);施工單位精心組織施工,加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理、加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)理,改進(jìn)砌筑的施工工藝和方法,做優(yōu)質(zhì)工程;監(jiān)理單位嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)工程進(jìn)行監(jiān)督、管理。
4結(jié)束語
1.1成分接近木材判斷農(nóng)作物秸稈是否能夠替代木材用于建筑,首先需要通過考察比對(duì)兩者之間的成分含量。從表1中可以看出:影響板材性能的主要3大因素——纖維素、木質(zhì)素和戊聚糖的含量,農(nóng)作物秸稈與木材以上3項(xiàng)的含量基本相似,尤其是麥秸和蔗渣的纖維素含量非常接近于木材。因此,從理論上說,農(nóng)作物秸稈是適宜代替木板用作建筑原料的。
1.2承載力強(qiáng)一般秸稈磚可以承受墻體工作面長(zhǎng)度500kg/m2荷載(近似等于1000kg/m2),如在建造之前做好預(yù)應(yīng)力處理,秸稈磚作為建筑材料在物理承力方面完全可以勝任。
1.3韌性高秸稈磚受到外界靜荷載時(shí),會(huì)出現(xiàn)被壓扁現(xiàn)象,一旦磚上的荷載被移除時(shí),就會(huì)恢復(fù)原狀。正是由于秸稈磚的這種高度的韌性,作為建筑材料的它對(duì)沖擊荷載、周期性疲勞破壞有很強(qiáng)的抵抗力,同時(shí)也具有良好的抗震性及抵御颶風(fēng)性能。
1.4隔音效果較好用秸稈制作的隔墻板材自身具有一定的厚度且容重較大,聲波衰減較大,隔音效果比較好,并且秸稈磚相比傳統(tǒng)的黏土磚密度小,故在一定程度上吸收聲音的能力大于傳統(tǒng)的黏土磚。
1.5隔熱性高秸稈建筑可以達(dá)到節(jié)能建筑材料的標(biāo)準(zhǔn),即年耗能量要求不大于15kWh/m2。比如規(guī)格200mm厚的秸稈墻板,其保溫系數(shù)4倍于370mm黏土磚墻。事實(shí)上,正是因?yàn)榻斩挷牧铣錾母魺嵝砸约暗土某杀?,人們常常將農(nóng)作物秸稈材料制作成諸如隔熱層及填充板,被用于保溫性能差的房屋的密封隔熱。
1.6防潮性好干秸稈本身具有良好的吸濕性能,但為保證秸稈磚的硬度,其含水量應(yīng)控制在低于15%,并設(shè)置防水層,在利用秸稈磚搭建時(shí),為使潮氣能夠很好地向外擴(kuò)散,可在內(nèi)表面設(shè)置水蒸氣隔離層,外表面處理時(shí)應(yīng)保證水蒸氣能夠溢出,從而保證秸稈磚的干燥。
1.7防火性高秸稈本身極易燃燒,但是經(jīng)過高密度壓實(shí)之后,在其處于室內(nèi)的面層用泥土抹灰,室外的面層用石灰抹灰之后,其防火等級(jí)可達(dá)到F90(抗燃燒90min),屬于防火性能良好的建筑材料。
1.8防蟲防鼠通過一系列的壓實(shí)和加工后,秸稈板材的密度可達(dá)90kg/m3以上,可有效抵抗各種嚙齒類動(dòng)物的破壞,更何況內(nèi)層外層還有抹灰層(厚度為單邊3~6cm)保護(hù),小動(dòng)物要想突破防線可謂難上加難。這也是即使在年代久遠(yuǎn)的秸稈建筑中也沒有發(fā)現(xiàn)蟲害和鼠害,同時(shí)也沒有寄生蟲和白蟻存在的重要原因,充分證明了秸稈建筑的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)可靠度是值得信賴的。
2秸稈作為建筑材料的優(yōu)點(diǎn)
一般而言,作為一種建筑材料的最基本要求有以下幾個(gè)方面:①技術(shù)性能要求。包括材料本身的隔熱、隔音、耐潮、防腐以及安全、強(qiáng)度等諸多特性;②工藝性要求。主要指作為材料工藝結(jié)構(gòu)能否符合要求,例如是否便于加工制作,后續(xù)維修保養(yǎng)是否方便等等;③經(jīng)濟(jì)性要求。主要指材料的價(jià)格,包括原材料的成本控制、是否可以批量生產(chǎn)等。除了這3個(gè)基本要求之外,還可以從材料是否環(huán)保低碳,是否可持續(xù)等方面加以考量。
2.1原料豐富每年我國(guó)出產(chǎn)秸稈就達(dá)到約7億t,特別是在我國(guó)黃海、淮海和長(zhǎng)江中下游水稻、小麥秸稈高產(chǎn)地區(qū),是一種可以每年再生的常見資源,原料資源非常豐富,且不受地域限制,從而有效降低了其生產(chǎn)成本。
2.2安全從上述對(duì)秸稈物理特性的分析得知,秸稈作為建筑材料,韌性強(qiáng)、承載力大、隔音、防潮、防蟲防鼠,內(nèi)外表面涂抹石灰和泥土的秸稈磚,可以抗燃燒90min。所以,秸稈作為建筑材料的強(qiáng)度和安全性是值得信賴的。
2.3輕質(zhì)秸稈磚及秸稈板材屬于輕質(zhì)材料,相等面積的秸稈板墻的重量不到黏土磚墻的1/10。據(jù)有關(guān)方面的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),目前每平方米房屋建筑面積的建筑材料質(zhì)量約為1200kg左右,如采用秸稈磚和復(fù)合墻體材料替代,其質(zhì)量?jī)H為80kg左右,大大減輕了房屋的整體質(zhì)量,提高了建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力,增加了建筑物的安全系數(shù)。而且,建筑材料自重的減少,可以節(jié)約運(yùn)輸成本等基礎(chǔ)費(fèi)用,從而降低建筑造價(jià)。
2.4標(biāo)準(zhǔn)定型模塊我們通常都按照標(biāo)準(zhǔn)的尺寸制造秸稈磚或者秸稈板墻。只有這樣,構(gòu)件加工制作才可工業(yè)化,從而降低生產(chǎn)成本。而且,通過這些標(biāo)準(zhǔn)模塊,房屋體系的平面及空間可以自由搭建,間隔墻拆裝靈活,可按需改變房間數(shù)量、大小及功能。此外,還有一個(gè)很重要的好處:標(biāo)準(zhǔn)化定型模塊后,可以大大縮短工期。據(jù)推測(cè),標(biāo)準(zhǔn)件施工比傳統(tǒng)施工工期縮短近1/3。
2.5節(jié)能秸稈建筑材料的隔熱保溫性能優(yōu)良,與傳統(tǒng)磚混結(jié)構(gòu)建筑材料相比,其保溫系數(shù)幾倍于黏土磚墻。由于秸稈材料的高隔熱性能,使用秸稈材料的建筑每年可大大降低使用過程中的建筑能耗。研究表明:“在環(huán)境影響方面,與傳統(tǒng)磚混結(jié)構(gòu)房屋相比,使用秸稈材料的建筑總固有能耗改善了1/3,灰色能耗(指基于灰色系統(tǒng)理論,對(duì)能源消耗的變化特征、影響程度等因素的數(shù)量分析)改善了3/4,二氧化碳足跡改善了2/3,供熱需求降低了1/2,制冷需求減少了1/4。”
2.6環(huán)保秸稈是一種每年再生的建筑材料,其取之于自然、用之于自然、消化于自然,對(duì)環(huán)境的破壞、地球的負(fù)擔(dān)相當(dāng)小。一旦秸稈建筑發(fā)生解體,秸稈可以輕易地從其他建筑材料中剝離出來,自行消化,可以說秸稈材料對(duì)環(huán)境沒有負(fù)面影響。而且在能耗、溫室氣體排放等方面,秸稈材料的環(huán)保性也遠(yuǎn)優(yōu)于磚混結(jié)構(gòu)。
2.7趣味運(yùn)用秸稈材料自行動(dòng)手建造房子可謂是最理想的一種方式。它不僅可以節(jié)約建造成本,秸稈材料的使用在一定程度上保證了材料的鄉(xiāng)土性和原始性,向人們展示了你所建造的“家”的“獨(dú)一性”,這會(huì)給戶主一家強(qiáng)烈的“自豪感”——這是我們自己親手建的房子!對(duì)所有參與者來說,這也是一次令人興奮的互動(dòng)過程,是一項(xiàng)愉悅的社會(huì)體驗(yàn)。
2.8回歸自然的心里訴求在很長(zhǎng)一段時(shí)間里,“大機(jī)器制造之美”一直成為人們的審美標(biāo)準(zhǔn)。隨著時(shí)代的變遷,現(xiàn)在人們開始追求不規(guī)則、天然之美,崇尚手工制造以及加工天然建筑材料的技巧。機(jī)器生產(chǎn)出來的人工的、平整的表面不再符合這個(gè)時(shí)代的審美要求。天然建筑材料漸漸重新走進(jìn)了人類的生活,并且更加展現(xiàn)其獨(dú)特的魅力。秸稈材料是天然農(nóng)作物的代表產(chǎn)品,因?yàn)槠洳粫?huì)對(duì)環(huán)境造成任何污染,也不會(huì)產(chǎn)生有毒有害危害(只要使用得當(dāng)),完全能夠滿足人們對(duì)自然回歸的生理和心理需求,以及低碳環(huán)??沙掷m(xù)發(fā)展的理念。
3急需解決的問題
3.1原料的收集、運(yùn)輸和貯存問題秸稈是一年生植物,季節(jié)性比較強(qiáng),因而原料的收集、運(yùn)輸和貯存問題比較突出。為了保證一條秸稈板生產(chǎn)線的順利生產(chǎn),需要大量的秸稈原料支撐。這就需要原料收集的持續(xù)性,為了維持持續(xù)的供給,原料收集地域范圍的半徑不宜過廣,否則會(huì)大大增加運(yùn)輸時(shí)間及運(yùn)輸成本。此外,由于秸稈原料質(zhì)輕、占地,給運(yùn)輸效率和貯存質(zhì)量都帶來不利影響。國(guó)外普遍采用打包形式貯存,將秸稈打成一定尺寸、重量約為1t的方包,便于運(yùn)輸和存放。另一方面,由于秸稈原料易燃、含水率等特性,還要考慮場(chǎng)地及其周圍的環(huán)境,包括防火和排水等措施,給原料的貯存帶來了一定的難度。
3.2社會(huì)對(duì)新型建材的認(rèn)知度由于秸桿材料是新出現(xiàn)的產(chǎn)品,故當(dāng)人們意識(shí)到自己的生活環(huán)境由秸稈原料建造時(shí),不由自主會(huì)產(chǎn)生一種下意識(shí)的擔(dān)憂:“這種材料可靠哇?安不安全啊……”這些疑問都是對(duì)新興事物所產(chǎn)生的正常反應(yīng)。其實(shí),實(shí)踐證明:秸稈建筑材料的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)可靠度是值得信賴的,我們大可不必憂慮??赡?,這種新型的環(huán)保材料得到社會(huì)的接受和認(rèn)可還需要一段過程,這就更加要求社會(huì)包括媒體大力、正確的引導(dǎo),并作好廣告宣傳工作,慢慢減少廣大使用者的疑慮,進(jìn)而認(rèn)知并且認(rèn)同這種新型材料。
3.3控制原料成本,降低產(chǎn)品價(jià)格現(xiàn)在市場(chǎng)上無論秸稈磚和秸稈板墻的售價(jià)都比傳統(tǒng)的土磚、人造板貴50%~300%,因此若想與這些傳統(tǒng)的建材相競(jìng)爭(zhēng),價(jià)格也是最需要解決的問題之一。所以,我們除了通過合理的方式來控制原料成本之外,通過提高工藝技術(shù)來降低用料的量也是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。比如制造秸桿板采用異氰酸酯膠黏劑施膠的工藝,由于這種膠價(jià)格昂貴,為了控制成本,尋求如何控制和降低施膠量的同時(shí)牢度沒有弱化的新工藝技術(shù),成為了這一產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的新課題。
3.4國(guó)家及地方政府政策的支持和扶持由于秸稈建材的認(rèn)知度低,且售價(jià)高,與傳統(tǒng)的建材相比競(jìng)爭(zhēng)力弱。但是秸稈是一種由太陽能、土壤中的水和礦物共同作用組成的綠色建筑原料,它零排放、無污染,對(duì)環(huán)境沒有任何的負(fù)面影響。因此,國(guó)家及地方政府應(yīng)在政策與資金上給予大力支持和扶持。就如同國(guó)家為了大力推進(jìn)“電動(dòng)汽車”的發(fā)展,科技部擬定了《電動(dòng)汽車科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》條例,促進(jìn)了這一朝陽產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。所以,秸稈建材的發(fā)展,也需要國(guó)家政府相關(guān)政策的支持和扶持。
3.5積極引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)工藝秸稈建材在我國(guó)剛剛起步,特別是配套的工藝水準(zhǔn)及生產(chǎn)設(shè)備都跟不上形式發(fā)展的需要。生產(chǎn)工藝的成熟度缺乏,穩(wěn)定性弱,國(guó)產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)能力滯后。因此,應(yīng)在加強(qiáng)我國(guó)自身聯(lián)合研制開發(fā)的同時(shí),多借鑒國(guó)外現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn),實(shí)行“拿來主義”。有能力的企業(yè)可以考慮“請(qǐng)進(jìn)來”的方法,與外商合資建廠,引進(jìn)先進(jìn)工藝及設(shè)備,充分發(fā)揮我國(guó)巨大的秸稈資源優(yōu)勢(shì),使秸稈建材生產(chǎn)逐漸形成規(guī)模,從而走上一條不斷發(fā)展創(chuàng)新的良性軌道。
4秸稈在國(guó)內(nèi)外建筑材料中的應(yīng)用
隨著全球低碳理念的崛起,人們的消費(fèi)、審美理念也在悄然變化,農(nóng)作物秸稈憑借低碳環(huán)保、親近自然的特性,從石材、塑料等眾多主流建筑材料中脫穎而出,成為現(xiàn)代設(shè)計(jì)材料應(yīng)用研究中新的嘗試點(diǎn)。2010年上海世博會(huì)萬科館,極具創(chuàng)意的麥垛建筑造型和麥秸板材外墻材料的創(chuàng)新應(yīng)用,使得秸稈建筑第一次作為設(shè)計(jì)的主角為廣大國(guó)人所熟知并津津樂道(圖1)。2010年上海世博會(huì)萬科館的昵稱是“麥垛”,它選用秸稈板作為結(jié)構(gòu)材料,并以“材料-結(jié)構(gòu)-空間”的推演為基礎(chǔ)生成建筑形體。最終實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)通過自然材料(秸稈板)、自然采光、自然通風(fēng)降溫這幾個(gè)方面表達(dá)了對(duì)自然的尊重,喚起人們接受、欣賞、尊重自然的觀念與信心。地震災(zāi)害后人們發(fā)現(xiàn):使用混凝土建造的房屋大多出現(xiàn)了坍塌情況,而木質(zhì)桁架結(jié)構(gòu)的房屋則更富有彈性,其在地震中的安全系數(shù)更高。在地震頻發(fā)的巴基斯坦,人們開始建造“秸稈房屋”,這種建造方法是采用植物秸稈為原材料,把秸稈草磚放在黏土水泥圍住的沙礫地基之上,主要作用是隔熱而不是作為結(jié)構(gòu)和承重組件;墻壁是用竹子制成的,利用特殊技術(shù)復(fù)合加工成材,取代鋼筋水泥用作建筑物的梁、柱、墻等;房頂是木材制成的,用額外的一層秸稈隔熱,上面覆蓋著金屬(圖2)。建成后房子的整體組成更加堅(jiān)固耐用,輕質(zhì)節(jié)能,冬暖夏涼,更重要的是防震系數(shù)高,因?yàn)樗?m2重量只有3kg左右。
5結(jié)語