谈建筑工程材料的发展及应用特点

李斌

（山西农业大学工学院，山西太谷　030801）



谈建筑工程材料的发展及应用特点

李斌

（山西农业大学工学院，山西太谷030801）

摘要：介绍了建筑材料的发展历程，从结构材料、新型建筑材料、材料添加剂三方面，阐述了国内建筑材料的发展现状及特点，有利于加快建筑新材料的研发进程，促进建材行业的发展。

关键词：建筑材料，混凝土，结构材料，材料添加剂

自改革开放以来，我国的建筑市场发展活跃，不仅涌现了一些世界有名的高层建筑，同时国内民用建筑及工业建筑的发展势头也很强烈，任何一栋建筑的从无到有都离不开建筑材料。远古时代，北京山顶洞人以洞穴为居，石材便可谓当时的“建筑材料”；我国在春秋战国时期便创制了长形砖用来建造房屋居所，随着时代不断发展，到了秦汉时期制砖的工艺及类别等都有了长足发展，“秦砖汉瓦”是谓建筑材料；到了近代，随着混凝土、钢材等材料的问世，世界建筑史发生了质的改变，建筑物不论样式、高度等方面与过去的传统建筑均不可同日而语，同时人类对建筑装饰的审美追求也不断提高，这便促进了装饰材料等方面的发展。总之建筑材料是建筑物的实体体现，建筑材料的种类很多，从建筑用途上可分为结构材料、装饰材料和专用材料。

1　结构材料

提到近现代的结构材料，混凝土无疑是众多材料中的“明星”。混凝土的特点很明显，它的材料属性包括抗压强度高，耐久性好，易于大规模生产，原料较为丰富，应用范围广，这些特点非常适合于建筑结构，另外混凝土的成形过程是由液体固化为特定形状，这个特点无疑给了建筑师巨大的发挥想象的空间。工程师可以利用木材、塑料或者钢材做出模板来，在其中浇筑便可得到各式各样的混凝土结构，传统的材料比如砖石是无法做到的。自混凝土发明至今已一个世纪有余，混凝土的使用范围不断扩大，不仅在建筑结构中大放异彩，在其他专业比如海洋开发等工程中也用处多多。

不可否认混凝土相比其他结构材料而言也存在着缺点和不足，它最大的缺点就是需要的劳动力较为庞大，无论是生产阶段还是建造阶段。混凝土结构中经常需要搭建模板来支撑浇筑混凝土，如今混凝土高层及大型结构的模板本身就可以当成一门独立的科学，模板的安全、经济、快捷等都影响着混凝土结构的施工。此外模板也需要人工来进行搭设，特别是复杂的模板对劳动力的要求更高，这些因素都影响着混凝土结构的施工及应用，再者混凝土生产过程中会产生很多污染，这是人类目前无法避免的。可以说混凝土材料优劣共存，人类既依靠混凝土材料的特性发展自我，也不得不在使用其过程中付出一定的代价。

除了混凝土建筑，钢材在房屋建筑中的应用发展也特别引人注目，钢材的特点非常明显，用“刚柔并济”形容它非常恰当，刚指钢材的受拉性能显著，柔则可理解为钢材的受压性能较弱。如今钢结构房屋轻质、绿色的特点，以及其可装配化的可行性，使得其在建筑物的材料选择上有了更多的优势。

2016年初中共中央国务院发表了一篇《国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》，意见指出要发展新型建造方式，大力推广装配式建筑，减少建筑垃圾和扬尘污染，缩短建造工期，提升工程质量。制定装配式建筑设计、施工和验收规范。完善部品部件标准，实现建筑部品部件工厂化生产。鼓励建筑企业装配式施工，现场装配，建设国家级装配式建筑生产基地。加大政策支持力度，力争用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%。积极稳妥推广钢结构建筑。在具备条件的地方，倡导发展现代木结构建筑。可见意见明确提出了要积极推广钢结构建筑，并且倡导现代木结构建筑。由此可见建筑材料的应用及发展与社会发展息息相关，如同混凝土替代了传统的砖石材料顺应了当时的时代发展一样，如今新型材料包括绿色建筑材料的发展也是在响应时代的号召。

2　新型建筑材料

砖瓦，灰砂等是传统的建筑材料，新型建筑材料是有别于这些材料的新品种，它有很多的品种和门类。按照不同的分类方法，可以将新型建筑材料分为很多种。从功能上分，新型建筑材料是各种五金、塑料件和辅助材料，可以用于墙体、门窗、装饰、防水、保温、粘结和密封。根据材质的不同又可以分为金属材料、非金属材料、化学材料和未经过加工的天然材料。新型建筑材料的优点有很多，重量小，强度高，保温效果好，节能环保，还可以起到一定的装饰作用。不但能改善建筑物的功能，还可以让建筑看起来更有现代感，满足人们对建筑物外观的视觉要求。新型建材具有重量小的优势，可以大大降低建筑物的自重，不仅能够加快建筑速度，有利的推动建筑施工技术现代化，还创造了有利条件使得轻型建筑结构得以推广。

生产新型建筑材料所使用的原材料会因为建材的功用和性能不同而不同，生产所利用的工艺方法也是如此。纵观新型建材的发展，有的种类着重外形的变化，花色品种不断更新换代，最典型的是用于装饰类的建材。有的种类着重功能，例如用于保温的建材。有的种类则着重于通过深加工来衍生出新的建材，例如新型建筑板材。就新型建筑板材而言，市面上新型建筑板材的品种繁多，可以达到几十种。目前国内生产量最大、使用最普遍的几种新型板材主要有玻璃纤维增强水泥（GRC）板、无石棉硅钙板和纸面石膏板这三种。这几种板材因为加工过程使用的原材料和生产工艺均不相同，所以其功用和性能也不尽相同。玻璃纤维增强水泥板的制作所使用的主要是低碱水泥还有耐碱玻璃纤维这两种原材料，它一般可用作内外墙板。制作纸面石膏板利用的主要材料是石膏和护面纸，纸面石膏板主要用来做吊顶板和内墙板。制作硅钙板使用的主要原料是硅钙材料，它不仅可以做内外墙板，还可以制作成跟墙体结合在一起的家具，也可以作为装修材料。加工这三种板材使用的都是最容易得到的非金属原材料。

上述三种板材都可以作为原始板材采用复合技术，深加工衍生出具有防渗、保温、防火等功能的新型墙体材料，这些新型墙体材料不仅质轻，性能也较原材料更优越。

3　材料添加剂

建筑物中结构材料的作用固然重要，然而各式各样的添加剂所发挥的作用也不容忽视。例如，钢筋阻锈剂、混凝土速凝剂、混凝土膨胀剂、混凝土防腐剂等这些常见的添加剂在制作混凝土材料过程中使用频率都很高。

钢筋阻锈剂，顾名思义是用来阻止钢筋生锈的一种化学物质，可以通过掺入混凝土或涂刷在混凝土表面以阻止或减缓钢筋腐蚀，从而延长结构寿命，在国际分类中，属于“掺入型”。阻锈剂使用得当后可形成致密的保护层，阻挡有害离子对混凝土结构的侵害，并且可以延缓钢筋的电化学反应过程，进而起到了保护钢筋的作用，其钢筋阻锈功能较为高效。

混凝土防腐剂开创了使用外加剂防腐的新方法，作为新一代防止钢筋混凝土腐蚀的新思路，它不仅从根本上解决了传统防腐蚀方法的诸多不足及局限性，也突破了钢筋混凝土防腐蚀的传统理念。众所周知混凝土经常由于发生碱骨料反应而降低其使用功能，而混凝土膨胀剂不含钠盐，不会引发上述反应，耐久性良好。

除上述几种添加剂外，速凝剂也是常用的一种添加剂材料，它是一种粉状的混凝土、砂浆外加剂，对水泥有速凝快硬作用，对于抢修工程或者喷射混凝土施工等工程中需要混凝土快速凝结的情况下速凝剂的作用便显而易见。

综上所述，建筑材料的发展与时代及社会的发展息息相关，建筑材料随着建筑业的发展越来越庞大及繁杂的同时也推动着建筑行业的进步。建筑从业人员不仅要全面了解建筑材料在建筑行业中的作用，也要不断学习和创新，积极研发新型建筑材料，共同为建筑行业的蓝天添砖加瓦。

参考文献：

［1］姜黎黎，严亮.建筑材料质量检测的常用方法［J］.建材发展导向（下），2012（15）：90-91.

［2］张立颖.浅谈新型建筑材料［J］.城市建设理论研究，2014 （33）：868-869.

［3］王珍.高性能混凝土建筑火灾烧损试验研究［D］.成都：西南交通大学，2011.

On development and application characteristics architectural engineering materials

Li Bin
（College of Engineering，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China）

Abstract：The paper introduces the development of architectural materials，and illustrates the development and features for the architectural materials in China from the structural materials，new architectural materials，and material additive agents，so as to accelerate the research on the new architectural materials and enhance the development of the architectural industry.

Key words：architectural material，concrete，structural material，material additive agent

中图分类号：TU502

文献标识码：A

文章编号：1009-6825（2016）09-0119-02

收稿日期：2016-01-19

作者简介：李斌（1993-），男，在读本科生