新型墻體材料發展綜述

周飛霞 莫啟明 王瑜

【摘 要】新型墻體材料是今后發展的必然趨勢，本文介紹了新型墻體材料的發展歷史和現狀，描述了新型墻體材料從無到有，從低層次到高層次的發展歷程，對新型墻體材料的現狀作了系統的分析。

【關鍵詞】新型墻體材料;發展歷史;現狀;趨勢

【Abstract】New wall materials are the inevitable trend of future development. This paper introduces the development history and current situation of new wall materials， describes the development of new wall materials from scratch， from low level to high level， and on new wall materials. The status quo has been systematically analyzed.

【Key words】New wall materials;Development history;Status quo;Trend

傳統的墻體材料不但消耗大量的土地資源，而且對環境造成嚴重污染。新型墻體材料是指除實心粘土磚以外采用新技術、新工藝、新材料生產的所有建筑墻體材料，具有節土、節能、利廢、環保和保溫隔熱等多種功能，其中復合墻板不僅保溫隔熱，而且具有防火、吸音、防水、輕質、省料、裝配靈活、節約面積、低成本等特點。

1. 新型墻體材料的發展歷史

新型墻體材料的發展是一個逐漸發展的過程，經歷了膨脹發展、治理、再上一個臺階發展，這樣一個階段，不管是發達國家或發展中國家都有這么一個階段，每一階段都有著一個深層次意義，即技術、質量、產品檔次以及能耗、環保等個個層次的提高[1]。

1.1 第一階段：新型墻體材料的出現。

起源于l8世紀的英國工業革命不僅推動了當時歐洲的經濟發展，同時也推動了新型墻體材料的出現。最早是德國在1854年發明了灰砂磚，1898年建立了第一家正式的灰砂磚廠，到1905年灰砂磚廠發展到了209家;美國人在1866年獲得了生產混凝土砌塊的專利，但進入20世紀以后混凝土砌塊才有大規模的發展;紙面石膏板1890年由美國人發明，到1902年正式投入生產;加氣混凝土在1889年問世，1929年投入工業生產。

1.2 第二階段：新型墻體材料的初步發展。

二次世界大戰以后，各國經濟迅速恢復和發展，對房屋的需求量猛增，房屋向質量和舒適度更高的方向發展，傳統的墻體材料已不能適應當時的建筑需要。建筑工業化熱潮興起，大大促進了水泥工業及混凝土應用技術的發展，出現了許多工業化的建筑體系，如大板體系、框架結構等，刺激了相應的新型墻體材料的快速發展，如石膏制品、灰砂磚、加氣混凝土等。

1.3 第三階段：科學技術的發展為新型墻體材料的發展提供了保證。

西方國家在五六十年代基本完成了從實心粘土磚向空心磚及其他各種輕質、高強一系列功能新型墻體材料的轉變，形成了以空心牯土磚為主，其它各類新型墻體材料并存的墻體材料結構體系。比利時1950年實心磚的產量占粘土磚的比例為95%，空心磚只占2%，到1970年時，實心磚的比例降到20%，而空心磚的比例提高到48%，基本實現了由實心向空心的轉變。這一轉變是在使用先進設備和工藝的基礎上完成的。

1.4 第四階段：石化工業的發展為新型墻體材料開辟了新的天地。

新型的裝飾裝修材料、保溫隔熱材料、纖維增強復合材料等都是伴隨石油工業和化學工業的崛起而快速發展起來的。石化工業的發展為新型建材提供了原料保證，聚氨脂，工程塑料、瀝青，纖維等原材料的供應催生了膠粘劑、涂料、壁紙、地板革、塑料門窗、塑料地毯、防水卷材，玻璃鋼等產品，以及五花八門的鋁塑復合板、陽光板等新型墻體材料。

2. 新型墻材的發展現狀

2.1 新型墻體材料的研究現狀。

經過近幾年的發展， 新型墻體材料如雨后春筍般發展壯大， 新型墻體材料的產量快速增長， 經濟效益和社會效益顯著;生產設備技術與產品質量、檔次、功能方面有了很大提高;產品生產逐步向規模化發展。

2.2 新型墻體材料的分類。

現行新型墻體材料主要可以分為六個大類[2]：（1）非粘土磚，包括孔洞率大于25% 非粘土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，包括普遍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（包括紙面石膏板、石膏空心條板），金屬面夾芯板（包括金屬面聚苯乙烯夾芯板，金屬面硬質聚氨酯夾芯板和金屬面巖棉、礦渣棉夾芯板），復合輕墻板、條板;（4）原料中摻有不少于30%的工業廢渣.農作物秸桿、垃圾、江河（湖、海）淤泥的墻品;（5）預制及現澆混凝土墻體;（6）鋼結構和玻璃幕墻。

2.3 現行應用最廣泛的幾種新型墻體材料產品。

2.3.1 混凝土砌塊。

應用廣泛、生產工藝簡單、生產效率高、價格低廉的特點，在世界各國的應用比較廣泛。美國目前年消費量約在5000萬立方米，占本國墻體材料總量的34%;日本也是混凝土砌塊應用大國，其產量約占本國墻體材料總量的33%，與美國不相上下;在歐洲，混凝土砌塊的用量占墻體材料的比例約在10～30%之間[3]。其品種達2000余種，有各種顏色和不同規格的承重和非承重的墻體砌塊、裝飾砌塊，有各種花色的鋪地砌塊、城市建筑用的護坡砌塊、擋土用砌塊、草地砌塊等，有用普通混凝土制成的砌塊也有用各種輕質混凝土制成的砌塊。

2.3.2 石膏板。

目前美國年生產量約2O億立方米，人均年消費量為8.1立方米，是世界上生產和應用量最大的國家;日本自60年代開始大規模生產石膏板，目前的年產量為6億立方米;其它石膏板生產量較大的國家有加拿大、法國、德國、俄羅斯等。新建居民住宅中，幾乎所有的內隔墻和頂棚都采用紙面石膏板。這種板生產能耗低，生產效率高。并具有板面平整、裝飾效果好、輕質、強度高、防火、隔聲、隔熱，對室內濕度能起調節作用，干法作業、施工速度快等優點[4]。它一問世，就受到建筑界的關注和采用，被逐漸發展為內墻材料的主導產品。有普通型、防火型、防水型等產品，分別適用于建筑不同的場合。如衛生問內墻貼面多采用防水石膏板一壁爐內墻則采用防火石膏板，頂棚貼面多采用薄型普通石膏板。石膏板施工很精細，內墻貼面棱角處一般都外加有金屬護角，以保護石膏板免受碰撞損壞。

2.3.3 灰砂磚。

產品種類很多，從小型磚到中型砌磚規格多達十幾種。有素色和彩色之分，能適合各種建筑的不同需要。灰砂砌塊均為凹槽連接，具有很好的結構和穩定性。除用于外墻和內墻承重和非承重的灰砂磚和砌塊外，還有灰砂地面磚、屋面磚、飾面磚和各種異型磚，如U形磚、圓形磚、承口磚和氣孔磚，還有輕質灰砂磚和灰砂板等[5]。德國是灰砂磚應用最早、使用量較大的國家。目前有灰砂磚廠l61家，年產量55億塊左右。灰砂磚占墻體材料總量比例僅次于粘土磚（41%）達32%， 產量較大的國家還有俄羅斯、波蘭和其它東歐國家。

2.3.4 加氣混凝土。

前蘇聯是加氣混凝土產量和用量最大的國家，其次是德國、日本和一些東歐國家。加氣混凝土在這些國家的生產、施工、應用技術已經非常成熟。在原料方面，加大了對粉軋灰、爐渣、工業廢石膏、廢石英砂和高效發泡劑的綜臺利用。通過采用新技術、新工藝和摻高強水泥，提高加氣混凝土的強度，降低密度。法國、瑞典和芬蘭已將密度小于300Kg/m。的產品投入市場，產品具有較低的吸水率和較好的保溫性能。

2.3.5 輕質復臺板。

國外的輕質板是在70年代以后才開始發展起來的。產品的種類很多，包括纖維增強水泥（GRC）板、石棉水泥板、硅酸鈣板。凡是與各種保溫材料（光棉、礦棉、聚苯乙烯等）復合而成的或單一板材組成的復合板都屬于輕質復合墻板的范疇。這些板材的生產線，在國外并不很多，但每條線的生產量非常大。新的產品還在不斷地增加，如德國Handle公司新開發的生態墻板是一種輕質高強墻板。它是以水泥、石膏或石灰為原料，摻加一定量的纖維和外加荊，采用真空擠出成型。可作為承重或非承重墻板。該公司已將中國列為該產品開發的重點市場。

3. 新型墻體材料在實際應用上的優勢

新型墻體材料和傳統墻體材料相比，其建筑應用方面優勢主要有：（1）保溫隔熱性能好;（2）能耗低;（3）強度等級高;（4）自重輕，有利于地基處理和抗震;（5）施工速度快;（6）節省砂漿;（7）增加使用面積;（8）防滲水性能優于傳統墻體材料[6]。

4. 我國新型墻體材料發展中存在的幾個問題

4.1 新型墻體材料發展速度落后于傳統墻體材料。

我國1988年新型墻體材料的產量較1978年增長近一倍，平均每年增加18億塊，而傳統墻體材料則增長327%，平均每年增加了342.5億塊。傳統墻體材料的基數和增長速度均大于新型墻體材料。

4.2 新型墻體材料在地區間發展很不平衡。

各個地區的條件不同，發展新型墻體材料進度便存在著顯著的差距。據1988年的統計資料，全只有7個省訂亍新型墻體材料占墻體材料總的比重大5%，最高為福建省，占63.2% ，最低為浙省，僅為0.18%。

4.3 新型墻體材料品種的產量有波動。

由于技術、經濟上的原因，新型墻體材料的有些品種生產不穩定，在非粘土磚和建筑砌塊兩大類中表現較為明。個別地區曾出現暫停產或轉產現象，使歷年的總產最波動很大。

5. 新型墻體材料發展趨勢

（1）隨著科學技術的發展和人們生活水平的提高，新型墻體材料的發展呈現出一種向多元化發展的狀況，對材料和制作方法有了更多的選擇。目前已經研制出EPS板或擠塑聚苯板（XPS板、聚氨酯硬泡體、硬質聚氨酯泡沫塑料、保溫漿料涂層、稻草板墻體、巖棉、玻璃棉、泡沫玻璃、水泥聚苯板（塊）等多種最新的新型墻體材料[9]，隨著生產和施工技術的逐漸成熟，這些最新的新型墻體材料產品必將會有大展宏圖的希望。

（2）發展利廢墻材產品是新型墻體材料發展的主導方向[10]。目前，固體廢料除可提取一部分能源、貴金屬和其它物資外，用于制作建筑材料。用含能高的將煤灰、煤礦石和爐渣生產水泥、磚、砌塊等墻體材料;用稻草、棉桿、花生殼等農業有機廢料制作輕質板材等[11]。利用這些固體廢料制作墻材，是新型材料領域今后需研究的一個新趨勢。

在能源建設資金有限的情況下，解決能源不足的出路主要在于降低能耗、節約能耗，而降低材料生產能耗是我國目前經濟發展狀況下節能的主要方面，因此發展新型墻體生態材料意義深遠。

參考文獻

[1] 社文麗.國外新型墻體材料的發展現狀和趨勢[J].國外建材科技.2001.

[2] 李職云.新型墻體材料的發展[J]. 北京賽博思金屬結構工程有限公司 2008.

[3] 呂永桃.孫道勝.丁益.王愛國.張偉.墻體材料的現狀及進展[J]. 吉林大學建設學院吉林建筑工程學院土木工程學 2007.

[4] 李建珍.論新型墻飾本才料的發展[J].科技情報開發與經濟.2007.