粉煤灰硅鈣板的特性及其在建筑中的運用,建筑材料論文

粉煤灰硅鈣板的特性及其在建筑中的運用,建筑材料論文Abstract:Grasslandasasacredplaceforpeopletotravel,vacationandlive,anditscorrespondingbuildingfacilitieshaveattractedmuchattention.Becauseofthespecialgeographicalenvironmentofgrassland,theselectionofgrasslandarchitectureisdifferentfromthegeneralbuilding.Withthevigorousdevelopmentofgreenenvironmentalprotectionmaterialunderthecall,calciumsilicateboardmadefromwasteflyashtopreparetheimpactonpeopleseyes,fireproof,soundinsulation,durabilityandothercharacteristicswhichhavemoresuitableforgrasslandconstruction.Inthispaper,thedevelopment,characteristicsandapplicationofcalciumsilicateboardaresummarized.Keyword:flyash;calciumsilicateboard;grasslandarchitecture;greenenvironmentalprotection;0、引言草原一直是人們的旅游圣地。在這里人們能夠零距離的親近大自然，享受這片遼闊的世外桃源。近些年，隨著國民追求幸福感的愈加強烈，草原不再僅僅是一塊旅游圣地，更有成為一塊寓居圣地的發(fā)展趨勢。大城市喧囂的生活使得人們更希望返璞歸真去追求自然的美，然而草原憑借著本身優(yōu)美的環(huán)境成為了備受青睞的適宜寓居場所之一。但是由于草原獨有的氣候特點，使得草原建筑在選材方面的要求不同于一般建筑。草原建筑材料的選擇在強度、防火、防潮、保溫、耐久性等方面提出了更高層次的要求。隨著我們國家的建筑市場的快速發(fā)展，新型建筑材料層出不窮。華而不實廢物利用更是成為了新型材料的亮點詞匯。粉煤灰硅鈣板作為一種綠色環(huán)保的建筑材料吸引了大部分人的眼球。故本文對粉煤灰制備的硅鈣板在草原建筑上的應用可行性進行了分析與研究。1、硅鈣板的發(fā)展及研究低密度、高強度、節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為了當今社會建材的發(fā)展方向。輕質(zhì)、耐久、防火防潮等特性也成為了群眾關注的焦點。硅酸鈣板使用最廣泛的的國家是美國和日本，20世紀30年代，美國就已經(jīng)對其進行了研發(fā)并使用于建筑之中。20世紀50年代日本最先對硅酸鈣板的密度進行改進，開場生產(chǎn)低密度硅酸鈣板并在70年代將生產(chǎn)技術推廣到世界。隨著科學技術的前進與發(fā)展，人們對硅酸鈣板進行逐步的探尋求索與改進，利用其它對身體無害并且環(huán)保的材料代替石棉纖維來生產(chǎn)硅酸鈣板[1].因而，硅酸鈣板也從石棉硅酸鈣板時代過渡到無石棉硅酸鈣板時代。上個世紀80年代，我們國家開場從生產(chǎn)機理以及生產(chǎn)工藝等方面作為切入點對硅酸鈣板進行系統(tǒng)的分析與研究。21世紀初，我們國家硅酸鈣板產(chǎn)業(yè)得到了快速的起步。在國內(nèi)，硅酸鈣板生產(chǎn)工藝經(jīng)過優(yōu)化和改良后構成了以制漿、成型、預養(yǎng)護、蒸壓養(yǎng)護、烘干切割等工序為主線的形式進行量產(chǎn)。2、粉煤灰在建筑中的應用粉煤灰是一種固體廢物，是煤燃燒后產(chǎn)生的副產(chǎn)品，它以一種細灰的形式存在，其主要成分為：SiO2、Al2O3.粉煤灰本身水硬膠凝性能不明顯，但在水熱處理條件下，可生成具有水硬膠凝性能的化合物，進而構成一種增加強度和耐久性的材料[2].在相關學者的共同努力下，成功的將粉煤灰這種固體廢物變廢為寶，使其它行業(yè)的生產(chǎn)中被重新利用。然而，建筑行業(yè)是粉煤灰應用最廣的行業(yè)之一。2.1粉煤灰在混凝土中的應用在混凝土中摻入粉煤灰后發(fā)生化學反響進而提高混凝土的各項性能指標已經(jīng)成為當今建筑行業(yè)達成共鳴的方式方法。例如將粉磨后到達一定細度的粉煤灰與礦渣粉同時摻入混凝土中，這樣既彌補了在生產(chǎn)高強度混凝土時單獨參加粉煤灰造成產(chǎn)品強度略有缺乏的缺點又彌補了單獨參加細礦渣粉帶來造價過高的缺點。這樣的配料方式方法使原材料之間的各自缺陷得到了有效的互補，所以，該種混凝土的生產(chǎn)成本不僅遠低于常規(guī)混凝土的生產(chǎn)成本，而且大大提高了混凝土的各項性能[3].2.2粉煤灰在建筑用磚中的應用以粉煤灰作為原材料生產(chǎn)的粉煤灰蒸壓磚和粉煤灰燒結(jié)磚在建筑行業(yè)中較為常見。粉煤灰蒸壓磚是對粉煤灰等工業(yè)廢渣進行蒸壓養(yǎng)護后制成的一種新型墻體材料。它的主要優(yōu)點是極大限度的利用了工業(yè)和建筑業(yè)的廢棄物制成高強輕質(zhì)、綠色環(huán)保的產(chǎn)品。粉煤灰燒結(jié)磚可以以根據(jù)粉煤灰的摻入量多少并結(jié)合粘土等膠結(jié)材料生產(chǎn)出粉煤灰燒結(jié)磚和高摻量粉煤灰燒結(jié)磚[4].它的優(yōu)點同樣是高強輕質(zhì)、綠色環(huán)保。2.3粉煤灰在板材中的應用硅鈣板是一種綠色環(huán)保的新型建筑材料，主要用作墻體和裝飾。它主要以硅質(zhì)材料和鈣質(zhì)材料為主要原料，摻加其它輔助材料制成。粉煤灰硅鈣板主要是以粉煤灰、硅鈣渣等為硅質(zhì)材料，以水泥、脫硫石膏等為鈣質(zhì)材料，通過混合制漿、壓制成型、蒸壓養(yǎng)護、烘干切板等工藝流程制出成型板材。3、粉煤灰硅鈣板的特性在國家大力倡導生產(chǎn)綠色環(huán)保建材的號召下，硅鈣板應運而生，新型環(huán)保材料硅鈣板代替石膏板的趨勢日益顯著，他獨有的防火、耐潮、使用壽命超長等優(yōu)點是石膏板不能比較的優(yōu)點，當前我們國家硅酸鈣板以水泥、石灰、石英粉等為原材料經(jīng)過制漿、成型、蒸壓養(yǎng)護、烘干切割等一些列生產(chǎn)工序而制得。在綠色環(huán)保的大前提下做到了變廢為寶。關于粉煤灰硅鈣板的特性，在通過試驗后采用橫向與縱向比照的方式方法進行介紹，分析粉煤灰硅鈣板、纖維石膏板以及石棉水泥板的異同點，進而凸顯出粉煤灰硅鈣板特有的性質(zhì)。3.1強度通過相關試驗可知：粉煤灰硅鈣板的容重〔g/cm3〕:0.8~1.1;纖維石膏板的容重〔g/cm3〕:1.1~1.2;石棉水泥板的容重〔g/cm3〕:1.6~2.0.粉煤灰硅鈣板的抗彎強度〔MPa〕:7.6~11.9;纖維石膏板的抗彎強度〔MPa〕:8.4~11.3;石棉水泥板的抗彎強度〔MPa〕:≮23.9.通過以上數(shù)據(jù)能夠發(fā)現(xiàn)，粉煤灰硅鈣板是一種容重較小，強度較高的輕型板材。假如需要生產(chǎn)高強度板材，能夠在其生產(chǎn)經(jīng)過中參加其他具有較高抗拉強度的物質(zhì)，進而使硅鈣板的強度得到進一步的提升。3.2防火性根據(jù)建筑設計防火規(guī)范相關要求，選取6mm厚的粉煤灰硅鈣板進行試驗，經(jīng)過9.4min板材反面溫度升高至220℃，進而到達該材料的耐火極限。將板材耐火試驗持續(xù)60min后，能夠觀察到板材無煙火穿透，并且板材外表不會出現(xiàn)較大的裂縫也沒有塌落現(xiàn)象發(fā)生。然而，在纖維石膏板和石棉水泥板耐火試驗中發(fā)現(xiàn)，纖維石膏板的耐火極限約為10min左右，石棉水泥板的耐火極限僅為5.8min.通過上述耐火性試驗可見，粉煤灰硅鈣板耐火性明顯優(yōu)于石棉水泥板，其屬于一種不易燃燒板材。3.3抗水性在完成抗水性試驗后得出粉煤灰硅鈣板的軟化系數(shù)為：0.7~0.8;纖維石膏板的軟化系數(shù)為：0.2~0.4;石棉水泥板的軟化系數(shù)為：0.8~0.9.粉煤灰硅鈣板的濕脹率為0.034%;纖維石膏板的濕脹率為0.231%;石棉水泥板的濕脹率〔%〕為0.058%.由此可見，粉煤灰硅鈣板的軟化系數(shù)比纖維石膏板的軟化系數(shù)高出很多，并且與石棉水泥板的軟化系數(shù)相近。以上數(shù)據(jù)凸顯出粉煤灰硅鈣板具有良好的抗水性，能夠用于較潮濕的地點。3.4隔熱與隔音粉煤灰硅鈣板的導熱系數(shù)〔W/mK〕:0.183~0.203;纖維石膏板的導熱系數(shù)〔W/mK〕:0.179~0.263;石棉水泥板的導熱系數(shù)〔W/mK〕:0.487~0.703.粉煤灰硅鈣板的隔音量為45dB;纖維石膏板的隔音量為46dB;石棉水泥板隔音效果為40dB.通過上述實驗數(shù)據(jù)可見，在同等試驗條件下粉煤灰硅鈣板的導熱系數(shù)與纖維石膏板的導熱系數(shù)相近似，但是比石棉水泥板的導熱系數(shù)小。因而，粉煤灰硅鈣板同樣也是一種應用于建筑中并作為隔熱、保溫以及隔聲的優(yōu)良選材。3.5耐久性測定粉煤灰硅鈣板耐久性試驗采用的方式方法是將板材經(jīng)過碳化、凍融循環(huán)以及干濕循環(huán)后與初始板材試件進行相關性能比照進而得出結(jié)論。試驗結(jié)果顯示：粉煤灰硅鈣板經(jīng)過碳化處理后的抗彎強度和抗沖強度與初始板材強度基本一致〔強度變化范圍在0.1%左右〕;粉煤灰硅鈣板在經(jīng)過25次凍融循環(huán)〔-20℃~+20℃〕后其抗彎、抗沖強度雖有下降，但其數(shù)值下降范圍均在0.1%左右，并且在硅鈣板外表沒有出現(xiàn)起層、龜裂現(xiàn)象；干濕循環(huán)試驗結(jié)果基本與凍融循環(huán)試驗結(jié)果類似，板材強度并沒有發(fā)生大幅度的變化。由此可見粉煤灰硅鈣板的相應性能較穩(wěn)定，是一種可用于一般建筑行業(yè)或者是特定環(huán)境條件下建筑物的耐久建材[5].4、粉煤灰硅鈣板在建筑中的應用粉煤灰硅鈣板不僅在強度、防火性、抗水性、隔音以及耐久性方面表現(xiàn)突出，而且能夠方便的進行鋸、鉆、釘、刨等?；蚴窃谄渫獗磉M行噴漿、貼瓷磚。當前，硅鈣板主要被用于建筑行業(yè)的作墻體、吊頂裝飾板。硅鈣板隔墻通常配套輕鋼龍骨使用，在鋼骨架兩面各鋪一層硅鈣板〔一般采用豎向鋪板，以減少水平接縫〕構成二層硅鈣板隔墻。使用硅鈣板吊頂常配套凹型輕鋼龍骨來施工。板的安裝方式方法與隔墻一樣。5、結(jié)論〔1〕粉煤灰硅鈣板是一種適應時代潮流的新型環(huán)保材料，其發(fā)展前景良好，不僅將固體廢棄物粉煤灰變廢為寶，還提高了板材的相應性能，真正的做到了綠色高效的發(fā)展。〔2〕草原的特殊環(huán)境對建筑材料的選擇提出了更高層次的要求，然而粉煤灰硅鈣板具有防火防潮、隔音保溫、經(jīng)久耐用特性完全符合草原建筑的環(huán)境要求?！?〕粉煤灰硅鈣板在草原建筑上的應用適應了生態(tài)文明建設的需要，走上了生態(tài)化發(fā)展的軌道，實現(xiàn)了高水平的綠色發(fā)展。因而，這樣的應用必然會帶來明顯的社會效益。粉煤灰制備的硅鈣板在草原建筑上的應用也終將成為草原建筑方面的一個亮點。以下為參考文獻[1]葉俊沛。硅鈣渣、脫硫石膏、粉煤灰等固體廢棄物制硅酸鈣板試驗研究[D].內(nèi)蒙古科技大學，20