复合塑料建筑模板的应用研究进展

王娟芬

（东南大学成贤学院，江苏省南京市 210088）



复合塑料建筑模板的应用研究进展

王娟芬

（东南大学成贤学院，江苏省南京市 210088）

摘 要：综述了建筑模板的发展历程和使用概况。木质胶合模板、组合钢模板以及竹胶模板存在高能耗、高物耗、高污染等不同程度的弊端，而复合塑料建筑模板不仅符合绿色施工的要求，也是节约资源的一项重要措施，更是我国建筑模板行业未来的发展趋势。通过分析复合塑料建筑模板的特点及优势，指出了我国复合塑料建筑模板的巨大发展空间。因此，复合塑料建筑模板的应用前景广阔，将成为模板行业今后发展的主要方向。

关键词：建筑模板 复合塑料 绿色环保 节约资源 发展前景

在建筑工程中，模板工程是混凝土成型的重要组成部分，也是施工设计的重要内容。模板工程的好坏不仅影响工程进度，也决定了钢筋混凝土结构的质量。目前，建筑模板材料主要分为钢材类、木材类和塑料三大类。钢材类模板主要指组合钢模板，大型工程中应用十分广泛，可以说是当下的主流模板。木材类模板通常指木模板和胶合模板，由于木模板耗材量大，周转次数少，性能不高已经被淘汰，而胶合模板具有灵活的规格，可以满足各种形式的混凝土浇筑，在国内外应用较受欢迎。塑料模板不仅绿色环保而且节能，使用塑料模板方便快捷，可满足各种施工需要，能够实现“四节一环保”的文明施工要求，因此，复合塑料建筑模板具有广阔的应用前景。本文综述了复合塑料建筑模板的应用状况和发展前景。

1 我国建筑模板发展和使用概况

我国建筑模板自使用以来就采用木模板，直到1978年，才从国外引进了组合钢模板和木材类胶合模板。此后，国家推行“以钢代木”政策，组合钢模板得到了大力推广，并很快占据了市场的半壁江山，而传统木模板也逐渐被胶合模板取代。随着社会经济建设的高速发展，我国每年消耗的钢材和木材数量十分惊人。为改变这种资源消耗状况，1993年，国家科学技术工业委员会批准了钢竹模板和竹胶模板作为重点推广项目［1］。尽管有多种建筑模板（包括新型塑料建筑模板）问世，但仍然是以钢材、木材和竹材为原料构成的模板占据市场主流。2014年，建筑模板的消耗量为11.42 亿m2，包括2.05 亿m2的竹胶模板、3.17 亿m2钢模板和6.20 亿m2木质胶合模板［2］。

木质胶合模板、组合钢模板以及竹胶模板都存在不同程度的弊端，使其应用受限。其中，木质胶合模板因价格低廉，目前仍拥有主要的市场份额。建筑施工中的双面覆膜木质胶合模板周转次数最高可达25次，而普通木质胶合模板周转3次就无法再使用了。根据当前建筑业的发展和模板的使用情况，我国每年需消耗33.5 万公顷的森林才能满足建筑行业对木质胶合模板的需求；但我国是木材资源短缺的国家，森林覆盖率不及世界平均水平的60％，人均森林面积还不到世界平均水平的25％。由于建筑行业的快速发展，木材消耗量大，树木成长速率远不及木材消耗速率，木模板的高需求破坏了自然环境，与绿色施工的宗旨背道而驰。

与木模板相比，组合钢模板不仅周转次数高，而且可以回收利用。国家对组合钢模板制定的设计标准，有125种规格，但目前市场上的规格仅有40种，配件28种，每家钢模板企业一般只生产3～4种规格。这就导致建筑钢模板施工缺乏标准构件，一旦出现标准构件缺失问题，就会找其他替代品，无法充分发挥模板体系的作用。因此，钢模板的使用效果就降低了很多，而且质量也不高，施工效率低下［3］。除此之外，钢模板的尺寸较小，拼缝较多，如果遇到大面积清水混凝土施工，该模板就很难适用；另外，钢模板质量大，搬运时费力费时，而且制作工艺繁琐、配件多、原料消耗多，冶炼时会造成环境污染。

竹胶模板具有幅面大、表面光滑、强度高、耐磨、易脱模、成本低以及反复使用率高等特点，因此市场份额较大；但竹胶模板对生产工艺要求十分严格，对施工要求也比较高。在生产过程中，一旦出现胶合强度不高的状况，就会导致竹胶模板分层开胶，降低使用率。胶合强度是生产竹胶模板的一个重要参数，该参数由黏胶剂质量和热压工艺决定。黏胶剂质量在生产过程中受多种因素影响，不同公司生产的黏胶剂质量会有所差异，很难保证其稳定性，因此，会影响竹胶模板的质量。

复合塑料模板是一种新型的绿色环保和节能型模板，使用复合塑料模板方便快捷，可满足各种施工需要，因此，复合塑料建筑模板具有广阔的应用前景。

2 复合塑料建筑模板的特点

与其他模板相比，复合塑料建筑模板的生产能耗较低（如聚氯乙烯的生产能耗仅为钢材的20.0％、铝材的12.5％），因此，推广复合塑料模板是“以塑代钢”、“以塑代木”、节约资源和能耗的重要措施。国外复合塑料模板发展较快，在欧美等国家的发展更是迅速，有取代组合钢模板和胶合模板的趋势，并且正向组合铝框以及钢框塑料模板演化［4］。复合塑料模板不仅可以作为浇筑混凝土的竖直和水平支撑面板，还可以对图案进行预先雕刻并用于装饰。复合塑料模板可以达到浇筑混凝土所需的刚度，如果与木框或者钢框组合还可以大幅提高其周转次数。德国Hunnebeck模板公司于2003年研制的铝框塑料模板，周转次数可达300 次以上。韩国韩华集团研发的玻璃纤维增强塑料模板，又称GMT塑料模板，可用作楼板模板和墙体模板，是未来的发展趋势。除此之外，欧美等有些国家已将塑料模板用于海底隧道、跨海大桥、桥梁等市政工程，因此，塑料模板的应用前景十分广阔。总之，无论从成本、环保、节约资源还是应用前景的角度考虑，复合塑料建筑模板都会成为模板中的重要研究内容。

我国复合塑料建筑模板也经历了30多年的发展历程。目前研制的复合塑料建筑模板整体性能较好，吸水膨胀率较低，即使长期泡在水中，也不会分层，更不会影响模板的尺寸；而且其表面硬度高，韧性好，在极寒冷地区和高温地区都不会影响其使用。复合塑料建筑模板的加工性能较好，可采取任意方式组合，能承受各种施工的载荷，并且在施工过程中不易爆膜；复合塑料建筑模板耐酸、耐水、耐摩擦，而且容易清洁，使用寿命也长，可以使用8 年之久；复合塑料建筑模板质量轻，在施工过程中无论是转移还是拆装都非常快捷，节省人力和工期，可以极大加快施工速度，与国外相比，还有更为广阔的发展空间［5］。

3 复合塑料建筑模板的优势

3.1 施工方便快捷

复合塑料建筑模板在施工过程中具有许多优势：1）模板板面平整、光滑，且缝隙小，能满足清水混凝土施工的要求，因此，建筑物不需要二次抹灰；2）模板质量轻，在施工过程中可极大减小劳动强度；3）模板的规格比较灵活，在各种建筑施工中均可使用；4）模板可锯、可刨、可钉；5）部分模板强度较高，并且可以以模块形式进行拼装，因此，可简化支撑体系，这样就节约了木方，也减少了拆模工序。

3.2 使用寿命长

建筑工程中，使用复合塑料建筑模板省工、省料还省时。在施工过程中不需要特殊保养，也不需要脱模剂，更重要的是，模板的使用次数多、使用寿命长［6］。

3.3 物理性能好

复合塑料建筑模板物理性能好，耐热、耐老化。使用复合塑料模板不受雨天、高温、严寒等恶劣天气的限制，可在雨天或者水上施工作业，也可在高温（60 ℃）及严寒（-20 ℃）条件下施工。

3.4 环保性能好

使用复合塑料建筑模板可以做到无污染、无建筑垃圾，可全部回收使用。复合塑料模板的生产需要大量塑料，废弃塑料（如“白色垃圾”）完全可以当作原料使用，因此，使用塑料模板是绿色施工的重要保障。

4 复合塑料建筑模板的发展意义

4.1 绿色施工的有力保障

使用复合塑料建筑模板完全可以做到无污染、无垃圾、无噪音、无粉尘，并且在施工过程中不需要水电就可以完成，完全达到了“四节一环保”的文明施工要求。

4.2 节约木材的重要途径

在我国所有使用木材的行业中，建筑行业要用70％，如果用复合塑料建筑模板取代木模板和胶合模板，则每年可节约木材700 万m3，相当于保护了133.5 万公顷的森林［7］。因此，使用复合塑料建筑模板是节约木材的重要途径，也是保护森林的重大措施。

4.3 为绿色环保循环经济创造新路

复合塑料建筑模板的生产需要大量塑料，随着建筑业的发展和塑料模板的应用越来越广泛，所需原料越来越多，而每年回收的5 000 kt“白色垃圾”，可以解决塑料模板的原料问题。因此，为我国的循环经济作出了巨大贡献。

4.4 为模板支撑体系改革创造有利条件

在建筑中使用带肋塑料模板及组装式模板、中空塑料模板等，可以只用主檩条，而省去了次檩条，极大简化了支撑体系［8］。如果使用模块化组装式模板，则还带有“快拆系统”，该系统将进一步提高模板周转率并简化支撑体系，使功效极大提高，为模板的支撑体系朝着简化方向的改革提供了极为有利的条件［9］。

4.5 为市政工程建设解决潮湿、氯盐侵蚀等问题

深入研究复合塑料模板施工工艺，改善其耐候性，为以后在桥梁、隧道等市政工程建设的使用提供相关理论支撑，并可以解决潮湿、氯盐侵蚀等恶劣条件下模板的使用问题［10］。

5 结语

复合塑料模板的生产能耗远低于其他模板，是一种节约型和环保型建筑材料，复合塑料建筑模板的应用推广实际上就是“节约资源和能耗”的一项有力措施。今后的发展方向就是引导建筑企业尽量快速适应绿色施工和循环经济建设，从而解决整个建筑行业资源消耗量大的问题。复合塑料模板还可以适用于潮湿、氯盐侵蚀环境以及能够承受一定的高温，可为进军海上建设项目提供土木工程施工技术支撑，有效解决了传统胶合模板及组合钢模板不能用于潮湿和腐蚀环境的问题。

6 参考文献

[1]李明东，刘星炜. 建筑复合塑料模板的国内外研究现状[J].建筑科学，2012（9）：230.

[2]糜嘉平. 欧洲斯洛文尼亚塑料模板的发展与应用技术[J].建筑技术，2013，44（8）：682-683.

[3]王绍敏. 我国建筑模板行业发展的突出问题、争议与对策建议[J]. 建筑施工，2011，33（9）：849-853.

[4]糜嘉平. 节能新材——国内外塑料模板介绍[J]. 建筑施工，2008，30（9）：815-816.

[5]兰光明. 建筑工程中梁板模板施工质量控制[J]. 科技创新导报，2011（10）：49-52.

[6]张学霞，刘星伟，宋瑞文. PVC塑料建筑模板基本性能试验研究[J]. 低温建筑技术，2013（9）：38-40.

[7]程时烟. 长纤维增强热塑性复合材料组合模板在建筑工程中的应用[J]. 福建建筑，2015（1）：75-77.

[8]余少乐，张其林，陈海洲，等. 塑料模板在建筑工程中的应用研究[J]. 施工技术，2014（5）：29-32.

[9]刘彤，李季，公伟广. 浅述塑料模板的优越性与国内外研究现状[J].广州化工，2010，38（5）：32-34.

[10]李正. 塑料模板的性能及其应用优势[J]. 技术与市场，2013（6）：86.

Research progress on application of composite plastic building templates

Wang Juanfen
（Southeast University Chengxian College，Nanjing 210088，China）

Abstract：This paper describes the history and application of building templates，among which the wood plywood，composite steel and bamboo glue framework feature high energy and material consumption as well as pollution，while the composite plastic building templates not only meets the requirements of green construction，but also saves the resources consumption，it represents the future of building formwork industry in China. It points out the broad space for development of composite plastic building templates by analyzing the properties and advantages of the material. In a word，the development prospect of composite plastic building template is promising，it will be the main direction of the future template industry.

Keywords：construct framework；composite plastics；green environmental protection；resource saving；development prospect

作者简介：王娟芬，女，1980年生，硕士，讲师，主要研究方向为建筑工程、建筑设计。联系电话：13913935604；E-mail：619503387@qq.com。

收稿日期：2015-10-29；修回日期： 2016-01-23。

中图分类号：TQ 050.4+3；TU 755.2

文献标识码：A

文章编号：1002-1396（2016）02-0096-03