装配式建筑中新型轻质高强材料的应用

王雅莉

(南京高等职业技术学校，江苏 南京 210019)

0 前 言

我国的现代化进程越来越快，城市化建设的发展势头也异常迅猛，建筑行业俨然成为我国经济增长的主要行业之一，在建筑行业施工过程中，材料的运用是优秀建筑工程的基石，也是根本，在这繁杂的材料选择之下，新型轻质高强度材料出现在人们的视野中，其应用选择十分广泛，优点明显，特别是在装配式建筑中，如果应用这种材料，不仅可以提升建筑本身的质量，而且对工程效率有着很明显的提高，而且它造价低廉，材料环保，其实用性和功能性相对于传统材料也更加具有优势。因此，为了适应现代化建筑行业发展的需求，新型轻质高强材料在装配式建筑中的运用也显得十分重要，本文就新型轻质高强材料在装配式建筑中的应用做出分析。

1 新型轻质高强材料在装配式建筑中的应用

在当前的装配式建筑中，新型轻质高强材料已经得到广泛应用，并且实用性大大超出预期。首先，新型轻质高强材料的优点是占用有限的空间提供给预构件更多的强度，并且从时间上说简化了相对复杂的施工流程，在一定程度上加快了施工进度，保障了施工过程当中的安全，同时因为其高强度，提升了装配式建筑的质量，给装配式建筑带来了一定的经济收益[1]。

2 装配式建筑的优点

2.1 安全性

与传统的建筑方式不同，装配式建筑(见图1)并不需要进行大量的浇筑过程，在传统建筑中，往往会受到天气条件、地质条件等一些不确定因素的制约，导致传统建筑方式的可靠性会受到一定的影响，但是装配式建筑则不然，因为其构件可以大批量生产，严格按照标准来对质量进行把控，不会受到其他因素的制约，质量方面、安全方面较与传统建筑方式更为可靠[2]。

图1 装配式建筑

2.2 环保性

与传统建筑方式相比，装配式建筑具有更加环保的特点，在传统建筑过程中，物料上的把控做得再完美，仍然会存在一定的资源过剩问题，这个现象是不可避免的，而且传统建筑工程中，往往会产生出大量的建筑垃圾，这些建筑垃圾因为无法有效地进行处理，不可避免地会对环境造成污染，但是在装配式建筑中，工厂化的运作模式可以完全避免资源上的浪费，因为其是在建筑土地上直接进行装配，也不会对环境造成污染。

2.3 资源性

装配式建筑的建造过程并不需要大量的人工成本，所有的预制构件都统一在工厂内完成制造，并且加工完成，只剩最后的组装环节，对于人力上的需求大大减少，也降低了施工人员的劳动强度；其次，因为其工厂化的模式，在材料上有着精确的把控，因而不会造成材料上的浪费。

2.4 高效性

装配式建筑相对于传统的建筑方式，其施工时间可以大大缩短，与传统建筑方式漫长的施工周期不同，装配式建筑所有的预构件在工厂完成加工以后，可以直接运输到施工现场组装，时间成本大大缩短，而施工进度却变得具有高效性[3]。

2.5 实用性

装配式建筑最早起源于19世纪，最初只是因为其组装方便的特性而被采用，但是在后来的时间里，人们发现其同时具有很强的实用性。在日本的建筑中，大多都是装配式建筑，因为日本处于地震的高发带，在装配式房屋的使用过程中，装配式建筑具有更优良的避震系统，相较于传统的建筑而言，装配式建筑在地震中的损害程度更低，而且一旦地震过后房屋结构出现损伤，传统建筑的维修成本通常会比装配式建筑更加昂贵。

3 砌块建筑对新型轻质高强材料的需求

在现代建筑中，装配式建筑是现代化工业发展的产物，它在施工进度上有着高效性，且施工质量可靠，在环境的保护上面也有一定的贡献。而砌块建筑就是装配式建筑的一种建筑方式，它是一种在工厂里用预制材料完成对预制构件的制作，并在工厂里完成组装的建筑物，通常分为实心和空心两大类。

砌块建筑的优势明显，相对于传统建筑来说，它的施工周期更短，设计工艺具有轻便化特点，从经济效益上来说也更加具有性价比，但是对于材料的要求比较高，因为其建筑方式的特点，需要在制作预构件时使用高强度的材料才能使完成后的砌块建筑质量更加可靠，而新型轻质高强材料恰恰适合用于砌块建筑中实心砖的制作，以保证墙体的稳定和可靠性，从而提高工程的施工质量，满足客户的建筑要求，更可以在一定程度上提高施工效率，安全性方面也没有任何问题，使得人们的生命财产安全得到有效的保障。

4 板材建筑对新型轻质高强材料的需求

在装配式建筑中，板材建筑对于高强度材料的要求可谓非常苛刻，它主要的结构是屋内外的墙板、地面的楼板和屋子的面板，这些承重的结构通过施工人员的装配，完成一个板材建筑。相对于传统建筑而言，其能够在大幅度减轻建筑物各个部位结构质量的同时，扩大建筑物的使用面积。值得一提的是，因为其结构的特殊性，其避震效果也十分显著。而且这种板材建筑的主要材料是新型板材，运用的是新型轻质高强材料制作而成，所以，其不但具有一定的保温性能，而且不用担心质量问题。

要重视板材建筑的材料强度是否可靠，是否符合安全标准；还要通过合理的板材样式结构，完善建筑的美观性和统一性。在板材组装、拼接过程中，要科学地进行组装和加热处理，使得结构上符合建筑标准，从而在各个方面都能满足客户的使用要求，提高使用体验。

5 新型轻质高强材料在装配式建筑中应用的必要性

随着装配式建筑的普及范围越来越大，无论是从装配式建筑的环保性还是经济性上考虑，装配式建筑已成为未来建筑的主流方式之一。同时为了顺应时代进步的需求，在环保、节约、可持续性发展为主的倡议下，建筑工程也要成为其领域的先驱者。所以在人们在进行生产活动时一定要考虑对环境的保护和资源的可持续发展，而新型轻质高强材料从成分上来说是环保材料，只需要少量的水泥、金属，加上一些回收材料就可以制作而成，避免资源的铺张浪费。

因为在生产过程中，新型轻质高强材料具有科学性和稳定性，因此，并不会造成对环境的污染，而且它本身的材料具有轻便、耐高温、保温性好、强度高、防水性等特别优良的特点，故此新型轻质高强材料具有良好的建造舒适建筑的条件。

在建筑工程当中，新型轻质高强材料的运用可以有效地节约人工成本，只需要有专业的人员利用简单的机械即可完成对装配式房屋的组装，组装完成后的建筑结构上更合理，质量上更加可靠。

6 新型轻质高强材料在升板和升层建筑中的应用

在建设升板和升层建筑时，通常对这种建筑的承重能力有着很高的要求，所以建筑方式更为复杂，在现代化建筑施工过程中，升板和升层建筑是其中的重要组成部分，它的建筑方式是对混凝土的底层进行连续不断的浇筑，在这样的方式下，使得整个建筑的底面能够更牢靠地贴合在地基上，完成建筑对地面的连接。通常情况下，这种建筑比其他装配式建筑具有更强的承载能力，一般用于负荷大重量的场所。因为其高强度的使用要求，可以将这种材料用于商场或者停车场，因为其具有出色的承重能力，这种建筑结构给人们带来了安全感，在生活中，为人们提供了很大的便利。

在生产升板和升层建筑的材料时，要对现场的施工人员有严格的要求，要根据实际结合建筑物的施工特点和客户的需求，对材料的建造层层把关，保证其质量完美。在材料制造完成后，通常会作出一个施工周期的时间演算，一般情况下其施工周期会比传统建筑物时间更短，质量更佳。在采用新型轻质高强材料的情况下，还能进一步对施工进度进行缩减，并且在使用新型轻质高强材料的时候，能够加强预构件本身的抗压能力。在升层升板建筑的组装完成后，还要对其外墙、砖墙、各个连接处进行浇筑，要提高建筑本身的稳定性，满足建筑的使用要求。

因此，在升层、升板建筑中，要充分加强对新型轻质高强材料的应用，保证施工进度的同时对质量有一定的保障。最重要的是，在未来现代化建筑施工过程中，要用更高的标准去完善和提高我国的建筑质量要求，促进我国的现代建筑施工的发展。

7 新型轻质高强材料在盒式建筑上的应用

这是一种从板材建筑的基础上延伸出来的装配式建筑，优点十分明显。因为其制作成熟，所以工厂化程度比较高，特别是在运输到施工现场后，安装的速度很快。这种装配式结构最奇特之处是在工厂的时候就算是一个成品，具备了一个建筑的所有特征。

在这样的建筑中，因为要保证其运输过程中具有稳定性，通常会将轻质高强材料运用到连接处，来保证在盒式装配式建筑在运输过程中颠簸产生的扭矩对房屋结构整体上的破坏。

盒式装配式建筑通常有以下装配形式。

1)全盒式：这种建筑方式通常需要将新型轻质高强材料运用到结构的各处地方，本身的风格就是完全由自身承重盒子重叠组成的建筑。这种建筑通常因为其高强度的特性，可以抵御各种自然灾害，也能应对各种各样的复杂使用场景。

2)板材盒式：这种架构有点类似于板材建筑，在板材盒式建筑中，通常都会选择以点承面，用更小的面积去承载一个建筑的重量，在这种方式的建筑中，通常都会用小开间的厨房、卫生间或者楼梯间作为承重的部分，在这些承重部分加固好后，再与墙板、楼板连接，从而组成建筑，可以在这些建筑的连接面上添加新型轻质高强材料。

3)核心体盒式：这样的承重方式有点类似于板材结构。但是其承重面积更小，所具有的优势就是组装更加方便，通常只是以一个卫生间的盒子为核心体承重，然后以此为基础，在四周组装楼板、墙板，用骨架连接。这里新型轻质高强材料的运用是必须的，在这种承重结构方式中，往往需要利用更少的材料、更高的强度，才能承受更多的重量，为这种核心体盒式的安全性提供了更大的保障。

4)骨架盒式：这种装配式建筑的设计之初，就是要以大量的轻质材料为基础，制作出住宅单元和单间盒子，然后放在承重的骨架上面形成建筑风格。因为这种建筑风格若选用其他材料，重量上会增加很多，运输成本也会大幅度增加，并不符合经济成本要求，但是采用新型轻质高强材料后就可以有效地避免这个问题。

8 新型轻质高强材料在骨架板材建筑中的应用

这种装配式建筑通常是由预制的骨架和板材组成，而在其装配方式上又分两种，两者的承重结构上有所不同，首先第一种是由柱、梁组成整个建筑物的框架，然后利用这个框架，在其上搭建出楼板和挡风的外墙，承重结构是柱、梁。

第二种是采用重型混凝土浇筑而成的柱子和楼板为承重结构，再铺设内外墙板。当然，也有采用钢材和木材作为骨架和板材的，这种建筑结构通常适用于中层或者高层建筑，因为其自重很低，轻便性很高，在这类骨架板材的运输中，可以减小不必要的经济运输成本。

9 从结构材料上对装配式建筑分类

从结构材料上对装配式建筑进行分类见表1

表1 从结构材料上对装配式建筑分类

10 结 语

从远古时代的穴居到之后的茅草屋，从茅草屋到木质结构建筑，从木质结构到现代化建筑，人类的建筑随着时代的发展在不断改善。新型轻质高强材料在装配式建筑上的运用是建设工程的革新，也是时代的必然，在建筑工程这个领域，新型材料的运用可以使其拥有更大的发展机遇，也能使建筑工程下的产物具有更优良的性能，同时也可以让整个行业的发展具有高效性、实用性和便捷性，为整个行业未来遇到的困难挑战提供更多的解决思路。

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