1614學(xué)術(shù)研究

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摘要：建筑是由建筑材料構(gòu)筑的，建筑材料既是建筑的基礎(chǔ)，又是建筑的靈魂，我國(guó)建材產(chǎn)品消耗資源多，向環(huán)境排放了大量的污染物，導(dǎo)致環(huán)境污染嚴(yán)重。本文以綠色材料制造，向大家介紹如下。...
 
墻體材料的綠色制造
 
西安墻體材料研究設(shè)計(jì)院
肖慧
 
主要內(nèi)容
    1. 存在的問(wèn)題和面臨的挑戰(zhàn)
    2. 墻體材料的發(fā)展現(xiàn)狀
    3. 廢棄物在墻體材料中的應(yīng)用
    4. “十二五”科技支撐計(jì)劃
 
一、存在的問(wèn)題和面臨的挑戰(zhàn)
   
    建筑是由建筑材料構(gòu)筑的，建筑材料既是建筑的基礎(chǔ)，又是建筑的靈魂。
    在建筑材料方面，我國(guó)建材產(chǎn)品消耗資源多，向環(huán)境排放了大量的污染物，導(dǎo)致環(huán)境污染嚴(yán)重。
    建材工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。
    我國(guó)是世界最大的建筑材料生產(chǎn)、消費(fèi)國(guó)。
    主要建材產(chǎn)品產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的40％以上。
年份產(chǎn)品
1995
2000
2005
2006
2007
2008
2009
水泥（億噸）
4.8
6.0
10.64
12.35
13.6
 14
16.46
平板玻璃（億重量箱）
1.57
1.9
3.99
4.55
5 ．32
5.74
5.75
建筑陶瓷磚（億m2）
15.84
20.2
41.8
50.24
60．18
61.85
64
衛(wèi)生陶瓷（千萬(wàn)件）
5.45
3.4
10.9
13.1
15．3
15.48
16
 
全國(guó)墻體材料產(chǎn)量增長(zhǎng)情況
 
建筑安全
    保溫效果好的有機(jī)泡沫材料，防火阻燃性差，易引發(fā)火災(zāi)；需研發(fā)新型高效難燃保溫材料。
    建筑墻體抗震性差，加劇了地震災(zāi)害中生命財(cái)產(chǎn)損失，需盡快形成一體化構(gòu)造體系。
      
                                          建筑高效節(jié)能和提高使用壽命的要求
   
    使用比例最大的外墻外保溫系統(tǒng)，設(shè)計(jì)使用壽命為25年（建筑使用壽命70年），僅為建筑使用壽命的1/3，在建筑生命周期內(nèi)需維修至少2次
 
建材在使用和廢棄中的資源、環(huán)境影響
    每萬(wàn)平方米建筑的施工過(guò)程中就會(huì)產(chǎn)生 500-600 噸建筑垃圾。近20年來(lái)我國(guó)城市新建、擴(kuò)建或維修建筑物施工產(chǎn)生的建筑垃圾為24億噸左右，已占城市垃圾總量的40% ，資源化率不足5%。
    據(jù)統(tǒng)計(jì)：北京市每年拆除的建筑垃圾多達(dá) 400萬(wàn)噸，如果按5米的高度堆放，1萬(wàn)噸建筑垃圾會(huì)占地2畝，那么400萬(wàn)噸建筑垃圾每年要占地800畝。汶川地震一次產(chǎn)生3億噸建筑垃圾，多于全國(guó)1年建筑垃圾產(chǎn)生量。 占用土地、影響空氣和水質(zhì)、破壞市容、安全隱患。
 
資源、環(huán)境壓力對(duì)建筑、建材發(fā)展的要求
                                   
         固體廢棄物總量已達(dá)到近70億噸
   
    城市固體廢棄物排放量大、處置與利用率低
    城市廢棄物直接排放造成的危害嚴(yán)重
    基本建設(shè)投入不斷加大
    城鎮(zhèn)化速度不斷加快
    建筑材料是用量最大的基礎(chǔ)建設(shè)材料
    直接影響我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展
 
   
    2007年開(kāi)始，在國(guó)家“節(jié)能減排”重大戰(zhàn)略部署的大力推動(dòng)下，《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》、《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)實(shí)施細(xì)則》相繼出臺(tái)。
   
    到2010年，全國(guó)新建建筑爭(zhēng)取1/3以上能夠達(dá)到綠色建筑和節(jié)能建筑的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，最主要的是全國(guó)城鎮(zhèn)建筑的總能耗要實(shí)現(xiàn)節(jié)能50％。到2020年，要通過(guò)進(jìn)一步推廣綠色建筑和節(jié)能建筑，使全社會(huì)建筑的總能耗能夠達(dá)到節(jié)能65％的總目標(biāo)。綠色節(jié)能建筑在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)中是主流。
 
綠色化的內(nèi)涵
 
 
二、墻體材料的發(fā)展現(xiàn)狀
    燒結(jié)墻體材料2009年產(chǎn)量8500億塊；其中：粘土實(shí)心磚4000億塊； 
   
    燒結(jié)粘土磚數(shù)量巨大，在墻體材料中所占比重仍然很高；
    經(jīng)過(guò)多年墻體材料革新，燒結(jié)粘土實(shí)心磚絕對(duì)數(shù)量在減少。在墻體材料中的比重也開(kāi)始下降；
    十五期間燒結(jié)磚廠減少2萬(wàn)家，2006-2008年每年減少2000家；
 
非燒結(jié)墻體材料年產(chǎn)量
非燒結(jié)墻體材料
普通砼及輕骨料砼空心砌塊
普通砼多孔磚 萬(wàn)M3
蒸壓灰砂磚       億塊
蒸壓粉煤灰磚     億塊
加氣混凝土    萬(wàn)M3
各類(lèi)混凝土隔墻板    萬(wàn)M2
紙面石膏板     億M2
各類(lèi)硅酸鈣板、水泥纖維、
蒸壓硅酸鈣板    萬(wàn)M3
合計(jì)           3000億塊
 
種類(lèi)
燒結(jié)磚
蒸壓磚
非蒸壓磚
蒸壓灰砂磚
蒸壓粉煤灰磚
碳化磚
混凝土多孔磚
原料
粘土、頁(yè)巖、煤矸石、粉煤灰、煤矸石+粘土、煤矸石+頁(yè)巖、煤矸石+粉煤灰、粉煤灰+粘土、粉煤灰+頁(yè)巖、粉煤灰+淤泥
生石灰、砂
生石灰、熟石灰、爐渣、鋼渣、石膏、砂、尾礦粉等。
水泥、爐渣、鋼渣、石膏、砂、尾礦粉
生石灰、石膏、砂、尾礦粉
成型
方法
擠出成型
壓制成型
振動(dòng)加壓成型
壓制成型
品種
普通實(shí)心磚、多孔磚、空心磚、清水裝飾磚
實(shí)心磚、多孔磚
用途
承重墻、非承重墻
承重墻、非承重墻

 
種類(lèi)
混凝土砌塊
加氣砼砌塊
石膏砌塊
燒結(jié)砌塊
普通砼砌塊
輕骨料砼砌塊
原料
水泥、砂、石膏
水泥—砂
水泥—石膏
水泥—石膏—砂
水泥、陶粒、浮石、爐渣、鋼渣
水泥—陶粒
水泥—爐渣
水泥—浮石
水泥—鋼渣
水泥、石灰、砂、粉煤灰、礦渣、尾礦粉
水泥—砂
水泥—石灰—砂
水泥—石灰—粉煤灰
水泥—礦渣—砂
水泥—石灰—尾礦粉
熟石膏
粘土頁(yè)巖
成型
方法
振動(dòng)加壓成型
振動(dòng)加壓成型
澆注成型
澆注成型
擠出
品種
單排孔、多排孔空心砌塊
實(shí)心的砌塊
單排孔、多排孔空心砌塊
實(shí)心砌塊
空心砌塊
多孔砌塊
薄壁多孔砌塊
用途
承重墻、非承重墻
非承重填充墻
承重墻非承重墻
 
 
三、廢棄物在墻體材料中的應(yīng)用
    煤矸石資源化利用
    粉煤灰的資源化利用
    海、河淤泥等的資源化利用
    脫硫石膏的資源化利用
    建筑垃圾資源化利用
    污泥、尾礦等利用
 
    全煤矸石生產(chǎn)燒結(jié)墻體材料的成套技術(shù)和裝備。主要生產(chǎn)的墻體材料產(chǎn)品有：煤矸石多孔磚、空心磚、空心砌塊、陶粒等。
    以年產(chǎn)6000萬(wàn)塊空心磚計(jì)算，每年可利用煤矸石20萬(wàn)噸,節(jié)約標(biāo)煤7500噸,節(jié)約粘土20萬(wàn)噸。實(shí)現(xiàn)了制磚不用土，燒磚不用煤;
    全煤矸石燒結(jié)空心磚技術(shù)已在我國(guó)幾百家企業(yè)推廣應(yīng)用。
 
 
    3.2.  粉煤灰的資源化利用
    粉煤灰燒結(jié)墻體材料
    粉煤灰燒結(jié)多孔磚和空心磚；
    粉煤灰燒結(jié)和燒脹陶粒；
    粉煤灰非燒結(jié)墻體材料
    粉煤灰混凝土多孔磚、粉煤灰混凝土砌塊；
    粉煤灰加氣混凝土砌塊和加氣墻板；
    粉煤灰蒸養(yǎng)陶粒；
    粉煤灰建筑板材等。
 
    3.3 海、河淤泥等的資源化利用
    利用黃河淤泥生產(chǎn)燒結(jié)空心磚；
    利用太湖淤泥生產(chǎn)空心磚；
    利用長(zhǎng)江淤砂生產(chǎn)蒸壓制品；
    利用海泥生產(chǎn)陶粒；
    利用江河淤泥生產(chǎn)陶粒（廣州華穗）；
    利用山砂、河砂，生產(chǎn)蒸壓灰砂磚
 
    3.4.  脫硫石膏的資源化利用
   
    年產(chǎn)3000萬(wàn)平方米紙面石膏板生產(chǎn)線是國(guó)內(nèi)第一條全部采用電廠煙氣脫硫石膏為原料的大型紙面石膏板生產(chǎn)線，制粉和石膏板干燥均采用燃煤一次換熱直接烘干工藝，能耗低、熱效高，每年可消化脫硫石膏30萬(wàn)噸。
 
    3.5  鐵尾礦資源化利用技術(shù)
 
    3.6  建筑垃圾資源化
   
    再生骨料替代率達(dá)到30%以上，節(jié)約砂石等天然資源。
    建成制品示范生產(chǎn)線3條。
    其中：10萬(wàn)M²/年再生混凝土墻板生產(chǎn)線，7萬(wàn)M³ /年再生混凝土塊材，以及5萬(wàn)M²/年再生混凝土構(gòu)件制品示范生產(chǎn)線各一條。
    再生混凝土組合結(jié)構(gòu)體系示范建筑。
 
 
    3.7 污泥燒結(jié)磚
    配比技術(shù)研究——提高污泥消納率
    污泥輸送混合技術(shù)研究——解決在線二次污染
    成型技術(shù)——生產(chǎn)燒結(jié)普通磚與多孔磚
    燒成技術(shù)研究——隧道窯
    產(chǎn)品材料性能檢測(cè)——滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求
 
 
    3.8 污泥陶粒
   （1）污泥濃縮與均化的預(yù)處理工藝與設(shè)備。
   （2）確定料球的組成配比。
   （3）確定污泥超輕集料組成配比與相應(yīng)燒成和冷卻工藝制度,集料生產(chǎn)中余熱利用技術(shù)。
   （4）開(kāi)發(fā)工業(yè)化生產(chǎn)超輕集料成套工藝與裝備，進(jìn)行中試生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)，工業(yè)化生產(chǎn)超輕集料。
   （5）工業(yè)化開(kāi)發(fā)新型建筑節(jié)能材料，在各領(lǐng)域進(jìn)行大規(guī)模應(yīng)用。
 
 
四、十二五“科技支撐計(jì)劃
   國(guó)家十一五科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目
   新型墻體材料綠色制造工藝技術(shù)與裝備
   原料制備與均化技術(shù)
   粘結(jié)劑與粘結(jié)技術(shù)
   微孔造孔與調(diào)控技術(shù)
   孔型設(shè)計(jì)與優(yōu)化技術(shù)
   成型與成型設(shè)備設(shè)計(jì)制造技術(shù)
   切割與碼運(yùn)技術(shù)
   節(jié)能干燥與干燥室設(shè)計(jì)制造技術(shù)及干燥設(shè)備
   高效焙燒與節(jié)能窯爐設(shè)計(jì)制造技術(shù)
 
    節(jié)能型復(fù)合墻體與結(jié)構(gòu)材料
    節(jié)能燒結(jié)裝飾墻體材料的優(yōu)化選用
    墻體結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)化以及保溫材料的研究與選用；
    節(jié)點(diǎn)構(gòu)造與施工方法的研究。
 
 
 
 
(本文來(lái)源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)  文徑網(wǎng)絡(luò)：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)
 
 
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