建筑工程应用新材料

【摘 要】高性能、高技术的有机硅聚合物以多种方式应用于新型的建筑及创新设计之中,使得数千种建筑材料的性能更好、寿命更长.如今,更多的设计选择意味着我们能够为子孙后代节约更多的资源.

【关 键 词】新型建筑材料；有机硅

有机硅可以保护建筑结构的完整性,使其经受住时间的考验.有机硅密封剂（俗称有机硅胶）、粘合剂、结构性装配材料及涂料具有极佳的抗热、风、湿及化学品侵蚀的特性,即使在极端恶劣的气候条件下也可以减缓外界对建筑以及建筑材料的侵蚀.

一、有机硅的特点

1.提高强度

有机硅可以提高建筑材料的强度及结构性能.它甚至可以将多种不同的材料粘合在一起,例如混凝土、玻璃、花岗岩、大理石、铝材、钢材以及塑料等材料.

2.改善性能

现代建筑对材料的要求令人难以置信.有机硅通过增进材料的强度、赋予设计高度的灵活性,来满足这些要求.例如,有机硅密封剂及装配材料可以使中空玻璃板具有更好的抗热、抗紫外线以及抗震特性,使其达到足够的强度以用于大型建筑结构.在不牺牲结构的完整性或隔离性的前提下,建筑物可以获得更多的自然采光.因此,世界上一些最壮观的建筑通过使用有机硅材料以获得良好的采光也就不足为奇了.

3.保护遗产

有机硅可以用于修复历史建筑而不会对其外观造成破坏.有机硅密封剂及粘合剂形成的保护层可以对天然材料起到加固的作用,并使其抗水性及透气性得以增强.因此,有机硅可以在不破坏原始材料完整性的前提下,帮助剥落的墙面、破损的结构以及老化的接合处恢复其强度及透气性.

二、应用的范围

以下的各种应用,充分说明了有机硅可以长期满足施工人员、建筑师、设计人员、工程师以及其他各类建筑专业人员在建筑方面的性能要求及审美标准.

1.工程密封剂及粘合剂

有机硅非常适合于材料的粘合,可以用于扩建、建设、连接以及移动接缝（例如桥梁）.弹性接合处所具有的物理弹性,能够将物体位置固定的同时,还可以缓冲因温度、湿度、风力以及其它环境因素变化而造成的材料之间的自然移位和运动.在新铺及修补的混凝土路面接合处使用的有机硅可以增加高速公路、机场跑道、桥梁、船坞、车库及住宅街道的使用寿命.有机硅可以承受剧烈的膨胀及收缩变化.同时,有机硅不会与繁忙的工业路面上常见的燃油、液压油以及清洁溶剂等材料发生化学反应.

2.建筑密封剂及粘合剂

暴露于自然环境之中仍然是令工业及商业建筑的建筑师及施工人员感到头痛的首要问题.结构装配系统中使用的有机硅可以长期保护建筑的外观及质量.无论是使用有机硅生产出的材料还是使用有机硅表面涂层的材料,最终的产品几乎都可以不受阳光、雨水、冰雹、雪、热、冷、紫外辐射及大气污染的影响.由于弹性、抗张强度、硬度以及粘合等设计特性不会随时间发生较大的改变,因此建筑物的使用寿命更长、维护需求也更少.

在恶劣气候、火灾、地震、爆炸或违法侵入的情况下,保护式或防冲击式窗户中使用的结构密封剂可以为住户或路过的行人提供更多的保护.有机硅装配系统可用于新建筑物的工业压膜窗户以及现有窗户的胶膜.效果――降低了破损的玻璃碎片从窗框上脱落的可能性,安全性得以提高.结构密封剂还具有出色的隔离性.制造商通常将有机硅用于制作建筑外墙的中空玻璃板及部件.玻璃可以有效地经受寒冬、酷暑、紫外线以及潮湿等外界环境,并且具有有机硅的低吸水、高粘合的特性.

3.建筑涂料

添加有机硅之后的涂料可以经受多年的室外气候条件而不受侵蚀,因此可以用于装饰及商业用途.有机硅可以方便地加入包括粉状涂料、液体涂料、底漆以及清漆在内的各种涂料之中,使得上述涂料成为“随时可用的”水性、粉状、乳状材料.在石料、灌浇及预制混凝土、有槽石块、砖块、灰泥等材料中,涂料的作用更为突出.有机硅树脂乳胶及石膏都是最为现代、最为成功的外用涂料.有机硅树脂粘合剂不仅可以堵塞孔洞,使其具有抗水性,还可以加强使其结构强度.有机硅底漆也可以强化下层材料,增强表层涂料的粘附性能.

4.工业涂料及维护

“工业强度”一词就是针对有机硅制成的材料而产生的.工业表面――桥梁、钻井平台、铁路车厢――必须能够出色地抵抗各种破坏性条件,同时必须较消费涂料更加耐用.防蚀涂料及石膏中的有机硅能够保护工业表面及结构,使其寿命更长、更加美观.归功于有机硅技术的突飞猛进,如今的外用涂料不仅更加耐用,而且具有更好的承受日晒、盐蚀、污染以及老化的能力.有机硅涂料具有出色的粘合、颜料分散以及抵抗化学品、恶劣气候、各种污染等特性.新的有机硅增强型涂料可以保持外用涂料的弹性,使其耐受结冰/解冻而不会产生裂缝、粉化、剥落或起泡.有效减少油料、汽油、盐雾以及酸雨等化学物质对表面涂层的侵蚀.污染、车辆以及其它不利因素造成的玷渍及磨损不会对工业表面的寿命造成影响.

5.抗水添加剂

水可以对建筑造成最为严重的损害.水分及潮湿可以侵蚀外表、消耗接合处的粘合剂、降低结构的隔热性并且可能将细菌等有害物质传递至建筑内部而增加健康的风险.有机硅石料抗水剂可以提供最为有效的防水保护.防水剂可以加入任何种类的涂料、石膏以及面漆之中,使得建筑材料的防水性能更加出色,并且可以优化涂料的抗水、防水以及水汽渗透性能.与其它涂料不同,有机硅防水剂不会密封孔洞,而是在孔壁上形成极薄的一层保护膜,在不牺牲材料透汽性或“透气”的条件下减少水分的进入.外部水分无法渗入材料,但内部积累的湿气仍能逸出.抗水处理在普通及增强型混凝土、加气混凝土、天然石料、石灰石、砌砖以及灰砂砖中特别有效.有机硅可以防止玻璃因湿气侵入而起雾.

结束语

有机硅应用及技术的不断进步更好地满足施工人员、建筑师以及设计人员在设计和结构上的精确需求,含有有机硅的粘合剂、密封剂使得模块化住宅建设发生了革命.

在新建及老旧建筑上使用有机硅材料可以降低清洁、维护、营运以及更换的成本.

有机硅可以重现我们某些引以为荣的历史建筑,保证我们能够为子孙后代留下这些经典建筑.