关于砌筑材料的使用与发展前景的研究_开题报告

文献综述

砌筑材料的发展历史

1.古代建筑材料的发展

　  中国是砌筑材料使用的大国，早在五千年前就建造有石砌祭坛和石砌围墙，历史上闻名遐迩的万里长城，盘山越岭，气势磅礴，它是两千多年前用砌筑材料建造而成的庞大工程，是世界上最伟大的砌体结构工程之一；在春秋战国时期就已经开始兴修水利，李冰父子修建的都江堰在今天仍然起灌溉的作用；1400年前用料石修建的赵县赵州桥，是世界上现存的敞肩式的拱桥，该桥梁已被选入世界第十二个土木工程里程碑。这些都是先人留给我们的艺术瑰宝，为我们在砌筑材料的历史上写下了光辉的一页，也对弘扬中国文化遗产起到了积极的作用。

在国外，砌筑材料也是有着极其悠久的历史，埃及的金字塔、罗马和希腊的古城堡和教堂也成为古代人类应用砌筑材料的典范。

2. 建国后砌筑材料的迅速发展

砌筑材料在我国已有相当长的应用历史，特别是建国以来，砌筑材料得到了迅速的发展，取得了显著的成绩。我国已从过去用砖石建造低矮的民房，发展到现在建造大量的多层住宅，办公楼等民用建筑和许多领域的工业建筑。上世纪六十年代以来，我国的空心砖和砌块的生产和应用得到了一定的发展，近些年来砌块与砌块建筑的年增量都在百分之二十左右，在上世纪六十年代末我国已经提出了墙体材料需要革新的目标，九十年代末至今，我国墙体材料的革新已经迈入了第三个阶段。2000年我国的新型墙体材料应用占墙体材料总用量的百分之二十八，超过“十五”计划百分之二十的目标。新型墙体材料的应用达到了2100亿块标准砖，新型墙体材料总建筑面积在3.3亿平方米。近20年来，采用混凝土、轻骨料混凝土和加气混凝土，以及利用各种工业废渣、粉煤灰、煤矸石等制成的无熟料水泥煤渣混凝土砌块和粉煤灰硅酸盐砌块等在我国也有了较大发展，此外，我国在砌筑材料生产理论方面也有了长足的进步，经过多年的发展我国砌筑材料已经具有了独特的理论和技艺，但是与某些发达国家相比还是存在一定的差距，在总结我国的砌筑材料发展历程的同时，分析未来我国砌筑材料的发展方向也显得极其重要。

3.国外砌筑材料的发展

近年来，国外砌筑材料发展相当迅速，轻质建材、建筑塑料、复合材料以及节约能源的建材品种和粘土砖空心化发展迅速。美国、日本、加拿大、法国、德国、俄罗斯等国，在生产与应用砼砌块、纸面石膏板、灰砂砖、加气砼、复合轻质板等方面，居世界领先地位。一、砼砌块。在美国和日本，建筑砌块已成为墙体材料的主要产品，分别占墙体材料总量的34％和33％。欧洲国家中，砼砌块的用量占墙体材料的比例约在10％～30％之间。各种规格、式样、品种、颜色的砌块应有尽有，并制定了完善的砼砌块产品标准、应用标准和施工规范等。二、纸面石膏板。美国是纸面石膏板最大的生产国，目前年产量已超过20亿平方米。日本自60年代以后形成大规模生产，目前的年产量为6亿平方米。其他石膏板生产量较大的国家有加拿大、法国、俄罗斯等。在石膏原料方面，近年来用工业废石膏生产的石膏板和石膏砌块产量猛增。改革开放以来，我国从国外引进了一批先进的砌筑材料生产技术，科技进步也取得了相当大的成绩，使我国的材料工业已经面目一新，摆脱国外先进砌筑材料一统天下的局面。但在发展中还有不少问题有待解决，新材料的推广尚需作出更大的努力，才能从根本上促使我国的建筑进一步提高整体质量水平。因此，分析和研究国外近期的技术进展，借以改进我国的砌筑材料，是十分必要的。

（二）砌筑材料的发展及使用现状

1.砌墙砖

虽然当前出现了各种新型墙体材料，但由于砖的价格便宜，且又能满足一定的建筑功能要求，因此，砌墙砖仍是当前主要的墙体材料。

　  目前工程中所用的砌墙砖按生产工艺分为两类，一类是通过焙烧工艺制得的，称为烧结砖，另一类是通过蒸养或蒸压工艺制得的，称为蒸养砖或蒸压砖，也免称烧砖。砌墙砖的形式有实心砖，多孔砖和空心砖。 

（1）烧结砖

　　目前在墙体材料中使用最多的烧结普通砖、烧结多孔砖和烧结空心砖。按照生产原料烧结普通砖又分为粘土砖，页岩砖，煤矸石砖和粉煤灰砖等几种。

　　烧结普通砖在建筑工程中主要用于作墙体材料，其中优等品可用于清水墙建筑，一等品和合格品用于混水墙建筑。中等泛霜的砖不得用于潮湿部位。烧结普通砖也可用于砌筑柱、拱、窑炉、烟囱、沟道及基础等(此外还可用作预制振动砖墙板、复合墙体等)，在砌体中配置适当的钢筋或钢丝网，可代替钢筋混凝土柱、梁等。 

　　烧结多孔砖强度较高，主要用于砌筑六层以下的承重墙体。空心砖自重轻，强度较低，多用作非承重墙，如多层建筑内隔墙、框架结构的填充墙等。

（2）蒸养(压)砖

　　蒸养(压)砖属于硅酸盐制品，是以石灰和含硅原料(砂、粉煤灰、矿渣、煤研石等)加水拌和，经成型、蒸养(压)而制成的。目前使用的主要有粉煤灰砖、灰砂砖和炉渣砖。其规格尺寸与烧结普通砖相同。

　　粉煤灰砖是以粉煤灰和石灰为主要原料，掺人适量的石膏和炉渣，加水混合制成的坯料，经陈化、轮辗、加压成型，再经常压或高压蒸养而制成的一种墙体材料。 

　　灰砂砖是用石灰和天然砂，经混合搅拌、陈化、轮辗、加压成型、蒸养而制得的墙体材料。根据国家标准《蒸压灰砂砖》GB11945-1999规定，按抗压强度和抗折强度分为MU25, MU2d, MU15和MU10四个强度等级。根据尺寸偏差和外观质量分为优等品〔A)、一等品(B)和合格品(C)三个质量等级。

（3）混凝土路面砖

　　混凝土路面砖通常采用彩色混凝土制作，分为人行道砖和车行道砖两种，按其形状又分为普通型砖和异型砖两种。

　　路面砖也有本色砖。普通型铺地砖有方形、六角形等多种，它们的表面可做成各种图案花纹，故又称花阶砖。异型路面砖铺设后，砖与砖之间相互产生联锁作用，故又称联锁砖。联锁砖的排列方式有多种，不同的排列形成不同图案的路面。采用彩色路面砖铺筑，可铺成丰富多彩具有美丽图案的路面和永久性的交通管理标志，具有美化城市的作用。

2.砌砖

    砌块是近年来迅速发展起来的一种砌筑材料，除用于砌筑墙体外，还可用于砌筑挡土墙、高速公路音障及其他砌块构成物。我国目前使用的砌块品种很多，其分类的方法也不同。 

（1）普通混凝土小型空心砖砌块

　　混凝土砌块是由水泥、水、砂、石，按一定比例配合，经搅拌、成型和养护而成。砌块的主规格为390mm X 19Omm X 190mm,配以3 -4种辅助规格、即可组成墙用砌块基本系列。

　　混凝土砌块是由可塑的混凝土加工而成，其形状、大小可随设计要求不同而改变，因此它既是一种墙体材料，又是一种多用途的新型建筑材料。混凝土砌块的强度可通过混凝土的配合比和改变砌块的孔洞而在较大幅度内得到调整，因此，可用作承重墙体和非承重的填充墙体。混凝土砌块自重较实心豁土砖轻，地震荷载较小，砌块有空洞便于浇注配筋芯柱，能提高建筑物的延性。此外、混凝土砌块的绝热、隔声、防火、耐久性等大体与黏土砖相同，能满足一般建筑要求。

混凝土切块还可用于挡土墙工程，这些砌块可采用密实砌块或空心砌块，外表面可用砌块原形，可以将外露面加工成各种有装饰效果的表面。如北京一些立交桥所用的琢毛砌块，外观如天然毛石。此外，混凝土切块还在道路护坡、堤岸护坡等工程中使用。

（2）加气混凝土砌块

　　加气混凝土砌块是用钙质材料(如水泥、石灰)、硅质材料(粉煤灰、石英护矿清等)和加气剂作为原料，经混合搅拌、浇注发泡、坯体静停与切割后，再经蒸压养护而成。

加气混凝土砌块具有表观密度小、保温性能好及可加工等优点，一般在建筑物中主要用作非承重墙体的隔墙。另外，由于加气混凝土内部含有许多独立的封闭气孔不仅切断了部分毛细孔的通道，而且在水的结冰过程中起着压力缓冲作用，所以具有较高的抗冻性。

（3）石膏砌块

生产石膏砌块的主要原材料为天然石膏或化工石膏。为了减小表观密度和降低导热性，可掺入适量的锯末、膨胀珍珠岩、陶粒等轻质多孔填充材料。在石膏中掺入防水剂可提高其耐水性。石膏砌块轻质、绝热吸气、不燃、可锯可钉，生产工艺简单，成本低。石膏砌块多用作内隔墙。

3.砌筑所用石材

天然石材是最古老的建筑材料之一，世界上许多著名的古建筑，如埃及的金字塔，我国河北省的赵州桥都是由天然石材建造而成的。近几十年来，由于钢筋混凝土和新型砌筑材料的应用和发展，虽然在很大程度上代替了天然石材，但由于天然石材在地壳表面分布广，蕴藏丰富，便于就地取材，加之石材具有相当高的强度，良好的耐磨性和耐久性，因此，石材在土木工程中仍得到了广泛的应用：

　  毛石主要用于砌筑建筑物基础、勒脚、墙身、挡土墙、堤岸及护坡，还可以用来浇筑片石混凝土。致密坚硬的岩石可用于一般的房屋建筑，而重要的工程应该采用强度高，抗风性能好的岩浆岩。

料石主要用于建筑物的基础、勒脚、墙体等部位，半细料石和细料石主要用作镶面材料。

　　石板作为饰面用的板材，一般采用大理岩和花岗岩加工制作。花岗岩板材主要用于建筑工程室外装修、装饰；粗磨板材(表面平滑无光)主要用于建筑物外墙面、柱面、台阶及勒脚等部位；磨光板材(表面光滑如镜)主要用于室内外墙面、柱面二大理石板材经研磨抛光成镜面，主要用于室内装饰。

广场地坪、路面、庭院小径用石材主要有石板、方石、条石、拳石、卵石等，这些岩石要求坚实耐磨，抗冻和抗冲击性好，当用平毛石，拳石，软石铺筑地坪或者小径时，可以利用石材的色彩和外形拼成各种图案。

（三）砌筑材料的发展趋势及前景

材料是人类赖以生存和发展的物质基础，与我们的生活息息相关， 无论是吃穿住行，我们都离不开对砌筑材料的应用，砌筑材料的应用的改变和研制正式是社会发展的基础。在往后的发展趋势中，综合经济、社会、生态等多元因素，绿色建材的生产、制造、使用必然成为一种大趋势。绿色建材是指采用清洁生产技术、少用天然资源和能源、大量使用工业或城市固态废物生产的无毒害、无污染、无放射性、有利于环境保护和人体健康的建筑材料。

1砌筑材料与环境的关系

材料与环境之间的关系极为密切。人类在创造社会文明的同时，也在不断破坏人类赖以生存的环境空间，人口膨胀、资源短缺、环境恶化成了当今社会经济发展面临的三大问题。材料一方面推动着人类社会的物质文明，而另一方面又大量消耗资源和能源，并在生产、使用和废弃过程中排放大量的污染物，污染环境和恶化人类赖以生存的空间，显然砌筑材料及其产品生产是导致能源短缺、资源过度消耗乃至枯竭和环境污染的主要原因之一。这促使各国材料研究者从头审视砌筑材料的环境负担性，研究砌筑材料与环境的相互作用，定量评价砌筑材料生命周期对环境的影响，研究开发环境协调性的新型建筑材料。首先，材料的性能和使用行为在很大程度上受环境的影响，这是过去材料工作者所侧重的研究内容；其次，材料的生产、使用和报废又对环境（包括资源、能源）产生重大的影响———有益作用或有害作用，而这点恰恰是以往人们所忽视的，由此而造成了资源和能源的极大浪费，环境的严重污染。因此，必须改变只考虑性能、经济原则的传统选材用材思想应综合考虑材料的性能（使用性能和工艺性能）、经济和环境等三大要素。

2. 砌筑材料的发展方向及前景

目前我国生产的砖强度不高，所需结构尺寸大，因而自重亦大，同时手工砌筑工作量繁重，生产效率低，以致施工进度慢，建设周期长，这显然不符合大规模建设要求。但是，我国幅员辽阔，有些地区粘土和石材资源丰富，工业废料也急需处理，随着四个现代化的发展，城市和农村各类建筑物的工程量日益增多，因此砌筑材料在很多领域的继续使用，仍有现实意义。

（1）新型砌筑材料的发展

砌筑材料的主要发展方向是要求轻质高强，砂浆具有高强度，同时采用工业废料制作砌块。因此必须大力推广应用新型墙体材料，形成与可持续发展相适应的的新型建筑产业。所以要针对新结构，新材料，新体系，新技术方面进行改进。近年来发达国家在实施《绿色建材》计划上取得了较大的进展，我国以1992年联合国环境与发展首脑会议为契机，遵照江泽民同志经济的发展必须与人口，环境，资源统筹考虑，决不能走浪费资源和先污染后治理的老路，更不能吃祖宗饭，断子孙路的指示精神，迅速行动起来，广泛研制绿色建材的产品，取得了初步成果。今后应加大科研投入，改进工艺，提高产品性能和强度等级，降低成本，向多功能化发展。大力发展废渣轻型混凝土墙板，这种轻板利用粉煤灰代替部分水泥，骨料为陶粒，废渣或炉渣等轻骨料，加入玻璃纤维或其它纤维。以及其它轻材料墙板，提高施工技术的工业化水平。蒸压水泥纤维板。粉煤灰经处理后可生产价值更高的墙体材料，它具有容重低，导热系数小，课加工性强，颜色白净的特点。

（2）砌筑材料的发展前景

综合全球的建材利用来看，新型砌体材料又被称为“绿色建材”，主要有四类：一是各类烧结砖产品，包括以粘土，页岩，煤矸石，和粉煤灰等原料为主的烧结普通砖，多孔砖，空心砖和空心砌块；二是指建筑砌块，包括普通混泥土砌块，石膏砌块，轻质砌块；三是加气混泥土；四是各种轻质墙板。在我国，砌体结构虽然有着悠久的历史，由于高层配筋砌块砌体剪力墙结构的抗震性能试验、理论研究及施工技术等方面有待进一步研究与完善，我国现行砌体结构设计规范对配筋砌块砌体剪力墙结构的建筑高度限制较为严格，与钢筋混凝土剪力墙结构规定的高度相差甚远，这也成为制约砌体结构发展的主要瓶颈。20 世纪 80—90 年代，我国在高层砌体结构的理论方面在不断探索和研究，使得中高层配筋砌块砌体结构在设计方法、配套材料、配套应用技术上取得突破。在此以后，已陆续在多地建成了数量众多的 10 ～ 19 层该类建筑。例如，2003 年在哈尔滨建成 18 层阿济科技园，2007 年在株洲建成地上 19 层、地下 2 层的国脉家园小区住宅。近 3 年来，由哈尔滨工业大学、黑龙江省建设集团联办的国家工程研究中心基地工程项目于 2013 年 6 月正式封顶，该项目地下 1 层，地上 28 层，建筑总高度为 98. 8m。因此，随着高层砌体结构理论研究的不断完善和技术的不断创新，对砌体结构的发展必将迎来良好的发展前景。

二、^范文提纲

1 砌筑材料的发展历史

1.1 古代砌筑材料的发展

1.2 建国后砌筑材料的迅速发展

1.3 国外砌筑材料的发展

2 砌筑材料的发展及使用现状

2.1 砌墙砖

2.1.1 烧结砖

2.1.2 蒸养(压)砖

2.1.3混泥土路面砖

2.2 砌块

2.2.1普通混凝土小型空心砖砌块

2.2.2加气混凝土砌块

2.2.3 石膏砌块

2.3 砌筑所用石材

2.3.1石材的分类

2.3.2石材的技术性质

2.3.3石材的应用

3  砌筑材料的发展趋势及前景

3.1砌筑材料与环境之间的关系

3.2砌筑材料的发展方向及前景

3.2.1新型砌筑材料的发展

3.2.2砌筑材料的发展前景

三、参考文献

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