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1.前言
为比较分析桥梁病害加固方案及应用材料,以某桥梁为例,桥梁支座下存在开裂墩身、梁体结构出现裂缝等一些病害,由有关技术人员在两个月期间分阶段对现场病害情况进行检测。结合检测结果可知,该桥梁结构中的预应力混凝土简支空心板多处发生程度不同的病害,主要是高架桥引桥段桥台盖梁出现裂缝、跨梁底出现裂缝、墩身在墩支座下发生开裂、空心板梁间上部出现碱化碳化、渗水、梁体移位等问题,主桥结构表现出良好状况,桥面不存在严重的病害。
2.加固桥梁结构的原则
维修加固桥梁主要是加固桥梁原设计荷载条件,恢复设计功能,与加强抗震设计的新规范相结合,使桥梁结构改善受力性能,以保证桥梁安全。考虑影响桥梁结构的病害、劣质材料、在结合性及材料方面新旧材料之间存在的差异;采用检测桥梁现状的结果对材料、几何参数进行取值;对桥梁原结构损伤严格控制加固设计及施工。
3.比较桥梁结构的加固方案
在桥梁结构加固中,增大截面法、粘贴纤维复合材料法、粘贴钢板法、体外预应力法等都是常用的结构加固方法。其中影响桥梁外观较大的是增大截面法,其余三种方法在市区桥梁中应用较多,现分别比较这三种方案的差别。
粘贴纤维复合材料法较适合于碳纤维满足结构强度及耐久性,可使桥梁提高安全储备。碳纤维因其物理力学性能十分突出,可使混凝土结构构件提高承载力,也能使其受力性能得到有效改善。曲线构件等不适合粘贴钢板,十分困难的施工条件及恶劣环境等情况也比较适合。该方法施工便利,无需较长时间及较多人员,不会占用较大的施工场地,可确保施工质量。碳纤维具有良好的柔性,可使粘贴效率得到有效保证。其预浸料较薄及较轻质量,对原结构不会增加尺寸和质量。只是受力前碳纤维布存在变形,厚度较薄,补强效果不佳,易引发混凝土转变为脆性破坏,产生严重后果。
粘贴钢板法对于解决梁式桥梁主梁、桥墩盖梁达不到强度时更为适合。无需对桥梁原结构破坏,确保空间要求,使桥梁主梁提高承载力。只需较短时间施工,对桥梁使用结构几乎不产生影响,工艺简单且十分成熟,操作便捷,更适宜确保桥梁结构原貌,相对于其它加固方法更加经济。只是将膨胀螺栓安放到钻孔中对钢板锚固,易使结构受力产生破坏。钢板尺寸设计较大时,粘贴钢板需要较多人力及较大场地施工。钢板尺寸设计较小时,钢板需复杂焊接工艺,焊接处焊接效果不佳。
体外预应力法通常在加固箱梁、钢结构及T梁桥中比较常用,对于小跨境桥梁具有较大的应力损失。可使旧桥承载力明显提高35%左右。加固过程中对交通几乎不产生较大影响,对原桥梁结构只有较小损伤,对桥下净空不产生影响。能够参与恒载受力,具有较高的效率。只是具有较为复杂的锚固、转向结构,与原结构之间产生较大影响,在后期养护方面将增加一定费用。
上文中提到的桥梁采用连续梁结构的引桥,对其加固若采用预应力法,将导致重分配内力,不必要的被动加固工程增加或降低其它部位安全储备。主梁底板只有14厘米厚,碳纤维尽管强度高,但弹性模量接近普通钢筋,在混凝土应变达极限时,碳纤维无法充分发挥材料性能,并具有较高造价。考虑到很多桥梁都是采用抗剪控制方法实现抗震加固,增大截面法可使抗剪能力有效增大,本桥引桥是以旱地V型墩作为固定墩,若在墩内侧将截面增大,利于施工,也不能使净空增加。因此,对墩身、梁体、盖梁加固拟采用粘贴钢板法来,采用增大截面法加固固定墩抗震。
4.选择适宜的加固材料
4.1混凝土
在桥梁加固中可采用C40微膨胀防水混凝土用于桥面现浇层,采用C30微膨胀混凝土用于修复墩身、加固抗震,从而达到预期效果。
4.2胶黏剂
胶黏剂应采用专用质量合格的改性环氧胶黏剂、改性氨基甲酸酯或乙烯基酯胶黏剂等A级胶用于钢板粘贴、锚固植筋。在工厂制胶时应及时添加填料,在施工现场不可掺入,胶黏剂应达到有关安全性能指标。改性环氧树脂固化剂不可应用乙二胺,也不能将挥发性有害溶剂和非反应性稀释剂掺入其中。胶黏剂必须要检验毒性,检验结果应与无毒卫生等级规定相符。钢-钢黏结应检验湿热老化,使其达到抗剪性能。
4.3砂浆
采用M20环氧砂浆处理桥梁构件的缺陷。
4.4钢筋
钢筋大于12毫米直径的采用热轧螺纹钢筋,钢筋小于12毫米直径的采用热轧圆钢筋,钢筋性应达到国家标准中的有关规定要求。
4.5角钢
加固用热轧等边角钢及材质应达到国家相关技术标准中的要求,通知应采用E50XX级焊条进行焊接。
4.6钢板
应采用国家有关技术标准要求的Q345C钢板用于全桥加固,钢板主要机械性能和冲击韧性应达到下列要求:屈服强度不小于345千帕,抗拉强度不小于510兆帕,伸长率不小于20%,V形缺口试件冲击功不小于34焦,采用E50XX级焊条进行焊接。
4.7加固锚栓
应采用开裂混凝土性能相适应的5.8级定型化学锚栓用于桥梁加固用锚栓,锚栓和螺杆性能指标应达到国家有关技术标混中的要求。
4.8其它材料
应采用渗透型阻锈剂作为钢筋及钢板防锈材料防水涂料宜采用水泥基渗透结晶Ⅱ型,材料性能指标应达到国家相关技术标准的规定。
5.总结
综上所述,桥梁实际应用一段时间后,难免会产生不同程度的病害,若对其处理不够及时,病害将愈加严重,甚至将对桥梁使用安全性构成严重威胁。通过深入分析桥梁病害的具体成因,对桥梁采用的维修加固方案应慎重选择,对桥梁病害维修处理应认真选择适宜的施工材料、工艺,并加强管理桥梁的运营养护,以确保桥梁结构保持良好的使用状态,使其使用年限尽可能得到延长,以实现桥梁承载和通行能力的实际需要。
参考文献
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[2]张树仁,宋建永,张颂娟.桥梁加固钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算方法及试验研究[J].中国公路学报,2012.5
[3]王肇文.粘钢工艺在桥梁加固工程中的应用[J].辽宁省交通高等专科学校学报,2014.11
[4]金凤温.桥梁加固技术的发展及其应用[J].公路运输文摘,2013.7
关键词:室内装修;材料;施工
中图分类号:TU74文献标识码: A
引言
都市生活的快节奏令现代人对工作、生活和娱乐场所的室内建筑产生了更多的综合性需求。人们往往希望居住的房子可以提供更加舒适放松的环境、工作的环境可以更加激起效率、娱乐场所可以更好地释放情绪等等。随之而来的新型材料和现代美学建筑为人们的这一期望提供了很好的可实现平台,但这个过程也出现了一些问题,阻碍着人们的优质生活,甚至会威胁人们的生命安全。因此,要提高室内施工质量,就要充分了解室内设计装修中常见问题并找到解决策略。
一、室内装修材料的选择
装饰材料的表面传递着重要的色彩信息。一个空间环境的墙面、顶面、地面的材料颜色决定着这个空间整体色调的倾向。在室内色彩环境设计中,通常采用对比手法来求得室内色彩的心理需求平衡。
(一)、材料的叠加
将两种或两种以上材质叠合在一起修饰同一界面,新的构成方式使装饰的界面更富于空间层次感。对于很多不透明材料,我们将其进行精致的镂空雕刻处理而使其具备透空的特点。
(二)、材料的运用和光影也是密不可分的
材质因光影的作用而强化了肌理表现,突出了层次感和空间感,更烘托出室内环境的精神内涵。例如由于切割技术的发展,通常表现为厚重的体积感的石材,也可以因为光线的通过而呈现出轻盈剔透的质感。
二、日益更新的室内装修材料和技术介绍
信息时代使得全球的交流越来越紧密,体现在样板房的内部装修风格中,便呈现了多风格、多层次化和多元素的特点。现代装修除了注重材料本身的实用性和耐久性外,也开始倾向于材料的安全健康环保和时代的适应性。传统材料已不能满足人们的审美,于是各种新材料开始广泛用于建筑中。(1)装饰线及顶部连接材料等。目前应用最普遍的新型吊板应属于石膏板,它除了装饰外还兼有保温、隔热隔音的优点。而铝扣板吊顶有其特定的防静电和抗辐射功能,但造价较高,属高档品。PVC扣板是挤压后的聚氯乙烯复合玻璃制成的。它耐磨耐腐、隔热隔音、防水火且材质较轻,但不耐高温。(2)墙柜材料。墙柜材料包括壁纸、涂料、砖料和板材。壁纸市面上较多见的是复合材料和天然材料壁纸,其最大优点是图色丰富、质感多样、施工操作简单,甚至住户自己也可进行铺贴。乳胶漆、仿瓷、质感艺术涂料的出现简化了室内施工的操作,且其透气性好、无毒无味。聚合漆、丙烯酸、硝基和亚光漆等系列材料,具有很强的耐火水、耐腐蚀及良好的适光性。陶制砖料一般用于住户装修;而酒店餐馆的装修中为保持原始风貌开始采用较粗犷的原石或红砖镶嵌于墙体。板材类型广泛,有面板、夹板、密度板和防火板,其组成大多是各种木质、纤维、钙硅质材料等单独使用或复合而成。(3)地面材料。传统的地面材料多为实木、复合、地毯、各种砖类及塑料泡沫制地板等。新型地面材料包括了竹制、石材、玻璃及金属地面。因其自然的纹理或美学上的可塑性被更广泛应用于公共文娱的室内装修。(4)其他。如智能化家具设备等。尽管现在市场上各种新功能材料不断出现,但由于产品质量千差万别,因此影响了室内装修的质量。
三、室内装修材料技术通病及施工防治
室内装修工程在管理、设计上的问题要解决,就必须严格管理工程施工的各个环节,做好监督工作。还要运用现代化的设计理念和技巧,了解时下最流行的审美装饰的元素,提高建筑装饰装修的当次,更好的美化城市建筑和人们的居住条件。
(一)、施工技术不标准
施工作业不标准是因为从事施工的工人技术水平不过关或不合理的使用高科技材料等。具体的有:油漆、壁纸、地板、瓷砖等涂砌过于粗糙,造成了这些物体的表面有凹凸、不平滑、涂抹印迹、有气泡夹杂等,都会极大地影响到室内装修的整体美观效果;水管、瓷砖、吊板等接口处理不当,出现漏电、漏水,加大了不安全因素;对于石板、木质或金属等表面覆盖或粘合不规范,交付后短时间内脱落、开胶等。需加强从业人员技能训练,提升钻研业务知识能力。尽快掌握新材料,熟悉使用和安装流程,标准化作业。加强对完工项目复查,查完一项再进行下一项,避免返工。
(二)、施工与设计偏差过大
没有按设计的要求进行实际的施工,在施工的过程中有偷工减料、凭经验随意删减施工设计中的某些支撑,而这些都会降低施工的质量。需要我们严格按设计图纸进行施工,仔细核对各细节。
(三)、材料通病及防治
新型高分子材质、金属材质、镜面及平曲面玻璃等新材料近年来被大范围应用于室内装修。由于市场产品质量参差不齐,很多低质量或不合规的装修材料被应用于实际装修中,导致装修效果远远低于设计效果、装修材质易坏损、变形,更有甚者威胁业主的安全。看似相同的东西,其实也有高低之分。像低劣质量的木质墙柜装饰物或石材等由于本身粘合性差,一段时间后会由于外温作用发生开裂或脱落;选用无防水涂料用于卫生间的装修,就会造成墙面渗水,影响整体美观;隔热性不好的装饰板材也会在厨房灶台整体装潢中埋下安全隐患。因此,室内装修材料的选型需要严格控制。首先,要做到优选,即对各种新型的装修材料进行熟悉。了解各种材料的基本特性:材质的主要组成、抗应力强度、是否耐腐蚀、是否防水防热、物理化学性能以及使用方法等等。然后,根据计划的资金额度对市面上的同种材料进行对比考察。确保选购的材料是正规厂家出厂的合格商品。充分考虑各种室内装修材料的整体搭配效果。尤其是对高新科技型产品,必须对其性能及安装等各个方面详细考察了解。最后,还要对施工材料做到合理计算,避免材料浪费,耗费资金。
(四)、防范措施不到位
对于隐蔽性的施工,防范措施不到位会导致如地下管道渗水、隐藏电路未加保护而老化漏电等极具危险性的问题出现。针对这种情况,施工人员应遵循设计和施工原理,考虑到使用年限等各种因素,认真做好各种防范措施,确保安全性。
四、室内装修中重要的施工技术
(一)、贴面施工的技术
利用各种天然石材或人造板、块,通过绑、挂或直接粘贴于基层表面的饰面方法就是贴面工艺。常用的贴面材料有:陶瓷面砖、剁斧石、马赛克、花岗岩板、铝塑板、大理石板等等。这一类的装修有很多优点,比如耐久性好、装饰性强、施工方便、质量高、易于清洗等。贴面类装饰基本工艺流程主要是:基层清扫处理抹底子灰选砖浸泡排砖弹线粘贴标准点粘贴瓷砖勾缝擦缝清理。
(二)、抹灰施工技术
抹灰有两个基本步骤:一般抹灰和装饰抹灰两种,首先采用一般抹灰将墙面整平,它是饰面装修的基础,下一步是装饰抹灰,它在一般抹灰的基础上进行装饰性加工,要求更高,常用的装饰抹灰常有两种:(1)假面砖,又叫仿釉面砖,主要是用彩色砂浆抹成相当于外墙面分块形式与质感的装饰抹灰面。(2) 拉毛抹灰。首先在基层上抹砂浆,随即用棕刷或铁板垂直拍拉。加入适量的沙子或纸筋以减少龟裂。
结束语
总而言之,恰当的装饰材料是完美装饰的开始,不同的装饰材料得以功能以及美观的要求不一样,这就需要不同的工艺强度来实现它的价值。在建筑室装修中,影响其质量的因素很多,必须从全方位多角度进行施工质量控制,从而达到高的装饰水平
参考文献
关键词:色彩;建筑设计,材料
1 外饰材料
1.1 石材
可以分为天然石材和人造石材两类,天然石材材质坚硬,颜色和纹理多样,易清洁,常用的有大理石和花岗石,花岗石材质坚硬,耐酸抗风化,一般用于较重要的部位如裙房、人口等处。人造石材主要指人造大理石和人造花岗石,属混凝土范畴,品种较多,主要有水泥和树脂型人造石材,还有水窘石饰面板、水泥化砖等,其中树脂型产品光泽好、颜色鲜艳亮丽,水磨石饰面板表面光滑,花色品种较多,根据选用水泥、碎石粒的特点而定,水泥化砖常用作铺地材料,耐久同时也有一定的装饰效果,如图1,将同一种材料粗加工和磨光,使粗加工的毛面呈现细小颗粒的漫反射,如同蒙上一层灰尘,而磨光面呈微晶状表面,深暗的底色得以充分显现,利用同一种材料的质感色差作表面装饰。既富有变化又十分和谐,图2,赖特在1938年和学生亲自动手建筑的别墅。由于建在亚利桑那州沙漠地带的红色火山岩上,赖特聪明的就地取材,采用当地的天然石块叠垒台基,这些石块部分地一直延伸为墙壁,保持天然的情趣,巨大的木质构架直插地面,表面粗加修饰,让木材的肌理从片片暗红色中透出,强调了一种原始的生命力,帆布顶盖也未加色彩油饰,种种粗砺的处理,体现了赖特有机建筑像从“地下长出于阳光之下”的自然追求,整个建筑静静地匍甸在地上,从材质到颜色完全与基地融成为一体。
1.2 玻璃制品
玻璃制品具有透光、透明、隔热、保温等优良性能,所以在建筑上广泛应用。尤其新型玻璃的出现,如安全玻璃、保温绝热玻璃、镭射玻璃和玻璃砖等拓展了其应用空间,也提高了建筑的表现力。除了门窗外,也用于外墙作幕墙,屋顶、雨篷及栏杆等部位,上海大剧院使用一种新颖的印刷净白玻璃,将幕墙玻璃自上而下印满由小到大的细密的白色圆点,使建筑外观白天有一种轻纱笼罩的朦胧透明质感,而夜晚映出灯光,通体透明。由于玻璃砖强度高,隔热隔音又耐水以及良好的透光不透过视线等优点,很适合安静、隐秘场所使用。
1.3 金属材料
由于合成高分子工业的发展,铝材、钢材等大量金属材料用于民用建筑中,金属罩面板材主要由不锈钢板、彩色钢板、铝合金板、镀锌钢板、镀塑板等,其共同点是安装简便,耐久性能优越,装饰效果良好,从视觉感受来讲,建筑一改土木石等传统材料的面貌,有机器工艺的光泽、精确和力度,如法国巴黎的阿拉伯世界文化中心,采用铝材装饰包裹内部的混凝土结构,整个就像一张皮一样伸展开来,组成极具韵律的图案,闪耀着金属特有的光亮。如鸟巢,主体由一系列辐射式门式钢桁架围绕碗状坐席区旋转而成,空间结构科学简洁,建筑和结构完整统一,设计新颖,结构独特,为国内外特有建筑。
1.4 外墙涂料
外墙涂料作饰面是一种简便、经济的方法,特点是只改变色彩并不改变墙面的质感,多见于大量的住宅或厂房,也用于商业建筑、办公建筑等。
1.5 其它材料
陶瓷制品,常见的有釉面砖、外墙贴面砖、地砖、陶瓷锦砖(俗称马赛克)以及仿古建筑中常用的琉璃瓦等,水泥材料,一般有两种情形,一种采用水泥,彩色水泥等作面层,另一种是表面处理,比如拉毛,压花灯达到装饰效果。
2 内饰材料
2.1 内墙材料
常见的有各种品牌的内墙涂料,各种木质表面的型材和胶合板,天然石材(大理石,花岗石等),玻璃制品(镜面玻璃、彩色玻璃等),石膏板材,陶瓷制品(面砖、墙面砖、陶瓷质壁画等),织物类(挂毯、装饰布等),壁纸与墙布等。
2.2 地面材料
主要有:木地板、地毯、塑料地板、天然石材、人造石材,陶瓷地砖、地面涂料等。
2.3 顶棚材料
根据防火规范要求,在一、二级耐火等级的房间,现在常用的吊顶材料为轻钢龙骨纸面石膏板和铝合金吊顶,饰面板材还有矿棉水泥板、矿棉板、钙塑板、玻璃棉装饰吸音板等,在防火要求不高的场所,胶合板、pvc塑料板、壁纸装饰天花板等仍在继续使用。
从材料的特点看,木材导热性低,手感好,纹理漂亮,颜色温暖,质轻,易加工等优点,深受人们喜爱,是优良的装饰材料。木地板,木墙裙广为流行,历久不衰,而且采用木材装修的室内效果,温馨舒适并带有原始的质朴感,由于天然石材(花岗石、大理石)有自然的情趣,耐久性、耐磨性好,容易与室外环境相联系,有个过渡,增加统一性,所以。在一些公共场合用的机会也较多。较之其他材料,纺织品手感柔软,使用舒适,有很好的装饰效果。
那么,我们在建筑设计中,应如何来统一色彩和材料的关系呢?
色彩搭配往往涉及到材料的组合问题,材料的质感同色彩一样,单一的情形下无所谓好与坏,只有搭配、组合后才能看出整体效果,在很多情况下,建筑师并不能随心所欲的选用材料,受到客观条件的限制,如造价、材料的短缺或某种规定等,不得已将就使用,某种意义上,在确定材料等级后,材料也基本确定了,需要用心设计的是如何进行搭配,选择恰当的色彩,通过材料的选择搭配,使材料的颜色和质感得到率直的表现,创造出和谐之美,材料的质感直接影响着建筑的风格特征,体现出设计者的个性色彩。如图被称为“粗野主义”的代表作的著名的马塞公寓,给我们展现的是粗糙的表面,肥硕的底柱和夸张的色彩,而“粗野主义”则要经济地,从不修边幅的钢筋混凝土(或其他材料)的毛糙、沉重与粗野感中寻求形式上的出路今天,这样的例子已很多,他们给我启示:并不是所有建筑都要大紫大红,材质本身也可以表现。
关键词:节能建筑;节能建材;可持续发展
Abstract: with the rapid development of economy, the global energy crisis and the environment worsening increasingly, energy-saving building materials has become a global focus. From the domestic construction industry, construction company should be in the fierce competition in the construction market in an invincible position, must cater to the demand of the times, increase energy-saving architectural creation, use can reflect the modern level of science and technology development of new building materials. This paper describes the building energy saving and energy saving building materials of the definition and characteristics, through the analysis of energy-saving building materials and the significance of the application of energy-saving building materials, introduces the kinds and application.
Key words: energy-saving building; energy-saving building; sustainable development
中图分类号:文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
前言:
“生态,节能,健康”已成为21世纪人们生活的主题概念,其中“节能”已成为人们现代生活主要追求。节能建材,节能家装等新问题的出现,使21世纪即将成为“节能”时代,人们要有一个好的居住环境,就必须使用节能建材。
一、节能建筑和节能建材
(一)节能建筑
节能建筑是指遵循气候设计和节能的基本方法,对建筑规划分区、群体和单体、建筑朝向、间距、太阳辐射、风向以及外部空间环境进行研究后,设计出的低能耗建筑。要搞节能建筑必须重点放在节能建筑材料上面。
节能建筑的特点
1.少消耗资源。设计、建造、使用要减少资源消耗;
2.高性能品质。结构用材要足够强度、耐久性、围护结构、保温、防水。
3.减少环境污染。采用低污染材料,利用清洁能源;
4.长生命用期;
5.多回收利用。
(二)节能建材
节能建材是指原材料采取,产品制造等环节中,对地球的环境负荷为最小和有利于人类健康的材料,也称为生态建材、绿色建材、环保建材和健康建材。主要包括:安装了中空镀膜玻璃的塑钢节能窗,可防紫外线、隔绝室外噪音、保持冬季室内热量;外墙保温系统材料,用于减少建筑物内能源消耗和杜绝热岛效应;室内墙砖贴面环保材料,用于避免污染,减少室内制冷、取暖能量流失。使用这些材料的建筑物,可以达到“冬暖夏凉”的效果,既节能又舒适。在能源紧缺的情况下,节能建材的推广具有重大现实意义。
节能建材的基本特征
1.其生产采用的是原始材料,它是对人的健康和建筑周围环境没有影响的材料。
2.都是采用的先进的技术,此技术没有对环境污染,没有废品产生。同时在生产过程中杜绝有害气体和对人体健康的有害金属的产生。
3.产品可循环回收再利用,无污染环境的废弃物。
二、建筑节能材料应用的意义
(一)节能降耗是中国全社会面临的一项重要任务
建筑行业能耗占到了全社会总能耗的40%~50% 。“十一五”期间,中国城镇新建40~50亿平方米建筑。新建建筑严格执行节能强制性标准,四个直辖市执行65%的节能标准。预计到“十二五”期间,将在全国范围内执行65%的节能标准;同时,发展节能环保型建筑和绿色建筑,建立符合中国特点的节约型住宅建设和消费模式。
(二)节能建材是可持续发展的必然要求
走环保节能建材之路,大力开发和利用各种高品质的节能建材,是节约能源,降低能耗,保护生态环境的迫切要求,同时又对实现我国21世纪经济和社会的可持续性发展有着现实和深远的意义。
(三)节能建筑材料是建筑节能的根本途径
节能建筑材料作为节能建筑的重要物质基础,是建筑节能的根本途径。在建筑中使用各种节能建材,一方面可提高建筑物的隔热保温效果,降低采暖空调能源损耗;另一方面又可以极大地改善建筑使用者的生活、工作环境。
三、节能建材的应用
(一)新型墙体材料
墙体材料在房屋建材中约占70%,是建筑材料的重要组成部分,建筑物能量的损耗约50%来自墙体。因此必须加强新型墙体材料的推广。就其品种而言,新型墙体材料主要包括砖、块、板等,如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等。
新型墙体材料引入了大量有机保温材料如模塑聚苯乙烯泡沫板、挤塑聚苯乙烯泡沫板、硬泡聚氨酯等,因为这些有机保温材料的保温性能要比传统墙体材料的保温性能强,所以有机保温材料在建筑围护结构节能中广泛应用,形成了一种无机与有机材料复合墙体,这样就对施工工艺提出了新的要求。典型的保温墙体,是有机与无机材料相间复合而成,而这种墙体除了传统的承重、隔声要求外,还增加了保温隔热的要求。要求无机材料和有机材料组合成一个整体,在自然环境中能共同作用,因此对组成墙体的材料性能及施工工艺有了新的要求,如抹灰再不是传统意义上的水泥砂浆抹灰,腻子也不是普通外墙腻子,涂料也不同于水泥砂浆外墙,贴面砖也不是贴于传统墙面上,施工工艺产生了深刻的变化。
(二)绿色混泥土
从20世纪60年代至今混泥土都是建筑中的胶凝材料,现在建筑中承重受拉的材料就是钢筋与混泥土配合而成的,不管事房屋的主题还是房屋的其他结构,都离不开混泥土这种材料。混泥土的种类有很多如水泥混泥土、沥青混泥土、石膏混泥土、膨胀混泥土、加气混泥土等等。从过去到今天除了混泥土这种材料来修建房屋外在业没有其他更好的胶凝材料来代替这种材料了,混泥土虽然好,却有许多缺点让我们难以克制,混泥土的缺点自重大、凝结时间长、浇筑时温度高是结构易开裂这些问题让我们头疼。现在对这些缺点虽说都有控制但是没有更好的得以控制。混泥土对我们建筑建设如此重要,所以我们发展绿色混泥土至关重要。我们因该提高混泥土的性能,高性能混泥土是一种新型的高技术的混泥土,在原有的混泥土的基础上因该提高混泥土的凝结速度。减小温度等性能。除此之外我们还应该探索研究其他的新型的节能建筑材料来代替混泥土。
(三) 防水密封材料
防水材料是建筑业及其他相关行业所需要的重要功能材料,是建材工业的一个重要组成部分。随着我国国民经济的快速发展,工业建筑与民用建筑对防水材料提出了多品种高质量的要求,而在桥梁、隧道、国防军工、农业水利和交通运输等行业和领域中也都需要高质量的防水密封材料。
我国建筑防水材料的发展十分迅速,已彻底摆脱了纸胎油毡一统天下的落后局面,目前拥有沥青油毡(含改性沥青油毡) 、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和刚性防水材料等五大类产品。在发展方向上,应重点发展新型防水材料,扩大新型防水材料(如SRS、APP、APO等改性沥青油毡和高分子防水卷材等)的市场份额。
(四)节能门窗和节能玻璃
从目前节能门窗的发展来看,门窗的制造材料从单一的木、钢、铝合金等发展到了复合材料,如铝合金- 木材复合、铝合金- 塑料复合、玻璃钢等。目前我国市场主要的节能门窗有: PVC门窗、铝木复合门窗、铝塑复合门窗、玻璃钢门窗等。就玻璃钢门窗而言,其型材具有极高的强度和极低的膨胀系数,具有广阔的发展前景。
除结构外,对门窗节能性能影响最大的是玻璃的性能。目前,国内外研究并推广使用的节能玻璃主要有:中空玻璃、真空玻璃和镀膜玻璃等。
1.中空玻璃在发达国家已经是新建住宅法定的节能玻璃, 但我国中空玻璃的使用普及率还不到1%,从国内外的实践来看,推广使用中空玻璃将是实现门窗节能的一个重要途径。
2.真空玻璃在节能方面要优于中空玻璃,从节能性能比较,真空玻璃比中空玻璃节电16%~18%;
3.热反射镀膜玻璃的使用不仅具有节能和装饰效果,可起到防眩、单面透视和提高舒适度等效果,还可大量节约能源,有效降低空调的运营经费;
4.镀膜低辐射玻璃又称low - E玻璃,是近年来发展起来的新型节能玻璃,采用真空磁控溅射法在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜。这种玻璃对380nm~780nm的可见光具有较高的透射率,同时对红外光(特别是中远红外光)具有较高的反射率,既可以保证室内的能见度,又能减少冬季室内热量的向外发散,还能控制夏季户外热量过多地进入室内,提供舒适的居住生活环境,将是未来节能玻璃主要应用品种。
(五)建筑垃圾的综合利用
近几年,我国在建筑垃圾开发利用方面投入了相当大的资金,不少地区将建筑垃圾作为一种再生资源,对固体废弃物加以筛分、破碎后制成建筑垃圾砖或用作路基垫层及地基垫层;对不可处理垃圾则堆山造景加以利用。其中,建筑垃圾砖取代传统粘土实心砖作为砌体材料,净化了环境,节约了能源,保护了土地资源,是一种具有经济效益和社会效益的产品,从而使建筑业走上了一条良性循环的经济模式,成为建筑业可持续发展的动力。
结论:
我国是能源短缺的国家,节能是我国的一项重大战略决策。因此我国“要大力发展节能省地型住宅, 全面推广节能技术,制定并强制执行节能、节材、节水标准,按照减量化、再利用、资源化的原则,搞好资源综合利用,实现经济社会可持续发展”的战略目标。
参考文献:
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[3] 王少南.节能建材的发展方向[J].建材发展导向,2006, 1.
关键词:材料待用;以优代劣;以厚代薄;压力容器
中图分类号:S219 文献标识码:A
1 材料代用规定
在制造设备以及设计设备等过程中,往往会出现材料采购困难的状况,或制造方出于经济问题,而不得不选用另一种方式在压力容器的设计中进行材料的代用。但是材料代用是需要根据相关规定进行选择的,主要包括以下几点要求:在承压部件的材料选择上,应当选择同被代用材料相似的材料,无论是外形质量还是化学成分以及性能、尺寸公差以及检验率上。在技术要求上要绝对保证代用材料至少同被代用材料相近似,对于性能项目以及检测率要求不甚严格的代用材料可以通过测试以及检验的方式进行代用材料的选择。
2 优质材料代用
压力容器由于其设备的用途,因而材料的选择上必须具备良好的性能,包括力学性能、耐高温性能以及耐腐蚀性能等。而材料在性能上一般都是固定不变的,因而通过比较,往往会分出优劣。但压力容器在不同的情况下对于材料的性能要求也是不同的,因此,材料的代用不能仅仅凭借优劣来评判,应当根据具体的要求,从实际出发进行分析。
2.1 在制作压力容器的过程中,受到强度、力学以及机械性能等方面的要求与限制,采用低合金钢的效果往往要比碳素钢好,但是在焊接性能以及冷加工性能上往往效果差于碳素钢。一般冷加工性能以及可焊接性能较高的材料在强度级别上较差,二者呈现出负相关变化。因此在钢材的代用上,应当进行焊接工艺的调整,在进行热处理时同样应当适时的进行调整。
2.2 在进行周全细致的考虑后才能对材料予以替换,否则在制造压力容器时会出现各种隐患问题。例如设备处于酸性环境中,就极易出现腐蚀开裂现象,而钢材的强度级别越高,则越容易受到应力腐蚀开裂影响,二者呈现正相关关系。因此,此处采用以优代劣的原则是不可取的,应当予以排除。在很多性能上镇静钢的性能都要优于沸腾钢,其优势十分明显,但在制造搪玻璃容器过程中,沸腾钢的搪瓷效果要更加突出,镇静钢反而不如沸腾钢。
2.3 在耐腐蚀性能上,不锈钢一般具有更出色的表现,但设备所处环境氯离子较高的情况下,碳素钢以及低合金钢的抗腐蚀性却更高。
2.4 在高温热强性上,普通不锈钢相对比超低碳不锈钢具有更大的优势,但在抗腐蚀性以及价格上却无法同超低碳不锈钢相比。在设备的制造过程中,通过对含碳量的降低用以提高材料的抗腐蚀性,而通过提高碳含量而增加高温性,因此在进行材料代用的选择上不能仅仅的凭借一个因素进行选择,而需要通过精确的设计,对设备温度进行控制,在必要时需要针对材料中的含碳量进行重新计算。
2.5 以优代劣的原则不能适用在爆破片、挠性管板以及膨胀节等零件上,由于其结构的特殊性,在无法避免代用的情况下,需要以代用材料作为基础对其进行精密的计算,根据结果对零件的结构以及厚度等进行调整,用以防止零件以及同零件相连接的部位出现问题。
2.6 相对于板材的性能,锻件在热换器管板上的总体性能要较好一些,因此,在通常情况下都会选用锻件。但是,当管板厚度不大于6厘米时,板材可以作为锻件的代用材料应用到管板中,但需要注意,即便板材厚度、温度以及材质同锻件都一样,但在许用应力上二者仍旧具有差异,锻件的许用应力比板材略低。因此若在管板中应用板材代替锻件则应当对管板厚度进行重新核准。
钢材的化学成份的变化即便极为微小也会对钢材的性能造成极大的影响,因此在压力容器的材料使用中,以优代劣就需要予以重视,避免造成原设计要求无法得以实现。
3 以厚代薄
3.1 对于设备设计中封头和筒体间等厚焊接容器,若仅仅用以厚代薄的手段将个别部件加入到容器壳体中,很容易造成壳体的几何不连续,继而筒体间以及封头的连接处受到的局部应力会增大,此时,若容器受到应力腐蚀,则会受到很大的损伤。甚至会出现疲劳裂纹,严重者会造成疲劳断裂。
3.2 使用厚板代替薄板时,常常导致连接结构发生改变,加厚的封头同筒体进行连接时要进行封头的削边处理。另外,在筒体结构中,若筒壁厚度增加,那么封头同筒体连接处也应当对筒体进行削边。而厚度的增加,也会对焊接工艺造成影响,需要根据实际需要对工艺进行调整。
3.3 以厚代薄的方式若应用在容器壳体的整体层面上,虽然不会增加封头和筒体连接处的应力,但会产生一些不良影响。
3.4 由于原件刚性同厚度成正比,刚性越强则需要厚度越大,因此从原则上讲,波纹管、膨胀节以及挠性薄板管不能以厚代薄,主要考虑到形变效果的补偿。
3.5针对换热器,由于其结构的特殊,其主要原件若采用以厚代薄的方式进行材料的代替,则很容易破坏原有力学平衡,除非特殊情况,不得已使用以厚代薄,则需要对设计进行重新的计算。
结语
以钢材料为材料主体的压力容器,在设计以及制作上对材料的机械性能有所要求,在对材料强度予以考虑的同时还应当考虑到材料的韧性,在保证材料韧性的基础上尽可能的提高材料的强度,并在这个基础上进行材料代用的选择。因此,对材料选择的确定上,其优劣应当进行综合的考虑和辨析不能单纯的以强度以及材料厚度予以认定。因此,压力容器制造和设计中,材料代用不仅仅包含技术,同时还应当考虑材料代用后容器是否安全,投资方是否可以获利,制造商的成本压力是否增加,制造管理难度是否提高等。无论选择何种材料予以代用,从本质上讲都是对压力容器设计方案的一种变更,必须予以重视。
参考文献
[1]朱海鹰,姚润来,辛忠仁,辛忠智.钢制压力容器材料选择的几个问题[J].中国化工装备, 2006(03):66-68.