曹國興
(河北 廊坊 065000)
隨著建筑業(yè)的發(fā)展和人民對(duì)居住要求的不斷提高,建筑材料取得了長足的發(fā)展。建筑材料正從高強(qiáng)度和高韌性等傳統(tǒng)的發(fā)展方向發(fā)展到了綠色建材和智能建材的發(fā)展方向。
本文將從高強(qiáng)度、高韌性、綠色建筑、智能材料四個(gè)方面介紹建材的發(fā)展之路。同時(shí)也對(duì)新型建材的應(yīng)用提出了一些政策措施。
建筑材料是建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際載體,為了建更高更大跨度的建筑結(jié)構(gòu),就要求建筑材料具備高強(qiáng)度和高韌性的特點(diǎn)。接下來將從高強(qiáng)度、高韌性兩個(gè)方向介紹傳統(tǒng)建筑材料。
常用的建筑材料就是鋼筋和混凝土,所以將分別介紹一些高強(qiáng)度混凝土和高強(qiáng)度鋼材的發(fā)展。
1.高強(qiáng)鋼材:建國初期我國的鋼材產(chǎn)量較少,更別說高強(qiáng)鋼,而且限值將鋼材使用到建筑工程當(dāng)中。隨著改革開放的發(fā)展,鋼材大量的應(yīng)用到了建筑領(lǐng)域,而且高強(qiáng)鋼 Q445、Q545 等更高強(qiáng)度的鋼材不斷的出現(xiàn)。而且 Q345 鋼材大量用于建筑結(jié)構(gòu)中。西安建筑科技大學(xué)和同濟(jì)大學(xué)對(duì)高強(qiáng)鋼的穩(wěn)定性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,這也使得高強(qiáng)鋼可以廣泛的應(yīng)用于實(shí)際的工程當(dāng)中。
2.高強(qiáng)度混凝土:從開始的 C15 發(fā)展到了現(xiàn)在的 C100 甚至更高,在實(shí)際的工程項(xiàng)目中,C60 的混凝土應(yīng)用較多,而且這項(xiàng)技術(shù)使得混凝土建筑結(jié)構(gòu)的高度不斷的刷新。但是高強(qiáng)度混凝土隨著強(qiáng)度的增強(qiáng),其韌性相對(duì)較差,這也是制約其向更高強(qiáng)度發(fā)展的因素。因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)中,一般不一定是強(qiáng)度起到控制,有可能是裂縫或者是舒適度起控制作用。
高延性混凝土就是高延性建筑材料的代表。鄧明科教授在該領(lǐng)域進(jìn)行了大量的研究,并將該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到抗震加固領(lǐng)域, 取得了良好的效果。
高延性建筑材料也從材料的角度滿足抗震性能化設(shè)計(jì)的要求,是一個(gè)很好的研究方法,較高強(qiáng)度混凝土的研究方向具有學(xué)術(shù)研究前景。
建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展到了智能建筑和綠色建筑的今天,建筑材料的發(fā)展必須與其保持一致。保溫材料、墻體材料、主要的建筑材料都呈現(xiàn)出智能和人工傾向,具備自適應(yīng)和智能控制的特點(diǎn)。接下來將主要介紹環(huán)保材料和智能材料。
綠色建筑是建筑發(fā)展的重要方向,對(duì)建筑材料提出了更高的要求,環(huán)保建材的研發(fā)就勢在必行。比如利用礦渣、煤粉等固體廢棄物來建造墻體,由石膏空心墻板代替原來的實(shí)心粘土墻體,這樣既滿足功能要求,要環(huán)保。
由于環(huán)保意識(shí)深入人心,人們對(duì)建筑材料在原有功能的基礎(chǔ)上,更看重材料是否環(huán)保、是否會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生威脅等方面的功能,因此環(huán)保建材具有廣泛的發(fā)展空間。
智能建筑材料的發(fā)展跟智能建筑分不開。隨著建筑有控結(jié)構(gòu)的發(fā)展。智能傳感器的應(yīng)用。壓電陶瓷、機(jī)敏材料、復(fù)合智能材料不斷的涌現(xiàn)。而這些材料最大的特點(diǎn)是能夠感知外部世界的變化,并作出相應(yīng)的調(diào)節(jié)。能過通過對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)的感知, 調(diào)整材料的性能。
作動(dòng)器和阻尼器中應(yīng)用這些智能建筑材料,可以實(shí)現(xiàn)良好的控制。而且壓電材料能夠在發(fā)生大變形的情況下,當(dāng)外力消失的時(shí)候自動(dòng)回復(fù)原來的變形。如果發(fā)生地震,就會(huì)通過自身的感知,實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)的響應(yīng)控制。這種建筑材料目前價(jià)格較高,但是未來在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用還是有很廣闊的市場。
對(duì)于劣質(zhì)的建材,需要在政策上予以取締,鼓勵(lì)新型建材的應(yīng)用,可以適當(dāng)?shù)慕o以獎(jiǎng)勵(lì)。
建筑材料直接關(guān)系著建筑工程的質(zhì)量,因此對(duì)于建材行業(yè)一定要進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管,希望能夠?qū)瘟咏ú倪M(jìn)行懲罰。建立合理的監(jiān)督和檢測機(jī)構(gòu),對(duì)出廠的建筑材料進(jìn)行嚴(yán)格的審查和把關(guān)。
對(duì)于新型建筑材料的質(zhì)量也需要嚴(yán)格把關(guān),應(yīng)該按照行業(yè)的最高標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測,因?yàn)楫吘箲?yīng)用還不成熟,可能出現(xiàn)的問題還有很多。所以建議一定要對(duì)質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)。
新型建材的使用,需要大量的具有新型建材職業(yè)素養(yǎng)的產(chǎn)業(yè)工人,而目前國內(nèi)的施工作業(yè)人員普遍文化素質(zhì)較低,不能嚴(yán)格執(zhí)行新型建材的使用標(biāo)準(zhǔn)。因此,企業(yè)需要建立專業(yè)的施工作業(yè)人員,并對(duì)其進(jìn)行專業(yè)的訓(xùn)練,而且最好讓新技術(shù)的研發(fā)人員到現(xiàn)場指揮工作,這樣會(huì)極大的促進(jìn)新材料的發(fā)展,同時(shí)可以保證新材料的良好性能。
目前新型建材的研發(fā)屬于高尖端科技,而且該項(xiàng)事業(yè)關(guān)乎民生,馬虎不得。而目前的建材企業(yè)研發(fā)能夠明顯不足,造假現(xiàn)象卻有很多。高延性混凝土本身是鄧教授研發(fā)的,但是這項(xiàng)技術(shù)在市場上一出現(xiàn),各種高延性混凝土都在建筑市場流通, 這樣會(huì)對(duì)整個(gè)建材事業(yè)的發(fā)展很不利。建立高水平的研發(fā)團(tuán)隊(duì),才是一個(gè)建筑材料企業(yè)不斷革新的源泉。而且一定要注意梯隊(duì)培養(yǎng)。讓新型建筑不斷的發(fā)展下去,這將會(huì)帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)的進(jìn)步。
本文主要介紹了建筑材料的發(fā)展方向,并對(duì)其做了簡單的評(píng)述。針對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用,提出了一些相應(yīng)的措施,用于保證新型建材良好的應(yīng)用于建筑工程當(dāng)中。同時(shí)也希望新型建材能夠研發(fā)出更智能的材料。