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摘要:无机非金属材料在民用建筑中的应用已经非常普遍了,它们具有来源广泛、性能稳定等诸多优势,主要被用于墙体砌筑、外墙保温等领域。随着科技的进步,越来越多性能优良的材料被发明出来,推动了建筑市场进一步发展。
关键词:无机非金属材料;民用建筑;实际引用
引言
在民用建筑领域,无机非金属材料因其良好的特性,占有非常大的份额。随着科技的进步,无机非金属材料早已不是简单的石料、沙子等低端建材,很多具有独特性能的新型材料被发明出来。这些新型材料在原有性能的基础上,或更加轻便、或更加坚固、或具有保温、耐火等特性,从而对推动民用建筑市场发展起到了非常关键的作用。
一、材料分类及优势介绍
在人们的传统观念里,无机非金属材料就是单纯的石料加工,但从上世纪40年代开始,材料科学的飞速发展,一大批具有特殊性能的无机非金属材料开始进入建筑行业,它们满足了人们对高品质生活的追求。现在,越来越多的新型材料被研制出来,他们在建筑行业的应用也越来越广泛。
(一)分类
材料科学是当代发展最快的学科之一,新材料不断非发明出来,因此,无机非金属材料的种类和范围也在扩展,功能也在强化[1]。一般来说,无机非金属材料可以分成三大类,既硅酸盐材料、BGO晶体材料和半导体。其中BGO晶体材料也被称为闪烁晶体,在吸收电子获取能量后会出现荧光效果;半导体的导电性介于导体和绝缘体之间,能够控制电流方向,从而发出电信号,这两种材料已经被广泛应用于电子计算机领域。对建筑工程学而言,应用广泛的无机非金属材料就是硅酸盐材料了。硅酸盐材料在日常生活中极为常见,普通的玻璃、水泥、陶瓷都属于此类,而随着技术的进步,还有很多具有更优性能的硅酸盐材料被创造出来。例如精细陶瓷材料,它在传统陶瓷材料的基础上,对分子结构进行了优化,因此更加坚固耐用。
(二)优势
无机非金属材料能够在建筑行业中被广泛应用,主要因其具有其他材料所不具备的性能。一是结构稳定。多数无机非金属材料分子结构稳固,具有稳定的物理和化学特性,在遇到外力挤压或者高温等情况下也不容易变形。正是利用这些性质,无机非金属材料被用于防火、固定等用途。二是来源广泛。很多无机材料都是从随处可见石头、沙子中提取出来的,因此价格较低。三是功能多样。随着材料科学的进步,无机材料的功能更加丰富,具有耐火、耐高温、防腐等性能的建筑材料在市场上以及非常普遍了。
二、实际应用
(一)墙体砌筑
无机非金属材料在建筑领域的最早应用应该就是墙体砌筑了,无论是最初的用石块堆砌,还是后来砖块的烧制,以及水泥乃至混凝土的出现,无机材料都很好的发挥了其牢固的特性[2]。目前,更为先进的砌筑材料——由混凝土为主要材料的小型空心砖已经广泛应用了,这种砖的空心率一般都在百分之五十以下,主要使用的材料为石块、砂砾和水泥,因此集轻便性与牢固性于一身,是砌筑民用住宅的理想材料。但是,由于强度上的要求,这种材料还只能用于非承重墙的砌筑,随着技术的进步,材料强度的提升,未来极有可能用于承重墙砌筑中。除此之外,新型砌筑材料还包括,混凝土加气砌块和陶粒混凝土砌块。前者具有非常良好的性能,它不仅强度高、坚固耐用,而且具备非常好的防火性能以及隔热保温的特点,重量也更轻;而陶粒混凝土砌块有效利用了工业废渣,通过搅拌定型,消除了一般混凝土砌块的缺陷,性能更为稳定,不容易空鼓变形。
(二)外墙保温
与金属材料不同,无机非金属材料普遍具有导热性差的特点,因此,在民用房屋保温保暖方面被广泛应用。目前,在房屋保温方面应用较多的是岩棉和玻璃泡沫两种材料。这两种材料的性能也是不一样的。对于岩棉而言,除了导热性差,它还具有非常好的耐酸性,因此被用于涂抹在房屋建筑物的外墙上,这样可以降低建筑外墙所收到的日照、雨水侵蚀。而玻璃泡沫则具有吸水系数低、导热性能差的特性,因此保温效果更明显。大量证据表明,在有暖气的条件下,房屋外墙覆盖有玻璃泡沫后,室内得到了明显提升。因此,玻璃泡沫在北方地区应用的非常普遍,也发挥了很好的效果。硅藻泥作为一种新型材料,也获得了市场的极大关注,它作为一种由生物沉积而形成的化学岩料,具有很多细密的小孔,因此透气性能好,可以很好的吸附灰尘,并起到隔热和美化装饰的作用。
(三)效果评价
目前,建筑市场上出现了大量无机非金属材料,如何选用这些材料,就需要对它们有一个正确的评价。在评价时,一要注意全面性,不能仅看材料的某一个特性,要综合考虑;二是要采取多元评价指标,有的材料可能轻便性更好、有的保温性能好,因此要根据实际需要具体判断;三是判断标准要科学,要经得起试验的检验和验证。一般而言,对于无机非金属材料可以使用加权平均法和模糊法进行测评。加权平均法就是对材料的每一项性能都进行赋值评价,然后在综合计算这些材料的得分情况,最终评价出材料的优劣。这种方法具有直观、准确、全面的优点。而模糊法主要针对那些无法进行具体量化的性能指标,给出一个可以进行衡量的向量指标,通过向量指标的比较评估材料的优劣。这两种方法各有使用范围,使用时应注意条件限制。
三、结束语
对于民用建筑市场,无机非金属材料的应用已经无法取代,它们性能优良、成本低廉,极大的推动了民用建筑市场的发展。未来,科技的进步必将会使更多新材料进入市场,服务群众,在做好研发工作的同时,也要重点关注材料的普及和推广。
参考文献:
[1]丁希玥.无机非金属材料工程中的人才培养模式发展研究[J].建材发展导向,2019,017(005):126.
[2]刘刚.无机非金属材料的研制及性能表征探析[J].中国战略新兴产业(理论版),2019,000(012):1-1.