我国建筑材料中的问题

摘 要：文章主要针对中国当前的混凝土外加剂、高性能混凝土等建筑材料发展中存在的基本问题进行了讨论并提出了相应的对策,它将会对中国建材的研究、使用和评价有很大的帮助.

关 键 词：建材；新型建材；发展

随着建筑业的快速发展,这也为建材的发展提出相应的较高的要求.如砖,瓦,灰,沙,石等传统的建筑材料,已逐渐被建筑结构混凝土及其制品所取代,这些材料具有保温,隔热,隔音,防潮,防水等多种功能,而且具有较强的艺术装修效果,新建筑逐渐取代了传统的建筑材料.建筑材料的发展趋势逐渐向轻质,高强度,多功能的绿色建材.

1建筑发展的问题

1.1高性能混凝土

1.1.1基本问题.高性能混凝土（HPC）通常被定义为高强度,高加工的耐久性混凝土.混凝土在现今社会的需求量越来越大,性能要求也越来越高,但是,人们往往过多的关注混凝土的强度,而忽视了它的耐久性.美国国家标准与技术研究院（NIST）以及美国混凝土学会（ACI）于1990年5月首次将高性能混凝土的概念提出来.各国对于混凝土的要求有所不同,各国对于HPC的要求也不完全相同,HPC在欧洲国家一般不会应低于50-60MPa的强度性能指标同时还应具有良好的施工性和耐久性.日本桥梁工程要求HPC要具有高耐用性,高流动性以及高尺寸稳定性和低水化热温升和高抗冲刷性能,而强弱指数在20-40MPa（有28天）的范围.中国工程院院士吴中伟教授则认为,如今在并不会危混凝土的内部结构的前提下,混凝土的耐久性,一般应使用C25-C30高性能计算的方式.

因此高性能的混凝土的应该被定义为具有一定强度的（C30）、高可操作性（抽水,无振动,自流平）和高耐用性（怎么写作年限为100年）的混凝土,超高性能的混凝土（HPC）的强度为C100.超高性能混凝土（HPC）的使用寿命为500年的HPC.绿色高性能混凝土,主要强调环保,对于资源和能源要节约,实现可持续发展的HPC.只针对高强度混凝土（C50）来说,在国内和国外已经开始采用.典型的建筑,如西雅图太平洋第一中心的混凝土的强度为140MPa；北京市建筑设计强度等级为C110的等级,强度已经达到了124-131MPa.

然而我国的商品混凝土属于低层次的,国外已经开始大量供应C80的混凝土,而中国却没有.此外,据专家预测,21世纪初将成为我国钢筋混凝土结构破坏的高发时期,每年光维护费用就需要达到上千万元人民币.

1.1.2基本策略.（1）高耐久性的方法.高性能混凝土的耐久性.最关键的就是：首先就是位提高混凝土的抗渗性,抗冻性以及抗碳化性能改变混凝土的孔隙结构,这是非常重要的；其次就是防止因温度变化时裂缝的产生以及混凝土本身的收缩,三是提高混凝土的抗化学攻击能力的抑制碱-骨料的反应.事实上,在我国这些都没有引起足够的重视,而且也没有采取必要的工程措施和技术措施.解决的办法是使用微团聚体,如粉碎,粉煤灰,沸石粉,硅粉,超细渣,脱水硅酸钙水合物等,主要用来改善混凝土的孔隙结构和界面结构,进而提高混凝土的性能.（2）高流动性的方式来实现.为了实现高流动性和小水灰比的目的,工程上经常使用化学添加剂,如高效减水剂,泵送剂等.由于目前生产的将会对混凝土的耐久性产生影响的外加剂存在相当高的碱氯离子,使人们可以想到不加入或加入少量的化学添加剂,以及使用工程和技术措施来可以满足高流动性,但也使混凝土在一个小的水灰比状态下实现混凝土硬化状态.（3）高强度混凝土的增韧.有的科研学者分析,高强度混凝土的最大弱点是太脆弱.但是对于混凝土的断裂力学的研究并没实际的用途.主要是在混凝土中存在大量的微裂纹和本材料的不均匀性,表现出非线性的行为,以及在过渡区的大量的微裂纹,主裂纹钝化的大裂纹.因此,大量的研究工作已经引起了许多相反的结论.

1.2混凝土外加剂

混凝土外加剂的发展历史已经超过了60年,它能够提高新拌混凝土的和易性和硬化混凝土不可缺少的组分的物理性质,这也是化学建材的一个重要品种.1998年全国拥有104万吨的年产量,而北京生产的就有1918万吨,比1986年增长了18倍,占国内产量的19%,具于各省,自治区,直辖市之首.

1.2.1基本问题.外加剂在全国流行的三低一高的现象.（1）低性能.如萘系合成高效减水剂的减水率为18-22%,8-10%的减水率是普通型高效减水剂.然而日本的聚丙烯酸系高效减水剂的减水率高达35%,普通型的减水率达到15%.（2）生产技术水平较低.现有的粉状复合添加剂主要用于修改或饲料搅拌机或混凝土搅拌机生产,设施陈旧,个别企业甚至使用手工配置.大部分生产工人则是雇用外来务工人员,没有科研能力和技术怎么写作能力.一些公司已经采用科学的方法开发出新材料,而不是将现成的配方直接用于生产,这样就不严重影响混凝土的质量.有些品种在生产过程中也会造成严重的环境污染.

1.2.2基本策略.（1）制定了高浓度,低碱,氯萘系高效减水剂和高分子型高效减水剂的发展策略.对于低浓度的高效减水剂进行淘汰.对于具体的粉末,则控制参入量小于5%.消除氯盐型,型氯防锈防冻液的限制,主要将防冻液尿素作为主要成分.膨胀碱的含量要控制其小于1kg/m3,然而新标准却是1.75kg/m3.（2）促进液体高效减水剂的发展.特别是使用某些功能以满足复合型的高效减水剂的使用,常用木钙和萘系高效减水剂.但往往会出现沉淀,主要是低温沉淀的Na2SO4析出,并在生产Na2SO4和折木糖钙Ca（OH）2的过程中产生的硫酸钙沉淀.目前,新品种的木钠,减水率为14%,中等分子量,低气体含量,用量为12-16%,和萘系减水剂复合物混合使用不会产生沉淀.

2新材料的出现

新型建材,重量轻,功能卓越,节约生产和使用能耗低,装饰效果较好,快速,高效的装配特点等.

2.1新型墙体材料

新型墙体材料主要是混凝土空心砌块,加气混凝土砌块,石膏砌块,粘土空心砖及各种复合墙板以及其他非粘土砖墙体材料.这些材料具有防水,隔音,隔热,防潮的特点,具有工业生产,安装方便,施工速度快等特点,主要广泛用于工业和住宅建筑墙体材料.

2.2装饰材料

具有控制光线,降低噪音,节约能耗,改善环境的功能,装饰性和功能性的新品种正在开发和连续应用.

2.3防水材料

防水材料是直接影响到生活建设的重要材料.已逐步形成以卷材为主的嵌缝材料,防水涂料,辅以高,中,低档的防水材料兼容的产品,以满足不同地区,不同类型的防水需求.