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南京航空航天大學(xué)土木工程系 余紅發(fā)
摘要:我國鎂資源豐富,遼寧菱鎂礦儲量占全國85%,鎂質(zhì)材料產(chǎn)業(yè)已發(fā)展成為遼寧省獨(dú)具特色的優(yōu)勢資源性行業(yè)。鎂質(zhì)材料包括鎂質(zhì)耐火材料、金屬鎂與鎂合金材料、鎂質(zhì)化工材料、鎂質(zhì)建材等4大類產(chǎn)品。鎂質(zhì)建筑材料的膠凝材料包括氯氧鎂水泥、硫氧鎂水泥、堿式硫酸鎂水泥和磷酸鎂水泥。鎂建材產(chǎn)品以歐洲Heraklith和Tectum的硫氧鎂水泥刨花板與木絲板的全自動(dòng)機(jī)械化生產(chǎn)工藝最為先進(jìn),我國氯氧鎂水泥防火板的產(chǎn)量大,約占全球產(chǎn)量的80%以上,但是生產(chǎn)工藝落后,科技創(chuàng)新能力不足。鎂建材行業(yè)的發(fā)展方向是:(1)用于道路與機(jī)場緊急修補(bǔ)工程的低溫?zé)Y(jié)型磷酸鎂水泥快速修補(bǔ)材料;(2)重點(diǎn)研發(fā)適合氯氧鎂水泥防火板生產(chǎn)的全自動(dòng)機(jī)械化防火板成套工藝裝備;(3)充分發(fā)揮堿式硫酸鎂水泥的高強(qiáng)、高抗折和高韌性優(yōu)勢,發(fā)展超高強(qiáng)結(jié)構(gòu)材料、輕型裝配式結(jié)構(gòu)材料、高韌性高檔裝飾材料,拓展其在裝配式建筑中的應(yīng)用及開發(fā)新型建筑結(jié)構(gòu)體系。
一、引言
1.1 中國鎂資源概況
我國是鎂資源大國,蘊(yùn)藏著十分豐富的礦石鎂資源和海水鹵水鎂資源,儲量居世界首位。其中,菱鎂礦約31. 45 億噸,占全球總儲量的22. 5%,處于世界第一位,礦床主要集中在遼寧和山東兩省( 儲量占全國的95%) ,大部分為大中型礦床,開采條件比較好,適合于露采、機(jī)械化作業(yè)和規(guī)模經(jīng)營。我國的白云石資源也十分豐富, 已探明的儲量在40億噸以上,礦床主要分布在遼東半島、冀東、內(nèi)蒙古、山西、江蘇、福建、湖北、湖南等地。我國鹽湖鹵水中鎂鹽儲量為48. 15 億噸,其中氯化鎂31. 43 億噸,硫酸鎂16. 73 億噸。正在開發(fā)中的青海察爾汗鹽湖,已探明的氯化鎂儲量就達(dá)16. 5 億噸。我國擁有漫長的海岸線,海水中氯化鎂和硫酸鎂的儲量分別達(dá)到4493萬億噸和3570萬億噸,取之不盡,用之不竭。
1.2 中國菱鎂礦資源開發(fā)現(xiàn)狀
鎂質(zhì)材料應(yīng)用范圍廣,不同產(chǎn)品具有多方面用途,涉及到國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。廣泛應(yīng)用于耐火材料、建筑材料、橡膠、塑料、涂料、造紙、油墨、電子、肥料、食品、藥品、醫(yī)療、航空、航天、國防、汽車、環(huán)境保護(hù)中排煙脫硫、含酸廢水處理、含鉛廢水除鉛、印染廢水脫色等行業(yè)。
鎂質(zhì)材料一般包括鎂質(zhì)耐火材料、金屬鎂與鎂合金材料、鎂質(zhì)化工材料、鎂質(zhì)建材等4大類產(chǎn)品。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,中國利用豐富的鎂礦資源,已經(jīng)成為世界上最大的鎂質(zhì)材料產(chǎn)品生產(chǎn)國和出口國,但是,中國鎂質(zhì)材料產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng),產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理,初級產(chǎn)品多,中低檔產(chǎn)品多,高檔產(chǎn)品少,附加值低,科技含量普遍不高,在國際市場競爭中取得經(jīng)濟(jì)總量和整體效益的優(yōu)勢,拼的是高資源消耗、高環(huán)境污染、低廉的原料與能源價(jià)格、廉價(jià)的勞動(dòng)力,其實(shí)經(jīng)濟(jì)效益并不顯著。
此外,中國鎂資源與鎂產(chǎn)品的發(fā)展程度參差不齊,在菱鎂礦開發(fā)方面,主要生產(chǎn)鎂質(zhì)耐火材料和鎂質(zhì)建材,中國鎂質(zhì)耐火材料產(chǎn)量和產(chǎn)能居世界首位;在白云石開發(fā)方面,主要生產(chǎn)金屬鎂和鎂合金材料,中國金屬鎂的產(chǎn)量和產(chǎn)能占世界的比例很大;在鹽湖鹵水、海水鎂資源開發(fā)方面,正在起步,目前更多的是向鎂質(zhì)化工材料的方向發(fā)展,并逐步過渡到高純鎂砂、金屬鎂及鎂合金。與鎂質(zhì)耐火材料和金屬鎂材料形成鮮明對比的是,我國的鎂合金材料和鎂質(zhì)化工材料領(lǐng)域的現(xiàn)狀是又小又弱,是基本不具備科技優(yōu)勢,尚未形成系列產(chǎn)品和規(guī)模效益。鎂建材領(lǐng)域的現(xiàn)狀是原材料與產(chǎn)品市場脫節(jié),生產(chǎn)工藝比較落后。
1.3 遼寧菱鎂礦發(fā)展現(xiàn)狀
遼寧菱鎂礦資源主要分布在海城、大石橋、岫巖、鳳城、寬甸、撫順等地區(qū),目前已經(jīng)地質(zhì)勘查的礦區(qū)有12個(gè),保有儲量約26億噸,約占全國總儲量的85%、世界總儲量的20%,目前遼寧菱鎂礦石的儲量和產(chǎn)量均居世界首位。
遼寧菱鎂礦品位高,雜質(zhì)少,工業(yè)利用價(jià)值高。在已探明的總保有儲量中,LM-46、LM-45品級菱鎂礦儲量占總儲量的一半以上,其中LM-46品級以上的菱鎂礦占總儲量的40% 左右。此外,遼寧省菱鎂礦資源集中,礦床巨大,如海城—大石橋菱鎂礦帶的礦體長50 km,寬2~ 6 km,而且埋藏淺,極適合露天大規(guī)模機(jī)械化開采;另外,礦帶處于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的遼南地區(qū)的丘陵地帶,公路、鐵路運(yùn)輸十分方便。這些有利條件使遼寧的菱鎂礦采礦業(yè)迅速發(fā)展,并逐漸形成中國乃至世界的菱鎂礦石生產(chǎn)、供應(yīng)基地。
依托于鎂資源優(yōu)勢,遼寧鎂質(zhì)材料行業(yè)不斷發(fā)展壯大,尤其是近十年,鎂質(zhì)材料產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展,現(xiàn)已發(fā)展成為遼寧省獨(dú)具特色的優(yōu)勢資源性行業(yè),遼寧省鎂質(zhì)耐火材料的產(chǎn)量和出口量居世界首位,已成為我國鎂質(zhì)耐火原料和鎂質(zhì)耐火材料最大的生產(chǎn)和出口基地,遼寧的鎂質(zhì)耐火材料現(xiàn)狀反映了中國的狀況。
遼寧鎂質(zhì)材料產(chǎn)業(yè)已形成勘查、開采、加工、銷售為一體的產(chǎn)業(yè)體系,開發(fā)生產(chǎn)有菱鎂礦石、鎂質(zhì)耐火材料原料、堿性定形耐火材料、堿性不定形耐火材料、熔劑、鎂質(zhì)化工材料、金屬鎂及鎂合金等七大系列,幾百種產(chǎn)品。
1.4 鎂質(zhì)建筑材料
鎂質(zhì)建筑材料的膠凝材料包括氯氧鎂水泥、硫氧鎂水泥、堿式硫酸鎂水泥和磷酸鎂水泥,簡稱鎂水泥。前兩者是以輕燒氧化鎂粉為原料,利用氯化鎂或硫酸鎂為調(diào)和劑所制備的氣硬性膠凝材料,磷酸鎂水泥是以重?zé)趸V、酸性磷酸鹽與緩凝劑組成的氣硬性膠凝材料。
目前,大量使用的鎂質(zhì)膠凝材料是氯氧鎂水泥,它具有早強(qiáng)、高強(qiáng)、防火、隔聲、絕熱、裝飾效果好、重量輕、易于加工成型、與有機(jī)-無機(jī)材料的膠結(jié)能力強(qiáng)等特點(diǎn),缺點(diǎn)是不抗水、吸潮返鹵、易變形、腐蝕鋼筋,經(jīng)過國內(nèi)外學(xué)術(shù)界的長期研究,通過摻加復(fù)合抗水外加劑已經(jīng)解決了長期抗水性問題,通過鋼筋表面涂覆防腐涂層已經(jīng)解決了鋼筋銹蝕問題,通過控制產(chǎn)品配合比和氯化鎂的雜質(zhì)含量,大大減輕了吸潮返鹵的可能性,通過摻加礦物填料可以使變形降低80%,因而以氯氧鎂水泥為膠凝材料的菱鎂制品在建筑建材和木材節(jié)約等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,為國家節(jié)能、節(jié)資、減排工作做出了重要貢獻(xiàn),氯氧鎂水泥制品主要用于房屋屋架、楞條、門窗、機(jī)械包裝箱、礦井支架、軌枕、水溝蓋板與背板、蔬菜大棚架、煙筒、建筑模板、家具板等取代木材與金屬產(chǎn)品;地板磚、防火板、通風(fēng)管道、電纜橋架、隔墻板(發(fā)泡空心條板和夾芯條板)、人造大理石、工藝美術(shù)品(雕塑)等室內(nèi)建筑材料與制品;活動(dòng)房屋、輕型屋面板、波形瓦(琉璃瓦)、裝飾構(gòu)件(羅馬柱、浮雕等)、花盆、糧倉、建筑落水管、農(nóng)用沼氣池等室外建筑材料制品;馬路磚、井蓋、公路路基固化材料等交通行業(yè);農(nóng)用防滲渠、排水管等水利行業(yè);鹽田護(hù)坡材料、鹽湖普通水泥混凝土的防護(hù)材料等鹽湖化工行業(yè)。
硫氧鎂水泥的性能特點(diǎn)與氯氧鎂水泥類似,用途也相似,但是其使用尚未普及。
磷酸鹽鎂水泥具有快凝、早強(qiáng)、高強(qiáng)、粘結(jié)力高、耐磨、耐酸堿腐蝕、抗凍等優(yōu)點(diǎn),兼有水泥、陶瓷和耐火材料的主要優(yōu)點(diǎn),屬于化學(xué)鍵結(jié)合材料,是一種非常有研究價(jià)值、節(jié)能環(huán)保的新型土木工程材料。與普通硅酸鹽水泥等其它無機(jī)膠凝材料相比,磷酸鎂水泥的獨(dú)特性能體現(xiàn)在以下6個(gè)方面:1)凝結(jié)時(shí)間短,在20℃以上溫度時(shí)幾分鐘內(nèi)就迅速凝結(jié)硬化;2)早期強(qiáng)度高,1 h抗壓強(qiáng)度可達(dá)20MPa以上,3 h可達(dá)到35MPa以上;3)環(huán)境溫度適應(yīng)性強(qiáng),既能在常溫下保持快硬高強(qiáng)的特性,又能在低溫(-20 ℃~5 ℃)環(huán)境下迅速凝結(jié)硬化,并保證一定的早期強(qiáng)度,同時(shí)該材料還具有耐高溫和耐急冷急熱的性能;4)與舊混凝土的粘接強(qiáng)度高,凈漿和砂漿的1d 粘結(jié)強(qiáng)度可分別達(dá)到6.0MPa和4.0MPa以上;5)變形小,與普通混凝土之間的變形性能匹配很好;6)耐磨性、抗凍性、抗鹽凍性能和防鋼筋銹蝕等耐久性能較好。因此,磷酸鎂水泥廣泛用于橋梁、路面和機(jī)場跑道的快速修補(bǔ)工程中,在機(jī)場、防護(hù)工事等軍事工程的搶修搶建方面尤其顯示出其卓越的優(yōu)勢。
二、鎂建材的膠凝體系理論基礎(chǔ)與綠色特征
2.1鎂建材的基本理論體系
氯氧鎂水泥:采用輕燒氧化鎂和氯化鎂溶液制備的氯氧鎂水泥,屬于MgO-MgCl2-H2O 三元膠凝材料體系,在常溫下,主要三元水化相為5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O(5相)和3Mg(OH)2·MgCl2·8H2O,其中5相為亞穩(wěn)相,所以5相和3相在一定條件下可以轉(zhuǎn)化。為了解決氯氧鎂水泥的一些固有缺點(diǎn),確保其質(zhì)量的穩(wěn)定性,采用以下“配料規(guī)則”是非常重要的:1)選擇輕燒氧化鎂的原則,采用活性中等的MgO原料,活性MgO含量大于60%;2)選擇配料摩爾比的原則,采用較高的MgO/MgCl2摩爾比和較低的H2O/MgCl2摩爾比,其中,MgO/MgCl2>6,一般在9左右,H2O/MgCl2建議在14~19之間;3)選擇外加劑的原則,必須采用具有穩(wěn)定5·1·8結(jié)構(gòu)和改變5·1·8形狀的外加劑。
硫氧鎂水泥:采用輕燒氧化鎂和硫酸鎂溶液制備的硫氧鎂水泥,屬于MgO-MgSO4-H2O三元膠凝材料體系,其主要三元水化相有4種,分別是5Mg(OH)2·MgSO4·3H2O(5·1·3),3Mg(OH)2·MgSO4·8H2O(3·1·8), Mg(OH)2·MgSO4·5H2O(1·2·3)和Mg(OH)2·MgSO4·5H2O(1·1·5),其中只有3·1·8在35℃下為穩(wěn)定相,因此,在室溫下硫氧鎂水泥的水化產(chǎn)物中的3·1·8含量不可能超過50%,大量存在的氫氧化鎂和未完全反應(yīng)的硫酸鎂,從而導(dǎo)致硫氧鎂水泥的強(qiáng)度較低,這是其應(yīng)用不如氯氧鎂水泥普及的根本原因。為了從根本上提高硫氧鎂水泥的力學(xué)強(qiáng)度,必須采用新的外加劑技術(shù),促使硫氧鎂水泥在水化過程能夠進(jìn)行徹底,形成穩(wěn)定的三元相,而且這種穩(wěn)定三元相的含量達(dá)到90%以上。
堿式硫酸鎂水泥(basic magnesium sulfate cement,BMSC):是南京航空航天大學(xué)土木工程系、中國科學(xué)院青海鹽湖研究所、中國科學(xué)院“百人計(jì)劃”余紅發(fā)研究團(tuán)隊(duì)通過現(xiàn)代外加劑技術(shù),在MgO-MgSO4-H2O膠凝體系中形成一種新的不溶性堿式硫酸鎂晶須(5Mg(OH)2·MgSO4·7H2O,5·1·7相)為主要水化產(chǎn)物的新型膠凝材料,并與德國馬普固體物理實(shí)驗(yàn)室Robert E教授研究團(tuán)隊(duì)合作,成果解析了5·1·7的晶體結(jié)構(gòu),該晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)已經(jīng)進(jìn)入國際無機(jī)晶體數(shù)據(jù)庫,該創(chuàng)新性理論成果受到國際學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。本研究團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)地研究了堿式硫酸鎂水泥基本力學(xué)性能,表明該水泥是一種晶須自形成、自增強(qiáng)、自增韌的高強(qiáng)高韌性晶須水泥,具有快凝、早強(qiáng)、高強(qiáng)、高抗折、高韌性、不碳化、抗水、抗腐蝕、護(hù)筋性能好等優(yōu)點(diǎn)。目前的強(qiáng)度等級32.5R~72.5R,抗折強(qiáng)度是普通硅酸鹽水泥標(biāo)準(zhǔn)的2倍以上,能夠與普通砂石配制成抗壓強(qiáng)度等級C20~C80的普通混凝土和抗壓強(qiáng)度等級C100~C120的超高強(qiáng)高韌性RPC材料,也可以與木纖維、膨脹珍珠巖、聚苯顆粒等配制成輕質(zhì)保溫混凝土,能夠生產(chǎn)的建筑材料制品包括:各種鋼筋混凝土構(gòu)件、混凝土砌塊、隔墻板、發(fā)泡混凝土保溫板、輕質(zhì)混凝土構(gòu)件、仿石與仿木裝飾板材、地板、快速修補(bǔ)砂漿、防水柔性材料等,在建筑、交通、家具等行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。
磷酸鎂水泥:磷酸鎂水泥通常是由燒結(jié)氧化鎂、磷酸鹽和緩凝劑按一定比例配制而成。在諸多磷酸鹽種類中,磷酸二氫銨(NH4H2PO4 )和磷酸氫二鉀是目前配制磷酸鎂水泥使用較多的磷酸鹽,此外,還有其它磷酸鹽,如磷酸銨和正磷酸鋁等,但因使用效果不及磷酸二氫銨。常用的緩凝劑是硼酸、硼砂等含硼化合物。磷酸鎂水泥在室溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),隨后凝結(jié)硬化,磷酸鹽主要為反應(yīng)提供H+離子和PO43-離子,與燒結(jié)氧化鎂反應(yīng)形成磷酸鹽水化產(chǎn)物,包括MgNH4PO4·6H2O、Mg3(PO4)2·4H2O、MgHPO4·3H2O 和(NH4)2Mg3( HPO4)4·8H2O等,其中MgNH4PO4·6H2O是主要水化產(chǎn)物。
2.2鎂建材的綠色特征
以氧化鎂為主要材料的鎂建材,其綠色特征主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1)節(jié)能:與硅酸鹽水泥熟料的燒成溫度1450℃相比,氯氧鎂水泥和硫酸鎂水泥的主要原料輕燒氧化鎂的煅燒溫度只有650℃,我國的實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)控制溫度在800~850℃;
2)節(jié)資:生產(chǎn)硅酸鹽水泥時(shí)需要消耗大量的優(yōu)質(zhì)石灰石、粘土和鐵礦粉等資源,而用于氯氧鎂水泥和硫酸鎂水泥的輕燒氧化鎂生產(chǎn)過程中,僅僅需要消耗低品位菱鎂礦;
3)利廢:氯氧鎂水泥的調(diào)和劑可以利用鹽湖提鉀的副產(chǎn)品氯化鎂,氯化鎂在鹽湖提鉀之后產(chǎn)生“鎂害”;硫酸鎂水泥的調(diào)和劑可以利用有色冶金行業(yè)的副產(chǎn)品硫酸轉(zhuǎn)化產(chǎn)物硫酸鎂,或鋼鐵行業(yè)與燃煤鍋爐的鎂法煙氣脫硫副產(chǎn)品硫酸鎂;氯氧鎂水泥和硫酸鎂水泥在制作鎂建材時(shí),需要摻加鋸末、稻糠、麥秸等農(nóng)業(yè)廢棄物,還能夠大量摻加粉煤灰和礦渣等工業(yè)廢棄物,實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用、循環(huán)利用;
4)減排:硅酸鹽水泥和氯氧鎂水泥(或硫酸鎂水泥)生產(chǎn)過程中均排放CO2氣體(溫室效益氣體),經(jīng)過測算,硅酸鹽水泥采用新型干法生產(chǎn)時(shí)每噸水泥排放0.77噸CO2氣體,氯氧鎂水泥生產(chǎn)時(shí)每噸水泥排放0.4噸CO2氣體,比硅酸鹽水泥每噸減排了48%。按照2008年T. Smith撰寫的“Concrete Rainforest(混凝土雨林)”文章介紹,氯氧鎂水泥在水化和使用過程中會發(fā)生吸收CO2的碳化作用,大約每噸氧化鎂最終能夠吸收0.4噸CO2氣體,折合每噸氯氧鎂水泥制造的建材產(chǎn)品能夠吸收0.2噸CO2氣體,這樣每噸氯氧鎂水泥的CO2氣體綜合排放量僅0.2噸,比硅酸鹽水泥累積減排了74%,因而,國際上又稱鎂水泥為“Eco-Cement(生態(tài)水泥)”。
三、國內(nèi)外鎂建材的產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
國際上,菱鎂礦資源主要集中在我國與朝鮮、俄羅斯,三國儲量總共占世界儲量的85.7%,因此西方發(fā)達(dá)國家的鎂建材行業(yè)并不普及,主要產(chǎn)品有俄羅斯的氯氧鎂水泥墻體材料,奧地利Heraklith品牌和美國Tectum品牌的硫氧鎂水泥刨花板與木絲板,德國的氯氧鎂(硫氧鎂或磷酸鎂)水泥木屑板和纖維板。除此之外,希臘早在100年前就用氯氧鎂水泥砂漿修補(bǔ)古希臘雅典城的大理石雕塑和建筑物。
在國內(nèi),技術(shù)比較成熟的鎂水泥建材主導(dǎo)產(chǎn)品是氯氧鎂水泥防火板和通風(fēng)管道,已經(jīng)有20多年的發(fā)展歷史。但是,國內(nèi)鎂建材行業(yè)盡管800億元的工業(yè)產(chǎn)值,但是存在的問題較多,主要是科技創(chuàng)新能力差、生產(chǎn)工藝落后、投資不足、尚沒有形成實(shí)力雄厚的企業(yè),所有的企業(yè)都是民營的,沒有一家國有企業(yè),也沒有一家上市公司,作為一個(gè)行業(yè)是不正常的,目前行業(yè)處于一種自我發(fā)展、惡性競爭的循環(huán),急需國家有關(guān)部門加強(qiáng)管理與指導(dǎo)。
四、鎂建材產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展趨勢
4.1鎂建材的具體發(fā)展方向
根據(jù)國內(nèi)外鎂建材行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與最近幾年的堿式硫酸鎂水泥等科技進(jìn)展,未來鎂建材行業(yè)的發(fā)展趨勢是:
(1)磷酸鎂水泥建材的發(fā)展方向是開發(fā)低溫型燒結(jié)氧化鎂,制備不需要緩凝劑的磷酸鎂水泥快速修補(bǔ)材料,用于道路與機(jī)場的緊急修補(bǔ)工程;
(2)氯氧鎂水泥建材的發(fā)展方向是對現(xiàn)有防火板生產(chǎn)工藝進(jìn)行顛覆性的改革,借鑒國際Heraklith板全自動(dòng)機(jī)械化生產(chǎn)工藝裝備,重點(diǎn)研發(fā)適合防火板生產(chǎn)的全自動(dòng)機(jī)械化防火板成套工藝裝備;
(3)堿式硫酸鎂水泥的發(fā)展方向是:充分發(fā)揮堿式硫酸鎂水泥的高強(qiáng)、高抗折和高韌性優(yōu)勢,發(fā)展超高強(qiáng)結(jié)構(gòu)材料、輕型裝配式結(jié)構(gòu)材料和高韌性裝飾材料,拓展其在裝配式建筑中的應(yīng)用及開發(fā)新型建筑結(jié)構(gòu)體系。
4.2堿式硫酸鎂水泥建材在土木工程結(jié)構(gòu)與墻體材料中的應(yīng)用前景
4.2.1堿式硫酸鎂水泥的強(qiáng)度等級
參照硅酸鹽水泥的現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法,結(jié)合堿式硫酸鎂水泥的養(yǎng)護(hù)特點(diǎn),對堿式硫酸鎂水泥的膠砂試件進(jìn)行了不同齡期的抗壓強(qiáng)度與抗折強(qiáng)度測試,同時(shí)與普通硅酸鹽水泥的膠砂試件測試結(jié)果與GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》指標(biāo)進(jìn)行比較,如表1所示。結(jié)果表明,在相同強(qiáng)度等級的前提條件下,堿式硫酸鎂水泥的抗折強(qiáng)度比硅酸鹽水泥要高出83%~86%,顯示出超高抗折強(qiáng)度特征。因此,堿式硫酸鎂水泥是一種高強(qiáng)與超高強(qiáng)、高韌性的新型水泥材料,在土木工程建設(shè)中顯示出良好的應(yīng)用前景。
表1 堿式硫酸鎂水泥膠砂強(qiáng)度與硅酸鹽水泥強(qiáng)度和國家標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)的比較
水泥品種 |
強(qiáng)度等級 |
抗折強(qiáng)度/MPa |
抗壓強(qiáng)度/MPa |
||||
3d |
7d |
28d |
3d |
7d |
28d |
||
堿式硫酸鎂水泥 |
BMSC62.5 |
6.4 |
7.1 |
15.6 |
33.9 |
42.2 |
65.8 |
堿式硫酸鎂水泥 |
BMSC52.5 |
5.6 |
8.2 |
16.2 |
29 |
37.2 |
57.7 |
堿式硫酸鎂水泥 |
BMSC42.5 |
5.9 |
8.0 |
12.1 |
22.1 |
25.0 |
48.8 |
堿式硫酸鎂水泥 |
BMSC32.5 |
3.6 |
7.9 |
12.9 |
16.5 |
19.8 |
38.2 |
華潤普通硅酸鹽水泥 |
P·O 42.5 |
5.3 |
|
8.4 |
25.9 |
|
49.5 |
祁連山普通硅酸鹽水泥 |
P·O42.5 |
5.4 |
|
7.9 |
25.4 |
|
45.7 |
華新硅酸鹽水泥 |
P·I52.5 |
6.3 |
|
8.7 |
34.3 |
|
60.5 |
GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》 |
P·O42.5/ P·I 42.5 |
≥3.5 |
|
≥6.5 |
≥17.0 |
|
≥42.5 |
P·O52.5/ P·I 52.5 |
≥4.0 |
|
≥7.0 |
≥23.0 |
|
≥52.5 |
|
P·I 62.5 |
≥5.0 |
|
≥8.0 |
≥28.0 |
|
≥62.5 |
|
P·I 62.5R |
≥5.5 |
|
≥8.0 |
≥32.0 |
|
≥62.5 |
4.2.2堿式硫酸鎂水泥混凝土
采用堿式硫酸鎂水泥、砂、石子和水等原料,通過攪拌、澆注、振動(dòng)成型的普通砂石混凝土,按照國家現(xiàn)行的水泥混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)方法,進(jìn)行了混凝土配合比試驗(yàn)。初步的研究結(jié)果表明,在不摻加任何減水劑的情況下,采用BMSC32.5~52.5堿式硫酸鎂水泥,能夠配制出28d抗壓強(qiáng)度能夠達(dá)到C30~C80的普通砂石混凝土,該系列混凝土具有顯著的早強(qiáng)特征,其3d抗壓強(qiáng)度分別達(dá)到15~65MPa。與普通水泥砂石混凝土相比,堿式硫酸鎂水泥混凝土還有質(zhì)輕的優(yōu)點(diǎn),其表面密度為2200kg/M3,比普通砂石混凝土輕了10%。目前,借助RPC技術(shù),采用普通砂石原料已經(jīng)制備出高鐵用的RPC板,其抗壓強(qiáng)度達(dá)到C120。
4.2.3堿式硫酸鎂水泥保溫砂漿與保溫板
采用堿式硫酸鎂水泥、閉孔膨脹珍珠巖和羥丙基甲基纖維素等原料制成的干混保溫砂漿和保溫板,具有輕質(zhì)高強(qiáng)、保溫隔熱、A1級防火、耐久性能良好等優(yōu)點(diǎn),僅2011年就在河北省石家莊、承德、保定等城市高層建筑的外墻保溫工程中推廣使用了10萬m3保溫砂漿。
4.2.4堿式硫酸鎂水泥化學(xué)發(fā)泡保溫材料
以聚丙烯纖維為增強(qiáng)材料,雙氧水為化學(xué)發(fā)泡劑,制備表觀密度160~400kg/m3的堿式硫酸鎂水泥保溫砌塊與保溫板,具有輕質(zhì)高強(qiáng)、保溫隔熱、A1級防火、施工方便等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)開展了工業(yè)化生產(chǎn),目前正在逐步實(shí)施、推廣應(yīng)用。
4.2.5堿式硫酸鎂水泥物理發(fā)泡保溫材料
采用聚丙烯纖維為增強(qiáng)材料和蛋白質(zhì)發(fā)泡劑,運(yùn)用機(jī)械物理發(fā)泡工藝,制備表觀密度200~400kg/m3的堿式硫酸鎂水泥物理發(fā)泡防火門芯板和建筑外墻保溫板,具有輕質(zhì)高強(qiáng)、保溫隔熱、A1級防火、安裝簡便等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)完成了工業(yè)化試生產(chǎn),正按照計(jì)劃實(shí)施、推廣應(yīng)用。
4.2.6堿式硫酸鎂水泥砂石混凝土承重結(jié)構(gòu)材料
因堿式硫酸鎂水泥的良好力學(xué)特性,南京航空航天大學(xué)正在開展以下關(guān)鍵技術(shù)的研究工作:
(1)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法,為最終確定不同強(qiáng)度等級的堿式硫酸鎂水泥砂石混凝土的配合比設(shè)計(jì)方法,提供制定配合比設(shè)計(jì)規(guī)范提供試驗(yàn)依據(jù);
(2)堿式硫酸鎂水泥混凝土的基本物理與力學(xué)性能,為最終確定堿式硫酸鎂水泥混凝土的本構(gòu)關(guān)系,制定有關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范,提供最基本的理論與試驗(yàn)依據(jù);
(3)堿式硫酸鎂水泥混凝土基本構(gòu)件(梁、板、柱等)與節(jié)點(diǎn)的靜載與疲勞動(dòng)載等結(jié)構(gòu)性能,初步探索堿式硫酸鎂水泥混凝土梁柱與節(jié)點(diǎn)的基本力學(xué)性能與變形性能,為制訂有關(guān)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范,提供最基本的理論與試驗(yàn)依據(jù);
(4)堿式硫酸鎂水泥混凝土及其構(gòu)件的海洋工程現(xiàn)場曝露試驗(yàn),為研究堿式硫酸鎂水泥混凝土結(jié)構(gòu)在海洋工程中的應(yīng)用技術(shù)問題,所必須的現(xiàn)場暴露試驗(yàn),計(jì)劃暴露地點(diǎn)選址:葫蘆島、青島與海南等。
堿式硫酸鎂混凝土節(jié)點(diǎn)與普通硅酸鹽混凝土節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度等級、施工工藝、養(yǎng)護(hù)條件、試驗(yàn)環(huán)境及方法均是相同的,從試驗(yàn)結(jié)果初步的對比可以得出幾點(diǎn)較為直觀的結(jié)論:(1)堿式硫酸鎂混凝土節(jié)點(diǎn)在低周往復(fù)實(shí)驗(yàn)中,較普通硅酸鹽混凝土節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)的裂縫較少,其中柱子上未出現(xiàn)裂縫,而普通硅酸鹽混凝土節(jié)點(diǎn)已經(jīng)產(chǎn)生少量裂縫。(2)堿式硫酸鎂混凝土節(jié)點(diǎn)發(fā)生屈服破壞時(shí)梁端荷載為36.07kN,普通硅酸鹽混凝土節(jié)點(diǎn)發(fā)生屈服破壞時(shí)梁端荷載為34.59kN。(3)堿式硫酸鎂混凝土節(jié)點(diǎn)的荷載-撓度滯回曲線比普通硅酸鹽混凝土節(jié)點(diǎn)的荷載-撓度滯回曲線更為飽滿、平滑,滯回曲線所圍成面積較普通硅酸鹽混凝土節(jié)點(diǎn)滯回曲線所圍成面積更大,滯回曲線所圍面積直接體現(xiàn)了一個(gè)節(jié)點(diǎn)的抗震能力,滯回曲線所圍面積愈大,抗震能力越好。
4.2.7堿式硫酸鎂水泥輕質(zhì)混凝土承重結(jié)構(gòu)材料
利用堿式硫酸鎂水泥的良好力學(xué)性能與粘結(jié)特性,南京航空航天大學(xué)與有關(guān)單位密切合作,開發(fā)出輕質(zhì)混凝土承重結(jié)構(gòu)材料,包括梁、板、柱等關(guān)鍵受力構(gòu)件,該輕質(zhì)混凝土承重構(gòu)件的表觀密度與木材接近,但其承載能力接近普通水泥混凝土構(gòu)件,其比承載力(承載力與構(gòu)件質(zhì)量之比)明顯優(yōu)于普通水泥鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。圖16是堿式硫酸鎂水泥輕質(zhì)混凝土空心樓板的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)及其抗彎荷載—撓度曲線。結(jié)果表明,2700*390*100mm與2000*390*100mm四孔空心板在樓面均布荷載作用下,其初裂時(shí)的均布荷載分別為3.96和6.41KN/m2、撓度分別為18.5和13.0mm、撓跨比分別為L/140和L/145,樓板破壞時(shí)的極限均布荷載分別為5.94和8.44KN/m2、撓度分別為61.3和22.7mm、撓跨比分別為L/42和L/83。堿式硫酸鎂水泥輕質(zhì)混凝土構(gòu)件的破壞模式與普通鋼筋混凝土構(gòu)件完全一致,也存在受壓區(qū)混凝土破壞、沿斜截面混凝土斜壓破壞等破壞形態(tài)。
按照鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范,對照普通水泥預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心板(YKB2751板,2700*490*120mm,7根直徑5mm冷軋帶肋鋼絲),在相同的受彎均布荷載作用下,堿式硫酸鎂水泥輕質(zhì)混凝土空心板(2700*390*100mm)的比初裂荷載和比極限荷載(相應(yīng)荷載與構(gòu)件質(zhì)量之比)分別為6.83和10.24,分別比普通YKB2751板(依次為4.25和6.18)要高出61%和66%??紤]到對比的普通混凝土空心板屬于預(yù)應(yīng)力構(gòu)件,如果對比的是非預(yù)應(yīng)力的普通鋼筋混凝土空心板,堿式硫酸鎂水泥輕質(zhì)構(gòu)件的這種承載能力優(yōu)勢將更加顯著,這充分顯示出堿式硫酸鎂水泥輕質(zhì)混凝土結(jié)構(gòu)材料的優(yōu)越性。
4.2.8堿式硫酸鎂水泥輕質(zhì)高韌性的高檔裝飾材料
南京某公司利用堿式硫酸鎂水泥的高強(qiáng)、高韌性和高耐久性等特性,采用傳統(tǒng)的鋪漿反打工藝,結(jié)合模型雕塑設(shè)計(jì)藝術(shù)、計(jì)算機(jī)噴墨打印技術(shù)、南京傳統(tǒng)金箔工藝技術(shù)等傳統(tǒng)與現(xiàn)代相結(jié)合的生產(chǎn)方法,開發(fā)出一系列仿石、仿木、仿磚、仿瓷、清水混凝土、凹凸浮雕、貼金、彩繪或彩噴效果、用于室內(nèi)與室外裝飾裝修工程的高韌性、高檔裝飾板材與異型構(gòu)件,不僅在造型、色彩、肌理與質(zhì)感等裝飾效果方面優(yōu)于硅酸鹽系列裝飾水泥纖維板,而且在強(qiáng)度、抗沖擊/抗撞擊能力和耐久性等物理、力學(xué)、化學(xué)與長期耐久性方面也優(yōu)于裝飾水泥纖維板,尤其是在高韌性、板材料可彎曲性、可隨意造型等安裝裝飾施工技術(shù)方面具有超高的優(yōu)勢。
高韌性、高檔裝飾制品具有質(zhì)輕、高強(qiáng)、高韌性、防火、防水、防潮、防霉、防鼠、防白蟻、防蛀、隔音、隔熱、耐腐蝕、耐久、抗沖擊、抗碰撞、抗震、抗凍融、抗老化、抗風(fēng)化、綠色環(huán)保、節(jié)能降耗等特性,無石棉,無放射性,無污染,遇火不釋放有毒、有害、有腐蝕性、有刺激性物質(zhì)。結(jié)合模型雕塑設(shè)計(jì)藝術(shù)、計(jì)算機(jī)噴墨打印技術(shù)、南京傳統(tǒng)金箔工藝技術(shù)等傳統(tǒng)技藝與現(xiàn)代科技相結(jié)合的生產(chǎn)方法,裝飾制品的裝飾效果豐富多彩、樸素大方,仿天然材料的造型、圖案、色彩、肌理與質(zhì)感逼真,惟妙惟肖,施工方便、安裝快捷,可鋸、可刨、可釘、可鉆、可彎曲性、可隨意造型性、可貼面二次裝飾(如金箔裝飾),廣泛適用于混凝土結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)的辦公建筑、公共建筑、住宅建筑、工業(yè)建筑、市政交通工程(地鐵、隧道)的室內(nèi)外裝飾裝修工程,同樣也尤其適合于舊房快速改造、戶外家俱、庭院小品等園林工程,技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)越。
a.高韌性、高檔裝飾制品的分類與裝飾效果
高韌性、高檔裝飾制品已經(jīng)形成10大類、多系列產(chǎn)品上百個(gè)品種(見表2),主要用于外墻建筑裝飾、戶外園林與庭院裝飾,室內(nèi)裝飾材料(墻面板、頂棚板、背景墻等)。
表2 高韌性、高檔裝飾制品的分類
序號 |
類別 |
主要品種舉例 |
1 |
仿木 |
各種天然木材的質(zhì)感、紋理、色澤,朽木紋;室內(nèi)裝飾系列重在仿珍惜木材紋理,做舊仿古 |
2 |
仿石 |
各種天然大理石、花崗巖的質(zhì)感、肌理 |
3 |
仿磚 |
仿青磚、仿紅磚、仿風(fēng)化磚 |
4 |
仿瓷 |
仿陶、仿瓷、馬賽克、壁畫、拋光 |
5 |
仿皮 |
仿皮革 |
6 |
仿金屬 |
仿鐵銹、仿古銅 |
7 |
清水混凝土 |
仿澆注型清水混凝土面、劈裂混凝土磚 |
8 |
貼金 |
貼金箔、銀箔、銅箔 |
9 |
彩繪、彩涂 |
手工彩繪、電腦彩噴,山水、人物、繪畫,圖案涵蓋古今中外的傳統(tǒng)花飾、紋飾、吉祥圖案 |
10 |
異形構(gòu)件 |
陽角板、浮雕、鏤雕、雕塑 |
b.高韌性、高檔裝飾制品的性能優(yōu)勢
高韌性、高檔裝飾制品除了具有與硅酸鹽系列裝飾水泥制品類似的性能優(yōu)勢與裝飾效果之外,由于堿式硫酸鎂水泥屬于一種高韌性晶須水泥,具有快凝、早強(qiáng)、高強(qiáng)、高抗折、高韌性、抗水、抗腐蝕、護(hù)筋性能好、耐久性高等性能優(yōu)點(diǎn),尤其是高韌性、可變形能力與高抗折強(qiáng)度等方面,表現(xiàn)出與傳統(tǒng)硅酸鹽水泥完全不同、剛?cè)嵯酀?jì)的獨(dú)特優(yōu)勢,使裝飾制品展現(xiàn)出非常優(yōu)越、獨(dú)一無二的可彎曲性、可隨意造型性與金箔裝飾性。
可彎曲性——現(xiàn)代建筑無論是外觀設(shè)計(jì)還是室內(nèi)設(shè)計(jì),在造型方面的變化日益豐富,大量不規(guī)則、彎曲、扭曲、變形的設(shè)計(jì)造型,對建筑風(fēng)格和裝飾材料的發(fā)展生產(chǎn)了重要的影響?,F(xiàn)代高科技材料,一般僅有金屬板材具有易彎曲的特性,可以加工成各種形狀的曲面或異面,賦予了建筑造型或裝飾細(xì)節(jié)的靈活性。高韌性、高檔裝飾制品的韌性好,變形能力強(qiáng),在裝飾工程設(shè)計(jì)與施工過程中,能夠?qū)崿F(xiàn)與金屬材料相似的曲面造型。對于厚度5~30mm的裝飾板材能夠?qū)崿F(xiàn)小曲率、大半徑彎曲施工,適合大拱形、大曲面的裝飾作業(yè),而無須切割、對縫、拼弧;對于厚度2~5mm的薄型裝飾板材,則能夠?qū)崿F(xiàn)大曲率、小半徑彎曲、繞圈、弧形波浪、包園柱等裝飾作業(yè)??呻S意造型性——堿式硫酸鎂水泥料漿粘性好、可塑性強(qiáng)、水化硬化微膨脹,采用澆筑、鋪漿、模壓、噴射、搗打、手糊等工藝,能夠完整充填凹凸復(fù)雜、曲折多孔、圖案多變等模具,因而裝飾制品具有可隨意造型的特征,非常適合制作雕塑、浮雕、鏤雕、異形構(gòu)件等建筑藝術(shù)裝飾品。金箔裝飾性——金箔就是用黃金錘成的薄片,厚度不足0.12微米,色澤金黃,光亮柔軟,軟似綢緞,輕如鴻毛,薄如蟬翼,金碧輝煌。金箔是中華民族傳統(tǒng)的工藝品,源于東晉,成熟于南朝,流行于宋、齊、梁、陳,今南京龍?zhí)兜貐^(qū)(江寧)是金箔的發(fā)源地,相傳至今已有近1700年歷史。黃金由于具有良好的延展性和可塑性,一兩(31.25克)純金可錘成萬分之一毫米厚、面積為16.2平方米的金箔,即一克黃金可以打制成約0.5平方米的金箔,厚度為0.12um。古法制金箔是先將金提純?yōu)?9.99%的含金量,再經(jīng)千錘百煉的敲打,成為面積2.5平方厘米的金葉,然后夾在用煤油熏煉成的烏金紙里,再經(jīng)6~8小時(shí)的手工錘打,使金葉成箔,面積相當(dāng)于金葉的四十倍左右,再裁成方形即成。金箔標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格為9.33*9.33cm,其它常用規(guī)格還有8*8cm,10.9*10.9cm,4.5*4.5cm,2.75*2.75cm。因?yàn)辄S金性質(zhì)穩(wěn)定,永久不變色、抗氧化、防潮濕、耐腐蝕、防變霉、防蟲咬、防輻射,用黃金制成的金箔具有廣泛的用途,既是古代用于宮廷、寺廟等建筑的裝飾珍品,也是現(xiàn)代裝飾材料的極品。南京該公司獨(dú)創(chuàng)了金箔系列建筑裝飾材料,將南京近兩千歷史的金箔傳統(tǒng)工藝,與高韌性、高檔裝飾制品的生產(chǎn)工藝相結(jié)合,創(chuàng)造性地開發(fā)出金箔系列高強(qiáng)奢華裝飾材料,從而賦予水泥類無機(jī)裝飾材料的金碧輝煌、奢華高貴品質(zhì)。
c.高韌性、高檔裝飾制品的藝術(shù)特征與藝術(shù)表現(xiàn)力
材料的色彩與光澤、光滑與粗糙、柔軟與堅(jiān)硬、平面與立體都是其自身特性的體現(xiàn),因此,將不同表面效果的裝飾材料進(jìn)行組合運(yùn)用,不僅能夠滿足室內(nèi)設(shè)計(jì)的要求,還能夠用營造特定的氛圍,從而影響人們對于室內(nèi)環(huán)境的視覺及觸覺感受。
材料的色彩、肌理與質(zhì)感,構(gòu)成了材料的視覺美感,即材料美感,這些要素是材料美學(xué)的重要特征。材料美感是材料給人的感覺和印象,是材料經(jīng)過視覺處理后產(chǎn)生的一種心理反應(yīng),是材料給人的直觀感受最為強(qiáng)烈的材料特征,引起人們的視覺聯(lián)想。采用不同的生產(chǎn)工藝及加工方法、不同的模具設(shè)計(jì)與不同的表面處理技法,使裝飾制品的表面組織有多種多樣的特征:細(xì)致或粗糙、堅(jiān)實(shí)或疏松、平整或凹凸等等,因此,裝飾制品也會如同天然材料,產(chǎn)生不同的色彩、肌理與質(zhì)感,其裝飾效果美輪美奐,千變?nèi)f化。例如,石材是大自然賦予我們的材料,其歷史悠久,因而石材被賦予了獨(dú)特的歷史感和厚重感。石材具有獨(dú)特的質(zhì)感和自然的紋理,給人一種豪放粗狂的感覺。仿大理石裝飾制品,表面光潔,同時(shí)具有堅(jiān)硬的力度感,給人以穩(wěn)定、安全與信任之感;仿木材裝飾制品,其紋理自然豐富,色彩醒目美觀,給人以舒適溫暖的感覺;仿清水混凝土裝飾制品,厚實(shí)嚴(yán)密,具有粗糙野性、堅(jiān)實(shí)、厚重之感。
高韌性、高檔裝飾制品的藝術(shù)特征與藝術(shù)表現(xiàn)力,主要體現(xiàn)在色彩、肌理與質(zhì)感等特征。
色彩特征:在室內(nèi)設(shè)計(jì)中,裝飾材料是一切視覺效果的傳播媒介,而色彩是視覺藝術(shù)最直接的表現(xiàn)。由于光的影響,人的視覺首先接收到色彩信息。因此,色彩能夠給人們留下鮮明而直觀的第一印象,尤其是在表達(dá)情感方面具有明顯的優(yōu)勢,如白色具有視覺的擴(kuò)張感,而黑色具有視覺的收縮感。色彩的心理特性產(chǎn)生豐富的聯(lián)想和象征意義,例如,黃色會給人溫暖、陽光的感覺;紅色令人感到熱情、活潑、強(qiáng)烈的生命感;黑色給人沉穩(wěn)冷靜、神秘的感覺。裝飾制品的色彩特征賦予視覺效果具有輕重感、距離感、大小感、冷暖感的特性。深色給人生產(chǎn)厚重感,淺色會生產(chǎn)輕巧感。由此可見,裝飾材料的色彩搭配是室內(nèi)設(shè)計(jì)中最重要的元素。設(shè)計(jì)師需要根據(jù)使用人群、使用功能等信息充分利用裝飾制品的色彩特性,把握裝修風(fēng)格,渲染個(gè)性氛圍,讓室內(nèi)空間傳遞出豐富的情感。
肌理特征:一般將材料表面的一切表象稱之為肌理,這種現(xiàn)象可能是人類已知的、未知的,自然形成的或是后天創(chuàng)造的。而建筑裝飾材料的肌理可以分為自然性肌理和人工性肌理。自然性肌理指木紋、石紋、風(fēng)化、腐銹等,一般具有偶然性和隨機(jī)性;人工性肌理是指設(shè)計(jì)師利用材料的組織結(jié)構(gòu)而有意識地在材料表面創(chuàng)造的一種紋理組織,它最大的特點(diǎn)在于人為創(chuàng)造性。在裝飾制品表面,通過模具雕塑設(shè)計(jì)、傳統(tǒng)貼金箔、手工彩繪或電腦噴墨打印技術(shù),使其表面呈現(xiàn)不同的質(zhì)地與紋理,材料表面肌理的不同構(gòu)成了豐富多彩的紋理樣式,水平的,傾斜的,交錯(cuò)的,曲折的等各種自然與人工紋理,可有效地豐富了室內(nèi)環(huán)境的視覺感受。
質(zhì)感特征:建筑裝飾材料的質(zhì)地是材料的自然屬性,質(zhì)感是其物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)給人們帶來的視覺感知,主要表現(xiàn)為:粗糙與光滑、冷與暖、硬與軟等質(zhì)感。因此,建筑材料的不同質(zhì)感決定了材料的獨(dú)特性和差異性,它也使得人們產(chǎn)生不同的視覺和觸覺。例如,金屬質(zhì)感堅(jiān)硬、冷漠、強(qiáng)大,給人以強(qiáng)烈的現(xiàn)代感;天然木材給人帶來親切、安全、溫暖之感;石材則會使人感到大氣沉穩(wěn)、莊嚴(yán)肅穆;毛皮質(zhì)感給人舒適、典雅、豪華之感。所以,裝飾材料質(zhì)感的這種內(nèi)在張力和觸覺的傳達(dá)力是裝飾材料最重要的藝術(shù)特征。對于預(yù)制的裝飾制品,其表面紋理與花飾,都具有一定的立體造型,包括壓花、浮雕、植絨、雕塑等多種形式,這些形式的裝飾大大豐富了裝飾的質(zhì)感,提高了裝飾效果。
d.高韌性、高檔裝飾制品的代表性裝飾工程
高韌性、高檔裝飾制品用于建筑外墻裝飾,能夠隨意模仿石材、陶瓷、木材、古磚、金屬等天然材料以及清水混凝土墻的裝飾效果,從而能夠輕松、高檔地實(shí)現(xiàn)仿石、仿瓷、仿木、仿磚和仿清水混凝土墻。清水混凝土墻是近年來國內(nèi)外興起的一種莊重恢弘的裝飾效果,對混凝土技術(shù)和模板技術(shù)要求極高,對于這種一次完成的普通混凝土墻,往往存在顏色不均、泛白、容易開裂。目前,盡管市場開始出現(xiàn)干掛式的普通水泥混凝土清水板,但是其抗拉強(qiáng)度太低、脆性大、容易斷裂損壞。采用高韌性、高檔裝飾板材,將使清水混凝土外墻裝飾技術(shù)走向?qū)嵱没c普及化。
五、結(jié)束語
鎂建材是鎂資源開發(fā)的重要產(chǎn)業(yè)之一,鎂建材制品是一種低能耗、低資源消耗、綜合利用低品位菱鎂礦資源的最佳途徑。2016年5月18日,國務(wù)院發(fā)布國辦發(fā)〔2016〕34號文“關(guān)于促進(jìn)建材工業(yè)穩(wěn)增長調(diào)結(jié)構(gòu)增效益的指導(dǎo)意見”,明確我國將重點(diǎn)發(fā)展“鎂質(zhì)膠凝材料等新型膠凝材料”和“生物質(zhì)纖維增強(qiáng)的鎂質(zhì)建材等產(chǎn)品”。充分利用豐富的鎂資源條件,提升我國鎂建材產(chǎn)業(yè)的科技含量,抓住國家重點(diǎn)發(fā)展“鎂建材”和“裝配式建筑”的歷史性機(jī)遇,面向國內(nèi)國際市場,通過鎂建材產(chǎn)業(yè)的升級和結(jié)構(gòu)調(diào)整,開發(fā)鎂建材新產(chǎn)品、新技術(shù)和新工藝,我國鎂建材工業(yè)的技術(shù)水平達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平、甚至國際先進(jìn)水平。
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