无机非金属材料在民用建筑中的应用评价研究

2018-03-26 09:30龚丽芳
中国新技术新产品 2018年5期
关键词:民用建筑发展

龚丽芳

摘 要:本文对无机非金属材料进行了概述,介绍了现代无机非金属材料的分类构成以及无机非金属材料的发展情况,并对无机非金属材料在民用建筑中的应用情况进行了详细介绍和客观评价。

关键词:无机非金属材料;民用建筑;分类构成;发展

中图分类号:TB321 文献标志码:A

无机非金属材料在民用建筑中占有举足轻重的地位,其应用的科学性和有效性对于建筑领域的发展十分重要。尽管无机非金属材料在我国建筑行业中倍受青睐,而且被广泛应用,但是,由于我国对于无机非金属材料的研究和应用起步相对较晚,所以在其突飞猛进的发展过程中依然暴露出了一定的不足和问题。为了促进我国民用建筑的进步,为了给我国建筑领域和工业领域的发展奠定坚实的基础,为了不断增强我国的综合实力,有必要对无机非金属材料在我国民用建筑中的应用进行科学评价和认真分析。因此,本文结合我国无机非金属材料应用的实际情况进行了深入研究。

1 现代无机非金属材料及其分类构成

1.1 现代无机非金属材料概述

最初,无机非金属材料主要是指硅酸盐材料,这种材料主要兴起于20世纪40年代。随着社会的发展,科学技术的进步,在近几十年的时间中,无机非金属材料的种类和功能都得到了全面的扩展。如今,无机非金属材料已被视为全球通用的三大材料之一。现代无机非金属材料主要包括:陶瓷玻璃、耐火材料以及一些特种陶瓷等新型无机工程材料。一般情况下,无机非金属材料具有较高的硬度,较强的防水性能,良好的抗腐蚀性以及耐高温等特点。

1.2 现代无机非金属材料的分类构成

按照现代无机非金属材料的性能,可以将其分为功能材料和工程材料两大类。

(1)就功能材料而言,其主要由光学、电学以及生物材料构成。其中,电学材料主要包括了:磁性材料、压电材料、电子材料、电导材料、敏感材料以及热电材料等。而生物材料则主要是指存在于生物体中的活性材料、生物惰性材料以及生物体中存在的能够被吸收的材料。

(2)就工程材料而言,其主要由抗熱震、耐高温、耐磨损、耐腐蚀以及具有高强度、高韧性等特征的材料构成。例如:三氧化二铝等材料。

2 无机非金属材料的发展

在我国现代科学技术高速发展的大环境下,各大领域、不同行业所需要的传统材料以及具有特殊性能的新材料也取得了长足的进步。并且,这种前进速度和各项突破也全面推动了无机非金属材料生产、开发以及研究的快速发展。

以20世纪40年代为界限,据相关考察和研究,在此之前通常认为无机非金属材料只是把自然产出的石头进行加工所形成的有关制品,这些制品主要包括:

(1)将天然黏土作为主要原料而生产制作的黏土制品。

(2)将不同种类的非金属矿物原料作为主要原料进行融合而生产制作的玻璃、陶瓷、水泥以及一些耐火材料等。

(3)将某些成分较为纯正的非金属矿物作为主要原料而生产制作的人工晶体等。

20世纪40年代后,机械制造领域、航空航天领域、生物材料领域以及电子产品领域等都取得了突飞猛进的发展,一些新型材料也随之开发产生,这也使得无机非金属材料的种类及名目得到了极大的丰富。与此同时,随着人们生活水平的逐步提升,社会和百姓对材料功能的要求也在不断提高,而传统材料已经无法满足人类的需求。因此,人们开始全面结合先进的科学技术不断开发新材料,不断寻求和优化新材料的生产方法。从这个时期开始,现代无机非金属材料的品种得到了极大的扩展,无机非金属材料的范围变得更加广阔,其定义也发生了一定的变化。在现代社会中,人们把除金属以及有机高分子材料以外的材料几乎都认为是无机非金属材料。另外,无机非金属材料逐步成为民用建筑中无法缺失的支柱材料。由此可见,无机非金属材料对于现代民用建筑的重要性。

3 无机非金属材料在民用建筑中的应用与评价

3.1 无机非金属材料在民用建筑中的具体应用

对于民用建筑而言,通常情况下人们把用于控制室内热量外流以及防止室外热量进入室内的材料分别称为保温材料和隔热材料。当今社会中通常所说的绝热材料主要包括:金属、有机非金属绝热材料以及无机非金属绝热材料三大类。相对于无机非金属材料来说,一方面,有机非金属绝热材料构件的结合性不够好,耐腐蚀性相对偏弱,而且合成过程会造成能源的大量浪费。另一方面,金属类绝热材料的使用范围受限,耐腐蚀性能相对较差,技术要求较为苛刻。所以,无机非金属材料的应用价值和推广性都远远高于金属和有机非金属绝热材料。并且,无机非金属材料具有较强的耐热性、防火性以及承载能力。因此,在民用建筑中,无机非金属材料具有广阔的使用前景。

通常情况下,在民用建筑工程中被经常使用的保温隔热材料包括:硅藻土、泡沫玻璃、膨胀蛭石以及岩棉等。就硅藻土而言,由于其具有松软、轻质以及多孔等特点,因此若将其研磨并制成粉末,那么其将拥有很好的吸水能力。由此可见,硅藻土是一种极其难得的隔热隔声材料。另外,以民用墙体材料为例进行分析。混凝土小型空心砌块与加气混凝土砌块都是常见的墙体材料。其中,混凝土小型空心砌块作为新型墙体材料已经被广泛应用于多层以及高层民用住宅当中,图1给出了混凝土小型空心砌块的样品。混凝土小型空心砌块不仅具有强度高、耐热性好、重量轻、平整度好以及施工方便等优点,而且其产量正以15%的速度逐年增长。而加气混凝土砌块由于其整体性能优良,自重小,在发生地震时所具有的惯性力小,也受到了各大建筑企业的追捧。相关研究表明,在建筑工程中采用加气混凝土砌块进行施工,其搭建的重量仅为普通砖混结构重量的60%。并且,如果将加气混凝土砌块养护 28d,其抗压强度值将超过25kg/cm2。

3.2 无机非金属材料在民用建筑中的应用效果

在社会迅速发展的今天,我国建筑业正快速向前迈进,这种突飞猛进的变化使得能源短缺的问题变得更加紧迫与明显。为了缓解能源压力,在建筑工程中推行使用无机非金属材料成了重要的手段。无机非金属材料一方面能够满足建筑行业的发展需求,而且其具有较好的保温隔热效果。因此,如果在建筑工程的维护结构以及外表上合理使用无机非金属材料,那么就能为有关建筑物良好的保温以及使用性能提供有效的保障。由于采用这种方式可以较好地避免建筑物被直接暴露于大气环境中,因此,合理运用无机非金属材料对于减少甚至避免建筑物因为外界环境作用而发生腐蚀以及破坏现象具有十分重要的作用。

结语

无机非金属材料在我国民用建筑中具有十分重要的应用价值,其对于推动我国建筑领域的发展也具有较强的引导作用。所以,在对无机非金属材料进行应用的过程中,必须始终保持科学、严谨的态度,并应当有效结合现代科学技术,促进其快速发展,从而充分保证其能够满足社会和国家发展的需要。

参考文献

[1]梁金生,王静,金宗哲,等.无机非金属材料的抗菌性能[J].山东陶瓷,2013(4): 16-20.

[2]王大博,孙艳艳.浅谈我国无机非金属材料的应用与发展概述[J].黑龙江科技信息,2011(13):11.

[3]张超,邓显伟.无机非金属材料课程在复合材料专业中的教学探索[J].教育教学论坛,2016(44):130-131.

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