新型建筑材料發(fā)展的必要性建筑材料是建筑工程的基礎，建筑材料工業(yè)是國民經濟的重要基礎工業(yè)之一，它用量大，經濟性強，直接影響工程的總造價。一般住宅類建筑工程的材料費用約占到總造價的50%以上，具有相當大的比例；而且建筑材料的品種和質量水平制約著建筑與結構形式和施工方法。此外，建筑材料直接影響土木和建筑工程的安全可靠性、耐久性及適用性（經濟適用、美觀、節(jié)能）等各種性能。因此，新型建筑材料的開發(fā)、生產和使用，對于促進社會進步、發(fā)展國民經濟具有重要意義。1.2發(fā)展新型建筑材料的意義發(fā)展新型建材、推廣節(jié)能建筑是保護耕地資源的需要。中國房屋建筑材料中70%是墻改材料，其中粘土磚仍占據主導地位，而生產粘土磚的粘土資源則又是相對較優(yōu)質的粘土。從中國耕地資源條件看，全國耕地只占土地面積的13%，目前人均耕地1.43畝，為世界平均值的約1/3。耕地資源緊張，且優(yōu)質耕地少，后備資源嚴重不足已是不爭事實。開發(fā)建材新產品，為推廣節(jié)能建筑開辟了一條可行之路。發(fā)展新型建材、推廣節(jié)能建筑是緩解能源緊張的需要。建材工業(yè)是和建筑業(yè)密不可分、相互依存的行業(yè)，兩者已一并列入國民經濟發(fā)展的支柱產業(yè)。從市場角度看，建筑業(yè)是建材業(yè)的最終用戶，建材行業(yè)產品的77.3%用于建筑業(yè)。目前，中國每年建成的房屋面積高達16億－20億平方米，但新建筑中95%以上仍屬于高耗能建筑，單位建筑面積采暖能耗為氣候相近發(fā)達國家的3倍左右，中國建筑能耗已占全國能源消耗的近30%。如果建筑節(jié)能工作仍維持目前狀況，到2020年建筑能耗將達到10.89億噸標準煤，僅空調高峰負荷將相當于10個三峽電站滿負荷發(fā)電。因此，大力發(fā)展建筑節(jié)能刻不容緩。發(fā)展新型建材、推廣節(jié)能建筑是改造傳統(tǒng)建材和建筑的重要前提。以礦業(yè)加窯業(yè)為產業(yè)特征的傳統(tǒng)建材業(yè)，目前尚屬資源、能源消耗型產業(yè)。中國建材行業(yè)萬元產值耗煤2.7噸、消耗礦山資源逾100噸，是發(fā)達國家平均水平的1.5倍－2倍；年能源消耗總量為2.4億噸標準煤，礦產資源消耗近40億噸，居全國各行業(yè)前列。就總量平均而言，主要建材產品單位能耗高于世界先進水平150%。目前，煤、電、油以及原材料的緊張已成為制約行業(yè)發(fā)展的突出問題。如何減少能源和資源的消耗，最大限度地提高能源和資源利用效率，同時減排降污，保護環(huán)境，使建材產業(yè)和建筑業(yè)成為節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)地的可持續(xù)發(fā)展的現代化產業(yè)，已成為各級政府需要認真研究和解決的一個重要課題。二、工程中新型建筑材料應用2.1幾類混凝土在基礎建筑工程中的應用（1）高強混凝土。在混凝土高強度化的應用中，高強預應力混凝土管樁（簡稱PHC管樁即高強混凝土）就是在基礎工程中的應用的建筑材料之一。PHC管樁生產采用摻高效減水劑、強制攪拌、高速離心和“蒸養(yǎng)-壓蒸”二次養(yǎng)護方式，樁身混凝土強度等級超過C80,具有強度高，單樁承載力大，耐打性好，設計選用靈活方便，成樁質量可靠，對樁端持力層起伏變化較大的地質條件適應性強，施工速度快，檢測時間短，監(jiān)理方便，現場管理簡單，綜合經濟效益指標好等優(yōu)點，在許多工程中得到了成功應用。（2）纖維混凝土。纖維混凝土是一種新型的多相復合建筑材料，它通常根據工程結構不同及使用環(huán)境和條件在水泥基體中摻入鋼纖維、玻璃纖維、石棉纖維、碳纖維、聚丙烯纖維、高密度聚乙烯纖維、尼龍纖維等材料，以改善并提高混凝土的抗裂、抗拉、抗彎強度和抗?jié)B防水性能，增強其抗沖擊及抗震能力，已受到工程界的極大關注并在不斷的工程實踐過程中得到越來越多的肯定。（3）混凝土膨脹劑?；炷僚蛎泟ê喎QUEA）是由硫鋁酸鈣熟料或硫酸鋁熟料、天然明礬石和石膏共同磨細而成的一種特殊外加劑。它內摻（替換水泥率）6%-12%于混凝土中拌制成的補償收縮混凝土，具補償收縮、強度、抗?jié)B和抗凍性能良好的優(yōu)點。灌注樁膨脹劑（簡稱PEA），是由鋁酸鹽、硫酸鋁鹽、石膏和有機外加劑磨制而成的粉狀物。PEA摻入水泥后，由于水化作用形成大量的膨脹性結晶水化物-鈣礬石，使混凝土產生體積膨脹。通過混凝土樁徑向膨脹作用，提高了樁與土層的摩擦阻力。而PEA樁的豎向膨脹作用，也提高了樁尖的極限強度。這一徑向和豎向膨脹綜合效應，使PEA樁垂直和水平承載能力都得到提高。水泥中摻入20-25%的PEA,單樁承載力提高25%-35%.基礎工程的實踐證明采用PEA樁能節(jié)省投資，大大縮短樁基工工期，同時可節(jié)省工程用電、用水，具有顯著的社會和經濟效益。（4）噴射混凝土。噴射混凝土是將水泥、砂、石和外加劑（速凝劑、粘稠劑）按一定比例拌合后裝入噴射機中，借助壓縮空氣吹至噴嘴處與水混合，然后噴向巖壁并在短時間內與巖壁粘結的一種混凝土支護結構。采用噴射混凝土護壁由于不需支設模板，工藝簡單，施工方便，工期短，經濟效益顯著。（5）高性能混凝土。高性能混凝土是指采用普通原材料、常規(guī)施工工藝，通過摻加外加劑和摻合料配制而成的具有高工作性、高強度、高耐久性的綜合性能優(yōu)良的混凝土混凝土而成的具有高工作性、高強度、高耐久性的綜合性能優(yōu)良的混凝土。高性能混凝土的拌合料呈高塑或流態(tài)、可泵送、不離析，便于澆筑密實；在凝結硬化過程中和硬化后體積穩(wěn)定，水化熱低，不產生微細裂縫，徐變小，并同時具備低成本經濟合理性。2.2新型墻體材料經過近30年的自我研制開發(fā)及引進國外生產技術和設備，我國的墻體材料工業(yè)已經開始走上多品種發(fā)展的道路，初步形成了以塊板為主的墻材體系，如混凝土空心砌塊、紙面石膏板、纖維水泥夾心板等，但代表墻體材料現代水平的各種輕板、復合板所占比重仍很小，還不到整個墻體材料總量的1％，與工業(yè)發(fā)達國家相比，相對落后40～50年。主要表現在：產品檔次低、企業(yè)規(guī)模小、工藝裝備落后、配套能力差。新型墻體材料發(fā)展緩慢的重要原因之一是對實心粘土磚限制的力度不夠，缺乏具體措施保護土地資源，以毀壞土地為代價制造粘土磚成本極低，使得任何一種新型墻體材料在價格上無法與之競爭。要想新型墻體材料占墻材總量的比例上升，重點是建設上檔次、上水平、上規(guī)模的主導產品生產線?？招拇u重點發(fā)展利用廢渣的摻加量、高空洞率、高保溫性能、高弧度的承重多孔磚、外墻飾面的清水墻磚混凝土砌塊，重點發(fā)展雙排孔或多排孔的保溫承重砌塊、外墻飾面砌塊。重點發(fā)展機械化擠壓式生產的輕質多孔條板、外墻復合保溫或帶飾面的裝配式板材，并配合建設部門推廣應用輕鋼結構體系，發(fā)展各種裝配式條板。新型墻體材料品種較多，主要包括磚、塊、板，如粘土空心磚、摻廢料的粘土磚、非粘土磚、建筑砌塊、加氣混凝土、輕質板材、復合板材等，但數量較小，在決的墻體材料中據點地比便仍然偏小。只有促使各種新型體材料因地制宜快速發(fā)展，才能改變墻體材料不合理的產品結構，達到節(jié)能、保護耕地、利用工業(yè)廢渣、促進建筑技術的目的。新型建筑墻體材料共分6類：（1）非粘土磚，包括孔洞率大于25%非粘土燒結燒結多孔磚和空心磚，混凝土空心磚和空心砌塊，燒結頁巖磚；（2）建筑砌塊，包括普通混凝土小型空心砌塊，輕集料混凝土小型空心砌塊，蒸壓加氣混凝土砌塊和石膏砌塊；（3）建筑板材，包括玻璃纖維增強水泥輕質多孔隔墻條板，纖維增強低堿度水泥建筑平板蒸壓加氣混凝土板，輕集料混凝土條板，鋼絲網架水泥夾芯板，石膏墻板，金屬面夾芯板，復合輕質夾心隔墻板、條板；（4）原料中摻有不少于30%的工業(yè)廢渣、農作物秸稈、垃圾、江河淤泥的墻體材料產品；（5）預制及現澆混凝土墻體；（6）鋼結構和玻璃幕墻。新型建材墻體材料與傳統(tǒng)粘土實心磚相比，在技術層面上很多性能具有很大優(yōu)勢。其特征主要有以下幾個方面：保溫隔熱性能好；防滲水性好；隔音性能較好；能耗低；原料使用量少；強度等級高；自重輕；有利于地基處理和抗震。另外，新型建筑墻體材料可以縮短工期、節(jié)省砂漿、從而增加使用面積等，其中相當一大部分品種屬于綠色建材。2.3保溫隔熱材料所謂保溫隔熱材料（由稱絕熱材料）是指對熱流具有顯著組抗性的材料或材料復合體，是以減少熱損失為目的，通常情況下導熱系數小于0.14W/（m.k）的材料1980年以前，我國保溫材料的發(fā)展十分緩慢，為數不多的保溫材料廠只能生產少量的膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、礦渣棉、超細玻璃棉、微孔硅酸鈣等產品，無論從產品品種、規(guī)格還是質量等方面都不能滿足國家建設的需要，與國外先進水平相比，至少落后了30年。改革開放以來，我國保溫隔熱材料有了長足的進步，已發(fā)展成為品種比較齊全、初具規(guī)模的保溫材料的生產和技術體系，主要體現在材料輕質化、功能多樣化。節(jié)能利廢型和產品生產與應用綠色化。在發(fā)展新型保溫隔熱材料及符合結構保溫節(jié)能技術同時，更強調有針對性使用保溫絕熱材料，按標準規(guī)范設計及施工，努力提高保溫效率及降低成本。改革開放以來，我國保溫隔熱材料有了長足的進步，已發(fā)展成為品種比較齊全、初具規(guī)模的保溫材料的生產和技術體系。①保溫隔熱材料在國外的最大用戶是建筑業(yè)，約占產量的80％，而在我國建筑業(yè)市場尚未完全打開，其應用僅占產量的10％。②生產工藝整體水平和管理水平需進一步提高，產品質量不夠穩(wěn)定。③科研投入不足，應用技術研究和產品開發(fā)滯后，特別是保溫材料在建筑中的應用技術研究與開發(fā)多年來進展緩慢，嚴重地影響了保溫材料工業(yè)的健康發(fā)展。加強新型保溫隔熱材料和其他新型建材制品設計施工應用方面的工作，是發(fā)展新型建材工業(yè)的當務之急。我國保溫材料工業(yè)經過30多年的努力，特別是經過近20年的高速發(fā)展，不少產品從無到有，從單一到多樣化，質量從低到高，已形成取膨脹珍珠巖、礦物棉、玻璃棉、泡沫塑料、耐火纖維、硅酸鈣絕熱制品等為主的品種比較齊全的產業(yè)，技術、生產裝備水平也有了較大提高有些產品已達到90年代國際先進水平。但由于我國保溫材料工業(yè)起步晚，總體技術和裝備水平較低，在建筑領域的應用技術有待完善，在很大程度上影響了保溫材料的推廣應用。近年來，保溫材料工業(yè)重復建設現象嚴重，全國各地蜂擁而上，幾年間上百條生產線投產，而在應用領域的開發(fā)上卻投入不多，造成了目前投資效益低，供過大于求的局面。我國保溫材料與工業(yè)發(fā)達國家相比主要差距是：①保溫隔熱材料在國外的最大用戶是建筑業(yè)，約占產量的80％。而在我國建筑業(yè)市場尚未完全打開，其應用僅占產量的15％；②生產工藝整體水平和管理水平需進一步提高，產品質量不夠穩(wěn)定；③科研投入不足，應用技術研究和產品開發(fā)滯后，特別是保溫材料在建筑中的應用技術研究與開發(fā)多年來進展緩慢，嚴重地影響了保溫材料工業(yè)的健康發(fā)展。加強新型保溫隔熱材料和其他新型建材制品設計施工應用方面的工作，是發(fā)展新型建村工業(yè)的當務之急。2.4防水密封材料防水密封材料是指防止雨水、地下水、工業(yè)和明勇的給排水、腐蝕性液體以及空氣中的濕氣、蒸汽等侵入建筑物的材料。建筑物需要進行防水的有屋頂、墻面、地下室、地面及樓面是建筑業(yè)及其它有關行業(yè)所需要的重要功能材料，是建筑材料工業(yè)的一個重要組成部分。隨著我國國民經濟的快速發(fā)展，不僅工業(yè)建筑與民用建筑對防材料提出了多品種高質量的要求，在橋梁、隧道、國防軍工、農業(yè)水利和交通運輸等行業(yè)和領域中也都需要高質量的防水密封材料。改革開放以來，我國建筑防水材料獲得較快的發(fā)展。防水材料已擺脫了紙?zhí)ビ蜌忠唤y(tǒng)下的落后局面，擁有包括瀝青油氈（含改性瀝青油氈）、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和剛性防水材料等五大類產品。1995年新型防水卷材產量4200萬平方米，約占防水卷材產量的5%.我國防水材料基本上形成了品種門類齊全，產品規(guī)格、檔次配套，工藝裝備開發(fā)已初具規(guī)模的防水材料工業(yè)體系，國外有的品種我們基本上都有。目前我國防水材料與國外先進國家相比存在以下主要問題：一是產品結構不合理，新型防水密封材料的生產量和使用量都很小，紙?zhí)ビ蜌秩哉挤浪聿牡?5%；二是產品質量普遍偏低，假昌產品充斥市場；三是設計施工應用技術有待提高建筑滲漏還相當嚴重。防水材料工業(yè)亟待調整結構、規(guī)范市場。防水材料是建筑業(yè)及其它有關行業(yè)所需要的重要功能材料，是建筑材料工業(yè)的一個重要組成部分。隨著我國國民經濟的快速發(fā)展，不僅工業(yè)建筑與民用建筑對防材料提出了多品種高質量的要求，在橋梁、隧道、國防軍工、農業(yè)水利和交通運輸等行業(yè)和領域中也都需要高質量的防水密封材料。改革開放以來，我國建筑防水材料獲得較快的發(fā)展。防水材料已擺脫了紙?zhí)ビ蜌忠唤y(tǒng)天下的落后局面，目前擁有包括瀝青油氈(含改瀝青油氈)、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和剛性防水材料等五大類產品。我國防水材料基本上形成了品種門類齊全，產品規(guī)格、檔次配套，工藝裝備開發(fā)已初具規(guī)模的防水材料工業(yè)體系，國外有的品種我們基本上都有。三、工程中新型建筑材料發(fā)展的趨勢隨著經濟的發(fā)展和人民物質生活水平的提高，城鄉(xiāng)建筑迅速增加，因而建筑材料問題已越來越被社會各界所重視，已成為當今社會廣泛關注的一個重要主題。3.1綠色建材應成為基礎工程材料一是節(jié)約資源型，如粉煤灰拌合物是盡量降低天然資源消耗，充分利用工業(yè)廢料作為原材料的綠色建材。二是低能耗型，如用粉煤灰等工業(yè)廢渣代替粘土磚，生產相當于1000億塊實心粘土磚的新型墻體材料，可消耗工業(yè)廢渣7000萬噸，節(jié)約耕地3萬畝，節(jié)約生產能耗100萬噸標煤，達到節(jié)能利廢、節(jié)約資源、保護環(huán)境的目的。三是無公害型，如國內研制成功了T31,810,X89,CD等毒副作用較低的一批環(huán)氧漿材改性胺類固化劑，無溶劑型環(huán)氧漿材、LW、HW等水溶性聚氨酯漿材等低污染或無污染的新型建材。四是可回收利用型，環(huán)保泥漿是一種高分子聚合物所組成的高濃縮性乳液穩(wěn)定液，用于地下連續(xù)墻或樁基施工，具有穩(wěn)定溝槽的功能，可取代傳統(tǒng)的膨潤土。3.2復合建材是基礎工程材料發(fā)展的必然趨勢復合建材是由兩種或兩種以上不同材料，通過一定的加工工藝合成一體的功能材料。現代建材大多數是復合建材，如PHC管樁、粉煤灰拌合物、纖維混凝土等都是復合建材。復合建材吸取了單一質建材的材性優(yōu)勢和組合建材優(yōu)勢互補的優(yōu)點，根據使用功能的要求，選擇合適的材料，通過物理或化學的手段，使不同材料復合成一種新的整體材料，既能使材料的特性得到充分發(fā)揮，又能合理地做到優(yōu)勢互補。如纖維混凝土中纖維的摻入可以提高混凝土的抗拉及抗沖擊性能，并能有效改善混凝土的脆性，使材料更能適應時代的要求。以水泥、粉煤灰、石屑等材料構成的低強度樁為“復合地基”技術的開發(fā)，為我國地基處理技術開辟了新領域，填補了天然地基與樁基之間的空白。3.3新型建材品種的增加促