现代建筑开启了对轻质墙材的追求。墙材作为建筑的围护体,是建筑物用量最大、对建筑品质影响最大的主体建材。墙材轻量化,意味着降低成本、施工方便、建筑更高、安全更好、抗震(词条“抗震”由行业大百科提供)、保温...等一系列好处。
主体建筑材料如水泥、砖瓦、玻璃、陶瓷等,在材料科学的分类上有一个统称,硅酸盐材料。为了这些材料的轻量化,人们尝试了各种发泡方法来降低硅酸盐材料的密度,以求得一种轻质墙材。迄今为止,硅酸盐类材料已出现了发泡水泥、发泡玻璃、发泡陶瓷等等各色轻质发泡产品,并在不同领域得到了一定的应用。但是,目前的这些产品,都还不能很好地适应建筑的外墙应用。
建筑的墙体分为内墙和外墙。一字之差,天壤之别。差别就在于墙体的应用工况。外墙体暴露在自然界中,冬夏昼夜的墙面温差能到一百度;雨淋日晒的墙面湿度差能到百分之百。无论是温差还是湿度差,都能使传统墙面发生膨胀收缩(词条“收缩”由行业大百科提供)的变化。这种循环反复的物理变化,是一种对材料的巨大破坏力。我们看到建筑表面的开裂、脱落,都是材料不能抵抗温湿变化结果。内墙处于人居环境,温湿变化极小,因此对材料适应工况的要求很低。
那么,此前出现的硅酸盐发泡材料能否作为外墙主材使用呢?下面就对市场上已有的几种硅酸盐发泡材料做一下具体点评。
通过对已有硅酸盐发泡产品的工艺特点、理化性能的比较,可以清楚地做出代际划分。代际划分标准可以通过产品制造工艺做出,不同的工艺,对应出现相差甚远的产品理化品质。
这里对工艺的主要定性是发泡机理,再具体一点就是材料热处理的特定工艺。我们知道,热处理是许多材料制造的关键环节。比如金属和硅酸盐材料,都是靠热加工(词条“热加工”由行业大百科提供)来实现材料不同品质的。普通钢材经过热处理成为特种钢,玻璃经过热处理成为钢化玻璃,硅酸盐发泡经过热处理同样也会极大改变品质。从热处理的角度,我们可以把硅酸盐发泡产品分为四代。
第一代硅酸盐发泡材料:
未经热处理,常温加气发泡。典型产品是发泡水泥,这也是最早的硅酸盐材料发泡制品。
第二代硅酸盐发泡材料:
200度中温蒸压,典型产品是蒸压发泡混凝土,简称ALC,七十年前诞生于国外。
第三代硅酸盐发泡材料:
1200度高温烧结,典型产品是发泡陶瓷,十几年前诞生于中国工陶院。
第四代硅酸盐发泡材料:
二次熔融烧结,1400度熔融淬火析晶,1200度烧结晶化,典型产品是轻质微晶石,简称硅巢,几年前诞生于北玻硅巢新材料公司。
以上所列四代硅酸盐发泡材料,历经近百年发展。产品的用途基本上作为墙材。但因各代产品的理化性质差异,细分应用也就不同。如果单纯从性能指标上看,后一代产品的理化性能全面超越前一代,形成了后一代对前一代全面的功能覆盖和提升。但考虑到成本因素,后一代的成本都超过前一代,因此现在形成了四代产品各自定位,不同优势各尽其能。