新型墙体材料发展综述

    周飞霞 莫启明 王瑜

    【摘?要】新型墙体材料是今后发展的必然趋势，本文介绍了新型墙体材料的发展历史和现状，描述了新型墙体材料从无到有，从低层次到高层次的发展历程，对新型墙体材料的现状作了系统的分析。

    【关键词】新型墙体材料;发展历史;现状;趋势

    Summary of the development of new wall materials

    Zhou Fei-xia，Mo Qi-ming，Wang Yu

    （Zhejiang Yixia Construction Co.， Ltd?Shengzhou?Zhejiang?312400）

    【Abstract】New wall materials are the inevitable trend of future development. This paper introduces the development history and current situation of new wall materials， describes the development of new wall materials from scratch， from low level to high level， and on new wall materials. The status quo has been systematically analyzed.

    【Key words】New wall materials;Development history;Status quo;Trend

    传统的墙体材料不但消耗大量的土地资源，而且对环境造成严重污染。新型墙体材料是指除实心粘土砖以外采用新技术、新工艺、新材料生产的所有建筑墙体材料，具有节土、节能、利废、环保和保温隔热等多种功能，其中复合墙板不仅保温隔热，而且具有防火、吸音、防水、轻质、省料、装配灵活、节约面积、低成本等特点。

    1. 新型墙体材料的发展历史

    新型墙体材料的发展是一个逐渐发展的过程，经历了膨胀发展、治理、再上一个台阶发展，这样一个阶段，不管是发达国家或发展中国家都有这么一个阶段，每一阶段都有着一个深层次意义，即技术、质量、产品档次以及能耗、环保等个个层次的提高[1]。

    1.1?第一阶段：新型墙体材料的出现。

    起源于l8世纪的英国工业革命不仅推动了当时欧洲的经济发展，同时也推动了新型墙体材料的出现。最早是德国在1854年发明了灰砂砖，1898年建立了第一家正式的灰砂砖厂，到1905年灰砂砖厂发展到了209家;美国人在1866年获得了生产混凝土砌块的专利，但进入20世纪以后混凝土砌块才有大规模的发展;纸面石膏板1890年由美国人发明，到1902年正式投入生产;加气混凝土在1889年问世，1929年投入工业生产。

    1.2?第二阶段：新型墙体材料的初步发展。

    二次世界大战以后，各国经济迅速恢复和发展，对房屋的需求量猛增，房屋向质量和舒适度更高的方向发展，传统的墙体材料已不能适应当时的建筑需要。建筑工业化热潮兴起，大大促进了水泥工业及混凝土应用技术的发展，出现了许多工业化的建筑体系，如大板体系、框架结构等，刺激了相应的新型墙体材料的快速发展，如石膏制品、灰砂砖、加气混凝土等。

    1.3?第三阶段：科学技术的发展为新型墙体材料的发展提供了保证。

    西方国家在五六十年代基本完成了从实心粘土砖向空心砖及其他各种輕质、高强一系列功能新型墙体材料的转变，形成了以空心牯土砖为主，其它各类新型墙体材料并存的墙体材料结构体系。比利时1950年实心砖的产量占粘土砖的比例为95%，空心砖只占2%，到1970年时，实心砖的比例降到20%，而空心砖的比例提高到48%，基本实现了由实心向空心的转变。这一转变是在使用先进设备和工艺的基础上完成的。

    1.4?第四阶段：石化工业的发展为新型墙体材料开辟了新的天地。

    新型的装饰装修材料、保温隔热材料、纤维增强复合材料等都是伴随石油工业和化学工业的崛起而快速发展起来的。石化工业的发展为新型建材提供了原料保证，聚氨脂，工程塑料、沥青，纤维等原材料的供应催生了胶粘剂、涂料、壁纸、地板革、塑料门窗、塑料地毯、防水卷材，玻璃钢等产品，以及五花八门的铝塑复合板、阳光板等新型墙体材料。

    2. 新型墙材的发展现状

    2.1?新型墙体材料的研究现状。

    经过近几年的发展， 新型墙体材料如雨后春笋般发展壮大， 新型墙体材料的产量快速增长， 经济效益和社会效益显著;生产设备技术与产品质量、档次、功能方面有了很大提高;产品生产逐步向规模化发展。

    2.2?新型墙体材料的分类。

    现行新型墙体材料主要可以分为六个大类[2]：（1）非粘土砖，包括孔洞率大于25% 非粘土烧结多孔砖和空心砖，混凝土空心砖和空心砌块，烧结页岩砖;（2）建筑砌块，包括普遍混凝土小型空心砌块，轻集料混凝土小型空心砌块，蒸压加气混凝土砌块和石膏砌块;（3）建筑板材，包括玻璃纤维增强水泥轻质多孔隔墙条板，纤维增强低碱度水泥建筑平板，蒸压加气混凝土板，轻集料混凝土条板，钢丝网架水泥夹芯板，石膏墙板（包括纸面石膏板、石膏空心条板），金属面夹芯板（包括金属面聚苯乙烯夹芯板，金属面硬质聚氨酯夹芯板和金属面岩棉、矿渣棉夹芯板），复合轻墙板、条板;（4）原料中掺有不少于30%的工业废渣.农作物秸杆、垃圾、江河（湖、海）淤泥的墙品;（5）预制及现浇混凝土墙体;（6）钢结构和玻璃幕墙。

    2.3?现行应用最广泛的几种新型墙体材料产品。

    2.3.1?混凝土砌块。

    应用广泛、生产工艺简单、生产效率高、价格低廉的特点，在世界各国的应用比较广泛。美国目前年消费量约在5000万立方米，占本国墙体材料总量的34%;日本也是混凝土砌块应用大国，其产量约占本国墙体材料总量的33%，与美国不相上下;在欧洲，混凝土砌块的用量占墙体材料的比例约在10～30%之间[3]。其品种达2000余种，有各种颜色和不同规格的承重和非承重的墙体砌块、装饰砌块，有各种花色的铺地砌块、城市建筑用的护坡砌块、挡土用砌块、草地砌块等，有用普通混凝土制成的砌块也有用各种轻质混凝土制成的砌块。

    2.3.2?石膏板。

    目前美国年生产量约2O亿立方米，人均年消费量为8.1立方米，是世界上生产和应用量最大的国家;日本自60年代开始大规模生产石膏板，目前的年产量为6亿立方米;其它石膏板生产量较大的国家有加拿大、法国、德国、俄罗斯等。新建居民住宅中，几乎所有的内隔墙和顶棚都采用纸面石膏板。这种板生产能耗低，生产效率高。并具有板面平整、装饰效果好、轻质、强度高、防火、隔声、隔热，对室内湿度能起调节作用，干法作业、施工速度快等优点[4]。它一问世，就受到建筑界的关注和采用，被逐渐发展为内墙材料的主导产品。有普通型、防火型、防水型等产品，分别适用于建筑不同的场合。如卫生问内墙贴面多采用防水石膏板一壁炉内墙则采用防火石膏板，顶棚贴面多采用薄型普通石膏板。石膏板施工很精细，内墙贴面棱角处一般都外加有金属护角，以保护石膏板免受碰撞损坏。

    2.3.3?灰砂砖。

    产品种类很多，从小型砖到中型砌砖规格多达十几种。有素色和彩色之分，能适合各种建筑的不同需要。灰砂砌塊均为凹槽连接，具有很好的结构和稳定性。除用于外墙和内墙承重和非承重的灰砂砖和砌块外，还有灰砂地面砖、屋面砖、饰面砖和各种异型砖，如U形砖、圆形砖、承口砖和气孔砖，还有轻质灰砂砖和灰砂板等[5]。德国是灰砂砖应用最早、使用量较大的国家。目前有灰砂砖厂l61家，年产量55亿块左右。灰砂砖占墙体材料总量比例仅次于粘土砖（41%）达32%， 产量较大的国家还有俄罗斯、波兰和其它东欧国家。

    2.3.4?加气混凝土。

    前苏联是加气混凝土产量和用量最大的国家，其次是德国、日本和一些东欧国家。加气混凝土在这些国家的生产、施工、应用技术已经非常成熟。在原料方面，加大了对粉轧灰、炉渣、工业废石膏、废石英砂和高效发泡剂的综台利用。通过采用新技术、新工艺和掺高强水泥，提高加气混凝土的强度，降低密度。法国、瑞典和芬兰已将密度小于300kg/m。的产品投入市场，产品具有较低的吸水率和较好的保温性能。

    2.3.5?轻质复台板。

    国外的轻质板是在70年代以后才开始发展起来的。产品的种类很多，包括纤维增强水泥（GRC）板、石棉水泥板、硅酸钙板。凡是与各种保温材料（光棉、矿棉、聚苯乙烯等）复合而成的或单一板材组成的复合板都属于轻质复合墙板的范畴。这些板材的生产线，在国外并不很多，但每条线的生产量非常大。新的产品还在不断地增加，如德国Handle公司新开发的生态墙板是一种轻质高强墙板。它是以水泥、石膏或石灰为原料，掺加一定量的纤维和外加荆，采用真空挤出成型。可作为承重或非承重墙板。该公司已将中国列为该产品开发的重点市场。

    3. 新型墙体材料在实际应用上的优势

    新型墙体材料和传统墙体材料相比，其建筑应用方面优势主要有：（1）保温隔热性能好;（2）能耗低;（3）强度等级高;（4）自重轻，有利于地基处理和抗震;（5）施工速度快;（6）节省砂浆;（7）增加使用面积;（8）防渗水性能优于传统墙体材料[6]。

    4. 我国新型墙体材料发展中存在的几个问题

    4.1?新型墙体材料发展速度落后于传统墙体材料。

    我国1988年新型墙体材料的产量较1978年增长近一倍，平均每年增加18亿块，而传统墙体材料则增长327%，平均每年增加了342.5亿块。传统墙体材料的基数和增长速度均大于新型墙体材料。

    4.2?新型墙体材料在地区间发展很不平衡。

    各个地区的条件不同，发展新型墙体材料进度便存在着显著的差距。据1988年的统计资料，全只有7个省订亍新型墙体材料占墙体材料总的比重大5%，最高为福建省，占63.2% ，最低为浙省，仅为0.18%。

    4.3?新型墙体材料品种的产量有波动。

    由于技术、经济上的原因，新型墙体材料的有些品种生产不稳定，在非粘土砖和建筑砌块两大类中表现较为明。个别地区曾出现暂停产或转产现象，使历年的总产最波动很大。

    5. 新型墙体材料发展趋势

    （1）随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，新型墙体材料的发展呈现出一种向多元化发展的状况，对材料和制作方法有了更多的选择。目前已经研制出EPS板或挤塑聚苯板（XPS板、聚氨酯硬泡体、硬质聚氨酯泡沫塑料、保温浆料涂层、稻草板墙体、岩棉、玻璃棉、泡沫玻璃、水泥聚苯板（块）等多种最新的新型墙体材料[9]，随着生产和施工技术的逐渐成熟，这些最新的新型墙体材料产品必将会有大展宏图的希望。

    （2）发展利废墙材产品是新型墙体材料发展的主导方向[10]。目前，固体废料除可提取一部分能源、贵金属和其它物资外，用于制作建筑材料。用含能高的将煤灰、煤矿石和炉渣生产水泥、砖、砌块等墙体材料;用稻草、棉杆、花生壳等农业有机废料制作轻质板材等[11]。利用这些固体废料制作墙材，是新型材料领域今后需研究的一个新趋势。

    在能源建设资金有限的情况下，解决能源不足的出路主要在于降低能耗、节约能耗，而降低材料生产能耗是我国目前经济发展状况下节能的主要方面，因此发展新型墙体生态材料意义深远。

    参考文献

    [1]?社文丽.国外新型墙体材料的发展现状和趋势[J].国外建材科技.2001.

    [2]?李职云.新型墙体材料的发展[J]. 北京赛博思金属结构工程有限公司 2008.

    [3]?吕永桃.孙道胜.丁益.王爱国.张伟.墙体材料的现状及进展[J]. 吉林大学建设学院吉林建筑工程学院土木工程学 2007.

    [4]?李建珍.论新型墙饰本才料的发展[J].科技情报开发与经济.2007.