徐 波 劉繼武 劉小云 杜夏芳
(1 中國(guó)建筑衛(wèi)生陶瓷協(xié)會(huì)陶瓷板分會(huì) 北京 100044) (2 中國(guó)建材檢驗(yàn)認(rèn)證集團(tuán)(陜西)有限公司 西安 710116)(3 咸陽陶瓷研究設(shè)計(jì)院 陜西 咸陽 712000)
陶瓷薄板、發(fā)泡陶瓷、干掛陶板、陶瓷透水磚、陶瓷保溫新材料是近10年在建筑陶瓷領(lǐng)域出現(xiàn)的新型建筑材料,其主要用途是作為內(nèi)墻、外墻裝飾,幕墻飾面以及城市道路、墻體保溫,是目前能夠與綠色建筑配套的綠色環(huán)保建筑材料。下面分別介紹這幾類產(chǎn)品的發(fā)展現(xiàn)狀、特點(diǎn)和用途。
20世紀(jì)80年代初,重視資源有效利用的日本最早提出陶瓷薄板概念。到2002年,意大利的System公司開發(fā)出干法陶瓷薄板制造技術(shù),從而大大加快了陶瓷薄板的工業(yè)化生產(chǎn)的進(jìn)程。
21世紀(jì)初,山東薄斯美公司、東龍(廈門)陶瓷有限公司通過塑性擠壓成形生產(chǎn)陶瓷薄板,拉開了中國(guó)生產(chǎn)陶瓷薄板產(chǎn)品的帷幕。隨后,日本TOTO公司等數(shù)家公司新建陶瓷薄板生產(chǎn)線;2006年,咸陽陶瓷研究設(shè)計(jì)院與陜西科技大學(xué)、廣東蒙娜麗莎新型材料有限公司等共同承擔(dān)國(guó)家“十一五”重大科技支撐項(xiàng)目陶瓷薄板產(chǎn)品及裝備技術(shù)開發(fā);2007年中國(guó)第一條由科達(dá)機(jī)電提供全線全套裝備,蒙娜麗莎集團(tuán)投資并提供工藝技術(shù)與應(yīng)用的生產(chǎn)線投產(chǎn)成功,隨后又在數(shù)家工廠得到推廣。由我國(guó)兩家企業(yè)合作生產(chǎn)出來的瓷質(zhì)陶瓷薄板產(chǎn)品2010年送到意大利博洛尼亞參加國(guó)際展,得到了國(guó)外同行的一致好評(píng)。2011世界瓷磚標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)ISO/TC 189會(huì)議在墨西哥召開,我國(guó)全國(guó)建筑衛(wèi)生陶瓷標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)SAC/TC 249代表中國(guó)提出了陶瓷薄板標(biāo)準(zhǔn)議案,代表了在該領(lǐng)域中國(guó)在世界上已經(jīng)有了重要的話語權(quán)。
在陶瓷薄板的生產(chǎn)技術(shù)中最關(guān)鍵的是成形技術(shù)。目前主要包括干法壓制成形、濕法擠壓成形,前一種方法使用的是含水率為7%~8%的陶瓷粉料,后一種使用的是塑性泥料,也有采用Siti-B&T,獨(dú)創(chuàng)Grestream方案壓制。通常生產(chǎn)企業(yè)在燒成過程會(huì)采用二次燒成技術(shù)。陶瓷薄板的厚度控制在2~4 mm,尺寸最大可達(dá)1 400 mm×2 800 mm,現(xiàn)在已經(jīng)制造出規(guī)格為1 400 mm×4 700 mm的產(chǎn)品。隨著科技的進(jìn)步,將會(huì)生產(chǎn)出各種規(guī)格尺寸的薄板產(chǎn)品。
陶瓷薄板的厚度只有普通磚的1/3,可達(dá)到一定范圍的強(qiáng)度要求,可節(jié)約原料75%,降低能耗約 84%,它通過減少單位面積建筑陶瓷的原材料用量,節(jié)約了天然礦產(chǎn)資源,降低了生產(chǎn)能耗,同時(shí)在保持建筑陶瓷的功能特性的前提下,降低了建筑裝飾的質(zhì)量,是解決我國(guó)陶瓷磚生產(chǎn)高速發(fā)展帶來的資源、能源緊張等問題的有效途徑。在原料制備、成形技術(shù)、燒成工藝等方面均有所創(chuàng)新,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
1)無機(jī)建筑材料薄板具有薄、輕、大等特點(diǎn),既有無機(jī)材料的優(yōu)勢(shì)性能,又摒棄石材、水泥制板、金屬板等傳統(tǒng)材料厚重高碳的弊端。
2)材料整體及其應(yīng)用建筑陶瓷薄板系統(tǒng)A1級(jí)防火要求,完全滿足日趨嚴(yán)格的設(shè)計(jì)、使用防火要求。
3)化工色釉與天然礦物經(jīng)1 200 ℃高溫?zé)?,可?shí)現(xiàn)天然石材等各種材料的95%仿真度,質(zhì)感好、色澤豐富,不掉色、不變形。
4)陶瓷薄板的斷裂模數(shù)≥50 MPa,破壞強(qiáng)度≥800 N,吸水率≤0.5%,各項(xiàng)材料性能遠(yuǎn)超傳統(tǒng)陶瓷、石材、鋁塑板等材料。
1)耐腐蝕。耐化學(xué)品有機(jī)和無機(jī)溶劑,消毒劑和洗滌劑,容易清洗,不會(huì)影響表面和飾面。
2)表面衛(wèi)生。不會(huì)把元素釋放到溶液中,并且不會(huì)發(fā)霉或產(chǎn)生真菌和細(xì)菌。
3)防火性能好。陶瓷是防火并且耐熱,一旦發(fā)生火災(zāi),也不會(huì)釋放有毒物質(zhì)。
4)耐磨性好。其特別的表面結(jié)構(gòu)和耐久性使其能耐刮擦和深度耐磨,頻繁使用和清洗后仍能保持其優(yōu)異的性能。
5)顏色牢固。能抵抗太陽光中的各種輻射,甚至在極端的氣候條件下,陶瓷薄板仍能展現(xiàn)出完美的顏色穩(wěn)定性。
6)防水防凍。因建筑陶瓷薄板的吸水率接近于零,因此防凍并且耐各種氣候因素。
7)環(huán)??苫厥铡L沾杀“迨鞘褂梅€(wěn)定的原料制造出的完全自然的產(chǎn)品,不會(huì)向環(huán)境釋放任何有害物質(zhì),并且在生產(chǎn)過程中易被碾磨和循環(huán)回收。
8)多功能性。建筑陶瓷薄板可與其他材料粘合,被精確的切割成各種尺寸,可以滿足任何設(shè)計(jì)的需要。
陶瓷薄板的應(yīng)用領(lǐng)域主要有:作為環(huán)保、節(jié)能建筑的預(yù)處理鋪貼材料或構(gòu)件,現(xiàn)代建筑物內(nèi)墻的鋪貼裝飾材料,現(xiàn)代建筑物內(nèi)輕質(zhì)薄型的間隔墻體材料,防潮防濕的裝飾材料,部分替代木質(zhì)三合板,防腐、防酸堿環(huán)境的裝飾材料,與噴墨打印技術(shù)的結(jié)合制作出陶瓷板畫,作為文化藝術(shù)載體材料使用。機(jī)場(chǎng)、車站、地鐵、商場(chǎng)、商務(wù)辦公大樓、賓館、軍用艦艇船只等大型公共建筑、高層建筑、節(jié)能建筑、家居建筑內(nèi)墻裝飾等更為適用。
2005年,GB 50378-2006《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》頒布,對(duì)綠色建筑所使用的建筑材料的保溫隔熱性能提出了很高要求,隨后,建筑保溫材料行業(yè)迅猛發(fā)展,有機(jī)無機(jī)材料紛紛出現(xiàn)。然而,近10年來的多起高層建筑的火災(zāi)引起了人們的深思,自2011年起,公安部曾頒布法令限制使用有機(jī)保溫隔熱材料,在此狀況下,無機(jī)保溫材料,尤其是陶瓷無機(jī)保溫材料有了用武之地。高溫多孔發(fā)泡陶瓷就是應(yīng)運(yùn)而生的一種新型不燃保溫隔熱材料。高溫發(fā)泡陶瓷材料是經(jīng)高溫?zé)?,自然發(fā)泡生長(zhǎng)而成,氣孔間不貫通、不吸水,孔徑為毫米級(jí);具有耐火、隔聲及裝飾效果等優(yōu)點(diǎn),作為保溫隔熱等材料具有廣泛的應(yīng)用前景。
其基本原理是在材料組分中,引入適量高溫發(fā)泡劑,并在材料的軟化熔融溫度范圍內(nèi)燒成。高溫下材料基體與發(fā)泡劑相互共熔,發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成揮發(fā)性氣體。通過控制燒成溫度和時(shí)間,保證共熔化學(xué)反應(yīng)生成的揮發(fā)性氣體量在恒定范圍內(nèi),使共熔反應(yīng)平緩進(jìn)行。由于材料熔體的高黏度性質(zhì),氣體的揮發(fā)易引起材料整體膨脹,隨著燒成溫度的降低,熔體中氣體揮發(fā)后的“熔洞”保存下來,材料內(nèi)部呈現(xiàn)密集的閉孔氣孔,最終獲得了多孔性、輕質(zhì)的材料結(jié)構(gòu)。根據(jù)制備發(fā)泡陶瓷燒成的基本原理,要求有更寬的熔融溫度范圍,發(fā)泡陶瓷制品一般在1 200 ℃左右的溫度下燒成。燒成過程中,其坯體處于(始)熔融狀態(tài),要求發(fā)泡陶瓷坯料具有比普通陶瓷較低的始熔溫度。其配料以長(zhǎng)石、瓷石類熔劑性原料為主,再引入適量玻璃粉等低熔點(diǎn)原料,可較大限度地降低材料的始熔溫度。發(fā)泡陶瓷通常采用壓制成形及粉料直接燒成法,故對(duì)坯料的性能要求不高。組分中塑性原料用量一般控制在20%左右,另外組分引入少量滑石、螢石、白云石等助熔劑是調(diào)節(jié)材料熔體高溫黏度的較好方法。
1)熱傳導(dǎo)率低。導(dǎo)熱系數(shù)為0.08~0.10 W/(m·K),與保溫砂漿相當(dāng);隔熱性能好,可充當(dāng)外墻外保溫系統(tǒng)的隔熱保溫材料。
2)不燃、防火。經(jīng)1 200 ℃以上的高溫煅燒而成,燃燒性能為A1級(jí),具有電廠耐火磚式的防火性能,是用于有防火要求的外保溫系統(tǒng)及防火隔離帶的理想建筑材料。
3)耐老化。陶瓷類的無機(jī)保溫材料,耐久性好,不老化,完全與建筑物同壽命,是常規(guī)的有機(jī)保溫材料無法比擬的。
4)相容性好。與水泥砂漿、混凝土等相容性好,粘接可靠,膨脹系數(shù)相近,與高溫?zé)频膫鹘y(tǒng)陶瓷建材一樣,熱脹冷縮下不開裂、不變形、不收縮,雙面粉刷無機(jī)界面劑后與水泥砂漿拉伸粘接強(qiáng)度可達(dá)到0.2 MPa以上。
5)吸水率低。吸水率極低,與水泥砂漿、飾面磚等能很好地粘接,作為外貼飾面磚安全可靠,不受建筑物高度等限制。
6)耐候性能好。陽光暴曬、冷熱劇變、風(fēng)雨交加等惡劣氣候條件下性能穩(wěn)定不變形、不老化、不開裂。
高溫發(fā)泡陶瓷材料具有質(zhì)輕、耐火、保溫、隔聲、防水、抗磁、機(jī)械強(qiáng)度高、抗腐蝕、耐老化等性能,具有廣泛的用途。其顆粒狀產(chǎn)品發(fā)泡陶粒最早作為輕質(zhì)、不吸水材料用于建筑混凝土中,制作混凝土保溫砂漿,現(xiàn)在主要用作綠色建筑外墻保溫隔熱材料,另外又可作為介質(zhì)材料應(yīng)用于多種行業(yè)的生產(chǎn)工藝中。經(jīng)過表面處理的具有裝飾效果的大發(fā)泡陶瓷產(chǎn)品作為裝飾材料早已流行于歐美、日本的裝潢業(yè),尤其適用于室內(nèi)文化藝術(shù)墻裝飾。將發(fā)泡陶瓷材料制成板塊狀制品,軍事上可用作艦船上的防火、抗磁、防沉沒的材料;民用上可用于墻體保溫、減重、地下、水下及其它特殊領(lǐng)域的工程材料中。同時(shí),高溫發(fā)泡陶瓷系列材料經(jīng)高溫?zé)?,其生產(chǎn)過程無中間污染物生成,對(duì)生態(tài)環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生二次污染。
高溫發(fā)泡陶瓷的工藝技術(shù)原理雖較復(fù)雜,但生產(chǎn)工藝流程易于控制,使用的原材料均是價(jià)格低廉的陶瓷原料或工業(yè)廢棄物。不需較多的資金投入,即可在原建筑陶瓷生產(chǎn)線上進(jìn)行工業(yè)化高溫發(fā)泡陶瓷的生產(chǎn)。高溫發(fā)泡陶瓷材料是一種性能優(yōu)異的無機(jī)非金屬材料,隨著市場(chǎng)對(duì)該材料需求的增加,將愈來愈體現(xiàn)出它的優(yōu)異性能和市場(chǎng)價(jià)值。
干掛陶板是以天然陶土為主要原料,添加少量石英、浮石、長(zhǎng)石及色料等其它成分,經(jīng)過高壓擠出成形、低溫干燥及1 200 ℃的高溫?zé)贫?,作為建筑幕墻用材料,具有綠色環(huán)保、無輻射、色澤古樸、無光污染等優(yōu)點(diǎn)。
干掛陶板最初起源于德國(guó),Thomas Herzog于1980年代設(shè)想將屋頂瓦應(yīng)用到墻面,最終根據(jù)陶瓦的掛接方式,發(fā)明了用于外墻的干掛體系和幕墻干掛陶板,并由此成立了一個(gè)專門生產(chǎn)干掛陶板的工廠。1985年第一個(gè)干掛陶板項(xiàng)目在德國(guó)慕尼黑建成。在隨后的幾年中,干掛陶板逐漸完善掛接方式,由最初的木結(jié)構(gòu)最終完善到現(xiàn)在的兩大幕墻結(jié)構(gòu)系統(tǒng)(有橫龍骨系統(tǒng)和無橫龍骨系統(tǒng))。我國(guó)的干掛陶板市場(chǎng)供應(yīng)有很長(zhǎng)一段時(shí)間完全依賴于海外進(jìn)口,由于運(yùn)輸成本高,供貨周期長(zhǎng),且安裝技術(shù)服務(wù)難以及時(shí)到位,制約了干掛陶板在我國(guó)的推廣使用。2006年瑞高(浙江)建筑系統(tǒng)有限公司成為中國(guó)首家自主研發(fā)、生產(chǎn)干掛陶板的建材企業(yè),從而實(shí)現(xiàn)了干掛陶板在我國(guó)市場(chǎng)上從無到有的歷史轉(zhuǎn)變。公司經(jīng)歷了10多年的發(fā)展,緊跟國(guó)際建筑發(fā)展的步伐,不斷刷新著中國(guó)干掛陶板市場(chǎng)的歷史記錄——首個(gè)向市場(chǎng)推出釉面干掛陶板產(chǎn)品系列的干掛陶板生產(chǎn)廠家,擁有最多樣化的干掛陶板生產(chǎn)線的生產(chǎn)廠家;目前成功地研制出陶板與其他材料結(jié)合的組裝吊裝式安裝工藝,干掛陶板在我國(guó)逐漸成為節(jié)能建筑材料特點(diǎn)的新生幕墻材料行業(yè),受到全國(guó)建筑陶瓷行業(yè)的企業(yè)竟相追捧。隨后,咸陽陶瓷研究設(shè)計(jì)院與福建華泰集團(tuán)有限公司共同承擔(dān)并完成了國(guó)家重大科技支撐項(xiàng)目“環(huán)保型陶瓷保溫磚”等,經(jīng)過不斷創(chuàng)新,不斷向新的領(lǐng)域拓展,正在立項(xiàng)用太湖淤泥作為原料來制作陶板、劈開磚及發(fā)泡陶瓷,近期又研制出陶板與微晶玻璃的結(jié)合產(chǎn)品,進(jìn)一步提高陶板的品質(zhì)和陶板在建筑中的應(yīng)用范圍。
截止2013年底,國(guó)內(nèi)已經(jīng)有40多條干掛陶板生產(chǎn)線,年產(chǎn)量達(dá)到3 000~5 000萬m2,需求量也在逐漸增加,從生產(chǎn)能力到研發(fā)投入方面越來越受到重視。
按照結(jié)構(gòu),干掛陶板產(chǎn)品可分為單層干掛陶板、雙層中空式干掛陶板、陶土百葉、陶管、陶棍以及陶板配件;按照表面效果分為自然面、噴砂面、凹槽面、印花面、波紋面及釉面。雙層干掛陶板的中空設(shè)計(jì)不僅減輕了干掛陶板的自重,還提高了其透氣、隔音和保溫性能。
干掛陶板常規(guī)厚度為15~40 mm不等,常規(guī)長(zhǎng)度為300 mm、 600 mm、900 mm、1 200 mm、1 500 mm、1 800 mm,常規(guī)寬度為200 mm、 250 mm、300 mm 、450 mm、500 mm、550 mm、 600 mm;另外,干掛陶板可以根據(jù)不同的安裝需要進(jìn)行任意切割,來滿足建筑風(fēng)格的需要。
干掛陶板的顏色是陶土經(jīng)高溫?zé)坪蟮奶烊活伾?,通常有紅色、黃色、灰色3個(gè)色系,色彩古樸自然,適用于需要體現(xiàn)文化品位與歷史積淀的建筑;也可以在淺色陶土中加入高溫色料調(diào)色制成顏色豐富、色澤瑩潤(rùn)溫婉的產(chǎn)品。近兩年來,部分陶板生產(chǎn)廠家把陶瓷磚中的淋釉技術(shù)和噴墨打印技術(shù)應(yīng)用于陶板,生產(chǎn)出更加絢麗多彩的陶板產(chǎn)品,能夠滿足建筑設(shè)計(jì)師和業(yè)主對(duì)建筑外墻顏色選擇的各種要求。
1)材料環(huán)保。由天然陶土配石英砂,經(jīng)過擠壓成形、高溫煅燒而成,沒有放射性,耐久性好;顏色歷久彌新,主要為天然陶土本色,色澤自然、鮮亮、均勻,不褪色,經(jīng)久耐用,賦予幕墻持久的生命力;空心結(jié)構(gòu),自重輕,同時(shí)增加熱阻,具有保溫作用。
2)顏色豐富。不上釉的外墻掛板擁有20多種顏色,有深紅、鐵銹紅、天然紅、粉紅、橙紅、淺褐、沙黃、藍(lán)灰、,珠光灰、鐵灰色、火山灰、瓦灰等顏色。這些都是陶土的天然本色(沒有任何油漆和釉涂料),因此可以隨意地根據(jù)需要來切割而不影響外觀效果。還有多種可選的表面形式:自然面的、施釉的、拉毛的、凹槽的、印花的、噴砂的、波紋的、漸變的等。
3)易清潔。由于干掛陶板的物理化學(xué)性能的穩(wěn)定性及其表面經(jīng)過一些特殊處理,其產(chǎn)品具有耐酸堿,抗靜電的作用,所以不會(huì)吸附灰塵;另外更具等壓雨幕原理,沒有分解掉的臟東西會(huì)隨著雨水沖刷而恢復(fù)干凈,永保溫潤(rùn)原始色澤。
4)機(jī)械性能優(yōu)異。 陶土板技術(shù)性能穩(wěn)定,抗沖擊能力強(qiáng),滿足幕墻的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)要求;它耐高溫,抗霜凍能力強(qiáng);阻燃性好,安全防火;干掛陶板綠色環(huán)保,是可循環(huán)再生的一種新型建筑材料。
5)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)便于安裝更換。干掛系統(tǒng)的組合安裝設(shè)計(jì),在局部破損的情況下干掛陶板可單片更換,維護(hù)方便;陶土板的高強(qiáng)度能夠滿足不同尺寸的任意切割要求;陶土板幕墻設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理、簡(jiǎn)潔,能最大限度地滿足幕墻收邊、收口的局部設(shè)計(jì)需要,安裝簡(jiǎn)單方便,無論是平面、轉(zhuǎn)角或其它部位,都能保持幕墻立面連貫、自然、美觀。
6)與建筑的兼容性好。陶土板具有溫和的外觀特質(zhì),容易與玻璃、金屬搭配使用;可以減少光污染,增加墻面的抗震性;色澤溫潤(rùn)柔和,可增加建筑本身的人文氣息。
7)配套成本低。由于陶土板質(zhì)量輕,因此陶土板幕墻支撐結(jié)構(gòu)要求比石材幕墻更為簡(jiǎn)易、輕巧,節(jié)約幕墻配套成本。
干掛陶板進(jìn)入我國(guó)以來,由于中國(guó)不同于歐洲的臺(tái)風(fēng)氣候及地震條件,國(guó)內(nèi)的干掛陶板技術(shù)專家對(duì)幕墻體系進(jìn)行了技術(shù)革新,推出了更為適合國(guó)內(nèi)環(huán)境的干掛陶板幕墻體系。綜合來看,我國(guó)干掛陶板具有以下特點(diǎn):
1)具有開敞式和密閉式兩種防水系統(tǒng)解決方案。開放式:開場(chǎng)式安裝根據(jù)等壓雨幕原理進(jìn)行拼接設(shè)計(jì),具有很好的防水功能。在接縫處不用打密封膠,可以避免干掛陶板受污染而影響外觀效果。密閉式:密閉式安裝采用干掛陶板專用密封膠嵌縫,系統(tǒng)的防水功能得到更好的保障。干掛陶板背后形成密閉的空氣層,具有更好的保溫節(jié)能功效。
2)增加安裝墊片。 干掛陶板和掛接件、掛接件與橫梁之間以柔性絕緣墊片隔開,可提高系統(tǒng)的抗震性能,避免解決不同金屬材質(zhì)之間的電解腐蝕,并可消除噪聲和變形。
3)外墻保護(hù)。 干掛陶板繼承了陶土的穩(wěn)定特性,作為建筑幕墻材料,保護(hù)著建筑墻體免受惡劣天氣和空氣污染的侵蝕。既減少了建筑維護(hù)成本,又延長(zhǎng)了建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命。
4)保溫隔音。雙層干掛陶板具有空腔的結(jié)構(gòu),安裝時(shí)干掛陶板背部有一定的空間,可有效降低傳熱系數(shù)。整個(gè)體系可以起到保溫和隔音的功效,降低了建筑能耗,節(jié)約了能源。
5)通風(fēng)。 建筑物的濕氣可以透過建筑墻體被流動(dòng)的空氣帶走,避免產(chǎn)生冷凝水,使建筑外墻保持干燥。
6)抗風(fēng)壓及抗震。經(jīng)過改進(jìn)的干掛陶板系統(tǒng),提高了干掛陶板幕墻抗震性,可達(dá)10 °抗震設(shè)防以上,特別適合于有抗風(fēng)壓及抗震要求的建筑。
7)安裝豎縫膠條。封閉式安裝豎縫選用EPDM膠條,它具有防水、防側(cè)移、防撞三重功能,可防止大量的水進(jìn)入干掛陶板內(nèi)側(cè),防止干掛陶板側(cè)向移位,防止相鄰干掛陶板之間碰撞。
8)排水系統(tǒng)。開放式系統(tǒng)在每個(gè)窗口的上方、左右兩側(cè)均安裝導(dǎo)水板,大面積的干掛陶板幕墻每3個(gè)樓層設(shè)置一道導(dǎo)水板,該導(dǎo)水板可將干掛陶板內(nèi)側(cè)的冷凝水和從安裝縫中滲入的微量水導(dǎo)流到幕墻外側(cè)。
陶瓷透水磚是采用自動(dòng)化的成形工藝和先進(jìn)的窯爐設(shè)備,選用礦渣廢料、廢棄的陶瓷為原料,經(jīng)兩次成形,高溫?zé)?,屬于綠色環(huán)保產(chǎn)品,受到同行專家的一致好評(píng),并被推薦為理想的路面鋪設(shè)建筑材料,可廣泛適用于公園、廣場(chǎng)、人行道、停車場(chǎng)、住宅區(qū)等,營(yíng)造出格調(diào)高雅,絢麗多彩的城市景觀,從而美化人們的生活環(huán)境。
早在20世紀(jì)70年代日本INAX公司就研制出以廢瓷磚、玻璃、纖維為原料,經(jīng)壓制成形、燒結(jié)而成的一種透水系數(shù)為1.0×10-2cm/s的陶瓷透水磚,被廣泛用于人行道、公園等地。德國(guó)、澳大利亞等國(guó)相繼也有大量使用透水磚鋪貼路面。
在此背景下,咸陽陶瓷研究設(shè)計(jì)院于2000年率先申報(bào)了科技部社會(huì)公益研究專項(xiàng)資金項(xiàng)目——“高透水性環(huán)保陶瓷磚的研究開發(fā)”,并于2001年11月通過陜西省科技廳組織的鑒定,制訂了“透水磚”行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),有力地推動(dòng)和促進(jìn)了陶瓷透水磚的生產(chǎn)。目前做得較好的是江西綠島科技有限公司,其產(chǎn)品以出口為主,在江西等地也已經(jīng)開始使用,此項(xiàng)目具有廣闊的發(fā)展前景。
1)能夠大量吸收自然降水,迅速透過地表,適時(shí)補(bǔ)充地下水資源。
2)透氣、透水性好,能夠調(diào)節(jié)地表的溫度和濕度,消除“熱島現(xiàn)象”,維護(hù)地表生態(tài)平衡。
3)使雨天路面無積水,防止夜間反光,提高車輛行駛及行人的安全性與舒適性。
4)可吸收車輛行駛產(chǎn)生的噪音,創(chuàng)造安靜舒適的交通環(huán)境;
5)經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成,抗壓、抗折強(qiáng)度均高于建材行業(yè)鋪設(shè)材料標(biāo)準(zhǔn);
6)產(chǎn)品規(guī)格齊全、色彩繁多,可鋪設(shè)出格調(diào)高雅的城市景觀;
7)在洪水泛濫地區(qū),有抑制洪水的作用;
8)可消除霧霾。
咸陽陶瓷研究設(shè)計(jì)院承擔(dān)的“十二五”無機(jī)防火外墻保溫板成套技術(shù)與示范課題,已成功研制出?;A媳靥沾砂澹瑸榉阑餉級(jí)外墻保溫板又添新品。
這項(xiàng)技術(shù)原料處理借助珍珠巖膨化技術(shù),成形采用陶瓷磚半干壓成形工藝技術(shù),燒成采用輥道窯燒成工藝。經(jīng)過對(duì)珍珠巖、頁巖、蛭石等各種易膨化礦物的膨化、?;雀男蕴幚恚尤敫鞣N陶瓷結(jié)合劑和添加劑成形,燒成,能滿足外墻保溫及防火使用效果的產(chǎn)品。
1)不同于傳統(tǒng)發(fā)泡陶瓷制作工藝,區(qū)別于?;纱蛇^程中發(fā)泡成孔機(jī)理,充分利用膨化粒料的低導(dǎo)熱特性,以保證板材具有較低的導(dǎo)熱系數(shù)。板材一次成形產(chǎn)品變形小、規(guī)格多。
2)使用粒料的膨化及表面?;夹g(shù),實(shí)現(xiàn)無機(jī)板料低密度、低導(dǎo)熱及憎水性能。
3)經(jīng)過高溫?zé)?,其產(chǎn)品有別于之前的免燒產(chǎn)品,具有良好的耐久性和防火性。
表1 常用保溫絕熱材料的主要性能
我國(guó)的建筑能耗量約占全國(guó)總用能量的1/4,居耗能首位,因此建筑節(jié)能則是國(guó)家節(jié)能工作的重中之重。近年來我國(guó)建筑業(yè)得到了快速的發(fā)展,需要大量的建造和運(yùn)行使用能源,尤其是建筑的采暖和空調(diào)耗能。據(jù)建設(shè)部門的統(tǒng)計(jì)表明,不僅現(xiàn)有近420億m2建筑中的99%為高耗能建筑,新建建筑中95%以上仍屬于高耗能建筑,單位建筑面積采暖能耗為發(fā)達(dá)國(guó)家新建建筑的3倍以上。按照目前建筑能耗水平發(fā)展,到2020年,我國(guó)建筑能耗將達(dá)到10億t標(biāo)準(zhǔn)煤,超過2000年的3倍空調(diào)高峰負(fù)荷將相當(dāng)于10個(gè)三峽電站滿負(fù)荷產(chǎn)能。
每平方米建筑面積所需保溫面積約為0.8 m2,那么光現(xiàn)有需要保溫改造的建筑面積就有332.6億m2,再加上新建建筑的保溫需求市場(chǎng)容量可謂巨大。而能夠達(dá)到A級(jí)阻燃、耐久年限不低于25年使用壽命的規(guī)定的保溫材料屈指可數(shù)。?;A咸沾杀匕宀粌H具有以上優(yōu)異性能、同時(shí)成本較低,與目前的EPS板相比成本稍有增加,但其良好的耐久性足以抵消增加的成本。
陶瓷薄板、發(fā)泡陶瓷干掛陶板、透水磚、陶瓷保溫新材料是近年來在建筑陶瓷領(lǐng)域出現(xiàn)的新型建筑材料,是世界建筑材料史上的一系列新型材料,是傳統(tǒng)材料與現(xiàn)代建筑相結(jié)合的產(chǎn)物,它將傳統(tǒng)材料與現(xiàn)代建筑有機(jī)地結(jié)合在一起。鑒于此,現(xiàn)代建筑在材料的運(yùn)用上,不再片面地追尋新材料,而是更加尊重其地域性和傳統(tǒng)文化淵源。目前國(guó)內(nèi)、外建筑材料的選材已經(jīng)由以前的單一追求現(xiàn)代化、科技含量高,逐漸轉(zhuǎn)向追求天然環(huán)保、節(jié)能降噪的以人為本。而這幾種材料所特有的天然的色彩、環(huán)保的材料及節(jié)能防噪的優(yōu)勢(shì),適應(yīng)了建筑材料需求大勢(shì)所趨的人性化傾向,由其所組成的建筑陶瓷材料具有獨(dú)特的藝術(shù)氣息,色彩鮮亮華麗,質(zhì)感淳樸,是打造城市建筑新形象的幕墻面板及城市道路理想材料,從而得到了業(yè)內(nèi)的建筑師、開發(fā)商、設(shè)計(jì)師、幕墻公司及材料商等各方面人士的認(rèn)可和青睞,這也是陶瓷板材幕墻系統(tǒng)、保溫材料、陶瓷道路透水磚在我國(guó)能夠迅速發(fā)展的原因。