第一篇：新型材料在建筑工程中的應用

新型材料在建筑工程中的應用

摘要：隨著我國經濟的發展和人民物質生活水平的提高，新型建材及制品有了良好的發展機遇和廣闊的市場空間。經過發展，我國新型建材及制品工業基本上經歷了一個從無到有、從小到大的發展過程，在全國范圍內形成了一個新興的產業。發展新型建筑材料是發展壯大建筑建材支柱產業，進行產業結構調整，培育新的經濟增長點，實現可持續發展戰略的重要舉措。本文首先概述新型建筑材料在基礎中種類及特征，其次分析了新型建筑材料行業的發展狀況,進而闡述了發展新型建材發展新型節能建材的意義，最后對新型建筑材料的發展趨勢進行展望，以及提出發展對策。

關鍵詞： 新型建筑材料；基礎工程；高性能；混凝土； 緒論 1.1 概述

建筑材料是建筑工程的基礎，建筑材料工業是國民經濟的重要基礎工業之一，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、節能）等各種性能。因此，新型建筑材料的開發、生產和使用，對于促進社會進步、發展國民經濟具有重要意義。

我國新型建材工業是伴隨著改革開放的不斷深入而發展起來的，從l979-2012年是我國新型建材發展的重要歷史時期。經過30多年的發展，我國新型建材工業基本完成了從無到有、從小到大的發展過程，在全國范圍內形成了一個新興的行業，成為建材工業中重要產品門類和新的經濟增長點。目前, 全國新型建材企業星羅棋布在市場需求的帶動下, 已經形成了全國范圍的新型建材流通網；大部分國外產品我國已能生產,星級賓館所需的新型建筑材料國內已能自給；不同檔次、不同花色品種裝飾裝修材料的發展, 為改善我國城鄉人民居住條件、改變城市面貌提供了材料保證。我國已經形成了新型建材科研、設計、教育、生產、施工、流通的專業隊伍。

1.2 發展新型建筑材料的意義 發展新型建材、推廣節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，且優質耕地少，后備資源嚴重不足已是不爭事實。開發建材新產品，為推廣節能建筑開辟了一條可行之路。

發展新型建材、推廣節能建筑是緩解能源緊張的需要。建材工業是和建筑業密不可分、相互依存的行業，兩者已一并列入國民經濟發展的支柱產業。從市場角度看，建筑業是建材業的最終用戶，建材行業產品的77.3%用于建筑業。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電。因此，大力發展建筑節能刻不容緩。

發展新型建材、推廣節能建筑是改造傳統建材和建筑的重要前提。以礦業加窯業為產業特征的傳統建材業，目前尚屬資源、能源消耗型產業。中國建材行業萬元產值耗煤2.7噸、消耗礦山資源逾100噸，是發達國家平均水平的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發展的突出問題。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，保護環境，使建材產業和建筑業成為節能、節水、節材、節地的可持續發展的現代化產業，已成為各級政府需要認真研究和解決的一個重要課題。在基礎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-壓蒸”二次養護方式，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，監理方便，現場管理簡單，綜合經濟效益指標好等優點，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、抗彎強度和抗滲防水性能，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。混凝土膨脹劑（簡稱UEA）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、抗滲和抗凍性能良好的優點。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 樁能節省投資，大大縮短樁基工工期，同時可節省工程用電、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良的混凝土。高性能混凝土的拌合料呈高塑或流態、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 化學灌漿材料 在基礎建筑工程中的應用化學灌漿是巖石工程補強加固手段之一。常用的化學灌漿材料除傳統類型外出現了諸如甲凝、甲氰凝和環氧-聚氨酯、丙烯酸酯-聚氨酯等互穿網絡灌漿材料，其中甲基丙烯酸酯系列是我國獨創。目前研制的中化-798 漿材，沖破國際上認k<10-6cm/s 地層不能進行滲透灌漿的灌漿禁區，而且注入k =10-8cm/s 的地層，為國內外處理低滲透性軟弱巖土地層的化學灌漿技術開創了新局面。

2.3 粉煤灰磚及粉煤灰拌合物 在基礎建筑工程中的應用該產品以粉煤灰、膠凝材料（石灰、石膏、水泥等）為主要原料，摻加適量的外加劑、集料等，經坯料制備、振動壓制成型，常壓或高壓蒸汽養護而制成的實心磚，是替代實心粘土磚較為理想的一種新型墻體材料。粉煤灰是由燃煤熱電站煙囪收集的灰塵，其顆粒一般比水泥還細，含有大量的球狀玻璃珠，同石灰、水泥、砂石、土等親合性好，它們的拌合物是優良的地基與基礎工程材料，已在水利、道路、建筑工程中得到廣泛應用。

（1）粉煤灰中的SiO2、Al2O3酸性氧化物與石灰消解后生成的Ca（OH）2發生反應，生成水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣等膠凝物質，并逐漸硬化產生強度，用以加固地基和作基礎墊層，在多個工程實踐中得到成功應用。

（2）二灰砂樁。用粉煤灰、石灰、砂和多種外加劑制成的灰土樁，處理新填土地基，提高了地基承載力，減少變形量，具有明顯效果。

（3）二灰瀝青混凝土。美國摩爾頓郡修建海布郎公路時，在拌制瀝青混凝土時摻入3.5%的消石灰和8%的C 級粉煤灰（高鈣灰），使混凝土的強度提高60%-80%,若先拌合石灰，陳化24 小時后再摻入粉煤灰，混凝土的強度可提高1 倍以上。

（4）粉煤灰混凝土。研究表明摻有 高效減水劑的混凝土，當拌合物的水灰比為0.3 或者更低時，使用粉煤灰取代60%的水泥拌制的混凝土，不僅具有強度與耐久性優異的特性，同時混凝土的彈性模量、徐變、干縮和凍融性能亦均與普通混凝土相當。另外，這種高摻量粉煤灰混凝土抵抗氯離子滲透的能力較強。

（5）CFG 樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱，這種樁的骨料仍為碎石，用摻入石屑來改善其顆粒級配，摻入粉煤灰來改善混合料的和易性，并利用其活性減少水泥用量。由于它與周圍被擠壓的土壤共同承受上部傳來的荷載，故又稱為CFG 樁復合地基。與碎石樁相比，CFG 樁承載力提高幅度較大（與素混凝土樁相近），且具有可調性，并可有效減少變形。CFG 樁處理費用比素混凝土樁節約20%-30%,且利用了“二廢”（即粉煤灰和石屑），具有較好的經濟效益和社會效益。

（6）水泥粉煤灰鋼渣樁（簡稱CFS 樁）在濕陷性黃土地區已被積極應用與推廣，并在武漢某熱軋廠板坯庫車間人工填土地基中得到了成功應用。CFS 樁的作用機理主要是通過擠密、樁體分擔荷載作用來提高地基承載力及減小變形。此外，粉煤灰、石灰和水泥摻合在一起的“三灰”基礎，粉煤灰、石灰混合料中摻入土的“二灰土”墊層和“二灰土”樁，粉煤灰、石灰、碎石或硬質礦渣等拌合在一起的“二灰渣”等粉煤灰拌合物在地基基礎中均得到了成功的應用。在基礎工程中新型建筑材料發展的趨勢

隨著經濟的發展和人民物質生活水平的提高，城鄉建筑迅速增加，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，可消耗工業廢渣7000 萬噸，節約耕地3 萬畝，節約生產能耗100 萬噸標煤，達到節能利廢、節約資源、保護環境的目的。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氧漿材改性胺類固化劑，無溶劑型環氧漿材、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，環保泥漿是一種高分子聚合物所組成的高濃縮性乳液穩定液，用于地下連續墻或樁基施工，具有穩定溝槽的功能，可取代傳統的膨潤土。

3.2 復合建材是基礎工程材料發展的必然趨勢 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勢和組合建材優勢互補的優點，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揮，又能合理地做到優勢互補。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，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進基礎工程技術的發展 目前，新型建材的品種和產量正在以前所未有的速度發展，基礎工程若能有效地利用性能優良的新型建材必將推動基礎工程新技術、新工藝的發展。水泥工業在我國建材行業中能耗最大，因此要大力發展生態水泥。所謂生態水泥就是廣泛利用各種廢棄物，包括各種工業廢料、廢渣及城市垃圾為原料制造的一種生態建材。這種水泥能夠降低廢棄物處理的負荷，既解決了廢棄物造成的污染，又把生活垃圾和工業廢棄物作為原材料，變成了有用的建設資源，從而降低了生產成本。生態水泥的主要品種有：環保型高性能貝利特水泥，低鈣型新型水硬性膠凝材料，堿礦渣水泥等。粉煤灰是燃煤發電場的廢棄物，由于其具有輕質多孔的特點和潛在的水硬性，可以作為多種建材的生產原料。開發粉煤灰建材不僅可以解決能源和資源問題，同時解決了這種工業廢棄物造成的污染問題。今后在粉煤灰綜合利用方面，需要重點開發研究的前沿技術課題有：大摻量粉煤灰制品；各種免燒結、免蒸養自然養護工藝的粉煤灰磚制品和粉煤灰陶粒等。結論 新型建筑材料代表了建筑材料的未來發展方向,符合世界發展趨勢和人類發展的需要。回顧過去，我國新型建材及制品工業有了較大的發展；展望未來，我國新型建材及制品既面臨機遇，也面臨挑戰。未來新型建筑材料將全面普及到建筑業的方方面面，成為時代的需求，是未來建筑行業發展的新的技術風向標。其光輝的前景已經展現在我們的面前。只要加強領導，堅定信心，增添措施，我國新型建材及制品工業一定會快速發展，真正成為我省新的經濟增長點，為我國國民經濟的發展和人民生活水平的提高作出更大貢獻。

參考文獻

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第二篇：談新型節能環保材料在建筑工程中的應用

談新型節能環保材料在建筑工程中的應用

【摘要】隨著我國建筑技術的不斷深入發展，建筑節能的標準也在不斷提高，在深入研究和推廣應用先進節能技術的基礎上，采用新型的節能環保材料，對推動我國在建筑領域內節能工作的進展，推廣建筑節能保溫材料及其結構體系在建筑工程中的應用具有重要意義。今后建筑業中新型節能環保材料具有強勁的發展優勢，在建筑中節能環保材料的應用將更加廣泛。本文探討了新型節能環保材料在建筑工程中的應用。

【關鍵詞】新型節能環保 建筑工程 應用

中圖分類號：TE08文獻標識碼： A

前言

新型環保型節能建材，是人們提高生活質量的重要保證，隨著人們生活水平的不斷提高，人們對居住環境的要求也隨之提高，更加注重環保、綠色建材和清潔生產。當國內正在研究節能材料的同時，國外已經將新型的節能建筑材料推廣到全世界，并盡可能將節能率提到極限。建筑節能是執行國家環境保護和節約能源政策的主要內容，隨著國家一系列的節能政策、法規、標準和強制性條文的出臺，我國建設行業的節能工作不斷深入，節能標準不斷提高，引進開發許多新型的節能技術和材料，在住宅建筑中大力推廣使用，但我國目前的建筑節能水平還遠低于發達國家，我國建筑單位面積能耗是發達國家的3-5倍，分析研究新型建筑材料的節能保溫及環保對建筑節能來講勢在必行，對我國經濟的可持續發展有重要意義。

使用節能環保材料的意義

建材工業又是對天然資源和能源資源消耗以及大氣污染最嚴重的行業，建筑材料是建筑業的物質基礎。建材工業是對不可再生資源依存度非常高的行業。大部分建筑材料的原料來自不可再生的天然礦物原料，部分來自工業固體廢棄物。就目前經濟發展較快的地區而言，幾年前真正的節能環保建筑還很少，多數人忍受著冬季濕冷、夏季悶熱的惡劣環境。近幾年，制定了一系列方案來實現建筑節能，其中就有一條是促進可再生資源建筑規模化應用，施行綠色建材和產品認證制度，積極推廣綠色建材，來加強對建筑材料，特別是對室內裝飾材料，使用環節的監督管理。

在建筑工程中應用節能環保材料的必然性

建筑行業不管是在大氣污染，還是在天然資源與能源資源的損耗上，都屬于非常嚴重的行業之一。在建筑工程項目建設中，材料作為其物質基礎之一，很多建筑材料均屬于不可再材料，且有部分材料都來自工業性的固體廢棄物。近年來，隨著社會經濟發展速度的加快，信息技術水平的提高，城市進程的加快，建筑能耗所占比重也逐步上升，而這也使得建筑工程節能工作變為尤為重要。通過大量實踐證明，要想達到建筑節能的目的，新型節能環保材料的開發與應用，為一種有效且合理的方式。

新型節能環保材料在建筑工程中的應用

新型墻體材料。新型墻體材料有活性炭墻體、加氣混凝土砌塊、陶粒砌塊、小型混凝土空心砌塊、纖維石膏板、新型隔墻板等。這些新型墻體材料以粉煤灰、煤矸石、竹炭等主要原料。具有質輕、保溫、無甲醛、無苯和無污染等特點。

混凝土空心磚。混凝土空心磚在非承重墻體施工中比較常見。此類磚取自水泥和砂石原料，然后按比例添加粉煤灰加水拌制而成。施工時不僅可以根據個性化需求變換不同規格的磚型，也能使用廢渣和輕集料制作成輕質墻材，供框架填充墻外墻使用。混凝土空心磚采用多空布局，將空洞充分利用，提高墻體的保溫性能和熱阻，延長了空心磚的熱流路線。節能外圍護材料。建筑節能的65%主要由建筑圍護結構體系承擔。目前，大面積玻璃幕墻仍然是大型公共建筑外部圍護結構體系的主導形式，應盡量選擇采用透光率高、保溫隔

熱性強的玻璃材料，或者采用能夠合理利用太陽能等新能源的玻璃材料。如北京南站的主站屋頂采用了大量的太陽能光電板，其整體面積約6700m2，占整個建筑屋頂采光面積的50%左右，總發電量達320kW。大面積玻璃采光屋頂的應用，可有效增加建筑室內白天的采光面積，通過利用自然光達到節能省電的效果；大面積太陽能光電板的應用，還可以發電供其它電氣設備利用，是真正意義的建筑節能材料。當前，我國居民住宅的節能外圍護材料使用不多，但也正朝著輕質保溫復合材料的方向發展。

節能門窗和節能玻璃。目前我國市場主要的節能門窗有:PVC門窗、鋁木復合門窗、鋁塑復合門窗、玻璃鋼門窗等。就玻璃鋼門窗而言,其型材具有極高的強度和極低的膨脹系數，具有廣闊的發展前景。除結構外，對門窗節能性能影響最大的是玻璃的性能。目前，國內外研究并推廣使用的節能玻璃主要有:中空玻璃、真空玻璃和鍍膜玻璃等。在建筑節能中門窗的節能是不可忽視的，外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅總能耗的比例較大，其中傳熱損失為1/3，冷風滲透為1/3，所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下,盡量減小住宅外門窗洞口的面積，提高外門窗的氣密性，減少冷風滲透，提高外門窗本身的保溫性能，減少外門窗本身的傳熱量是建筑中門窗節能的必要措施。社會上普遍存在的問題是往往考慮的僅僅是采光、通風、經濟和美觀等方面的問題，而沒有好好的去考慮有關節能的問題。

新型保溫隔熱材料。近年來，國家鼓勵發展建筑節能技術，新的《民用建筑節能設計標準》要求新設計的采暖居住建筑的保溫性能要比1991年的建筑提高80%。新型保溫隔熱材料分為無機材料和有機材料，無機材料有不燃、使用溫度寬、耐化學腐蝕性好等特點;有機材料有強度高、吸水率較低、不透水性好等優良特點。從目前保溫隔熱材料的發展看出，它們的的共同特點是輕質、疏松、呈多孔狀或纖維狀，以其內部不流動的空氣來阻隔熱傳導。新型建筑材料的發展趨勢

在全球能源供應緊張的總體情況下，居住環境的節能設計已成為建筑行業的一個必須面對的重要課題。對使用節能環保材料的住宅，環境建設主要體現在門窗和照明上，例如在設計窗口時，雙層玻璃越來越普遍，第一能防塵，第二可以防止噪音，第三可防暑避寒。一些室內設備更多的是利用光伏電池來作為能量來源；自動轉向的遮陽傘，光電池自動百葉窗和其他產品也都很吸引人。它們可以使室內收集到足夠的光線，又能保持室內溫度，使智能大廈的建設在傳統建筑的基礎上邁出了一大步。新的節能裝置還包括照明系統，以及廣泛應用的熒光燈、鹵素燈、白熾燈，都能夠達到室內節能照明的最佳效果。此外，照明系統安裝在可調的屋頂，可以轉換的路徑，反射太陽光到室內。如果設計墻體、屋面、門窗時，需考慮遮陽、自然通風和太陽能集熱的因素，滿足電力，水和其他的功能和要求，也可以提供或節省能源。事實上，在實際的環保建筑材料方面，關鍵要有一個好的設計，這能充分發揮環保材料的優勢。一個好的設計，不僅在外觀上給人以視覺上的沖擊，還能在建筑設計的整體規劃中得到體現，甚至小到結構設計水平。例如，設計節能的房子后，可能會有一個好的加熱和通風系統，但也與外墻和屋面保溫材料相適應，從而保溫性能好。另外門窗也是用很好的品牌，每一個組織都做到精益求精，以確保其耐用性和質量。

結束語

近幾年，我國在建筑垃圾開發利用方面投入了相當大的資金, 不少地區將建筑垃圾作為一種再生資源，對固體廢棄物加以篩分、破碎后制成建筑垃圾磚或用作路基墊層及地基墊層；對不可理垃圾則堆山造景加以利用。能源緊缺已經成為了阻礙社會發展的一大問題，建筑節能工作是國家保護環境，節約能源，實現可持續發展戰略的重要組成部分。走可持續發展道路事關社會的長遠發展，建設節約型社會，建筑節能勢在必行。研究開發滿足現代建筑所需高性能環保建筑材料是今后相當重要的工作。

參考文獻：

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[3]徐德才.單玉川.勘察設計招投標中存在的問題分析及建議[J].中國勘察設計，2006(2)

第三篇：安全行為科學在建筑工程中應用

安全管理科學在建筑工程中應用

姓名：陳松 學號：05109230 專業：土木工程（民用）

摘 要:安全問題是工程建設的一個重大問題,需要在建筑工程中引入安全管理科學的指導,依據建筑工程安全問題和安全事故問題,提出了加強當前建筑工程中安全管理科學在建筑工程中的幾點建議,目的是為了進一步預防和有效管理建筑工程項目，完善建筑工程中的安全管理措施。

關鍵詞:建筑工程;安全管理;科學管理

建筑業的生產活動危險性大，不安全因素多，是事故多發行業。近幾年我國建筑業的死亡率是所有工業部門中僅次于采礦業的最高的行業，損失巨大，令人痛心。現在需要應用科學的現代企業安全管理模式，不斷提高安全管理水平，真正把安全管理工作做好。因此，做為建筑企業，應認真研究建筑業安全管理的現狀，樹立新的安全管理的理念。

一、建筑業項目安全管理的現狀

（一）建筑業的安全事故絕大部分發生在施工現場，可以說，施工項目是事 故發生的發源地。

因此，我們必須對我們的項目安全管理模式是否滿足安全管理科學的需要、是否符合項目管理的特點、是否滿足國家和行業法律、法規的要求進行認真分析，從而，達到改進或更新項目安全管理模式的目的。

（二）安全事故的原因分析

1.人的不安全管理，是事故的直接原因。

所謂人的原因，是指由于人的不安全管理導致在生產過程中發生的各類事故。人在生產活動中，具體不安全管理有：操作錯誤（啟動操作不給信號、忘記關設備）、奔跑作業、送料過快、以不安全的速度作業；使用不安全設備；用手代替工具操作；物體的擺放不安全；冒險進入危險場所；在起吊物下停留作業；機器運轉時加油、清潔、修理；有分散注意力的行為；未使用防護用品；不安全著裝；工作時說笑打鬧、帶電作業等。

2.物（設備）的不安全狀態，也是事故的直接原因。

對建筑行業來說，“物”包括施工過程中所涉及的設備、材料、半成品、燃料、施工機械、機具、設施等。不安全的情況有：施工電梯的限位失靈，造成冒頂；塔吊的鋼絲繩脫絲；未及時更換，造成鋼絲繩斷裂，掉物墜落；電鋸等用電設備電線老化，造成電線失火等。

I

3.不良的生產環境對人的行為和物的狀態產生負面影響。

事故的發生都是由于人的不安全管理和物的不安全狀態直接引起的。但不考慮客觀的情況而一概指責施工人員的“粗心大意”、“疏忽”也是片面的，有時甚至是錯誤的。還應當進一步研究造成人的過失的背景條件，即不安全環境，如照明光線過暗或過強導致作業現場視物不清；作業場所狹窄、雜亂；地面有油或其他影響環境的東西等。與建筑行業緊密相關的環境，就是施工現場。整潔、有序、精心布置的施工現場，事故發生率較之雜亂的現場肯定低。到處是施工材料、機具亂擺放，生產及生活用電私拉亂扯，不但給正常生產、生活帶來不便，而且會引起人的煩躁情緒，從而增加事故隱患。當然，人文環境也是不能忽略的。如果某企業從領導到職工，人人講安全，重視安全，逐漸形成安全氛圍，更深層次地講，就是形成了企業安全文化，那么這個企業的安全狀況肯定良好。

4.管理的欠缺是事故發生的重要因素，有時甚至是直接的因素。

人的不安全管理和物的不安全狀態是事故發生的直接原因，都與管理有直接的關系，因此，管理不善是造成安全事故的間接原因。人的不安全管理可以通過安全教育、安全生產責任制以及安全獎懲機制等措施減少甚至杜絕。物的不安全狀態可以通過提高安全生產的科技含量、建立完善的設備保養制度、推行文明施工和安全達標等活動予以控制。對作業現場加強安全檢查，就可以發現并制止人的不安全管理和物的不安全狀態，從而避免事故的發生。常見的管理缺陷有制度不健全、責任不分明、有法不依、違章指揮、安全教育不夠、處罰不嚴、安全技術措施不全面、安全檢查不夠等。

由此看來，安全管理的目的就是保證良好的施工環境，保證人和物的安全狀態，這些都需要通過建立科學、合理的安全管理模式，并通過安全管理模式的正常運行來達到目的。

二、建筑安全的管理措施

（一）改變安全管理科學教育的現狀，實行分級負責、分級教育。

各類人員必須具備相應執業資格才能上崗。所有新員工或從事新的工作必須經過三級安全教育，即公司、項目部、班組的安全教育，并要定期培訓，不斷學習新工藝、新技術，強化工程特點所帶來的安全風險和具體作業安全要求。

（二）加大科技投入，做好科研合作。

鼓勵施工企業加大安全生產的科技投入，加強與科研單位和高等院校合作，研究、開發、推廣一批安全適用、先進可靠的生產工藝、技術措施和裝備，淘汰落后工藝，通過科技進步提高企業的安全生產保證能力和安全生產水平，要充分利用中介機構和社會力量做好工程質量安全監督工作，充分發揮中介機構和社會監督的制約作用，從而把質量安全的監管工作全面引向深入。

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（三）加強風險評估，做好重點管理。

建筑施工企業應針對不同的項目特點和不同的施工階段分析安全風險，作出評估，并對每個項目具體化，做好安全防護和重點管理。

（四）編制安全措施，執行科學程序。

按照建筑施工安全法規標準的要求，結合工程的特點編制安全技術措施，遇有特殊作業（深基坑、起重吊裝、模板支撐、人工挖孔樁、臨時用電等）還要編制單項安全施工組織設計方案，并按程序經審核批準后才能進行。

（五）搞好“五定”，認真落實。

對查出的安全隱患要做到“五定”，即定整改責任人，定整改措施，定整改完成時間，定整改完成人，定整改驗收人。

三、項目安全管理模式

（一）全員安全管理科學管理模式

1.注重培育全員安全管理科學的文化

這種全員安全管理科學管理模式是“全員、全方位、全過程、全天候”的管理，因此，其安全文化應該是全員安全文化。形成新的安全文化就是要培育全員安全文化。全員管理不僅包括總承包管理人員、分包管理人員和全體工人，還應包括業主、設計、監理及社會相關方。

作為總承包方，要積極調動和發揮相關各方安全管理的監督作用，使安全管理成為壓倒一切的工作。當然，首先要充分調動本單位全員安全管理的積極性，形成全員安全文化。只有形成全員安全文化，才能營造安全生產的氛圍，保障人員安全。全員安全文化是新的項目安全模式的核心。

2.全員安全管理科學管理模式的四個轉變

全員安全管理科學管理模式與傳統的項目安全模式相比，有四個轉變，分別是：變單純的安全專業人員的崗位安全管理為全員參加的體系安全管理；變單純的安全管理為安全管理與進度、工序穿插和施工方法緊密結合的綜合管理；變以點為主的間斷的、靜止的管理為線面結合的、連續的、動態的管理；變并行的安全與生產兩條線為安全與生產緊密結合的安全生產一條線。

3.全員參與是全員安全管理模式的核心

全員安全管理模式下，項目安全管理組織已經不再是單獨的崗位安全管理組織，而是以項目經理為首的，以專職的崗位安全管理為核心，以各專業工程師為 III

骨干，班組長及工人全員參與的，安全監督管理層和安全管理實施層既獨立設置又互相依托和緊密聯系的體系安全管理，是將生產與安全的緊密結合的組織，是對項目安全管理資源的充分挖掘和充分利用。

（二）安全目標管理模式

隨著安全管理工作的不斷進步，安全管理由定性逐漸走向定量，先進管理經驗和方法得以迅速推廣。目標管理應用于安全管理方面，稱之為安全目標管理。它是生產企業確定在一定時期內應該達到的安全總目標，分解展開、落實措施、嚴格考核，通過組織內部自我控制達到安全目的的一種安全管理方法。它以總的安全管理目標為基礎，逐級向下分解，使各級安全目標明確、具體，各方面關系協調、一致，把全體成員都科學地組織在目標體系之內，使每個人都明確自己在目標體系中所占的地位和作用，通過每個人的積極努力來實現特定組織的安全目標。

制定安全目標要具體，根據實際情況可以設置若干個，例如事故發生率指標，傷害嚴重指標，事故損失指標或安全技術措施項目完成率等。但是，目標不宜太多，以免力量過于分散，應將重點工作首先列入目標，并將各項目標按其重要性分成等級或序列。各項目標應能數量化，以便考核和衡量。

參 考 文 獻

[1]王建華,孫啟燕.試論建筑工程與安全工程[J].人民黃河,2004,26(10):33-36.[2]浪底工程咨詢公司.關于施工安全工作的實施意見[R].鄭州:建筑委員 會,2001.[3]山西省萬家寨引黃工程公司.山西省萬家寨引黃工程施工期規定[R].1999.IV

第四篇：防水材料在建筑工程中的應用

防水材料在建筑工程中的應用

【摘要】本文通過對不同防水材料的自身性能、施工工法、適用范圍等進行詳細說明。概述不同防水材料在屋面、地下、衛生間工程施工中的實際應用。防水材料分為瀝青防水材料、防水卷材、防水涂料、剛性防水材料等；防水卷材分為SBS、APP改性瀝青防水卷材，聚乙烯丙綸滌綸、PVC、TPO高分子防水卷材，自粘復合防水卷材等；防水涂料分為JS聚合物水泥基防水涂料、聚氨酯防水涂料、水泥基滲透結晶型防水涂料等；剛性防水材料分為防水混凝土、防水砂漿等。

【關鍵字】防水、防水材料、屋面、地下、衛生間、防水卷材、防水涂料 建筑防水是建筑工程中的重要分部工程，是保證建筑物和構筑物不受水侵蝕，內部空間不受危害的專門措施，在整個建筑工程中占有重要的地位。防水材料是土木工程防止水透過建筑物結構層而使用的一種建筑材料。它是保證房屋建筑能夠防雨水、地下水與其他水分滲透的重要組成部分，是建筑工程上不可缺少的主要材料。

防水材料分為瀝青防水材料、防水卷材、防水涂料、剛性防水材料等。

一、瀝青防水材料

瀝青是具有多種高分子碳氫化合物的復雜化合物，具有較強的粘結特性及較好的塑性。常溫下呈固體、半固體或黏性液體狀態。顏色為黑色或黑褐色，能溶于汽油、煤油、苯等有機溶劑中。

瀝青具有良好的耐水性能，廣泛的應用于地上、地下防水防潮工程中。瀝青是生產瀝青基防水材料、高聚物改性瀝青防水材料的重要原料，同時瀝青還具有耐化學腐蝕性能，是良好的防腐材料。

二、防水卷材

防水卷材是指以原紙、纖維氈、纖維布、金屬箔、塑料膜、紡織物等材料中的一種或數種復合為胎基、浸涂石油瀝青、煤瀝青及高聚物改性瀝青制成的或以合成高分子材料為基料，加入助劑及填充料經過多種工藝加工而成的、長條形片狀成卷供應并起防水作用的產品。

防水卷材分為SBS、APP改性瀝青防水卷材，聚乙烯丙綸（滌綸）防水卷材，PVC、TPO高分子防水卷材，自粘復合防水卷材等。

（一）SBS、APP改性瀝青防水卷材

SBS改性瀝青防水卷材是以SBS(苯乙烯一丁二烯一苯乙烯)熱塑性彈性體改性瀝青為浸涂材料，以優質聚酯氈、玻纖氈、玻纖增強聚酯氈為胎基，以細砂、礦物粒料、PE膜、鋁膜等為覆面材料，采用專用機械攪拌、研磨而成的彈性體改性瀝青防水卷材。

APP改性瀝青防水卷材是以APP（無規聚丙烯）或APAO、APO(聚烯烴類聚合物)改性瀝青為浸涂材料，以優質聚酯氈、玻纖氈、為胎基，以細砂、礦物粒(片)料、PE膜為覆面材料，采用先進工藝精制而成的塑性體改性瀝青防水卷材。

SBS、APP改性瀝青防水卷材具有不透水性能強，抗拉強度高，延伸率大，耐高低溫性能好，施工方便等特點。適用于工業與民用建筑的屋面、地下等的防水防潮以及橋梁、停車場、游泳池、隧道等建筑物的防水。

施工工法主要為熱熔法、冷粘法及冷熱結合法。

卷材既可單獨采用熱熔法或冷粘法施工，也可采用冷熱結合法即大面積用冷粘法，搭接縫部位用熱熔的方法進行施工。

熱熔法：用火焰噴槍或噴燈烘烤卷材底面和基層表面，使卷材表面的瀝青熔化，邊烘烤邊向前滾鋪卷材，隨后用壓輥滾壓，使其與基層或卷材粘結牢固。

冷粘法：先將膠粘劑均勻涂刷在防水基層和卷材上，稍加涼干后即可粘貼卷材，隨后用壓輥滾壓，把卷材下面的空氣擠出，使卷材平整，緊密，牢固地粘貼在基層或卷材上。

（二）聚乙烯丙綸（滌綸）防水卷材

聚乙烯丙綸（滌綸）防水卷材是由線性低密度聚乙烯樹脂、抗氧劑、光穩定劑共混，采用擠出、壓延，與高強度丙綸（滌綸）無紡布熱粘合等工藝生產的新型復合式防水卷材。具有優良的機械強度、抗滲性能、低溫性能、耐腐蝕性和耐候性等特點。廣泛應用于各種建筑結構的屋面、墻體、廁浴間、地下室、冷庫、橋梁、水池、地下管道等工程的防水、防滲、防潮、隔氣等工程。

施工工法：

1、基層要求。基層表面應堅實、平整、光滑、無起鼓、干燥，含水率要求在9%以下。

2、粘結劑配制。將高分子專用膠粉放入容器中，加水溶解攪勻，邊攪拌邊

加普通硅酸鹽水泥，至無凝塊、無沉淀、無泡沫即可使用。

3、細部節點處理。防水層施工前，應按規范要求做好節點部位（陰陽角、穿墻管、雨水口、檐溝等）的附加層處理。

4、卷材鋪貼。卷材施工的粘結層在內側，鋪設方向可根據實際情況確定，鋪貼順序沿排水方向由低處向高處鋪設。先預放卷材5-10米，校正方向，調準粘結面，在卷材中間固定好位置，從一端卷至固定處，將粘結劑均勻涂灑在卷材對應的基面上，用刮板刮到3mm厚左右，同時滾放卷材，用刮板輕刮卷材表面，排盡粘結層內的空氣和多余水泥漿，按同樣方法鋪設卷材另一端。鋪設下幅方法相同，但要求卷材搭接寬度不能小于100mm。卷材與基面的粘結率應達到90%以上，這是保證工程質量的關鍵。鋪設第二層卷材時應與下層搭接縫錯開三分之一幅寬以上。防水層鋪設完，應及時對防水層粘結質量做全面檢查，發現有劃傷、空洞、翹邊、空鼓處應立即修補，修補合格后，在所有的接縫處涂刷一層水泥漿，將接縫處封嚴。

5、質量檢驗。防水層應粘結牢固、目視無空鼓、無翹邊、無損壞，卷材與卷材搭接邊應粘結密實、封邊嚴密，卷材邊緣及收頭部位應密封。

（三）PVC、TPO高分子防水卷材

PVC防水卷材是以聚氯乙烯樹脂和增塑劑為主要原料，加入熱穩定劑、抗氧劑、光穩定劑等助劑，采用擠出、壓延等工藝生產的一種性能優異的高分子防水卷材。具有拉伸強度大、延伸率高、收縮率小、低溫柔性好、使用壽命長等特點。產品性能穩定、質量可靠、施工方便。廣泛應用于各類工業與民用建筑、地鐵、隧道、水利、垃圾掩埋場、化工、冶金等多個領域的防水、防滲、防腐工程。

TPO防水卷材是用TPO樹脂，根據需要加入改性劑（如阻燃劑）、色母進行共混，制造成功的適合屋頂暴露環境的防水卷材。具有超強的耐紫外線、耐自然老化能力，優異的抗穿刺性能，高撕裂強度、高斷裂延伸性等特點。主要適用于工業與民用建筑及公共建筑的各類屋面防水工程。

施工工法主要為滿粘法、機械固定法、熱風焊接法。

1、滿粘法。當屋頂傾角過高或圓屋面等對抗風要求較高時，應將PVC、TPO防水卷材與基層之間通過粘合劑進行滿粘施工。

2、機械固定法。將PVC、TPO防水卷材使用專用螺釘、墊片、壓條以及其

他配件固定在基層（結構層）上，卷材與基層空鋪，相鄰卷材的搭接應相互交疊，搭接部分應遮蓋住金屬固定件，經熱風焊接法焊接后形成一個整體。

3、熱風焊接法。將PVC、TPO卷材層通過專用設備緊密焊接在一起，形成整體化防水。

（四）自粘復合防水卷材

自粘復合防水卷材是以瀝青與SBS、TP、浸水劑等助劑反應共混合成高聚物改性瀝青基料，配以活性助劑制成的特殊防水膠料，面層覆以聚乙烯膜(鋁箔或彩砂)為表面材料，底面采用硅油防粘隔離紙的卷材或兩面為硅油隔離紙的雙面可粘接的防水卷材為防水層，以聚合物水泥砂漿為粘接層，構成自粘卷材復合防水系統。具有強度高、延伸性強，自愈性好，施工簡便、安全性高等特點。廣泛適用于工業與民用建筑的室內、屋面、地下防水工程，蓄水池、游泳池及地鐵隧道防水工程，木結構及金屬結構屋面的防水工程。

施工工法：

1、基層處理。基層應平整、干凈、干燥、無灰塵雜物、無凸起物，混凝土裂縫等缺陷應用聚合物水泥砂漿抹平。

2、涂刷基層處理劑。鋪貼卷材前，應在基層上均勻涂刷專用基層處理劑。將處理劑充分攪拌后，用噴涂或滾涂的方法均勻地涂刷于基面上，當涂刷的基層處理劑不粘手時即可鋪貼自粘卷材。

3、細部節點處理。防水基層與突出表面的煙囪、天窗、女兒墻及管道等相連接的陰陽角與檐口、天溝等相連接的轉角處，應先做附加層，卷材裁剪口及收頭部位應用密封膏密封。

4、水平面（垂直面）鋪貼。鋪貼前應先彈好基準線進行定位，然后用Ф30×1500mm的鋼管穿過卷材中心的紙芯筒，由兩人各持鋼管一端，把卷材抬到待鋪位置的開始端，并將卷材向前展開500mm左右，剝開此部分的隔離紙對準已彈好的基準線輕輕擺鋪，用壓輥從卷材中部向兩側輥壓，把剝開的隔離紙拉出，卷到已用過的紙芯筒上，垂直面鋪貼可依照上述方法自下而上一次鋪貼完成。

5、搭接處理。卷材與相鄰卷材接縫采用搭接或對接方式，搭接寬度為80mm，將上下卷材搭接部位的表面隔離膜揭除，然后用滾筒用力壓實，確保防水卷材之間粘接牢固，當采用對接方式時需用附加封口條密封（寬度120mm），密封時先

將卷材對接縫部位上表面的隔離紙（膜）揭除，再粘貼附加自粘封口條，若搭接部位被污染，須先清理干凈。

6、收口處理。在卷材收口處用金屬壓條固定，然后對卷材上口邊緣采用配套密封膠密封。

7、施工檢查。檢查已鋪貼的自粘卷材有無撕裂、破損、氣泡、卷邊、開口現象。如有缺陷，應在缺陷處切開，排放氣泡后，修補切口處并壓實。

三、防水涂料

防水涂料在常溫下是一種液態物質，將它涂抹在基層結構物的表面上，能形成一層堅韌的防水膜，從而起到防水裝飾和保護的作用。

防水涂料分為JS聚合物水泥基防水涂料、聚氨酯防水涂料、水泥基滲透結晶型防水涂料等。

防水涂料在建筑工程中適用于屋面、墻面、地下室等的防水、防潮及較為復雜結構的建筑物表面、溝、槽的維修和翻修防水。

（一）JS聚合物水泥基防水涂料

JS聚合物水泥基防水涂料是以丙烯酸酯、乙烯-乙酸乙烯酯等聚合物乳液和水泥為主要原料，加入填料及其他助劑配制而成，經水分揮發和水泥水化反應固化成膜的雙組分水性防水涂料。具有較高的斷裂伸長率和拉伸強度，優異的耐水、耐堿、耐候、耐老化性能，使用壽命長等特點。廣泛應用于屋面、內外墻、廁浴間、水池及地下工程的防水、防滲、防潮。

施工工法：

1、檢查、清理、修補基面，基面應為堅實基體。

2、基面的清理可用沖洗法或清掃法進行。

3、施工基面先進行底涂，然后對排水孔、穿墻管、裂縫、分割縫、陰陽角等節點進行加強處理。

4、當涂刷加筋布粘結層時，一次可按布寬涂刷5~10米長，趁濕立即鋪布，用刮板刮平所有褶皺、排除氣泡，并使布下的涂料透至布上。施工完畢后，對加筋布進行檢查，凡出現褶皺、空鼓均應剪開，并用涂料重新粘好。

5、進行中間層及面層的涂刷直至達到設計要求。

（二）聚氨酯防水涂料

聚氨酯防水涂料以其優異的性能在建筑防水涂料中占有重要的地位，素有“液體橡膠”的美譽。使用聚氨酯防水涂料進行防水工程施工，涂料涂刷后形成的防水涂膜耐水、耐堿、耐久性優異，粘結良好，柔韌性強。廣泛適用于屋面、地下室、廁浴間、橋梁、冷庫、水池等工程的防水、防潮；亦可用于形狀復雜、管道縱橫部位的防水，也可作為防腐涂料使用。

施工工法：

1、基層處理。基層應堅實、平整、無灰塵、無油污。

2、細部處理。對陰陽角、管根、裂縫和變形縫等節點部位進行加強處理。

3、涂膜施工。一般涂刷3～4遍，用量2.5kg/m2―3kg/m2，厚度可達1.5mm～2mm。若要提高強度可加一層玻璃絲布。

4、保護層。涂膜防水層表面應按設計要求進行隔離保護，防止破壞涂膜防水層。

（三）水泥基滲透結晶型防水涂料

水泥基滲透結晶型防水涂料是一種剛性防水材料。在水的引導下，以水作載體，借助強有力的滲透性，在混凝土微孔及毛細管中進行傳輸、充盈，發生物化反應，形成不溶于水的枝蔓狀結晶體，結晶體與混凝土結構結合成為封閉式的防水層整體，堵截任何方向的來水及其它液體滲透。具有獨特的呼吸、防腐、耐老化、保護鋼筋能力。環保、無毒、無公害。施工簡單、節省人工等特點。廣泛用于隧道、大壩、水庫、發電站、核電站、冷卻塔、地下鐵道、立交橋、橋梁、地下連續墻、機場跑道、樁頭樁基、廢水處理池、蓄水池、工業與民用建筑地下室、屋面、廁浴間的防水施工，以及混凝土建筑設施等所有混凝土結構弊病的維修堵漏。

施工工法：

1、涂刷法。在準備妥當的混凝土表面，按質量比涂刷或噴涂。

2、干撒法。

? 在未澆注混凝土前，按定量把該產品撒在墊層上，撒干粉時間為澆注混凝土30分鐘前。

? 在混凝土澆注后未完全凝結前，按定量將該產品撒放在混凝土表面，然后將混凝土表面壓實。

四、剛性防水材料

剛性防水材料通常指防水砂漿與防水混凝土，俗稱剛性防水。它是以水泥、砂、石為原料或摻入少量外加劑（防水劑）、高分子聚合物等材料，通過調整配合比，抑制或減少孔隙率，改變孔隙特征，增加各原材料界面間的密實性等方法配制成的具有一定抗滲能力的水泥砂漿、混凝土類防水材料。通常用于地下工程的防水與防滲。

（一）防水混凝土

防水混凝土是以調整混凝土的配合比、摻外加劑或使用新品種水泥等方法提高自身的密實性、憎水性和抗滲性，使其滿足抗滲壓力大于0.6MPa的不透水性混凝土。具有節約材料，成本低廉，滲漏水時易于檢查，便于修補，耐久性好等特點。主用適用于一般工業、民用及公共建筑的地下防水工程。

施工工法：

防水混凝土兼有結構層和防水層的雙重功效。其防水機理是依靠結構構件（如梁、板、柱、墻體等）混凝土自身的密實性，再加上一些構造措施（如設置坡度、變形縫或者使用嵌縫膏、止水環等），達到結構自防水的目的。

（二）防水砂漿

防水砂漿是通過嚴格的操作技術或摻入適量的防水劑、高分子聚合物等材料，提高砂漿的密實性，以達到抗滲防水目的的一種剛性防水材料。具有操作簡便，造價便宜，易于修補等特點。僅適用于結構剛度大、建筑物變形小、基礎埋深小、抗滲要求不高的工程，不適用于有劇烈振動、處于侵蝕性介質及環境溫度高于100℃的工程。

施工工法：

1、利用高壓噴槍機械施工的防水砂漿，這種砂漿具有較高的密實性，能夠增強防水效果。

2、應用人工抹壓的防水砂漿，這種砂漿主要依靠特定的某種外加劑，如防水劑、膨脹劑、聚合物等，以提高水泥砂漿的密實性或改善砂漿的抗裂性，從而達到防水抗滲的目的。

對防水材料的科研方向，國家已做出規劃。“十二·五”期間至2015年，建筑防水材料的研發將向節約資源，保護生態環境；降低能耗，降低成本；提高功

能與質量的方向發展，隨著建筑業的發展，將為建筑防水材料的發展提供廣闊的市場前景。

參考文獻

1、建設行業職業技能培訓教材編委會編.《防水工》.北京：中國計劃出版社，2007

第五篇：復合材料在建筑工程中的應用

復合材料在建筑工程中的應用

摘 要：復合材料，是由兩種或兩種以上不同性質的材料通過物理或化學的方法，在客觀（微觀）上組成具有新功能的材料，各種材料在性能上互相取長補短，產生協同效應，使復合材料的綜合性能優于原組成材料而滿足建筑工程中各種不同的要求。

關鍵詞：復合材料，基本特性，建筑工程復合材料的基本特性

復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的基本材料，通過物理或化學的方法，在宏觀（微觀）上組成具有新功能特性的新型建筑材料。各種材料在性能上相互取長補短，產生一定的協同作用，使復合材料的綜合性能優于原組織材料的單一性質，從而滿足各種新型智能建筑的各種不同需求。

1.1 復合材料的構成及形態

復合材料由種類不同，性質差異很大的幾種材料及其界面（相）層所組成，在結構上大多為多相固體材料，經過一定的設計及功能需要復合而成，通過復合效應獲得原組份材料所不具備的性能或在性能上產生協同作用，在復合材料的意義層面上與幾種物質簡單的混合有著本質的區別。簡而言之，復合材料是由連續基體相和分散增強相及相對應的界面相所構成。組成復合材料的增強體和基體有時候也被人們稱作為增強相合基體相。另外，還有一種稱作界面相，界面相是增強相和基體相兩相之間存在的界面，由于它的特殊結構被稱作復合材料中特殊的界面相。

1.2 復合材料的特性及分類

復合材料都是由于多種不同的相復合而成的材料，因此復合材料有著共同的一些特征，主要有以下三點：一是能夠發揮利用各種組成材料的優點，使一種材料具有構造相所擁有的多種優良性能，使其具有天然材料所沒有的綜合性能；二是能夠根據材料性能的需要進行設計和制造；三是可根據其所需形狀進行設計，這樣可以避免多次加工工序。當然，在一定條件下也會出現一些缺陷。在一些條件下，由于濕熱、機械應力、紫外線、化學侵蝕的作用，會使得復合材料的性能變差，即發生所謂的老化現象。

按照復合材料的來源分類，復合材料基本上可分為天然復合材料和人工復合材料兩種。由于構成復合材料的基體不同，復合材料又可以分為樹脂基、金屬基和無機非金屬基復合材料。按照復合材料中的增強體的形態分類又可分為顆粒增強、短纖增強、晶須增強、連續的長纖增強、多維編織布增強和三維編織體增強等幾個類型。在目前復合材料的應用上，可把復合材料分為結構復合材料、功能型復合材料以及智能型復合材料三個大的類別。按照增強材料的品種不同可以分為玻璃纖維復合材料、碳纖維復合材料以及有機纖維復合材料等。復合材料在建筑工程中的應用

復合材料發展到今天，品種已經十分繁多，但常見的分類方式主要有兩種。一種是根據金屬性分為金屬和非金屬兩大類，一種是根據用途分為常用和先進兩大類。從基體角度來說，金屬類的基體常用的有銅、鎂、鋁、鈦以及其它的合金等金屬類基體，非金屬類基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等非金屬類。從增強體角度來說，增強體材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質細粒等。

按照常用和先進分為兩類時，根據其應用的成都進行分類，常見的如玻璃鋼便是由玻璃纖維等性能較低的增強體與普通樹脂基構成。因其價格低廉從而大量發展，已廣泛用于船舶、建筑結構、車輛、化工管道和貯罐、體育用品等方面。這一類稱作常用復合材料。諸如陶瓷基、碳（石墨）基和金屬基等為基體，碳纖維、芳綸、等高性能耐熱聚合物為增強體的復合材料，雖然性能十分優異，但是由于其相對比較高昂的價格，目前只能用在國防工業、航空航天、機器人結構件、精密機械、深潛器和高檔體育用品等，很難廣泛應用，此類稱作為先進復合材料。

因此，目前來說，在建筑領域主要應用的便是以非金屬類復合材料，常見的有合成樹脂、橡膠、玻璃纖維、碳纖維、石棉纖維等。

2.1 合成樹脂

樹脂基復合材料在建筑工業中對減輕建筑物自重，提高建筑物的使用功能，改革建筑設計，提高經濟效益，降低工程造價，加速施工進度等都十分有利，是實現建筑工業現代化的必要條件。目前在建筑中樹脂基主要應用在：承載結構，例如：承重折板、屋面板、粱、柱、基礎、桁架、樓板等；圍護結構，主要有各種波紋板，各種復合板，夾層構板，折板結構、整體式和裝配式殼體結構等；采光制品，常用于工業廠房、農業溫室、民用建筑以及大型公用建筑的屋頂、天窗及圍擴墻面采光等；給排水工程，如各種規格的高位水箱、給水玻璃鋼管、防腐排污管、化糞池等；門窗裝飾，常用于工業及民用建筑，裝飾板用作吊頂、墻裙、大型浮雕等；另外，還被應用到采暖通風、衛生潔具、高層樓房屋頂建筑和其他一些特殊建筑等。

2.2 橡膠

到目前為止，橡膠在建筑領域中的應用十分廣泛，僅次于交通運輸領域，是第二大用膠大戶。橡膠在建筑領域中，既應用到傳統應用（如工程施工機械的輪胎、傳動帶、運輸帶、膠管、施工人員的作業服、防護罩、勞動靴、安全帽和施工現

場常見的膠板、蓬布等橡膠制品等）又是直接應用于建筑物和構筑物主體的建筑材料。由于橡膠具有其它建筑材料所沒有的伸縮性、氣密性、防水性、阻尼性和緩沖性等集中在一起的優異的特性，因而成為在現代建筑上的重要一環，使用數量和范圍逐年在擴大增加，目前橡膠建筑材料已發展到數千種之多。目前應用的橡膠建筑材料主要有橡膠防水材料、橡膠密封材料、橡膠支撐與隔震材料、橡膠鋪裝材料等4大類型。

2.3 玻璃纖維

目前，玻璃纖維是復合材料中使用最廣泛的纖維增強材料。根據目前的使用情況和形勢，玻璃纖維在未來將仍舊占據很大的市場。我國對玻璃纖維的使用起源于20世紀50年代初期，當時是用作絕緣材料，直到50年代末期才得到迅速發展，直到現在，玻璃纖維已經廣泛使用于建設和發展中。現今，玻璃纖維在建筑工程中也占有很大的比例，主要應用在玻璃鋼，玻璃纖維增強水泥，內外墻保溫材料，建筑防水材料，建筑防火材料這些方面。

2.4 碳纖維

碳纖維近年來開始進入建筑工程市場，簡單的說，碳纖維市一中含碳量極高（大部分碳纖維的含碳量在95%以上，含量在99%以上的稱為石墨纖維），并且在功能上具有高強度、高模量的新型材料。

盡管碳纖維可以直接單獨使用就能夠發揮某些作用，但是碳纖維屬于脆性材料，只有將它與基體材料牢固的結合到一起，才能充分的利用其優異的力學性能，使之更好的承載負荷，所以，碳纖維主要在復合材料中做很好的增強材料。并且可以根據目的的不同選用不同的基體和復合方式來達到所要求的效果。

目前，應用到建筑工程中的技術最廣泛的就是使用碳纖維加固技術。碳纖維加固技術于80年代起源于美國，中國對這項技術起步較晚，于90年代末方才從國外引進。目前，加固主要有纖維布加固和纖維板加固兩種，通過碳纖維的加固對一些承載力不足的建筑構件進行加固，從而避免了因構筑物不合格而重建的損失。對于已投入使用但不滿足現有荷載要求的建筑物，進行加固，維修來滿足對荷載的要求。

目前，我國對碳纖維的研究不斷推進，已有數十所高校和研究所對其研究，并逐漸趕上世界先進技術，面對我國巨大的建筑市場，碳纖維技術將會有很大的前景與增長趨勢。就目前情況來看，在一般建筑工程中碳纖維應用還不夠廣泛，但是它的市場前景很廣闊，在很大程度上能夠適應現代高智能化的新型建筑工程。結束語

建筑工業在國民經濟中占有很重要的地位，不論是哪一個國家，建筑工業永遠是國民經濟的支柱產業之一。隨著建筑行業的快速發展，復合材料在土木工程中的應用已經越來越廣泛.隨著社會的發展，建筑的要求日益嚴峻，追求性價比的同時還要要求環境的保護，復合材料作為新型的建筑材料應更加加大研究。其不僅能夠有效地節約材料，還能提高材料的應用效率，具有很廣闊的應用前景。我國也應結合國外復合材料的研究生產符合我國現狀的復合材料，從而滿足經濟飛速發展帶來的各項要求。

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