劉凱
摘要:本文主要從無機非金屬材料的基本內容出發,闡述其作為建筑材料的主要特點,分析其作為建筑材料的重要性,介紹目前其在建筑行業的主要應用和現存的問題,并對新型的無機非金屬建筑材料的環保性進行分析,闡明其優勢作用,以此希望帶給相關人員一些發展性的建議。
關鍵詞:無機非金屬;建筑材料;環保性
隨著生態文明建設的深入,綠色健康的發展觀念開始受到各行業的廣泛重視,逐漸成為行業建設的一種指導理念,這也說明我國大部分行業已經從傳統的粗放的放任式的管理開始向精細化的追求質量保證的方向發展,在人們的日常生活中人們也越來越開始追求綠色環保的生活條件和消費產品。建筑是滿足人們社會生活的必需物,不可避免的成為人們追求綠色環保生活環境的首要追求之處,目前在建筑環保材料選擇上無機非金屬建筑材料是應用比較廣泛且應用效果比較好的一類建筑材料,并且具有很好的發展前景。
1 無機非金屬材料種類及特點
無機非金屬材料是一種綜合性的合成材料由多種物質組成,它是除了金屬材料和有機高分子材料外的另一種廣泛應用的材料,是在上個世紀四十年以后,經過現代科技的不斷發展由硅酸鹽材料不斷發展演變而來,現在的無機非金屬材料包含多種化合物并且具備了很多傳統硅酸鹽材料不具備的功能性。
傳統的無機非金屬材料主要為硅酸鹽材料包括陶瓷、玻璃、水泥和其他凝膠材料、耐火材料等,隨著科學技術的飛速發展,無機非金屬材料的種類變得越來越多,主要包括保溫材料、絕緣材料、磁性材料、光學材料、結構陶瓷、生物陶瓷、無機復合材料等。傳統的無機非金屬材料具有穩定的性能,抗腐蝕性和耐高溫性比較強,但是比較容易破碎,熱沖擊性比較差。新型無機非金屬材料不僅具有傳統無機非金屬材料的優點,還具備高強度、具有電學、光學特性和生物功能等。
2 無機非金屬材料在建筑工程中的應用
2.1 普通無機非金屬建筑材料的應用
目前在建筑行業主要應用的無機非金屬材料是水泥和玻璃,特別是水泥這種材料,被廣泛應用到建筑施工中,在施工中的各個環節都是必不可少的,隨著混凝土施工的廣泛應用,水泥成為從地基搭建到裝修工作各環節都必不可少的存在。在建筑施工中玻璃也是施工材料中一種應用比較廣的材料,在各類建筑的建設和裝修中都發揮著重要作用。除此之外,還有很多其它類型的無機非金屬材料在建筑的裝修、裝飾中發揮著重要作用。但同時這些無機非金屬材料的生產過程和應用過程中都會對環境產生不利的影響,造成各種浪費現象,環保性和節能性都比較差,還有一些建筑材料甚至會釋放有害的化學物質影響人們的健康,特別是一些不合格的建筑材料對人體和環境的危害更大。
2.2 具有環保性能的新型無機非金屬建筑材料的應用
在國家大力倡導綠色、環保、節能的綠色發展觀念下,建筑材料的要求也變得越來越高,材料的應用和生產都得到了嚴格的規范,綠色建材的鑒定與檢驗標準被不斷完善,越來越多新研發的環保建筑材料受到了人們的廣泛關注。隨著人們的要求越來越高也刺激了建筑材料市場的競爭,企業不得不研發更優質的建筑材料提高競爭力,與此同時,國家在這方面的研發支持也制定了新的扶持政策,一些企業抓住了發展的機遇,取得了進步性的發展。具有節能效益的新型墻體建筑材料,外部墻體的保溫隔熱材料得到了廣泛的應用,除此之外各種環保型的材料也在裝修和裝飾工程中被應用,如具有殺菌、抗菌與自潔性的新型功能性陶瓷、裝飾材料、涂層材料被應用到潔具上制造和墻面的裝飾上。
3 新型無機非金屬建筑材料的環保性能
3.1 新型保溫隔熱墻體材料
新型的保溫隔熱墻體建造材料的來源主要是運用建筑中和工業生產中的廢料通過新技術進行加工,從而在確保保溫隔熱的基礎上實現資源的循環利用達到環保節能的效果。這些廢棄材料通常來源于煤矸石、礦渣、粉煤灰等,將它們進行再利用成為建筑修建的主體材料,從而減少了傳統材料采集對自然資源的破壞和浪費。此外,在墻體的砌塊制作上,加氣空心和陶粒加氣空心等新型的混凝土砌塊的制作無需進行燒制,只需用攪拌機進行攪拌、成形后便可進行墻體的堆砌,施工工藝比較簡單,并且這種砌塊建造的墻體具有很好的耐火性和保溫性。玻璃泡沫、巖棉也是兩種應用比較廣泛的新型墻體建造材料,它們的應用都提高了墻體的保溫隔熱效果,同時這兩種材料還具有耐腐蝕性的優勢,也具有一定的裝飾效果。
3.2 具有抗菌環保性能的無機非金屬建筑材料
隨著新技術的發展,各種新型的具有抗菌環保性能的無機非金屬建筑材料被不斷研發并應用,在這方面的材料研究中應用比較成熟的有以下幾種材料。第一種是含有金屬離子的抗菌材料,這類材料主要是利用具有抗菌原理的金屬離子,將它們吸附在硅酸鹽、硅膠、沸石等物質上制成抗菌劑,然后再與傳統的無機非金屬材料結合制成具有抗菌環保功效的建筑材料,這些材料通常也具有很好的耐高溫性,性能比較穩定;第二種類型是金屬氧化物抗菌材料,即利用金屬氧化物做成抗菌劑支撐的建筑材料;第三種是半導體光催化抗菌材料,這種材料目前常用的是利用TiO2和ZnO等氧化物制造的半導體材料;第四種是無機催化制品,主要是將無機抗菌劑添加到陶瓷、涂料等制成的抗菌材料;第五種是稀土無機抗菌材料,主要是利用稀土的自身特性制成的具有抗菌環保特性的涂層材料。
3.3 新型防霉、抗菌無機非金屬建筑材料
目前一些研發的新的無機非金屬材料不僅具有抗菌殺菌作用還能抑制霉菌的生長,它們被廣泛應用與墻面的涂料和墻磚、衛生潔具、地面磚等地方,是很好的環保建筑材料,對環境起到了凈化作用。這種新的防霉、抑菌材料主要通過融合納米技術,增大了傳統建筑材料表面和空氣的接觸面積,從而讓建筑材料的防霉抑菌效果加強。并且,由于納米材料本身性能的特殊性,使得空氣中的細菌和各種雜質很難依附于其表面,為建筑材料的潔凈提供了長久的保持,具有很好的自潔性。
4 結束語
總之,無機非金屬建筑材料是一類在建筑行業應用非常廣泛的建筑材料,是不可或缺的重要存在,就像人們的生活離不開建筑,建筑的構建也需要各種無機非金屬材料的保障。在傳統的無機非金屬建筑材料的發展遇到各種瓶頸性問題時,人們開始探索更加綠色環保的新型的無機非金屬材料研究,在科學技術進步的指引下,新的材料的研究取得了豐碩的成果,各種類型的新型材料被研究出來并且應用效果也比較理想。
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(作者單位:中鐵四局集團第一工程有限公司)