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摘要：建筑是由建筑材料構(gòu)筑的，建筑材料既是建筑的基礎(chǔ)，又是建筑的靈魂，我國(guó)建材產(chǎn)品消耗資源多，向環(huán)境排放了大量的污染物，導(dǎo)致環(huán)境污染嚴(yán)重。本文以綠色材料制造，向大家介紹如下。...
墻體材料的綠色制造
西安墻體材料研究設(shè)計(jì)院
肖慧
主要內(nèi)容
1. 存在的問(wèn)題和面臨的挑戰(zhàn)
2. 墻體材料的發(fā)展現(xiàn)狀
3. 廢棄物在墻體材料中的應(yīng)用
4. “十二五”科技支撐計(jì)劃
一、存在的問(wèn)題和面臨的挑戰(zhàn)
建筑是由建筑材料構(gòu)筑的，建筑材料既是建筑的基礎(chǔ)，又是建筑的靈魂。
在建筑材料方面，我國(guó)建材產(chǎn)品消耗資源多，向環(huán)境排放了大量的污染物，導(dǎo)致環(huán)境污染嚴(yán)重。
建材工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。
我國(guó)是世界最大的建筑材料生產(chǎn)、消費(fèi)國(guó)。
主要建材產(chǎn)品產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的40％以上。
|
年份產(chǎn)品 |
1995 |
2000 |
2005 |
2006 |
2007 |
2008 |
2009 |
|
水泥（億噸） |
4.8 |
6.0 |
10.64 |
12.35 |
13.6 |
14 |
16.46 |
|
平板玻璃（億重量箱） |
1.57 |
1.9 |
3.99 |
4.55 |
5 ．32 |
5.74 |
5.75 |
|
建筑陶瓷磚（億m2） |
15.84 |
20.2 |
41.8 |
50.24 |
60．18 |
61.85 |
64 |
|
衛(wèi)生陶瓷（千萬(wàn)件） |
5.45 |
3.4 |
10.9 |
13.1 |
15．3 |
15.48 |
16 |
全國(guó)墻體材料產(chǎn)量增長(zhǎng)情況
建筑安全
保溫效果好的有機(jī)泡沫材料，防火阻燃性差，易引發(fā)火災(zāi)；需研發(fā)新型高效難燃保溫材料。
建筑墻體抗震性差，加劇了地震災(zāi)害中生命財(cái)產(chǎn)損失，需盡快形成一體化構(gòu)造體系。
建筑高效節(jié)能和提高使用壽命的要求
使用比例最大的外墻外保溫系統(tǒng)，設(shè)計(jì)使用壽命為25年（建筑使用壽命70年），僅為建筑使用壽命的1/3，在建筑生命周期內(nèi)需維修至少2次
建材在使用和廢棄中的資源、環(huán)境影響
每萬(wàn)平方米建筑的施工過(guò)程中就會(huì)產(chǎn)生 500-600 噸建筑垃圾。近20年來(lái)我國(guó)城市新建、擴(kuò)建或維修建筑物施工產(chǎn)生的建筑垃圾為24億噸左右，已占城市垃圾總量的40% ，資源化率不足5%。
據(jù)統(tǒng)計(jì)：北京市每年拆除的建筑垃圾多達(dá) 400萬(wàn)噸，如果按5米的高度堆放，1萬(wàn)噸建筑垃圾會(huì)占地2畝，那么400萬(wàn)噸建筑垃圾每年要占地800畝。汶川地震一次產(chǎn)生3億噸建筑垃圾，多于全國(guó)1年建筑垃圾產(chǎn)生量。 占用土地、影響空氣和水質(zhì)、破壞市容、安全隱患。
資源、環(huán)境壓力對(duì)建筑、建材發(fā)展的要求
固體廢棄物總量已達(dá)到近70億噸
城市固體廢棄物排放量大、處置與利用率低
城市廢棄物直接排放造成的危害嚴(yán)重
基本建設(shè)投入不斷加大
城鎮(zhèn)化速度不斷加快
建筑材料是用量最大的基礎(chǔ)建設(shè)材料
直接影響我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展
2007年開(kāi)始，在國(guó)家“節(jié)能減排”重大戰(zhàn)略部署的大力推動(dòng)下，《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》、《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)實(shí)施細(xì)則》相繼出臺(tái)。
到2010年，全國(guó)新建建筑爭(zhēng)取1/3以上能夠達(dá)到綠色建筑和節(jié)能建筑的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，最主要的是全國(guó)城鎮(zhèn)建筑的總能耗要實(shí)現(xiàn)節(jié)能50％。到2020年，要通過(guò)進(jìn)一步推廣綠色建筑和節(jié)能建筑，使全社會(huì)建筑的總能耗能夠達(dá)到節(jié)能65％的總目標(biāo)。綠色節(jié)能建筑在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)中是主流。
綠色化的內(nèi)涵
二、墻體材料的發(fā)展現(xiàn)狀
燒結(jié)墻體材料2009年產(chǎn)量8500億塊；其中：粘土實(shí)心磚4000億塊；
燒結(jié)粘土磚數(shù)量巨大，在墻體材料中所占比重仍然很高；
經(jīng)過(guò)多年墻體材料革新，燒結(jié)粘土實(shí)心磚絕對(duì)數(shù)量在減少。在墻體材料中的比重也開(kāi)始下降；
十五期間燒結(jié)磚廠減少2萬(wàn)家，2006-2008年每年減少2000家；
非燒結(jié)墻體材料年產(chǎn)量
|
非燒結(jié)墻體材料 |
|
普通砼及輕骨料砼空心砌塊
普通砼多孔磚 萬(wàn)M3 |
|
蒸壓灰砂磚 億塊 |
|
蒸壓粉煤灰磚 億塊 |
|
加氣混凝土 萬(wàn)M3 |
|
各類(lèi)混凝土隔墻板 萬(wàn)M2 |
|
紙面石膏板 億M2 |
|
各類(lèi)硅酸鈣板、水泥纖維、
蒸壓硅酸鈣板 萬(wàn)M3 |
|
合計(jì) 3000億塊 |
|
種類(lèi) |
燒結(jié)磚 |
蒸壓磚 |
非蒸壓磚 | ||
|
蒸壓灰砂磚 |
蒸壓粉煤灰磚 |
碳化磚 |
混凝土多孔磚 | ||
|
原料 |
粘土、頁(yè)巖、煤矸石、粉煤灰、煤矸石+粘土、煤矸石+頁(yè)巖、煤矸石+粉煤灰、粉煤灰+粘土、粉煤灰+頁(yè)巖、粉煤灰+淤泥 |
生石灰、砂 |
生石灰、熟石灰、爐渣、鋼渣、石膏、砂、尾礦粉等。 |
水泥、爐渣、鋼渣、石膏、砂、尾礦粉 |
生石灰、石膏、砂、尾礦粉 |
|
成型
方法 |
擠出成型 |
壓制成型 |
振動(dòng)加壓成型 |
壓制成型 | |
|
品種 |
普通實(shí)心磚、多孔磚、空心磚、清水裝飾磚 |
實(shí)心磚、多孔磚 | |||
|
用途 |
承重墻、非承重墻 |
承重墻、非承重墻 | |||
|
種類(lèi) |
混凝土砌塊 |
加氣砼砌塊 |
石膏砌塊 |
燒結(jié)砌塊 | |
|
普通砼砌塊 |
輕骨料砼砌塊 | ||||
|
原料 |
水泥、砂、石膏
水泥—砂
水泥—石膏
水泥—石膏—砂 |
水泥、陶粒、浮石、爐渣、鋼渣
水泥—陶粒
水泥—爐渣
水泥—浮石
水泥—鋼渣 |
水泥、石灰、砂、粉煤灰、礦渣、尾礦粉
水泥—砂
水泥—石灰—砂
水泥—石灰—粉煤灰
水泥—礦渣—砂
水泥—石灰—尾礦粉 |
熟石膏 |
粘土頁(yè)巖 |
|
成型
方法 |
振動(dòng)加壓成型 |
振動(dòng)加壓成型 |
澆注成型 |
澆注成型 |
擠出 |
|
品種 |
單排孔、多排孔空心砌塊 |
實(shí)心的砌塊
單排孔、多排孔空心砌塊 |
實(shí)心砌塊 |
空心砌塊
多孔砌塊 |
薄壁多孔砌塊 |
|
用途 |
承重墻、非承重墻 |
非承重填充墻 |
承重墻非承重墻 | ||
三、廢棄物在墻體材料中的應(yīng)用
煤矸石資源化利用
粉煤灰的資源化利用
海、河淤泥等的資源化利用
脫硫石膏的資源化利用
建筑垃圾資源化利用
污泥、尾礦等利用
全煤矸石生產(chǎn)燒結(jié)墻體材料的成套技術(shù)和裝備。主要生產(chǎn)的墻體材料產(chǎn)品有：煤矸石多孔磚、空心磚、空心砌塊、陶粒等。
以年產(chǎn)6000萬(wàn)塊空心磚計(jì)算，每年可利用煤矸石20萬(wàn)噸,節(jié)約標(biāo)煤7500噸,節(jié)約粘土20萬(wàn)噸。實(shí)現(xiàn)了制磚不用土，燒磚不用煤;
全煤矸石燒結(jié)空心磚技術(shù)已在我國(guó)幾百家企業(yè)推廣應(yīng)用。
3.2. 粉煤灰的資源化利用
粉煤灰燒結(jié)墻體材料
粉煤灰燒結(jié)多孔磚和空心磚；
粉煤灰燒結(jié)和燒脹陶粒；
粉煤灰非燒結(jié)墻體材料
粉煤灰混凝土多孔磚、粉煤灰混凝土砌塊；
粉煤灰加氣混凝土砌塊和加氣墻板；
粉煤灰蒸養(yǎng)陶粒；
粉煤灰建筑板材等。
3.3 海、河淤泥等的資源化利用
利用黃河淤泥生產(chǎn)燒結(jié)空心磚；
利用太湖淤泥生產(chǎn)空心磚；
利用長(zhǎng)江淤砂生產(chǎn)蒸壓制品；
利用海泥生產(chǎn)陶粒；
利用江河淤泥生產(chǎn)陶粒（廣州華穗）；
利用山砂、河砂，生產(chǎn)蒸壓灰砂磚
3.4. 脫硫石膏的資源化利用
年產(chǎn)3000萬(wàn)平方米紙面石膏板生產(chǎn)線是國(guó)內(nèi)第一條全部采用電廠煙氣脫硫石膏為原料的大型紙面石膏板生產(chǎn)線，制粉和石膏板干燥均采用燃煤一次換熱直接烘干工藝，能耗低、熱效高，每年可消化脫硫石膏30萬(wàn)噸。
3.5 鐵尾礦資源化利用技術(shù)
3.6 建筑垃圾資源化
再生骨料替代率達(dá)到30%以上，節(jié)約砂石等天然資源。
建成制品示范生產(chǎn)線3條。
其中：10萬(wàn)M²/年再生混凝土墻板生產(chǎn)線，7萬(wàn)M³ /年再生混凝土塊材，以及5萬(wàn)M²/年再生混凝土構(gòu)件制品示范生產(chǎn)線各一條。
再生混凝土組合結(jié)構(gòu)體系示范建筑。
3.7 污泥燒結(jié)磚
配比技術(shù)研究——提高污泥消納率
污泥輸送混合技術(shù)研究——解決在線二次污染
成型技術(shù)——生產(chǎn)燒結(jié)普通磚與多孔磚
燒成技術(shù)研究——隧道窯
產(chǎn)品材料性能檢測(cè)——滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求
3.8 污泥陶粒
（1）污泥濃縮與均化的預(yù)處理工藝與設(shè)備。
（2）確定料球的組成配比。
（3）確定污泥超輕集料組成配比與相應(yīng)燒成和冷卻工藝制度,集料生產(chǎn)中余熱利用技術(shù)。
（4）開(kāi)發(fā)工業(yè)化生產(chǎn)超輕集料成套工藝與裝備，進(jìn)行中試生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)，工業(yè)化生產(chǎn)超輕集料。
（5）工業(yè)化開(kāi)發(fā)新型建筑節(jié)能材料，在各領(lǐng)域進(jìn)行大規(guī)模應(yīng)用。
四、十二五“科技支撐計(jì)劃
國(guó)家十一五科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目
新型墻體材料綠色制造工藝技術(shù)與裝備
原料制備與均化技術(shù)
粘結(jié)劑與粘結(jié)技術(shù)
微孔造孔與調(diào)控技術(shù)
孔型設(shè)計(jì)與優(yōu)化技術(shù)
成型與成型設(shè)備設(shè)計(jì)制造技術(shù)
切割與碼運(yùn)技術(shù)
節(jié)能干燥與干燥室設(shè)計(jì)制造技術(shù)及干燥設(shè)備
高效焙燒與節(jié)能窯爐設(shè)計(jì)制造技術(shù)
節(jié)能型復(fù)合墻體與結(jié)構(gòu)材料
節(jié)能燒結(jié)裝飾墻體材料的優(yōu)化選用
墻體結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)化以及保溫材料的研究與選用；
節(jié)點(diǎn)構(gòu)造與施工方法的研究。
(本文來(lái)源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì) 文徑網(wǎng)絡(luò)：文徑 尹維維 編輯 劉真 審核)
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