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新的人居環境最終目的應該達到與自然和諧共處,兩者相得益彰的境界。所以可再生資源的利用、不可再生資源的合理利用顯得尤為重要,也是今后環保新型裝飾材料發展的重要課題。有些裝飾材料在加工過程中含有重金屬、甲醛、丙苯等致癌物,此類致癌物質會在相當長一段時期內持續排放,有的甚至需要排放8~10年,裝飾材料環保與否的問題日益引起人們的關注。所以發展各類環保新型裝飾材料及其制品迫在眉睫。
(一)首先在建筑涂料生產中,應注重采用無毒或者低毒的涂料混合物,降低涂料的化學物質釋放。建筑涂料的水性化是21世紀建筑涂料發展的必然方向。
(二)其次在墻紙與墻布制作中,要采用更多的環保自然的材料進行制作,比如無紡布壁紙。另外墻紙與壁布在施工過程中常常要與壁紙膠混合使用,膠水中含有害物質較多,應大力發展無毒低毒的壁紙膠水,比如現行的糯米膠水等。
(三)硅藻泥的出現更加豐富了內墻裝飾材料,它是一種以硅藻土為主要原材料的內墻環保裝飾壁材,它的防火等級較高,能凈化空氣、稀釋空氣中的甲醛,并能調節空氣濕度,起到殺菌除塵等作用。由于硅藻泥具有很多功能,又有著很強的裝飾性,它的出現代表著環保新型裝飾材料走向新的高度。
(四)發展綠色無毒的人造板材,目前我國生產的各種木質人造板材所用膠粘劑大多數以甲醛為主,比如脲醛樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂等,這些膠粘劑在若干年內持續釋放有害物質,所以綠色人造板材的發展要得到應有的重視。
(五)發展綠色塑料門窗、綠色地面裝飾材料。綠色塑料門窗以其優良的防水性、隔音性、保溫性、耐腐蝕性以及合理的使用壽命和性價比,顯示了廣闊的發展前景。綠色地面裝飾材料除了具有較好的裝飾功能外,還要求具有抗靜電、防火、歌聲、個人,特別是防霉、無毒、無污染,有利于人們身心健康等功能。
(六)重視綠色防火材料的開發與使用,特別開發具有無毒、阻燃、無煙等特種防火材料,以滿足建筑的功能需要以及高級建筑防火的需要。
(七)大力宣傳、建立綠色裝飾材料的評價標準體系,因地制宜,結合當地氣候自然條件。加強教育引導和政策引導,提高消費者對環保新型裝飾材料的認識,推動我國生態化裝飾材料的發展;加強科技創新,利用新技術、新工藝解決材料的環境協調問題。
三、環保新型裝飾材料的發展是良性的發展、歷史的必然
中圖分類號: S611 文獻標識碼: A
一、前言
近幾年裝飾業的發展帶動了裝飾材料行業的快速發展,新材料的研發和使用也促進了裝飾行業的進步。新型裝飾材料在室內裝飾過程起著舉足輕重的作用。
二、新型裝飾材料的介紹
室內裝飾材料是指用于建筑物內部墻面、天棚、柱面、地面等的罩面材料。嚴格地說,應當稱為室內建筑裝飾材料。而現代新型室內裝飾材料,不僅能改善室內的藝術環境,使人們得到美的享受,同時還兼有絕熱、防潮、防火、吸聲、隔音等多種功能,起著保護建筑物主體結構,延長其使用壽命以及滿足某些特殊要求的作用,是現代建筑裝飾不可缺少的一類材料。
三、新型裝飾材料的種類及其應用
瓷質拋光磚
它是國內外非常流行的新型裝飾材料,具有堅硬耐磨、抗凍防污、耐酸堿、光亮華麗、經久如新的特點。裝飾效果可與花崗巖比美。其種類有無釉拋光磚、花崗巖拋光磚、幻彩拋光磚和滲花拋光磚四大系列上百個品種。
2、防滑、耐磨地板地磚
這種地板磚是在塑膠材料中摻入適量的金剛砂或其他硬質耐磨材料,經配料、混合、攪拌、擠塑、壓延制成地板塊或地磚。具有耐磨、防滑的良好性能,并兼有防水、防油、防酸堿的性能,衛生和裝飾效果良好。制作者在國內申請了專利。
3、軟石地板(裝飾新寵)
其是以天然大理石粉及多種高分子材料合成的新一代高檔建筑裝飾材料。它既有天然大理石的紋理,又有特殊的圖案與性能,具有柔、輕、堅、防滑、防火阻燃、安裝簡單,是物美價廉的一種符合潮流的環保裝飾材料。我國政府及有關部門,對推廣使用綠色環保建材非常重視,由于軟石地板具有節能無污染、可回收再利用的優點,被愈來愈多的專家消費者青睞,成為時下消費新時尚。
4、高科技、無毒、無污染、高強度木質材料(引導家庭裝飾新潮流)
在歐洲流行一種高科技,無毒、無污染、高強度裝飾板,現在國內已生產并走俏市場。這種裝飾板表面呈楓木、櫸木、柚木、櫻桃木等豐富紋理飾面,可制成能拆卸護墻板、強化地板、吊頂板、踢腳 板等木制品。不需要大面積施工,可節能木材和提高利用率。優點是工藝簡單、加工制做快捷方便、安全衛生。
5、新型裝飾材料-玻晶磚問世
一種能實現建材工業清潔生產的玻晶磚裝飾材料在西北輕工業學院研制成功。其特點是:(1)以碎玻璃為原料,加入極少量其他配合料(粘土),低溫燒成,二氧化碳廢氣的排放減少25%,達到清潔生產成本低于其他同類建材產品。(2)性能優異,與燒結法生產的微晶玻璃飾面板材性能相當,硬 度高、強度大,使用范圍廣,并可長期反復使用于不同的場合。(3)產品可回收循環利用,為我國碎玻璃的利用開辟了一條新途徑。
6、水晶玻璃內墻磚
該磚集水晶、玻璃、瓷磚的主要特征于一身,既有水晶明快亮麗,又像玻璃晶瑩剔透,更似瓷磚堅固耐久。其內在質量經強化處理而得。經有關部門測試證明,它的吸水率、耐冷熱變化、耐磨損、耐腐蝕、抗折強度、規格尺寸等性能指標完全符合國家標準,而且達到了國際水平。該磚屬美感產品,有白、粉、紅、水藍、淺駝色五大色系,又有深、中、淺不同色彩的變化。當輔以單花、腰帶、單雙園弧等配件裝飾時,使室內呈現立體感和層次感,渾然一體,極富有藝術感染力。
7、賴特利(WRIGHT.L)海底化石地磚
該磚由法國賴特利總部原品引進,每塊化石圖案都出自法國名設計師并且是手工繪制,承襲16-18世紀歐洲古典建筑風范,匠心獨具地展示出現代古典情懷,化石圖案,片片珍貴。 賴特利海底化石地磚自然樸拙的風格及其絕然不同于一般建材的品位,深受各國高尚人士厚愛。在裝飾藝術中應用十分廣泛,從園藝路面到建筑物墻壁;從泳池、浴池、花池到飯店別墅;從現代公寓到高尚家居;從室內到戶外等廣泛領域盡顯光彩。 其特點是(1)化石地磚是由天然火山巖和高強度樹脂材料混合(比率為95/5),再經先進設備加工處理而制成。(2)強度高,其強度遠遠高于大理石,且無色差,耐腐蝕性、防滑性、放射性檢測均屬A級。使用范圍不受限制,是環保綠色產品。(3)海底化石地磚可根據用戶的不同需要,切割成不同規格、不同形狀的異形板材,從而滿足多種需要。(4)可根據用戶要求,拼裝成多種圖案。
8、21世紀的綠色建材-微晶玻璃花崗巖裝飾板
微晶玻璃花崗巖裝飾板是目前際上開始流行的高級建筑裝飾材料,較天然花崗巖石材更能進行靈活設計,而且裝飾效果更佳。是21世紀的綠色建材,是內、外墻及地面的理想裝飾材料。微晶玻璃花崗巖是應用受控晶化新技術生產的新型裝飾材料,其結構致密、高強、耐磨、耐蝕,在外觀上紋理清晰、色彩鮮艷、無色差、不褪色。是天然花崗巖石材最理想的替代產品,與天然花崗巖比,具有以下優點。(1)色澤 可根據要求生產各種色彩、色調和混合色的各種裝飾材料,顏色有白、綠、灰、黃、紅、藍、黑等,而且裝飾效果更佳。(2)材質 微晶玻璃花崗巖裝飾板的成分與天然花崗巖相同,均屬硅酸鹽質,在材料內部結構中,生長有硅灰石的主晶相,所以耐磨、耐蝕、強度上均優于天然花崗巖石材。(3)環保 天然花崗巖石材具有微量有害人體的放射性物質,而微晶玻璃花崗巖板材卻無任何類型的放射性物質,符合環保要求,有益人體。(4)規格 可生產各種厚度、尺寸的平板,弧形板。另外還可生產30多種混合色和多種規格異型微晶玻璃花崗巖裝飾板。是機場、銀行、地鐵、賓館、酒樓、別墅及居室的首選理想裝飾材料。
9、火山巖立柱與板材
上海巴洛克制品,火山巖主柱與板材一切源于自然,以自然的風格,天然的創意贏得了眾設計師和客房的歡迎,無論是柱還是板具有以下特點:(1)所有飾件均由天然火山巖與高強度樹脂材料混合(比率為95/5),再經先進的設備加工處理而制成。(2)該材料具有極高的強度,強度遠遠高于天然大理石,無色差,經檢測耐腐蝕、防滑性、放射性均屬A級。使用范圍不受限制,是游泳池、桑拿浴池、園林廣場路面、別墅內外墻及地面等的最佳選擇裝飾材料-國際公認的綠色環保產品。(3)火山巖裝飾板的用途不但是建筑物內外墻及地面的裝飾材料,而且可根據用戶的不同需要切割成多種規格、不同形狀的異形板材,從而可滿足多方面多種部位的裝飾需要。(4)火山巖化石板的圖案豐富多彩包羅萬象,設計師可設計制作出各種各樣的藝術美麗圖案。
10、受歐美青睞的國產裝飾瓷磚
我國生產的裝飾瓷磚花色品種多、質量優良、生產工藝精湛、顏色上流、行淺色系列,如淺灰、淺粉、米黃、淺綠色等。美國不少客商對我國瓷磚非常感興趣,美國市場所售瓷磚有一大部分是中國產品,不僅用于廚房和浴室,而且成為豪華住宅的常用裝飾材料。其質量美觀大方,經久耐用,發展前景看好。
11、防火木地板
法國威得勝公司推出的防火木地板,其內部為高密度木纖維,具有木材的溫馨感和接近石材的特性。具有抗沖擊、防斷裂等特點。它的底層采用特殊樹脂浸泡處理,防潮效果明顯,不起鼓變形,表面是木紋和石紋的裝飾層,上面再涂以高強度、耐磨損的合成樹脂漆膜。不自然也不助燃,還具有抗污的特點。適用于家庭,辦公室或商業設施等。
12、高密度地板
英國市場上推出一種高密度組合式地板,它采用高科技纖維物質,由多層不同功能的物質經高溫加工而成,再加上保護層、裝飾層和聚脂噴涂層后,其表層堅固耐用,不易磨損,既富有原木的質感,又可配合圖案拼裝組成。
四、結束語
新型的室內裝飾材料的應用不但有益于更好的進行室內設計,更加精致的裝扮室內環境也有利于節約國家能源,保護生態環境,有益身心健康同時也大大的方便了人們的生活,輕松解決了一些生活上的問題,所以它將成為世界的主流。
參考文獻:
1新型涂料
1.1水性金屬防腐蝕涂料及其應用
1.1.1水性醇酸
所謂水性醇酸涂料,當前主要研究集中于單組份氧化成膜體系。具有水分散性的自乳化醇酸樹脂,主要通過氨水中和羧基基團或者胺獲得。在表面形成了一層漆膜之后,中和劑迅速揮發,并在金屬的表面保留具有酸性特征的聚合物;在漆膜中,不存在親水性官能團,而通過催干劑作用,漆膜與氧氣產生化學反應,此時羧基和基材實現螯合過程。除了基本的化學反應以外,脂肪酸雙鍵也是實現防腐蝕目標的重要方法之一,可以快速將氧氣吸收,避免氧氣對金屬表面造成威脅。由于應用催干劑,涉及到親水性處理過程,之后逐漸擴散到樹脂分子中;但是通過乳化作用而引入的小分子乳化劑,可能對成膜之后的耐水性有所影響。因此,當前水性醇酸涂料的普及性不高,其耐水性仍有待改善。
1.1.2水性環氧樹脂
水性環氧作為當前水性金屬防腐蝕涂料中應用較多的品種,主要應用到環氧樹脂的可交聯性、粘附性等特征。通過應用自乳化型的環氧樹脂,與水性環氧固化劑進行混合。在該混合體系中,環氧樹脂的軟化點以及相對分子質量比較高。固化劑由水相轉移到環氧樹脂的分散體中,反應物的濃度隨之降低,涂料適用性有所增強。另外,環氧樹脂和固化劑具備水分散性,二者的相容性能較好,可保證在成膜過程中實現氨基與環氧的充分接觸,更利于保障涂層的抗銹蝕性、耐水性。對于自乳化環氧樹脂分子鏈中的親水性官能團,包括陽離子、陰離子以及非離子等若干類型,可通過氨基橫酸鹽、氨基酸或者氨基苯甲酸等引入親水官能團,也可以通過環氧分子中含有的亞甲基發生引發劑作用,和不飽和的親水性單體完成共聚過程,實現親水目標。在環氧親水化過程中,也可以將制備丙烯酸酯乳液技術引入其中,有效改善樹脂成膜之后的耐水特征。
1.1.3有機硅水分散體
在硅氧烷成膜過程中,與一般性的聚合物水分散體有所區別,在這一過程中會產生乳液受到自身壓力作用而擠壓成膜的過程,與水解縮合交聯完成物理與化學的作用過程。在發生化學作用的過程中,該體系引入了空氣中的酸雨帶入,隨后啟動反應過程。因此,乳液自身由于沒有酸雨帶入,可以保持貯存的穩定性。以國外先進的水性防腐涂料工藝和技術來看,很多并不是真正意義的有機硅體,大多為有機硅――丙烯酸共聚乳液,這主要與有機硅成本以及與其他成膜樹脂的配套密切相關;在對水性有機硅聚合物以及相應涂料進行制備過程中,涉及到表面活性劑的大量應用,才能確保涂料性能,這就將對漆膜的耐水性能產生影響。對于水性有機硅涂料的成膜機理和作用過程來說,將對其透氣性、防水性產生直接影響,在實現金屬涂裝過程中,應注意確保漆膜對氧氣、水蒸氣等屏蔽作用。當前應用與研究的熱點在于,如何改性有機硅樹脂,以提高其防腐性能。
1.2防水涂料
1.2.1硬性灰漿
刷完后不需對涂層進行處理,可直接貼磚,施工方便。多用于頂面的背水面硬性灰漿。也稱剛性灰漿:乳液與砂漿的配比為1∶4,刷完后不需對涂層進行處理。固化后形成水泥硬塊,不會起包滲水,其背水面的防水效果很好,是其最大優勢。缺點在于此種灰漿硬度較高,容易隨著基層的變形開裂而開裂。因此一般用于背水面的防水。
1.2.2柔性灰漿
乳液與砂漿配比是5∶4,具有彈性,就算基層變形開裂也不會影響防水效果。多用于墻面和地面等迎水面,不可用于頂面等背水面,如果防水沒做好,有水滲透,很容易起包滲水。柔性灰漿中還有一類硅膠類防水涂料。屬于高檔柔性灰漿,彈張力和柔韌度都很好,但比較昂貴。市場上十分少見。
1.3氟碳涂料
該涂料在行業內稱為“涂料王”,它是以含氟共聚樹脂或氟烯烴與其他單體共聚物為主成膜物質。經加工改性、研磨制成的涂料。其主要特性是樹脂中含有大量的C―F鍵是已知最強的分子鍵,以及氟原子的化學物性,使得氟涂料與一般涂料相比,有其無可比擬的耐候性、耐久性、耐酸堿性、耐化學腐蝕性能、耐熱性、耐寒性、自熄性、不粘性、自性、抗輻射性等優良性能,它的使用壽命是普通涂料的3~5倍,廣泛應用于建筑、工業、航空、電子、機械及木家具等領域。
1.4智能涂料
“智能涂料”含有二氧化鈦,可降低空氣污染的光觸媒創新型建筑涂料。在陽光的照射下可吸收空氣中的有機物和無機物。在歐洲公路上使用了此類光觸水泥材料。結果表明,街道氧化氮的含量減少。智能材料發展將會引起一場革命,不僅對治理空氣污染,而且對解Q城市煙霧等問題都會起到一定作用。
2新型石材
2.1透光石
一種色彩繽紛的石頭制作的發光體,光線柔和、溫馨.比工藝玻璃更適合在家居中使用。
人造透光石具有無毒性、無放射性、阻燃性、不粘油、不滲污、抗菌防霉、耐磨、耐沖擊、易保養、拼接無縫、任意造型等優點。兼備大理石、玉石的天然質感和堅固的質地。重量僅為天然石材1/4左右,且無毛細孔、色彩豐富、易打理、加工快捷。屬于綠色環保建材,并可根椐實際需求隨意彎曲。
人造透光石板材是一種新型的復合材料??稍诩揖又兄谱魍腹獾蹴?、透光背景墻、異型燈飾、透光藝術品、櫥柜臺面、窗臺面、洗面臺、廚衛墻面、餐桌面、茶幾、門等。透光石不僅可以用來做屋內的隔斷。還可以用來做墻體裝飾和天花吊頂等.而比較常見的是用作電視背景墻。
2.2天然大理石冉瓷復合板
名:級:號:績:
2011.4
常用建筑裝飾鋁合金材料種類及其特征性
——鋁合金材料種類及其特征
學(
生:
學
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常州工學院
摘要:鋁是一種比較年輕的金屬, 其整個發展歷史也不過200年, 而
有工業生產規模僅僅是20世紀初才開始的。但是由于一系列優良特性,以及高的回收再生性,因此,在工程領域內, 鋁一直被認為是“機會金屬”或“希望金屬”, 鋁工業一直被認為是“朝陽工業”。發展速度非常快, 鋁材已廣泛用于交通運輸、包裝容器、建筑裝飾、航空航天、機械電器、電子通訊、石油化工、能源動力、文體衛生等行業, 成為發展國民經濟與提高人民物質和文化生活的重要基礎材料。在國防軍工現代化、交通工具輕量化和國民經濟高速持續發展中
占有極為重要的地位, 是許多國家和地區的重要支持產業之一。特別是當今世界人類的生存和發展正面臨著資源、能源、環保、安全等問題的嚴峻挑戰, 加速發展鋁工業及鋁合金材料加工技術更有著重大的
戰略意義。
關鍵詞:鋁合金概念用途分類特性應用
一、鋁合金概要
以鋁為基的合金總稱。主要合金元素有銅、硅、鎂、鋅、錳,次要合金元素有鎳、鐵、鈦、鉻、鋰等。鋁合金密度低,但強度比較高,接近或超過優質鋼,塑性好,可加工成各種型材,具有優良的導電性、導熱性和抗蝕性,工業上廣泛使用,使用量僅次于鋼。
鋁合金的用途也非常廣泛。鋁合金是純鋁加入一些合金元素制成的,如鋁—錳合金、金、鋁—鋅—鎂比純鋁具有性能:易加性高、用范裝飾效
色豐富。鋁合金分硬鋁、超硬鋁等種類,各種使用范圍,并有各自的代號,以供使
鋁—銅合金、鋁—銅—鎂系硬鋁合
—銅系超硬鋁合金。鋁合金
更好的物理力學
工、耐久
適圍廣、果好、花為防銹鋁、類均有各自的用者選用。
而且鋁合金仍然保持了質輕的特點,機械性能明顯提高。鋁合金材料的應用有以下三個方面:一是作為受力構件;二是作為門、窗、管、蓋、殼等材料;三是作為裝飾和絕熱材料。利用鋁合金陽極氧化
處理后可以進行著色的特點,制成各種裝飾品。鋁合金板材、型材表面可以進行防腐、軋花、涂裝、印刷等二次加工,制成各種裝飾板材、型材,作為裝飾材料。
鋁合金是應用最廣的一種防銹鋁,它的強度不高,不能熱處理強化,在退火狀態下有高的塑性,而蝕性好,焊接性好,切削加工性不良。用於制造要求高可塑性和良好焊接性、在液體或氣體介質中工作的低載荷零件如油箱、油管、液體容器等;線材可制作鉚釘。
二、鋁合金分類及應用
鋁合金種類很多,用于建筑裝飾的鋁合金是變形鋁合金中的鍛鋁合金(簡稱鍛鋁,代號LD)。鍛鋁合金
是鋁鎂硅合金(AI——Mg——St合
金),其中度,沖擊韌可以高速擠壁、中空的各結構復雜的性能和耐蝕性十分光潔,并且
AI—Mg—St系合金中應用最為廣泛的合金品種。
鋁合金按照成分可以分為以下幾種:一般鋁合金、鍛鋁合金、鈹鋁合金、銀鋁合金、硬鋁合金、鎳鋁合金、稀土鋁合金、銀錳鋁合
的LD31具有中等強性高,熱塑性極好,壓成結構復雜、薄種型材或鍛造成鍛件。LD31的焊接優良,加工后表面容易著色,是
金、金鈀鉻鋁合金、金鈀鉬鋁合金、金鈀鐵鋁合金等。例:典型牌號有LD2-2(6070)、LD10(2014)、LD30(6061)、LD31(6063)。其中LD2-2具有良好的塑性,冷、熱態都易成形。廣泛用于制造中等強度常溫下工作的鍛件、擠壓型材和管材。LD10又稱高強度硬鋁,與LY12合金的強度相當,鍛造性能較LY12好,有良好的塑性,有較好的耐熱性和可焊性,但材料的縱向和橫向性能差距較大??杉庸こ晒?、棒、型、線及鍛主要用作高負荷的件。LD30和LD31中等強度,有良好的和優良的可焊性、抗性,無應力腐蝕裂傾
件,結構具有塑性蝕向,
可陽極氧化。適合作建筑裝飾型材及各種需要良好耐蝕性要求的結構件、工業材。
鋁合金按照工藝可以分為:防銹鋁合金、低溫鋁合金、超硬鋁合金、變形鋁合金、耐熱鋁合金、特殊鋁合金、鑄造鋁合金。例:防銹鋁是熱處理不可強化合金,只能通過冷加工來強化。常用的有LF2(5052)、LF4(5083)和LF21(3003),具有中等強度良好的塑性和抗蝕性。超硬鋁典型牌號有LC4,亦稱超高強度硬鋁,擠壓件室溫下的抗拉強度不小于539MPa 。主要用于航空工業,飛機結構中主要受力元件。
鋁合金按加工方法可以分為變形鋁合金和鑄造鋁合金。
鋁合金的廣泛應用:鋁合金門窗、鋁合金百頁窗簾、鋁合金裝飾板、鋁箔、鎂鋁飾板、鎂鋁曲板、鋁合金吊頂材料、鋁合金欄桿、扶手、屏幕、格柵等。
例如:鋁箔是指用純鋁或褳合金加工成的薄片制品。鋁箔有很好的防潮性能和絕熱性能,所以鋁箔以全新的多功能保溫隔熱材料和防潮材料廣泛用于建筑業;如卷材鋁箔可用作保溫隔熱窗簾,板材鋁箔(如鋁箔波形板、鋁箔泡沫塑料板等)常用在室內,通過選擇適當色調圖案,可同時起很好裝飾作用。
三、鋁合金特征性
從總體來說:鋁是一種輕金屬,密度小(2.79/Cm3),具有良好的強度和塑性,鋁的導電性能和導熱性能都很好,化學性質也很活潑,暴露于空氣中,表面易于生成一層氧化鋁薄膜,保護下面金屬不再受到腐蝕,所以鋁在大氣中耐蝕性較強,但因薄膜極薄,因而其耐蝕性有一定限度。純鋁具有很好的塑性,可制成管、棒、板等。
但鋁的強度和硬度較低。鋁的拋光表面對白光的反射率達80%以上,對紫外線、紅外線也有較強的反射能力。鋁還可以進行表面著色,從而獲得具有良好的裝飾效果。鋁合金具有較好的強度,超硬鋁合金的
強度可達600Mpa,普通硬鋁合金的抗拉強度也達200-450Mpa,它的比鋼度遠高于鋼,因此在機械制造中得到廣泛的運用。
鋁的導電性僅次于銀和銅,居第三位,用于制造各種導線。鋁具有良好的導熱性,可用作各種散熱材料。鋁還具有良好的抗腐蝕性能和較好的塑性,適合于各種壓力加工。鋁合金按加工方法可以分為變形鋁合金和鑄造鋁合金。變形鋁合金分為不可熱處理強化型鋁合金和可熱處理強化型鋁合金。不可熱處理強化型不能通過熱處理來
提高機械性能,只能通過冷加工變形來實現強化,它主要包括高純鋁、工業高純鋁、工業純鋁以及防銹鋁等。
可熱處理強化型鋁合金可以通過淬火和時效等熱處理手段來提高機械性能,它可分為硬鋁、鍛鋁、超硬鋁和特殊鋁合金等。鋁合金可以采用熱處理獲得良好的機械性能,物理性能和抗腐蝕性能。鑄造鋁合金按化學成分可分為鋁硅合金,鋁銅合金,鋁鎂合金和鋁鋅合金。
然而總體特性有以下一些:
1:質輕:鋁的比重為鋼鐵的三分之一,在運輸工具及自動化設備上扮演極其重要的角色。
2:強度:利用各種合金這添加和軋延,鍛壓及不同等級這熱處理制程,可生成之強度達HB25°-HB167°之各種鋁合金產品。3:耐蝕性:鋁在自然環境中,表面會自然形成薄層之氧化膜,可阻絕空氣中氧避免進一步氧化,具有優良之耐腐蝕性.鋁表面如再經各種不同層次之處理,其耐腐蝕性更佳,可適用于較為惡劣之環境。
4:成型性:利用完全退火或局部退火可生成較為
軟質之鋁合金,適用于各種成型加工及折彎,沖壓,深沖等加工.。
5:導電性:鋁的導電性為銅之60%,但重量僅為銅的三分之一,相同重量之鋁其導電度為銅之二倍,故以導電度計算,鋁的成本遠低于銅。
6:導熱性:鋁的熱傳導性極佳,故在電器,電子散熱系統及家庭五金,熱交換器上被廣泛使用。
7:加工性:鋁的加工特性佳可被加工成棒,線.擠型,片,板,塑型材,供各種用途使用.尤其2XXX/6XXX/7XXX等系列鋁合金,可做精密
車,銑.被廣泛用于航太,電子,機械零組件,自動化生產及高科技設備
等。
8:耐熱:一般鋁合金均不耐高溫,且在高溫狀態下會生成變形,但在研究人員的努力下,已研發出可耐高溫達427℃不變形的新鋁合金材料。
9:無毒性:鋁不具毒性,在食品容器及食品包裝材料如鋁罐,鋁箔包(利樂包)等,應用極多。
10:環保性:鋁之價格較一般鐵.鋼材高,但易于回收重熔使用.為當前最環保之金屬材料。
11:表面處理:鋁具有優良之表面處理性,包括陽極處理,涂覆,電鍍等等,尤其陽極處理可利用不同之化學染劑生成各種色彩及高硬度之皮膜。
12:無低溫特性:鋁在超低落溫之狀態下,無一般碳鋼的脆化問題。
四、鋁合金應用
鋁與鋁合金由于自身的優良特性,所以用途非常廣。比如:航空航天用鋁材用于制作飛機蒙皮、機身框架、大梁、旋翼、螺旋槳、油箱、壁板和
起落架支柱,以及火箭鍛環、宇宙飛船壁板等。交通運輸用鋁材用于汽車、地鐵車輛、鐵路客車、高速客車的車體結構件材料,車門窗、
貨架、汽車發動機零件、空調器、散熱器、車身板、輪轂及艦艇用材。建筑裝飾用鋁材鋁合金因其良好的抗蝕性、足夠的強度、優良的工藝性能和焊接性能,主要廣泛用于建筑物構架、門窗、吊頂、裝飾面等。
下面就根據鋁合金的特性介紹下廣泛的用途。
1:應用最廣的一種防銹鋁(代號LF21),它的強度不高,不能熱處理強化,在退火狀態下有高的塑性,而蝕性好,焊接性好,切削
加工性不良。用于制造要求高可塑性和良好焊接性、在液體或氣體介質中工作的低載荷零件如油箱、油管、液體容器等;線材可制作鉚釘。而且耐蝕性高、焊接性能好。導
熱性、導電性比純鋁低得多??捎美渥冃渭庸みM行強化而不能熱處理強化。適用于作焊接結構件。
2:硬鋁,有較高的強度,熱變形時塑性高,可熱處理強化,在淬火及人工時效狀態下使用,在退火和剛淬火狀態下塑性中等,點焊性能好,氣焊和氬弧時有裂紋傾向,抗蝕性不高,切削加工性在淬火和冷作硬化后尚好,退火后低。切削加工性良好,耐蝕性比LD7、LD8耐熱鍛鋁較好,在擠壓半成品中,有形成粗晶環的傾向,用于制造在較高溫度下工作的承力結構件。
3:高強度鋁合金,在退火和剛淬火狀態下的可塑性中等,可熱
處理強化,通常在淬火、人工時效狀態下使用,此時得到的強度比一般硬鋁高得多,但塑性較低,有應力集中傾向,點焊性能良好,氣焊不良,熱處理后的切削加工性良好,退火狀態稍差,LC9板材的靜疲勞、缺口敏感、抗應力腐蝕性能稍優于LC4。用于制造承力構件和高載荷零件等
4:高強度鍛鋁,熱
態下有高的可塑性,易
于鍛造、沖壓,可熱處
理強化,工藝性能較
好,抗蝕性也較好,但
有晶間腐蝕傾向,切削
加工性和點焊、滾焊、
接觸焊性能良好,電焊、氣焊性能不好。用于制造形狀復雜和中等強度的鍛件和沖壓件等。
還有中等強度鋁,在熱態和退火狀態下可塑性高,易于鍛造、沖壓,在淬火和自然狀態下具有LF21一樣好的耐蝕性,易于點焊和氫原子焊,氣焊尚可。切削加工性在淬火時效后尚可。用于制造塑性和高耐蝕性、中等載荷的零件以及形狀復雜的鍛件。
五、結束語
在當今科技高度發展的世界,生活中運用的建筑材料越來越多,
并且質量越來越好,優點越來越多,更加滿足了人們的生活需求。我相信在以后的日子里,人們會更加努力的去探索、去發現研究這一類更能滿足人們生活需求的建筑裝飾材料。
參考文獻:
《電解法生產鋁合金》;
《鋁合金、鋁合金制品擠壓成形與表面處理》;
1 前言
納米技術,又稱毫微技術,在科學界被定義為研究結構尺寸在0.1至100納米范圍內材料的性質和應用的一種技術。隨著科學技術的進步,納米技術發展的正日益成熟,并逐漸成為具有深刻理論研究價值與廣泛實物應用前景的一門高端綜合性技術。從20世紀80年代以來,納米技術的發展受到越來越多的關注,世界各國對其的研發投入也呈跨越式發展趨勢,目前該項技術的初期產出已經可以應用到建筑裝飾材料的制作和改良之中,而且在染料、涂料、食品、紡織等其他行業都呈現出較大的發展空間。把高新技術下的納米材料引入建筑行業,可以說是對納米先期技術實物化應用的一大創新,納米技術在開創新型環保型科技建筑材料領域已經帶來了意想不到的效果。
2 納米技術的產生與發展
2.1 納米技術的產生
作為以納米級的材料運用到產品設計、制造,測量和控制等技術終端的技術,納米技術最早來源于物理學家理查德?費曼在1959年做的著名演講,此后十年,諸多科學家投入到這一科技事業的研究當中,直到70年代,科學家才從不同角度切實提出有關納米科技的構想,尤其以科學家唐尼古奇的學說最為典型,他最先使用納米技術一詞描述精密機械加工。但是納米技術的正式誕生卻要比這時候還晚20年左右,直到90年代,第一屆國際納米科學技術會議在美國盛大召開,才標志著納米技術正式面向世界,成為各國追逐的熱議話題。納米技術自從一開始產生,便注定了與工業化生產具有密切的聯系,由此也決定了其主要包括:納米級測量技術、納米級表層物理力學性能的檢測技術、納米級加工技術、納米粒子的制備技術、納米材料、納米生物學技術、納米組裝技術等。
2.2 納米技術的發展
納米技術的發展,主要是在納米技術逐步成熟和被廣泛接受之后,納米技術的成熟是以其研究結構的穩定和普及為標注的。此時,納米技術主要包括納米材料,納米動力學,納米生物學和納米電力學。其中,納米材料微小的細致特性,起初適合于制造微特電機,甚至是磁懸浮列車,后來逐步發展到建筑新型材料的設計與制作之中,不僅可以節省現有建筑材料,而且更加環保和節能;納米動力學更多還處于理論階段,可以使微電機和檢測技術達到納米數量級;納米生物學可以制成具有識別能力的納米微細胞進行藥物療效觀察和治理;納米電力學也主要集中在對電子硬件的重新設置和改善,目前仍處于理論開創階段,與實物的對接相對較慢。
3 納米技術在新型建筑裝飾材料中的應用
3.1 納米技術在抗菌材料的應用方面大有可為
現代建筑設計中,對材料的運用范圍更加廣泛,除去傳統下的石制材料、金屬制品材料、木制材料,越來越多的裝潢設計離不開玻璃制品、陶瓷制品、塑料制品的配合與設計,而且這樣設計占據室內材料部分的比例呈明顯遞增趨勢。相比之下,可以發現玻璃、陶瓷、塑料都屬于后代科技下的產物,包含了更多的是社會物質的影響而非自然的常態構造,這些材料的純凈度受到很大的挑戰,建筑設計中越來越多的這些材料設計加入,勢必會增加整個建筑材料的污染度,加大材料細菌的存活空間。因此,納米技術在抗菌材料方面的應用便因此開始,抗菌自潔玻璃是最好的例證,通過在建筑用玻璃材料表面涂上一層納米TiO2薄膜,納米TiO2薄膜在紫外線的照射下能自行分解出自由移動的電子,能將空氣中的氫氧化物激活成為活性OH基因,將許多有害物質和油漬物質分解成氫氣和二氧化碳,從而實現對空氣的消毒和對玻璃表面的清潔。同樣的,對于陶瓷材料、塑料材料都可以以類似的方式達到環保、清新空氣、凈化污染的目的。現在,新型的納米染料也已經取得重大突破,這使得對整個建筑污染最大的材料也得到了最好的控制,因此,隨著建筑材料范圍的更加擴展,納米技術在控制建筑材料污染方面的作用還會越來越大。
3.2 納米技術可以顯著增強建筑材料強度與韌度
現有建筑材料對材質剛性度的要求越來越高,使用復合材料構筑建筑材料已成為當今建筑業和家居裝飾業得一大特色和趨勢。傳統的建筑裝飾材料,秉承了質地脆、形象柔的加工工藝特點,深受人們的歡迎,但這也不能掩蓋其易損壞、易變形的一大事實,最終使其使用受到了較大的限制,只具有觀賞性不具有實用性。采用納米技術對建筑材料進行加工之后,情況完全不同,納米技術材料有助于裝飾材料內晶體顆粒的滑移,使材料具有超塑,通過納米技術是得SiC、Si3C4、ZnO、SiO2制成的裝飾材料具有高強度、高密度、高韌度的特性,在同類品中更具有易磨性和支撐性,最終達到建筑裝飾材料防腐、耐磨與美觀的統一。
3.3 納米技術開創性能特殊的光學建筑材料
納米技術在建筑裝飾材料中的運用,最有特色的一點體現在對光學材料的改觀上,納米材料具有特殊的抗紫外線、吸收和反射紅外線能力,當這種材料運用在建筑裝飾材料中,可以使得建筑材料具有抗光擾性和減少輻射。最新科學研究表明,TiO2、ZnO、SiO2在對波長為300-400nm波段具有很強的紫外線吸收能力,大大降低了紫外線對建筑材料的輻射和反射,進而保護人體免受紫外線的強輻射照射。除此之外,還有很多納米制材料對不同波段的紫外線強光具有抗輻射作用,對保護人體和家居起著重要的作用。
參考文獻
[1] 張志琨. 崔作林. 納米技術與納米材料[M].北京:國防工業出版社, 2000
[2] 汪一佛. 納米技術在建筑材料領域中應用[J]. 建材技術與應用, 2001,(4):9-12.
我國建筑行業隨著社會的發展也有很大的提升,因此人們對建筑物的要求也發生了一些變化,對建筑物的要求也不單單就現在質量上,還需要建筑物的整體美觀有合理改善。因此這就需要你在建筑施工之后對建筑物進行有效的裝飾。目前在對建筑物進行裝飾主要采用的裁量就是建筑裝飾材料,由于近些年來,我國對可持續發展有很高的重視,因此在建筑裝飾過程中使用節能環保新型材料也成為不可避免的一項工程。加上現在社會上應用的建筑裝飾材料自身功能也在不斷創新,在建筑裝飾中采用節能換把你新型材料也成為現在建筑行業研究的重點項目。
1 建筑裝飾中節能環保新型材料的市場需求
隨著現在社會上對建筑行業的重視程度逐漸提高,人們對在建筑裝飾過程中的材料選取也起到高度與重視。加上現在我國對節能環保建筑物的需求越來越多,這就從根本的角度上決定了我國在進行建筑裝飾過程中使用節能環保新型材料。但是由于這種材料在我國的發展時間還不是很長,其自身質量和種類上與國外一些國家相比還存在一定差距,也就是說我國現存在的節能環保建筑裝飾材料還不能夠全面參與國際競爭。
總的來說建筑裝飾節能環保材料在不斷發展過程中需要對其自身優勢進行合理提高,這就需要對這種材料在建筑施工中的一些基礎信息進行深入研究。使得這種材料在我國得到更廣泛的應用,全面滿足人們對建筑裝飾的需求。因此,要想保證這種材料得到更好的發展就需要在其使用范圍、數量和方式行進行全面分析,促使這種材料在我國建筑行業上得到更好發展。
2 建筑裝飾節能環保新型材料的種類和優勢
2.1 無甲醛類人造地板
在進行建筑裝飾的過程中,采用傳統裝飾材料進行建筑裝飾,經常會產生一些有害物質,比如甲醛等,這些有害物質的出現不僅僅影響建筑裝飾的順利進行,對人們的身體健康也有很大的威脅,因此需要在進行節能環保新型材料設計的時候能對這一方面進行全面考慮。目前在建筑裝飾中采用的無甲醛類地板能夠有效減少在建筑裝飾過程中產生的甲醛,實現建筑裝飾的安全性,對其發展起到非常重要的作用。
2.2 綠色類石材
在對建筑裝飾過程的石材也需要進行全面考慮,采用無放射性危害和加工便捷的石材對實現建筑裝飾的環保節能起到非常重要的作用。但是在目前社會上各種質量較差的產品出現,連最普通的石材也存在很大的污染性,因此這就需要對建筑裝飾中使用的石材進行合理選取,從而更好的實現建筑行業的發展。
2.3 環保類涂料
前面也清楚的提出了,人們在對建筑物質量要求提高的同時,對建筑物的整體美觀也有很高的要求。而要想促使建筑物自身美觀提升,最常見的方法就是使用涂料對建筑物進行粉刷。傳統的建筑材料盡管顏色比較鮮艷,但是其中含有大量有害物質,其在使用過程中對人們造成的危害也比較大。因此這就需要對在建筑裝飾中使用的涂料進行節能環保處理,從而提升建筑裝飾涂料自身的安全性。另外在最近幾年人們對建筑裝飾涂料功能方面也有很大的需求,因此在對建筑裝飾材料進行節能環保設計的時候,還需要對其功能提升做出全面考慮。
3 建筑裝飾節能環保新型材料的推廣與運用策略
3.1 建筑裝飾節能環保新型材料的推廣與運用要點
在建筑裝飾節能環保新型材料的推廣與運用上,不能盲目的進行,要根據實際情況開展,其注意事項具體如下:在保證建筑裝飾節能環保新型材料生產技術與施工技術的前提下,對建筑裝飾所用節能環保新型材料進行合理的選取使用,不能因為同是節能環保材料就隨意使用;建筑裝飾節能環保新型材料的推廣工作,要符合本地區建筑裝飾材料的現狀,不可以大而空的對建筑裝飾節能環保新型材料進行宣傳,要遵循市場規律,制定合理的宣傳方案。
3.2 建筑裝飾節能環保新型材料的推廣與運用完善策略
3.2.1 加大建筑裝飾節能環保新型材料的研究力度
建筑裝飾節能環保新型材料的研究,是保障新型裝飾材料開發與應用的關鍵工作。因此在建筑裝飾節能環保新型材料方面的研究,要充分結合國家在建筑裝飾材料上的統一標準、相關裝飾材料研究資金與研究進度、裝飾材料市場需求這些方面,對我國建筑裝飾節能環保新型材料的研究理清發展方向、增添研究動力、加快研究速度、提高研究效果,促使建筑節能環保新型材料的推廣與運用,在建筑裝飾材料的研究工作上得以保證。
3.2.2 進行建筑裝飾材料市場的宏觀調控
市場需求是影響建筑裝飾材料發展方向與發展內容的重要因素,國家政策是管控建筑裝飾市場的主要力量,因此為了使建筑裝飾節能環保新型材料得以加快推廣與運用,就必須得到國家在相關方面的政策支持與建設資金,為建筑裝飾節能環保新型材料的推廣應用奠定強有力的發展基礎。建筑裝飾材料的發展方向,需要國家對建筑裝飾材料市場做好考查、監督、管理工作,根據節能環保新型建筑裝飾材料的市場行情,制定科學合理的發展政策,從而保證我國建筑裝飾節能環保新型材料適時適量、高效生產。
3.2.3 積極學習與引進國外的建筑裝飾節能環保新型材料
我國建筑裝飾節能環保新型材料的推廣與應用,在時間、范圍、材料性能、材料質量、材料種類等方面,依然與國外存在著一定的差距,需要國內建筑裝飾行業的材料生產廠家、施工方,對國外先進材料與技術加強學習,積極引進相關生產設備與生產技術,結合我國建筑裝飾節能環保新型材料發展實情進行綜合分析與借鑒。另外,還要加深國內外建筑裝飾工作材料選取、材料研究在節能環保方面的技術交流與合作,為我國建筑裝飾節能環保新型材料的推廣與運用提供更多的思路。
結束語
目前人們對建筑物美觀程度的不斷提升,其建筑裝飾材料的安全性和節能環保也受到人們的高度重視。為了促使我國建筑裝飾行業的發展,就需要對其中使用的材料進行節能環保設計,這樣不僅僅能夠提升建筑物的整體安全性,而且對人們的健康也有很大的保障。因此這就需要對我國現存的建筑裝飾技能環保新型材料自身具備的優勢進行深入分析,從根本的角度上促使我國建筑行業得到更好發展。
參考文獻
[1]孫祖紅.建筑裝飾施工中節能環保綠色裝飾材料的應用[J].門窗,2013(6).
改革開放以來,我國社會經濟快速發展,人民生活物質生活質量得到了極大改善。但是,我們也不得不承認經濟快速發展引發的能源資源消耗,環境污染嚴重等社會問題,節能環保已成為當前我國國家發展的重要戰略指導思想之一。
在建筑行業領域中,特別是建筑裝飾材料,其作為保護建筑結構的一個重要組成,直接關系到建筑裝飾質量和外觀效果,加強其節能環保改性尤為重要,這也是決定建筑裝飾材料生產企業市場競爭水平的關鍵因素之一。國家也在逐步完善生態保護的政策,為了更好地完成國家規定的指標,建筑行業也必須在裝飾材料中選擇節能環保性強的新型材料。由此可見,加強建筑裝飾節能環保新型材料研發,對于提升建筑裝飾品質,改善建筑整體環境質量和促進建筑行業持續、健康、穩定發展具有顯著意義。
二、新型節能環保材料的特點
通常情況下,人們會把環保材料稱作綠色材料,綠色是環保的重要標志。環保材料從生產到加工都在堅持“環保原則”。在環保材料生產的過程中,生產人員引進先進的無污染生產技術,減少化學材料的使用數量,在條件允許的情況下,盡可能不在材料中添加化學成分。在材料達到使用年限以后,環保材料可以被回收,進行二次利用,這樣就減少了環境污染,降低了裝飾材料對人體的危害。西方國家使用環保裝飾材料的時間比較長,我國可以借鑒西方國家的先進經驗,提高我國裝飾環保材料的利用率。環保材料的成分都是無毒無害的,不會對人體造成任何傷害,材料在使用的過程中也不會釋放出有害物質,人們可以放心使用。
節能環保新型材料較普通建筑材料具有顯著的應用優勢,主要體現有 :
(1)節能環保新型材料的節能效果主要表現在材料具有的獨特性能、二次加工性能以及施工工藝等實現了能源消耗的降低,進而達到了節能目標。
(2)節能環保新型材料的綠色環保性能主要體現在材料自身具有綠色環保特性,在加工使用過程中不存在有毒、有害、輻射等物質排放,有效了改善了家居環境質量。
(3)節能環保新型材料的實用功能性主要表現在通過先進的工藝與相關技術手段,建筑裝飾材料在各項防護功能上有了極大的進步。
此外,節能環保新型材料在家居設計、裝飾材料搭配等應用方面較普通建筑裝飾材料同樣具有顯著優勢,已成為未來建筑裝飾行業發展趨勢。
三、建筑裝飾節能環保新型材料應用策略分析
建筑裝飾節能環保新型材料在推廣應用過程中,應充分結合建筑物結構特色和實際需求情況,特別是必須確保建筑裝飾節能環保新型材料生產技術和施工技術,對建筑裝飾所用節能環保新型材料進行合理的選取使用。因此,可以通過采取以下幾方面策略,實施對建筑裝飾節能環保新型材料的推廣與運用,具體有:
(1)不斷加強建筑裝飾節能環保新型材料研發力度,提升建筑裝飾節能環保新型材料研發水平,以滿足建筑裝飾節能環保新型材料市場需求。國家和政府應加大針對建筑裝飾節能環保新型材料研究配套資金、政策支持等,以促進建筑裝飾節能環保新型材料研究動力、速度和效率提高,為建筑裝飾節能環保新型材料推廣與運用奠定堅實的基礎。
(2)加強建筑裝飾節能環保新型材料的國家宏觀調控力度,根據我國建筑裝飾材料發展特點和實際情況,制定并實施相關的節能環保新型裝飾材料的發展政策,助推建筑裝飾節能環保新型材料推廣與運用。對于建筑裝飾節能環保新型材料發展來說,其主要動力來源于市場需求,而市場需求離不開國家相關政策支持和建設資金,這也是推廣建筑裝飾節能環保新型材料的必經之路。
(3)充分的借鑒國外相關建筑裝飾節能環保新型材料研究技術與經驗,特別是針對建筑裝飾節能環保新型材料類型、性能、應用范圍以及質量等進行研究。加深國內外建筑裝飾工作材料選取、材料研究在節能環保方面的技術交流與合作,為我國建筑裝飾節能環保新型材料的推廣與運用提供更多的思路。
四、新型節能環保材料的發展前景
前 言:近年來,環境污染問題日益嚴重,比如,汽車尾氣問題,霧霾問題等均給人民的生活帶來了十分嚴重的影響,甚至威脅到了人民的生命安全。在這樣的社會背景下,節能環保已是社會的一項熱門議題。選擇節能環保的建筑裝飾材料不僅能夠為人民的生活健康提供保障,同時,也可以提升建筑裝飾的效果,對保護環境良好以及節約資源均具有積極的促進作用。因此,科學分析和選擇建筑裝飾中的環保型材料尤為重要。
1 建筑裝飾中環保型材料的分析
對于建筑裝飾而言,污染因素主要包括物理污染、生物污染和化學污染等。其中,物理污染具體指的是因電磁、光或者放射等產生的污染,比如,電氣噪聲或者電腦、手機輻射等。此外,一些裝飾石材料也會產生一定的放射污染,例如,石材料中的放射元素會在衰變中形成“氡”,而“氡”則對人體具有比較大的危害; 生物污染具體指的是寄生在地毯以及木制品內的白蟻、螨蟲和其他細菌; 化學污染具體指的是來自建筑物自身、部分家具和裝飾材料所釋放出有害氣體所造成的污染,比如,室內裝飾材料中的膠合板、油漆、涂料等會含有苯、甲醛以及氨等有害、有毒物質。其中,甲醛會導致人體發生過敏反應,出現色斑、皮炎、水腫甚至引發鼻咽癌等嚴重疾病?;谏鲜鰡栴},為保證人類的生活環境健康無污染,就需要選擇使用新型的環保材料進行建筑工程的建設。新型的環保材料,主要是由固態廢物配合使用部分天然資源,并采用先進的清潔生產技術所生產出來的無污染、無毒害和放射性低的建筑材料,這些建筑材料可進行有效回收,有利于人體的健康和環境的保護。
2 建筑裝飾中環保型材料的選擇與應用
2.1 建筑裝飾中室內吊頂裝飾環保材料的選擇與應用
在進行建筑裝飾中室內吊頂裝飾環保材料的選擇時,由于各類木質的人造板會用到大量的膠粘劑,而膠粘劑中普遍含有甲醛等有害有毒的物質,因此,可選擇使用非木質材料的人造板材進行裝飾,比如,當前市場上有以麥秸為主要原材制作而成的飾面板材料,該種材料不僅質輕、耐用、防水、防蛀等優點,而且可以遠離甲醛等有毒物質的污染。
2.2 建筑裝飾中室內墻面裝飾環保材料的選擇與應用
對室內墻面進行的裝飾中,溶劑性的涂料雖然性能比較好,但是溶劑性的涂料具有較強的污染性,同時也具有浪費能源的缺陷,因此,可選擇使用水性涂料進行裝飾。其中,地面部分可選擇使用為水性環氧地坪以及聚氨酯地坪型的涂料,而內外墻則可選擇使用水乳乳氨酯以及有機硅丙烯酸樹脂型等。同時,室內也可選擇使用純紙壁紙、PVC 環保壁紙、或木纖維材料壁紙等,此類壁紙具有無毒無害且美觀大方的特點。
2.3 建筑裝飾中室內地面裝飾環保材料的選擇與應用
建筑裝飾中室內地面裝飾環保材料有很多種類,比如: 天然石材、地毯、地磚以及木地板等。其中,在選擇復合型木質地板時,應該選擇甲醛含量較低的種類; 選擇石材時,應該選擇不含放射元素材料的板材等。
2.4 建筑裝飾中照明系統的選擇與應用
近年來,市場中出現了各種新型的照明材料。其中,光導照明材料即為一種具有節能環保功能的照明材料,被得以廣泛使用。光導照明系統可對自然光進行收集再集合進行運用。光導材料的使用原理與太陽能光導原理相同,利用光導材料所收集的大量外來自然光線,通過照明系統中的漫射功能可被均勻分配至各使用點,實現了光源的合理配置,這也是光導照明系統與太陽能之間的不同之處。
2.5 建筑裝飾中合成石環保材料的應用
合成石主要是將建筑原材料所剩下荒料、廢渣、尾料以及礦石等進行加工再利用而生產出來的石材料。因此,合成石具有生產及采購成本低、可再利用的特點,得以在室內裝飾中廣泛使用。同時,合成石的外觀比較光滑美觀,因此,可以根據建筑裝飾的實際需求和環境對合成石進行雕塑雕刻,進而發揮出美化環境的效果,同時也實現了建筑裝飾材料節能環保的重要要求。除此之外,由于合成石中含有很多種類的金屬礦物質,因此,合成石也具有密度性強的優點。
2.6 建筑裝飾中玻璃材料的選擇與應用
在進行建筑裝飾中玻璃材料的選擇時,可以選擇使用鍍膜玻璃。鍍膜玻璃的低輻射原理具體指的是在玻璃外表添加多層金屬鍍膜和金屬混合物生產出來的一種新型的環保節能材料。鍍膜玻璃同時具有采光質量高、反光效果強、散熱快以及抗輻射等多種特性。使用鍍膜玻璃裝飾后,可以給人以視覺開闊的感受,同時,受到反光作用的影響,在炎熱的夏季,使用鍍膜玻璃可以將強烈的太陽光線反射至室內,進而為人們營造出舒適涼爽的室內環境; 在冬季,由于鍍膜玻璃具有低輻射的作用,使用鍍膜玻璃則可以為人們營造一個感覺舒適而溫暖的室內環境。
3建筑裝飾中新型環保材料的發展前景
3.1無害化
傳統的大多數裝飾材料在達到裝飾目的的同時會危害人體的健康,這些傳統材料其本身含有超標的有害物質,例如膠合板等會散發甲醛、合成纖維和塑料等含有苯,花崗石等石材含有氨,油性油漆、涂料中含有二甲苯等等,這些物質散發到空間環境中,很難在短時間內得到有效去除,容易給人體造成極大的損傷,甚至可能引發中毒、致癌等,因此用無害化的裝修材料來替代這些對人體有害的材料是建筑裝飾材料發展的必然趨勢,如用新型無粘接板材代替膠合板,用無毒害樹脂類產品取代傳統塑料制品,研發水性漆來取代溶劑型的油漆等,相信隨著科技的發展,會出現更多的無害化建筑材料,以實現裝修過程的全面無害化。
3.2環?;?/p>
傳統的建筑裝飾材料在生產過程中和使用后會向外界環境排放各種有害物質,這些污染物質對環境會造成較大的污染,隨著相關法律的不斷完善和人們環保觀念的增強,這些污染物逐漸被重視起來,因此今后建筑裝飾材料的市場準入門檻會逐漸提高,無環保認證的材料將不再被用于建筑裝飾中。
3.3節能化
傳統的建筑裝飾材料功能單一,只能滿足基本的使用要求,而隨著科技的發展,很多的裝飾材料都向著更加節能的方向發展,例如玻璃,已經從簡單的透光性的普通玻璃發展成為功能多種多樣的玻璃,如低輻射玻璃、真空玻璃等,既解決了通透性的問題,又降低了陽光的輻射傷害,并具有保溫的作用,因此可大幅降低室內暖通設備的使用量。
4 結束語
一、潛水環境特點
水下低溫這是常見的一種情況。季節變化大約5℃左右。在南緯40°與北緯40°之間的區域,240m深處平均水溫約比表面水溫低8.5℃,600m深處平均水溫約比表面水溫低14℃。由于水下溫度一般比海面低,而且水的導熱系數比空氣大25倍,水的比熱比空氣打1000倍,所以水下低溫對人體的影響要比水面大的多。北冰洋潛水的經驗表明,當海面氣溫-45℃時,冰下海水溫度為-1.7℃,要在這種冰水中潛泳,沒有適當的防護是根本不可能的。
著潛水服進行潛水作業時,潛水員體力(熱能)消耗很大,更需要加強保暖。潛水服的隔熱與許多因素有關,其中衣服的材料起主要作用,此外與衣服的厚度和外形也有很大的關系。
二、新型潛水服的發展:
1、潛水服的隔熱值:
①干式潛水服——用不透水材料制成,密封,水不能進入衣服內,使人體與衣服之間有一層空氣,以達到隔熱的目的。
②濕式潛水服——允許周圍的水進入衣服內,衣服與人體之間存在一層薄薄的水層。因此它的隔熱能力必然大大小于干式潛水服。
干式潛水服在深度較大,潛水時間較長的情況下,潛水員直立工作室頭部與足部之間大約存在0.2大氣壓的壓力差,這種壓力差迫使潛水服的氣體充脹于上半身,而使下半身衣服的隔熱效果變差。加上浸水多尿現象的存在,往往衣服內也會充滿水液,與濕式潛水服的效果相互接近。
水的壓力隨著深度的加深而增大,壓力增大會迫使潛水服的隔熱層被壓扁或壓薄,使它內部包含的靜止空氣層縮小,從而大大降低了它的隔熱效能。
近年來已設計出一些不受壓縮的泡沫材料,如用空心玻璃小珠加入材料中去(厚度約3cm,夾于兩層不透水的潛水服材料層之間形成三層結構),由于它不受壓縮,就不會在深水中明顯喪失其隔熱值,從而提高了它的保暖性能。
2、潛水服隔熱材料的要求
①熱傳導率盡可能低,至少不應超過氯丁橡膠(0.25kJ/m2·℃·h)。并在300m深度以內基本上不致因壓縮或其他原因而明顯影響它的隔熱值。
②應具有良好的柔韌、拉伸和懸垂性能,在-17.8℃的低溫環境中仍能基本保持上述性能,而不致明顯影響潛水工作效率。
③比重小、耐磨性好、撕裂強度高、不易燃、不透水、釋氣作用小。
3、提高抗寒能力
相對老式的密閉循環式潛水服,其內沒有空氣隔熱作用,它的防寒保暖作用較差,故更需注意防寒凍損傷。
新型通風式潛水衣,僅僅依靠潛水衣,潛水毛衣等尚不能抵御水下低溫的寒冷,就必須采取輔助加熱措施和特殊的保溫材料,例如參考通風和通水的高溫防護服的結構原理,采用衣服內通熱氣或熱水的辦法或者采用電熱服和金屬棉做的保暖內衣等,可以大大提高抗寒能力。
潛水員手部直接暴露在水中,加上潛水衣橡膠領口緊箍腕部,使手部血流不暢,局部感覺遲鈍,容易發生凍傷。因此在冬天潛水時戴上防寒手套。近年來使用電池加熱電阻絲的手套、襪子和衣服,效果也很好。
4、壓縮空氣應有適當的溫度和濕度
在低溫環境中,呼吸熱損失很值得重視,尤其是深潛水中,氣體壓縮后呼吸熱損失更為增大。防護的方法主要是使用加熱了氣體供人呼吸之用。在200m深的低溫水中工作,呼吸氣體加熱乃是必不可少的防護手段之一。
供給潛水服內的壓縮空氣應有適當的濕度,否則濕度過低會蒸發散熱,濕度過高加上水下低溫條件回事潛水員濕冷難受。
5、減輕潛水中的高壓環境
目前最常見的潛水衣布料有尼龍布和萊卡布兩種,這兩種布料的中央里布都是發泡橡膠,因此只要厚度相同,兩種布料所制成的潛水衣保暖效果都相同。相比尼龍,萊卡布在單位面積內的線數較多、針織較密,因此比較耐磨。
潛水愈深,壓力愈大。為了提供自由呼吸的條件,要讓潛水員呼吸與水下壓力相等的高壓空氣。高壓氣體對人的呼吸影響是首先值得重視的問題。由于高壓使得氣體密度和粘度增大,導致呼吸熱損失相應增大而造成。當氣體壓力增大時,呼吸氣體阻力按平方增大的,但人的呼吸用力是有限的,當呼吸阻力增大時,呼吸容量就相應地縮小。呼吸氣體容積縮小,人的體力活動能力也就相應的減小。當氣壓不斷增大時,呼吸氣體容積的縮小不然會達到一個臨界點,吸入的氧氣剛剛只能供給呼吸器官自身的需要,人體的其他器官就不可取得氧氣。水底透氣面料材料成為了潛水服開發設計研究的重要支點。
中圖分類號:TM08 文獻標識碼:A 文章編號:
建筑節能不僅是我國環保及節能政策的要求,還是我國社會經濟得以不斷發展的重要保證。對于建筑而言,建筑材料是基本的物質要素,所以,若想實現建筑的環保節能要求,則需要關注并解決建筑材料的環保節能問題。建筑材料的環保節能問題是一個復雜而系統的問題,要求生產和使用過程中盡量減少對環境的污染以及對資源的消耗。所謂環保節能型建筑材料指的是利用盡量少的資源(包括能源、原材料),并結合工農業廢棄物的利用,以較低的經濟成本制造出具有良好應用效果的建筑材料。
1.環保節能型建筑材料的發展現狀
1.1幾種環保節能型建筑材料
1.1.1廢棄植物纖維
廢棄植物纖維屬于一種生物資源,不僅具有可再生的特點,還具有多用途的優勢,主要包括以下三大類:1)農作物秸稈;2)廢棄木質材料;3)廢棄竹子。我國是一個發展中的農業大國,擁有極為豐富的廢棄植物纖維資源。由于兼具多種良好性能,所以,該種材料還有很大的性能潛力可供挖掘。相信在新時期環保節能型建筑材料的開發及應用中,該種材料將占據一席之地[1]。
1.1.2 石膏建材
石膏類建筑材料主要具有以下優點:1)石膏在鍛燒過程中所消耗的能量相對較低,僅為水泥的四分之一,石灰的三分之一,所以,在適當的部分采用石膏建材能夠大幅降低能源的消耗;2)相較實心磚及混凝土而言,石膏建材在用料方面較為節約;3)石膏建材可以循環利用,在此過程中,沒有建筑垃圾的產生;4)石膏建材不僅無毒無害,而且具有一定的耐熱性及耐火性。
1.1.3 粉煤灰
燃煤粉鍋爐在運行過程中將會產生粉煤灰這種工業廢渣,通?;鹆Πl電廠是粉煤灰的“制造大戶”。近些年來,我國粉煤灰排放量一直處于持續遞增的狀態。粉煤灰的大量排放帶來了諸多問題,不僅占用了大量的空間,而且給生態環境帶來了嚴重的威脅。目前,將粉煤灰應用于建筑材料是一個很好的解決辦法,如在制作燒結磚、空心磚或者墻地磚時,可摻加一定量的粉煤灰以減少赫土的用量。另外,粉煤灰也可用于某些陶制制品的生產,這對于環保節能型建筑材料的發展而言,具有非常積極的推動作用[2]。
1.1.4 泡沫玻璃
泡沫玻璃是一種既保溫又保冷的新型建筑材料,具有以下優點:1)環保;2)保溫;3)阻燃;4)隔潮;5)吸聲。泡沫玻璃的制作原料可以是平板玻璃,也可以是瓶罐玻璃碎塊,再加上生產環節沒有“三廢”的產生,所以,該種產品具有非常明顯的環保效益。目前,泡沫玻璃在建筑領域已經獲得了廣泛的應用,如被用來制作屋面、墻體或者天棚等。
1.1.5 膜材料
建筑用復合膜材料具有以下優點:1)透光性好;2)密度小;3)機械強度高;4)耐久;5)防火;6)保溫;7)抗紫外線。所以,在環保節能型建筑材料中,相關膜材料獲得了廣泛的應用。根據材質特點,可將建筑用膜材料可分為兩大類:1)PTFE類膜材料。在該種膜材料中,樹脂含量在百分之九十以上;2)PVC類膜材料。該種膜材料具有良好的透光率,其透光率可達百分之二十,即便是雙層膜建筑,其透光率也能保持在百分之八左右。由于膜材料的應用,到達建筑內部的透射光將被轉化為漫射光,不會產生濃重陰影或者刺眼眩光,為建筑內的各種活動提供了良好的條件,還有助于照明用電的大幅降低。另外,膜材料也具有良好的保溫隔熱性能。除此之外,膜材料還具有穩定的化學性能,不會帶來環境污染問題,也不會影響人體健康。膜材料由于具有上述諸多優勢,因而獲得了大力的推廣和應用[3]。
1.1.6 其他環保節能型建材
目前,世界各國都在致力于新型環保節能型建材的開發和應用。在此背景下,一種納米微膠囊相變材料問世,其主要成分為以下兩種:1)納米;2)微膠囊化的相變材料。在光催化條件下,納米能夠有效殺死病毒,能夠消除揮發性有機物,能夠消除無機有害氣體,因而,能在不通風的條件下凈化室內空氣。另外,微膠囊相變材料具有相變特性,能夠通過分子結構的轉變,進行吸熱或者放熱,如此一來,大大提高了室內熱環境的穩定性,降低了空調系統的開啟頻率,發揮了良好的建筑節能效果[4]。
1.2環保節能型建筑材料的應用
1.2.1在墻體及圍護結構方面的應用
復合型墻體是最為常見的節能型外墻。為節能型外墻選擇建筑材料時,既要考慮建筑材料的儲熱能力,還應考慮建筑材料的保溫隔熱性能。目前,空心砌塊與多孔磚是兩種節能效果良好且應用廣泛的墻體建材。采用空心砌塊構筑墻體時,可向空隙中填加膨脹珍珠巖、散狀玻璃棉或散狀礦物棉等松散填充絕熱保溫材料,這樣一來,不僅能夠有效降低墻體的導熱系數,還能夠有效控制砌塊之間的對流換熱作用。除此之外,在高壓縮空氣的幫助下,將玻璃棉(塊狀或者絮狀)吹填到空心砌塊墻體的空腔中,并使其密實,也能夠發揮良好的保溫隔熱效果。加氣混凝土也是一種應用較為廣泛的環保節能型墻體建材。加氣混凝土不僅在生產環節耗能較少,而且具有良好的保溫節能效果。加氣混凝土應用范圍較廣,既能應用于內外墻體,又能應用于屋面、樓層,還能應用于平坡屋面。無論是民用房屋建筑,還是工業建筑,均可見到加氣混凝土的應用。在建筑圍護結構的施工中,通常采用那些質輕且高效的保溫材料,以達到降低建筑能耗的目的,如玻璃棉、巖棉以及泡沫塑料等[5]。
1.2.2在屋頂、地板及門窗方面的應用
為屋頂選擇環保節能型建筑材料時,一般選用玻璃棉或者礦物棉氈。上述保溫材料能夠和裝飾貼面一起復合成屋頂天花板,能夠有效降低閣樓空間和屋頂天花板之間的導熱系數,從而發揮了良好的保溫隔熱功能[6]。
在我國高能耗建筑中,門窗能耗的占比是非常驚人的,甚至高達總能耗的百分之四十,由此可見,做好門窗的環保節能工作是十分重要的。相較鋼門窗、木門窗或者鋁合金門窗而言,塑料門窗在隔熱性能方面要好的多。另外,在塑料門窗制造過程中,由于采用了清潔生產技術,因而,制造出來的門窗還具有無毒害、無污染以及無放射性的優點,不僅符合環保及人體健康的相關要求,也符合目前流行的“綠色建材”的概念。所以,塑料門窗被劃分到了環保節能型建筑材料的行列。
2. 環保節能型建筑材料的發展策略
2.1充分利用可再生資源
隨著資源的日益緊張,充分利用可再生資源已經成為發展環保節能型建材的重要內容。作為建材生產企業,不僅要重視資源的節約,也要重視資源的回收利用。目前,我國每年都會產生大量的工業廢渣以及生活垃圾,針對這一塊做好相關的回收利用工作,不僅能夠降低對環境的污染,而且能夠減少資源浪費,這正是當今可持續發展理念所提倡的。
2.2充分發掘新材料新技術
充分發掘新材料、新技術,并將它們應用到實踐中去,這是發展環保節能型建筑材料的根本所在。護結構的熱損耗占據了建筑總能耗中的絕大部分,而墻體又是護結構的主要組成部分,所以,發展外墻保溫技術及節能材料具有非常重要的現實意義。在外墻施工時,建議采用內保溫施工技術,即在外墻結構的內部加做保溫層,不僅施工方便,而且工期較短,另外,該項技術已經較為成熟,檢驗標準體系也較為完善[7]。
3.結語
發展環保節能型建筑材料,是一個經濟問題,更是一個國家實現可持續發展的戰略性問題。無論是政府,還是媒體都有責任和義務對大眾進行正確宣傳和引導,讓所有人都意識到發展環保節能型建筑材料的重要性和必要性,從而獲得社會各界的大力支持,只有如此,我國環保節能型建筑才能獲得更好的發展。建設行政主管部門應該加強監管力度,將環保節能工作落到實處,使建筑真正實現降低造價、節約資源以及環境友好的目的。在新時期,發展環保節能型建筑材料具有非常重要的現實意義。
參考文獻:
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中圖分類號:TV431文獻標識碼:A文章編號:1672-1683(2013)04-0178-04
1研究背景
瀝青混凝土心墻壩[1]是土石壩的主要壩型之一,作為一種經濟和非常具有競爭力的壩型越來越受到國內外相關專家和工程界的重視。大壩主體由堆石或礫石組成,中間設置的瀝青混凝土心墻起防滲作用[2-3]。由瀝青、礦料與摻合料等原材料按適當比例配合后經加熱、拌和以及壓實或澆筑等工藝成型的瀝青混凝土,具有良好的適應變形能力、抗沖刷能力、抗老化能力、裂縫自愈能力、嚴寒條件下亦可施工以及整個心墻無須設置結構縫等優點[4]。因此,瀝青混凝土被廣泛的應用于水工結構防滲體上,特別是在寒冷地區的土石壩內防滲墻上[5]。
但在土石壩的設計中,試驗和設計大都是分開進行的,造成試驗和設計完全脫節。事實上,土石壩設計應該綜合考慮選取各參數的取值,然后進行計算,得到其參數對其工作性狀的影響;根據參數取值,進行指導調整土石壩的配合比設計,使大壩達到較佳的工作狀態。在有限元分析中,由于鄧肯-張模型的參數容易通過試驗獲得,因此該模型在國內外得到了廣泛的應用[6]。但是目前關于模型參數取值對土石壩瀝青混凝土心墻力學性能影響等問題的研究,還未見報道。本文擬采用鄧肯-張E-u模型[7-8],對新疆某瀝青混凝土心墻壩進行三維非線性有限元計算,主要是根據溫控參數折減法,研究模型的參數對瀝青混凝土心墻的最大水平、豎向位移及大、小主應力的影響,為瀝青混凝土配合比設計和數值計算提供參考和依據。
2心墻壩三維非線性有限元分析
2.1模型參數
針對新疆某瀝青混凝土心墻壩,壩殼料、過渡料、瀝青混凝土心墻和利用料均采用鄧肯-張E-u模型,通過三軸試驗,得到各種材料模型參數,見表1。其他部分為線彈性材料,其參數分別為:瀝青混凝土心墻基座的彈性模量E=25 GPa,μ= 0.167;基巖的彈性模量E=22 GPa,μ=0.21。
2.2三維有限元建模
壩體計算的典型橫剖面見圖1,攔河壩為瀝青混凝土心墻壩。大壩正常蓄水位1 474 m,壩高66 m,上游壩面坡度為1∶2.25,下游壩面坡度為1∶2.0。瀝青混凝土心墻壩以壩料強度、滲透性、壓縮性、施工方便和經濟合理等為原則進行分區,除瀝青混凝土心墻外,大壩其他部位共包括壩殼料區、過渡料區、上游圍堰、利用料及排水料區。
根據壩體分區特點,對壩體進行建模,橫河向和順河向、鉛直方向分別為建模的X、Y、Z軸方向。對壩體進行有限元網格剖分時,在心墻與過渡料、心墻與基座的交界面設置了薄層單元。大壩的有限元網格總單元數26 324個,總結點數29 744個。
考慮到壩體施工為分層填筑和堆石體等材料的非線性特性,壩體荷載采用逐級加載的方式,壩基作為已存在的部分(只具有初始應力),瀝青混凝土心墻和攔河壩堆石體同步填筑。計算按壩體施工填筑的先后順序分9級來模擬,壩體填筑完成后,分8級施加水荷載,水壓力以面力的形式作用在瀝青混凝土心墻上游面上。
2.3瀝青混凝土心墻壩三維有限元分析
根據三軸試驗結果(表1),采用鄧肯-張E-u模型對瀝青混凝土心墻壩進行了三維非線性有限元分析,得到大壩滿蓄期的水平、豎向位移和大、小主應力等值線,見圖2至圖5。
根據大壩的有限元分析,可以得到如下認識。
(1)心墻最大沉降,滿蓄期為16.18 cm,竣工期為17.51 cm,沉降最大值均位于壩體中軸線偏下游約1/2壩高處,見圖2??⒐て谛膲ψ畲笏轿灰祈樅酉?,上游為5.02 cm,下游為8.15 cm。由于水壓力的作用,心墻順河向位移向上游減小,向下游增大,最大值分別為4.19 cm和9.35 cm,見圖3。
(2)圖4、圖5分別為大壩最大橫剖面在滿蓄期大、小主應力等值線圖。由圖可知,壩體大、小主應力最大值均出現在壩底部中軸線兩側。滿蓄期時上游壩體的大、小主應力比竣工期時要小,最大值分別為1.295 MPa和0.663 MPa。因為,滿蓄期上游壩體受到浮力影響,堆石體有效容重減少,大、小主應力均減小。在瀝青混凝土心墻部位沒有出現拉應力。滿蓄期,心墻大主應力的最大值為1.857 MPa、小主應力為0.933 MPa。
3瀝青混凝土心墻材料參數對其工作性狀的影響3.1溫控參數折減法
在通常的有限元分析程序中,需要在輸入文件中給定材料參數。研究材料參數對心墻性能影響時,需要反復修改文件中材料參數的值,然后再進行計算。每一組參數都要重新輸入,計算比較繁瑣。在大型通用有限元程序中,可以利用其現成的材料參數可隨溫度場變量的變化而變化的功能,定義材料參數指標f隨溫度場的變化而變化。函數式為f(θ)=f(θ0)×(1.2-0.1θ),f(θ0)為材料參數初始值。此時溫度場只是一個變量場,不代表實際的溫度,只是起到帶動材料參數變化的作用[9]。在有限元靜力分析中的時步不代表真實的時間,而是只代表“載荷”的變化過程。當時間t由0增加到1時,定義溫度場θ隨時步t也由0增加到1,θ(t)=t,即實現材料參數與時步t的一一對應的關系,并隨著t的增加而線性折減。 該過程均由有限元軟件自動完成,不需要重新編制程序或人為重復輸入材料參數進行再計算的過程。
3.2心墻參數對瀝青混凝土心墻工作性狀的影響分析
針對鄧肯-張E-u模型的8個參數,采用溫控參數折減法(t=0,1,2,3,4)對瀝青混凝土心墻壩(滿蓄期)進行了數值模擬計算,每一組通過改變其中一個參數,保持其他參數不變,來討論心墻參數對瀝青混凝土心墻最大水平、豎向位移和大、小主應力的影響。
通過有限元計算,得到鄧肯-張E-u模型的參數變化對瀝青混凝土心墻的最大水平、豎向位移和大、小主應力的影響曲線,見圖6。
圖6為鄧肯-張E-u模型的8個參數變化對瀝青混凝土心墻的最大水平、豎向位移及大、小主應力的影響曲線。分析后可得出如下結論。
(1)由圖6(a)、(b)可知,隨著黏聚力c值的增加,瀝青混凝土心墻的最大水平和豎向位移均減小,豎向位移要比水平位移的減小幅度大。大、小主應力呈現非線性增加,但增加的速度較緩。
(2)圖6(c)、(d)為內摩擦角φ的增減對水平、豎向位移及大、小主應力的影響曲線。隨著內摩擦角φ值增大,心墻最大水平位移和豎向位移均為減小趨勢,當內摩擦角φ值為25.2°時,水平最大位移為5.22 cm,最大豎向位移為15.17 cm;當內摩擦角φ值增大到27.7°時,此時水平最大位移為5.12 cm,最大豎向位移減小到13.96 cm。內摩擦角φ值增大對小主應力的影響很小,幾乎沒有影響。大主應力隨φ值增大呈線性增加趨勢。
(3)由圖6(e)可知,初始模量基數k的變化對瀝青混凝土心墻的最大水平和豎向位移的影響較為顯著。當參數k值增加時,心墻的最大水平和豎向位移均減小。當參數k為825時,最大水平和豎向位移分別4.49 cm和13.31 cm;當參數k值達到900時,此時最大水平和豎向位移分別減小到3.35 cm和11.12 cm。k值對小主應力的影響很小,對大主應力影響較大,隨k值增大呈線性增加,且增加的幅度很大,見圖6(f)。
(4)參數n對心墻的最大位移影響,見圖6(g)。初始切線變形模量Ei與圍壓力σ3成指數關系,參數n為初始模量指數。當參數n增加時,心墻的最大水平位移在增加 ,豎向位移在減??;大、小主應力均增加。但n值的變化對水平、豎向位移及大、小主應力的影響較小,見圖6(h)。
(5)由圖6(i)、(j)得出,當破壞比增大時,瀝青混凝土心墻的水平和豎向位移都相應增大,但豎向位移增加速度較快;大、小主應力隨Rf的增加而減小,破壞比Rf對大主應力影響較大,對小主應力的影響很小。
(6)圖6(k)反映了水平和豎向位移隨參數G值的變化規律,變化幅度較大。位移隨G值增大而減小,且參數G越小,對位移的影響程度越大。參數G對大、小主應力影響都比較明顯,見圖6(l)。從變化趨勢得出,參數G的影響比較大,是該模型的主控參數之一。
(7)參數F和D值的變化對水平和豎向位移的影響都比較小,對大、小主應力的幾乎沒有影響,見圖6(m)至(p)。最大豎向位移隨參數F和D的增大而減小,最大水平位移隨參數F的增大而減小、而隨參數D的增大而增大。
4結語
基于鄧肯-張E-u模型對壩體的各部分材料進行了三軸試驗,根據試驗所得模型參數,對瀝青混凝土心墻壩進行三維非線性有限元計算?;跍乜貐嫡蹨p法,分析了鄧肯-張E-u模型參數對瀝青混凝土心墻的最大水平、豎向位移及大、小主應力的影響。結果如下:(1)黏聚力c、內摩擦角φ、參數k和G對心墻的最大水平、豎向位移及大主應力的影響較大,對小主應力的影響不明顯;(2)破壞比Rf、參數n、D和F對最大位移和大、小主應力的影響相對較小。
通過計算分析,得到瀝青混凝土心墻壩的參數對其工作性狀的影響,大壩設計應綜合考慮各參數的取值,調整瀝青混凝土心墻壩的配合比設計,使大壩達到較佳的工作狀態。
參考文獻:
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