我国建筑模板的现状与发展
2016-04-08何夕阳
何 夕 阳
(南通大学建筑工程学院,江苏 南通 226019)
我国建筑模板的现状与发展
何 夕 阳
(南通大学建筑工程学院,江苏 南通 226019)
结合我国建筑模板的应用现状,从能源浪费、环境污染、技术落后等方面,分析了主流模板在应用中存在的问题,提出了一种新型节能环保的木塑复合材料模板,并阐述了该模板的优点,指出该模板具有良好的社会效益和经济效益,值得推广应用。
建筑模板,木塑复合材料,节能环保
0 引言
建筑模板是混凝土结构工程施工中使用面大、量广的周转材料,在一个工程建设中,模板工程的用工量占混凝土结构工程总用工量的30%~40%,费用占总造价的20%~30%,占工程工期的50%左右。由此可见,工程建设的造价、质量和工期很大程度上受到模板技术的影响,同时模板技术的发展也推动着我国建筑技术的进步。因此在建筑工程中,我们要充分了解各种不同的建筑模板的性能并合理应用,并积极研究与开发新型建筑模板材料。
1 建筑模板材料的现状
1.1 木胶合板模板
木胶合板有素面木胶合板和覆膜木胶合板两种,这种模板在国外应用很广泛,它具有很多优点,比如材质轻、脱模容易、耐磨性强、能多次重复等。因为木胶合板层板粘结力比较强,并且具有较高的板面平整度和防水性能,应用时不易产生脱皮或脱层现象,可延长模板的使用时间。木胶合板模板适用于楼板和墙体等不同的结构施工中,它的使用范围是很广泛的。
1.2 竹胶合板模板
竹胶合板模板除了具有和木胶合板模板相同的特点之外,竹胶合板模板的刚性大、密度高、受潮不易变形。而且我国竹子资源丰富,为模板的生产提供了大量的材料资源,市面上的价格较低,所以在各类建筑工程施工中也广泛应用到竹胶合板。而且在一些国家新技术示范工程和各地重点工程中也采用竹胶合板模板。
1.3 铝合金模板
铝合金这种材料的密度小,用它制作的模板自重轻。铝合金模板还具有运输方便、操作简单、耐磨、表面光滑、回收性强的优点。但是价格比较昂贵,投资成本高,这是它在国内不能普遍使用的主要原因。近年来,国内外相关工程选择铝合金模板的逐渐增多。
1.4 塑料模板
塑料是一种新兴的建筑模板材料。塑料模板突出优点是自重轻,抗水性极好,而且与水泥不粘连,易脱模。生产塑料模板的原材料很常见,来源相对容易,价格较低,而且废旧的塑料模板可再次回收利用。因此在建筑模板工程中使用塑料模板能够节约资源,降低消耗,减少环境污染,但是它也有刚度低、耐久性较差的缺点。
2 建筑模板的应用中所存在的问题
2.1 资源和能源的浪费
目前我国使用最多的建筑模板是胶合板模板,它们的承压性能不好,导致重复使用率很低,一般情况下,木、竹胶合模板最多能周转使用3次~5次。然而根据我国住建部在推广与应用建筑业的10项新技术中的规定,胶合板模板的周转使用次数范围是30次~50次[1],可见我国现行的胶合板模板的周转使用次数仅仅是国家规定的标准次数的1/10,这也就意味着在建筑施工中使用我国现行的胶合板模板存在着大量的资源浪费。除了材料本身的浪费,另外,在生产模板时需要把原木从生长地运到生产地,以及在生产完成后,由生产地运送到施工现场,都需要消耗大量的运输能源。而且由于周转使用率低将会产生大量的建筑垃圾,这些建筑垃圾的运出和处理又将消耗大量能源。
虽然我国拥有的森林面积庞大,森林覆盖率也不低,但是人均占有量却很低;另一方面,目前我国正在大力加强建设,建筑规模也越来越大,有资料表明,它已将近世界建设规模的1/2。这也势必会消耗非常多的资源和能源。因此我们在建筑模板的应用中更应该注重节约能源,应倡导低碳环保的发展理念。
2.2 建筑垃圾污染环境
之前我们已经分析到由于胶合板模板的周转使用率低,往往没用几次就出现很多质量问题,如开胶、变形、古包、起皮等。这不仅使混凝土表面的观感受到影响,而且造成了大量的建筑垃圾,据相关的统计数据显示,每1万m2的建筑施工会产生的建筑垃圾是500 t~600 t[1]。城市垃圾总量的30%~40%是由建筑施工中产生的建筑垃圾。大量的建筑垃圾影响了一个城市的美观,也加重了垃圾处理的负担,更为重要的是,这些垃圾造成了严重的环境污染。
2.3 模板管理机制和加工技术还比较落后
在我国由于模板的生产条件有限、加工设备不先进、生产工艺不够合理、加工技术比较落后等因素造成模板的组成体系不够健全,生产出来的模产品质量不够稳定,因此,高层建筑和大型公共设施建设逐渐发展起来后,不同模板在使用过程中逐渐显现了拼缝多、刚度弱等缺点,已经很难达到混凝土施工高质量的要求。我国在模板的经营和管理方面,已经开始逐渐变得更加商品化和市场化,虽然出现了大量与建筑模板相关的公司和企业,但是它们的性质比较单一。在国外一些发达国家,他们的模板公司往往不仅可以研发新型模板产品,还承担着模板工程的设计和施工的角色。所以我国相对于一些发达国家在建筑模板的生产与管理方面还是比较落后的。
3 新型建筑模板——木塑复合材料模板
3.1 木塑复合材料
简单地说,木塑复合材料是采用比例合理的木纤维经过一定的方法得到的一类新型材料,也被简称为WPC。美国材料试验协会标准(ASTM)中给出WPC的定义为“一种主要由木材或者纤维为基础材料与塑料合成的复合材料”[2]。它的主要原料是木材加工剩余物以及一些采伐剩余物,如木屑、锯末、竹屑等,还有一些农作物的废弃物如麦秸、谷糠、棉秸秆、花生壳、甘蔗渣、大豆皮等,并大量地利用了回收过来的废弃塑料。WPC的加工成型主要是利用了塑料填充改性的特点以及高分子界面化学原理。此外,加工过程中还需配混一定比例的塑料(PP,PE,PVC等)基料。这种高分子复合材料有效地缓解了木材资源短缺的状况,并解决了塑料难降解对环境造成污染的问题。在一些发达国家,关于木塑复合材料的产业和市场已经比较规范化了,但是我国还处在一个刚刚起步的阶段。
3.2 木塑复合材料建筑模板的特点
1)易于脱模,混凝土表面平整。木塑复合板材非常容易脱模,其表面平整光滑、坚固。木塑复合板材表面与混凝土构件表面一般不会粘结。这就使得生产出具有平整均匀表面的混凝土构件比较美观,从而可节省装饰费用,降低工程造价。
2)抗湿性能好,节省用工量。木塑复合材料的抗湿性能好,模板本身不易吸水,使得混凝土浇捣前不需要大量浇水。在浇捣时,水泥油的漏油现象很少,从而提高了混凝土质量。
3)重量轻,施工方便。木塑复合材料定型模板单位面积的重量比建筑施工中常用的钢框胶合板模板及钢模板要轻的多,这样施工操作起来就便利多了。
4)耐磨性能好,周转使用率高。木塑复合材料耐磨性能好,使用寿命长。胶合板模板使用几次后就变得表面粗糙,不再满足施工要求,但是木塑复合材料模板经多次使用后依旧能保持板面平整,而且报废后的模板还可回收再利用。
5)适用范围广。由于木塑复合材料具有耐酸碱、耐虫蛀、不易腐蚀的优点,而且在潮湿的环境下不易产生霉菌,所以其适用范围比较广泛。
3.3 木塑复合材料的应用
首先在建筑工业领域,因木塑复合材料具有易脱模、抗湿性能好、重量轻、耐磨性好、使用周期长等特点,已经应用于建筑施工模板、室外铺板、室内地板、门窗、窗台、墙裙、包边、围栏、护栏、装饰及板材等方面;因其防虫蛀、耐潮性能好,也用作仓储行业的货架铺板;在包装行业,它主要用来制作托盘、包装箱等。此外它也开始渗入汽车行业、军用行业,以及物流、包装、市政、环保等行业。总之,它的应用前景是很广阔的,年生产总值逐渐提高。而且木塑复合材料有效地缓解了木材资源短缺的状况,并解决了塑料难降解对环境造成污染的问题,节能环保,它将给我国带来很好的社会效益和经济效益。
4 结语
耐久、高强和环保型木塑模板的研究应用,能有效地将废弃资源进行高效综合利用,对于保护我国现有有限的木材资源、生态环境具有重要的意义。同时,开发的木塑材料可以多次重复使用并回收再生产利用,使用成本低廉。另外,建筑业作为一个城市经济的支柱性产业,大小施工企业数量巨大,近几年,随着建筑业新技术的推广和应用,一些新型的建筑材料也越来越多的受到企业的关注,为此,将木塑建筑模板应用于市场前景广阔的建筑领域,形成相关产业链,对带动建筑行业升级具有十分重要的意义和作用。
[1] 王宝申.绿色施工中存在的问题及对策[J].施工技术,2009,38(6):101-104.
[2] 胡世明.模塑模板复合工艺及性能研究[D].哈尔滨:东北林业大学硕士学位论文,2011.
[3] 季建仁.塑木复合材料(WpC)产品介绍[J].塑料制造,2006(6):16-19.
[4] 王绍民.我国建筑模板行业发展的突出问题、争议与对策意见[J].施工技术,2011,33(9):849-853.
[5] 周海涛.模板工程施工技术[M].太原:山西科学技术出版社,2009.
Present situation and development of building formwork in China
He Xiyang
(SchoolofArchitecturalEngineering,NantongUniversity,Nantong226019,China)
Combining with the application current status of our building formwork, from the energy consumption, environmental pollution, backward technology and other aspects analyzed the existing problems of mainstream formwork in the application, this paper proposed a new type energy conservation and environmental protection wood-plastic composite, and elaborated the advantages of the formwork, pointed out that the formwork had good social efficiency and economic benefits, so it can further extended.
building formwork, wood-plastic composite, energy conservation and environmental protection
1009-6825(2016)10-0099-03
2016-01-24
何夕阳(1994- ),女,在读本科生
TU755.2
A