如果说19世纪钢材和混凝土作为结构材料的出现使建筑物的规模产生了飞跃性的发展,那么20世纪出现的高分子有机材料、新型金属材料和各种复合材料,使建筑物的功能和外观发生了根本性的变革。以塑料和合成树脂为代表的高分子有机材料是20世纪具有代表性的新型材料,它的出现不仅使工业化生产的建筑材料由单一的无机材料发展为无机和有机两大类型,而且由此出现了大量无机和有机材料复合而成的材料。使得建筑材料的品种和功能更加多样化。品种繁多的有机建筑材料作为装饰装修材料、防水材料、保温隔热材料、管线材料、绝缘材料,在建筑物中发挥着各种功能作用,使建筑物的使用功能和质量得到了很大提高。
铝合金、不锈钢等新型金属材料是现代建筑理想的门窗以及住宅设备材料,这些新型的金属材料在建筑物开口部以及厨房、卫浴设备上的应用,极大地改善了建筑物的密封性、美观性与清洁性,提高了居住质量。
20世纪建筑材料的另一个明显的进步是各种复合材料的出现和使用,包括有机材料与无机材料的复合,金属材料与非金属材料的复合,以及同类材料之间的复合。例如钢纤维、玻璃纤维、有机纤维等各种纤维增强混凝土,利用纤维材料抗拉强度高的特点以及它们与混凝土的粘结性,提高了混凝土的抗拉强度和冲击韧性,改善了混凝土材料脆性大、容易开裂的缺点,使混凝土的使用范围得到扩大;采用聚合物混凝土、树脂混凝土等复合材料制造的各种地面材料、台面材料,模仿天然石材的质地和花纹,同时具有比石材韧性好、颜色美观等优点;采用小木块、碎木屑、刨花等木质材料为基材,使用胶凝材料、胶粘剂或夹层材料加工而成的各种人造板材,模仿天然木材的纹理和走向,可达到以假乱真的程度。这些板材用作建筑物的地面、内隔墙板、护壁板、顶棚板、门面板以及各种家具等,大大改善了天然木材尺寸有限、材质不均匀、容易变形等缺陷,提高了木材的利用率和功能;还有完全不使用天然木质材料的无机材料人造板材,例如采用含水钙硅酸盐为主要原料,混合高分子有机化合物与玻璃纤维后,在25万Pa压力下,利用特殊过滤器将水分榨出成型的复合板材(硅钙板),不仅可代替天然木材,解决人类木材资源不足的问题,而且这种人造木材可耐1000°C高温,吸水、吸湿后,尺寸及质量不变、不开裂,不会被虫蛀,隔热性强,可利用木工机械进行裁切,刨削和钻孔等加工,不易产生微细粉末,可利用粘合剂,相对密度只有普通木材的一半,可钉入钉子及拧进螺丝。可以说是人类在开发新型建筑材料方面的又一巨大进步。
除此之外,石膏板、矿棉吸声板等各种无机板材,可代替天然木材作内墙隔板、吊顶材料,使建筑物的保温性、隔声性等功能更加完善。各种空心砖,加气混凝土砌块等墙体材料代替实心粘土砖,可节约土地资源。随着高效减水剂的开发成功,高性能混凝土应运而生,使混凝土材料又迈上一个新的台阶。各种涂料、防水卷材、嵌缝密封材料的开发利用,改善了建筑物的防水性和密闭性。各种壁纸用于建筑物的内墙装修,极大改善了建筑物的美观性、舒适性。各种陶瓷制品用于地面、墙面、卫生洁具,耐酸、碱、盐等化学物质的侵蚀,容易清洁,使人们生活更加方便、舒适,生活质量得到了极大提高。(www.xing528.com)
20世纪后半叶,世界总体上进入了以经济建设为主流的阶段,社会资本的整备,道路、桥梁、通讯设施、城市住宅与公共建筑等社会基础设施的建设进入了空前活跃的时期,因此也推动了建筑材料产量、质量提高,品种多样化。新中国成立初期我国建筑材料的生产衰弱,社会基础设施处于很低的水平,经过半个世纪全体国民的努力,尤其是80年代以后基础设施建设进入大发展时期,水泥、钢材等主要建筑材料的产量已经上升为世界第一,为建筑业的飞速发展,满足现代化建设的需求提供了雄厚的材料保障,图1-4为我国钢材和水泥产量逐年增长情况。
图1-4 我国钢材、水泥产量的逐年增长情况
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