发展新型墙体材料对减轻墙体自重的重要意义有哪些？
建筑物承担的竖向荷载除活载之外,主要是承重结构的自重和非承重构件的自重及装饰材料的自重。要想优化房屋结构设计,必须减轻这些构件的自重,选用新型建筑材料势在必行。
首先,减轻承重结构自身重量。建筑物承重结构自重在建筑总重量中所占的比例因不同结构体系不同,一般占总重量75%左右。因此,减轻高层建筑物承重结构的自重是十分必要的。可通过提高材料强度,缩小构件的断面尺寸以及降低材料容重的方法。在钢材产量丰富的国家中,建造高层建筑常采用钢结构,这是因为钢的强度高、重量轻等特点,避免了粗梁大柱,同时也节省出大量的使用面积。若高层建筑采用钢筋混凝土结构,必须重视采用高强轻质混凝土,来降低承重结构的自身重量。目前,国际、国内就发展高强轻质混凝土而言,一是要高标号水泥,二是要发展人工轻骨料,代替普通混凝土中的砂石骨料,人工轻骨料包括人造轻质粗骨料和人造轻质细骨料两种。其中,人造轻质粗骨料有锻烧的膨胀页岩、黏土和板岩、用机械法或水射法生产的膨胀炉渣以及烧结的粉煤灰。其中,以锻烧的膨胀页岩形成的页岩陶粒和烧结黏土形成的黏土陶粒及粉煤灰陶粒应用最为广泛。
新型墙材的使用使得结构构件无论从断面尺寸还是单位容重都大大减少了,不但减轻建筑物自重,而且优化了结构设计、提高了建筑经济性,使其结构自重降低,且具有良好的经济效果。
其次,减轻非承重构件及装饰材料的自重。高层建筑除减少承重结构自重外,还要改进非承重构件,这些构件只起到保温、隔热、隔气、隔声的作用,所以对非承重构件更要大力推广轻质材料。如
加气混凝土、
轻质混凝土、
石膏板、石棉板、矿渣棉板、塑料板等。比如加气混凝土就是一种利用工业废料形成的容重低的轻质多孔材料,产品成本低、保温性能好,又能大幅度降低建筑物自重,240mm厚的加气混凝土墙相当于640mm厚实心砖墙的保温效果,采用它来作外围护墙及内隔墙既可节能,又可减轻自重,从而优化了结构设计。新型的石膏板、石棉板以及塑料板具有很多独特的优良特性,重量轻、强度高、可塑性好、耐腐蚀性、绝缘性好等,因而在高层建筑上的使用越来越广泛。另外,随着人们物质文化生活水平的提高,人们对办公、居住环境条件的改善,所需的建筑装饰材料也日益得到了广泛的应用,传统的装饰材料已不能满足建筑装修日益增长的需要,市场上涌现出许多人工合成建材、绿色环保建材等新型的装饰材料,选用新型建筑装饰材料,不但达到装修效果,而且在一定程度上起到建筑节能的作用,减轻了建筑物的自重,优化了房屋结构设计和提高建筑经济性。