无机非金属材料在民用建筑中的应用评价研究王中美1

(整期优先)网络出版时间:2019-11-21
/ 2

无机非金属材料在民用建筑中的应用评价研究王中美1

王中美1靳鸿飞2

1山东东汇工程检测鉴定有限公司山东济南250002;2山东省建筑材料工业设计研究院山东济南250002

摘要:我国社会不断进步发展,城乡差距越来越大,问题越来越突出,最近几年,随着城镇建设发展,到处高楼矗立。由此我们可以推断,在建筑工程实施过程中,将不可避免地用到大量建筑材料,使得建筑能耗不断上升。站在建筑使用物料角度,一般情况下,多实用无机非金属材料,在建材行业未来发展中,节能环保材料的使用是工作重心。本文进一步研究了无机非金属材料在民用建筑中的应用评价。

关键词:无机非金属;民用建筑;评价

前言:在民用建筑中,无机非金属材料在其中占据非常重要的作用,其应用的科学性和有效性对建筑领域发展至关重要。虽然,无机非金属材料备受业界人士青睐,而且其应用范围都非常广泛,但是,因为我国针对无机非金属材料的应用和研究仍处于发展阶段,所以,在其井喷式发展中出现了诸多不足和问题。为了更好地保障我国民用建筑的进步和发展,为了我国工业领域和建筑领域的发展打下坚实的基础,为了不断提升我国综合实力,科学评价和认真分析无机非金属材料在我国民用建筑中的应用是十分必要的。因此,本文根据我国无机非金属材料应用的具体情况做了更进一步的分析。

1现代无机非金属材料及其分类组成

1.1现代无机非金属材料综述

起初,无机非金属材料主要以硅酸盐材料为主,最早出现在20世纪40年代。如今,社会不断进步发展,科学技术不断推陈出新,近几十年来无机非金属材料的种类和功能得到了广泛的扩展。无机非金属材料是当今世界上使用最广泛的三种材料之一。现代无机非金属材料主要包括陶瓷玻璃、耐火材料和一些特种陶瓷等新型无机工程材料。无机非金属材料一般具有硬度高、防水性能强、耐腐蚀、耐高温等特点。

1.2现代无机非金属材料的分类与组成

根据现代无机非金属材料的性质,可分为功能材料和工程材料。

1)光学、电学和生物材料共同构成了功能材料。其中,电学材料主要涵盖了:电导材料、磁性材料以及电子材料等。而生物材料通常指存在于生物体中的生物惰性材料、活性材料以及生物体中能够被充分吸收的材料。

2)工程材料主要由耐高温性、耐磨损、抗震性能强等特征的材料组成。例如:Al2O3等材料。

2.无机非金属材料的发展

随着我国现代科学技术的飞速发展,传统材料和具有各领域、各行业要求的特殊性能的新材料取了质的飞跃。同时,各项突破和高速发展决定了无机非金属材料的研究、开发和生产速度。在1940年之前,无机非金属材料通常被认为是天然石材加工而成的产品。这些产品主要包括:

(1)黏土制品,主要以天然黏土为原材料制作而成。

(2)玻璃、陶瓷、水泥和部分耐火材料等都是由各种非金属矿物材料熔化制成。

(3)人工水晶,主要是以纯正的非金属矿物为主要原材料,经过专业生产制作而成的艺术品。

(4)1940年以后,生物材料领域和航空航天领域等都取得了突破性的进步,一些新型材料也随之应运而出,使得非金属材料的类型和名目更加丰富多样。此外,人们生活水平越来越高,广大居民对材料功能要求也在逐步提升,而传统材料已经跟不上时代发展的脚步,不能满足当代人的实际需求。因此,人们根据先进的科学技术不断研发新材料,不断寻找和改进新材料的生产方式。自此,现代无机非金属材料的品种得到了迅猛发展。无机非金属材料的范围越来越广泛,其定义也发生了相应改变。在现代社会中,除了有机高分子材料和金属以外的材料,都视为无机非金属材料。此外,无机非金属材料已经开始成为民用建筑中不容错过的支柱材料。这表明无机非金属材料对现代民用建筑至关重要。

3.新型无机非金属材料在民用建筑中的应用评价

3.1被应用在墙体砌筑上

在进行民用建筑墙体砌筑时,势必会消耗大量砌块,而利用无机非金属材料制作而成的砌块往往会包含混凝土小型空心砌块,陶粒混凝土砌块以及加气混凝土砌块,在实际应用过程中,都取得良好的反应。混凝土小型空心砌块主要以砂子、石头、水泥等为主要原材料,拥有25%-50%的空心率,在进行多层和高层民用住宅建设时,广泛应用这些材料,大大增加了新型墙体材料的产量,将其应用到墙体砌筑上,可以大大提高施工效率,同时获得平整度良好的墙面,此外,此种材料由于自身重量极强,使得砌筑墙面拥有良好的耐热性和抗震性,同时还具备很高的强度,就当前情况来说,此种材料多用于砌筑非承重墙,而伴随着砌块强度等级的不断提升,目前也可以被用于多层建筑承重墙上。

3.2材料应用

就民用建筑工程而言,通常情况下,业界人士将降低室内热量向外扩散的材料称为保温材料,而将阻碍室外热量向内扩散的材料称为隔热材料。其中包括有机非金属、无机非金属以及金属。其中,相对于无机非金属来说,有机非金属缺少一定的结合性,同时耐腐蚀性相对较弱,在合成时,不可避免地会消耗大量能源;而金属使用范围往往受到限制,耐腐蚀性能差,同时对技术要求极高。由此可见,从而推广性、应用价值以及可行性上,无机非金属材料明显优于其他材料,不仅拥有抗腐蚀、耐热等多项良好性能,而且还能达到承载要求。在目前民用建筑中,硅藻土、膨胀蛭石以及岩棉等保温材料最为常见。硅藻土是一种典型的多孔材料,质地柔软,重量轻,而且研磨成粉末以后,还具有良好的吸水性。

针对建筑墙体材料来说,新型无机非金属材料包括加气砌块和小型空心砌块。现阶段,在建设高层建筑时,会用到大量的小型空心砌块,除强度较高意外,还具有很好的耐热性,而且自身重量很轻,便于施工;加气砌块因具备良好的整体性,而且自身重量很轻的特点,一旦不幸发生地震,也不会产生较大惯性力,因为被广泛应用在抗震设防区。实践研究表明,建筑工程施工过程中,科学合理使用加气砌块,能够减少接近40%的普通转换结构重量,同时还具备良好的抗压强度,通过28天的标准养护,砌块抗压强度能够实现1平方厘米承重25公斤以上,它是一种理想的环保材料,从而能够完全满足建筑施工规范和设计要求。

3.3应用评价

现阶段,社会经济发展日新月异,建筑行业也随之蓬勃发展,从而促进社会经济和广大居民生活质量的进一步提升。在此发展过程中,也带来了许多新问题,其中资源短缺和环境污染是我们面临的最大难题。为了有效改善这一局面,建筑施工应不断引入新的配套技术和无机非金属材料,将其合理有效应用,不仅能够发挥其无机材料的巨大价值,满足行业实际发展需要,而且还能够实现节能环保。举个简单的例子,在建设某民用建筑工程时,此项目被定义为“无机非金属材料项目”,在具体设计过程中,相关工作人员要有针对性地采取一些节能措施,比如机械设备以及生产工艺等方面,这样,项目在一年内,总用水量达到7.3万立方,总用电量约为54万kwh,综合能源总消耗量相当于72.6吨标准煤。与传统生产技术和机械设备相比,年标准煤耗可降低近21.7吨,总节能率可达27%。由此可见,该项目拥有良好的节能效果,与传统材料和生产工艺相比,具有不可取代的优势。

结束语

综上所述,在我国民用建筑中,无机非金属材料在其中发挥着巨大作用,对促进我国建筑业的发展也具有很强的指导作用。因此,在应用无机非金属材料时,需要一直保持科学严谨的态度,有效结合现代科学技术,从而推动建筑行业的蓬勃发展,切实保障其能够符合社会和国家发展的需要。

参考文献

[1]王大博,孙艳艳.浅谈我国无机非金属材料的应用与发展概述[J].黑龙江科技信息,2011(13):11.

[2]张超,邓显伟.无机非金属材料课程在复合材料专业中的教学探索[J].教育教学论坛,2016(44):130-131.

[3]姚飞飞.无机非金属材料在民用建筑中的应用评价研究[D].石家庄:河北科技大学,2013