新型建筑材料的发展趋势之展望.doc

新型建筑材料的发展趋势之展望.doc新型建筑材料的发展趙势之展望
随着城市化进程加快,城市人口密度日趋加大,城市功能日益集中和强 化，需要建造高层建筑,以解决众多人口的居住问题和行政、金融、商贸、文 化等部门的办公空间,因此要求结构建筑向轻质高强方向发展。目前主要目标 仍然是开发高强度钢材和高强混凝土,同时探索将碳纤维及其他纤维材料与混 凝土聚合物等复合制造的轻质高强结构材料。
到目前为止,普通建筑物的寿命一般设定在50〜100年。现代社会基础设 施的建设日趋大型化、综合化，例如超高层建筑,大型水利设施、海底隧道等 大型工程,耗资巨大、建设周期长、维修困难,因此对其耐久性的要求越来越 高。此外,随着人类对地下、海洋等苛刻环境的开发,也要求高耐久性的材 料。目前,主要的开发目标有高耐久性混凝土、钢骨混凝土、防锈钢筋、陶瓷 质外壁胎面材料、合成树脂涂料、防虫蛀材料、耐彳氐温材料,以及在地下、海 洋、高温等苛刻环境下能长久保持性能的材料。
在大空间建筑中”第五代建材”膜材料也是一种广泛应用的新型材料,它 是由高分子聚合物涂层与基材按照所需的厚度、宽度通过特定的加工工艺粘合 而成。现在它可以发挥极大承载力,构筑灵活大空间,并且具有自然生态美外 观。
大深度地下空间是目前为止还没有被广泛开发利用的领域,随着地球表面 土地面积逐年减少,人类除了向高空发展外,大深度地下是一个很有潜力的发 展空间。与超高层建筑相比,地下空间结构具有很多优点。例如具有保温、隔 热、防风等特点,可以节省建筑能耗。为实现大深度地下空间建设,需要开发 能适应地下环境要求的药剂材料、生物材料、土壤改良剂、水之净化剂等。
海洋建筑与陆地建筑的工作环境有很大差别,为了实现海洋空间的利用, 建造海洋建筑,必须开发适合于海洋条件的建筑材料。海水中的盐分、***离 子、硫酸根等侵蚀作用，使材料很容易被腐蚀而破坏；海水波浪不同地往复作 用,对建筑物构成冲击、磨耗和疲劳荷载作用；海洋建筑还要经常受到台风、 海啸等严酷的气候条件的作用；建筑在海滩、近海等软弱地基上的建筑物,其 沉降现象也很明显。这些严酷苛刻的环境下工作的海洋建筑物所用的材料,要 求具有很高的强度、而冲击性、耐疲劳性、耐磨耗等力学性能,同时还要具有 优良的耐腐蚀性能。为实现这些性能,要求开发以下新型材料。如涂膜金属板
材、耐腐蚀金属、水泥基复合增强材料、地基强化材料等。
为了实现可持续发展的目标,将建筑材料对环境造成的负荷控制在最小限 度之内,需要开发硏究环保型建筑材料。例如利用工业废料（粉煤灰、矿渣、 煤歼石等）可生产水泥、砌块等材料;利用废弃的泡沫塑料生产保温墙体板 材;利用废弃的玻璃生产贴面材料等;既可以减少固体废渣的堆存量，减轻环 境污染,又可节省自然界中的原材料,对环保和地球资源的保护具有积极的作 用。免烧水泥可以节省水泥生产所消耗的能量。高流态、自密实免振混凝土、 在施工中不需要振捣,既可节省施工能耗,以能减轻噪音。
建筑材料也有向细微发展的趋势,随着纳密技术和纳米材料的进一步发展 和硏究,国外和国内利用纳米材料硏究开发和应用的材料,目前主要是纳米 Ti02催化生态建材。利用纳米的氧化分解能力和超薪水作用可制成改善生活环 境,提高人们生活质量的生态建筑材料,包括空气净化建材、抗菌灭菌建材、 除臭和表面自洁建材等。
随着人类智能化的发展,智能化材料