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纺织材料在建筑及土木工程领域的应用

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纺织材料在建筑及土木工程领域的应用

纺织品在建筑领域的应用比较广泛，已经有近半个世纪的历史。但是，我国将纺织材料应用在建筑以及土木工程领域的广度比较浅，和一些发达国家相比还是有一定距离的。发达国家在建筑以及土木工程领域使用纺织材料的概率是15%，但是我国不足1%，可以看出来差距明显。因此，纺织材料在建筑以及土木工程界的使用前景比较好，发展的空间也很大。

1.建筑用纺织材料的种类

建筑以及土木工程领域离不开纺织材料，一般纺织材料会作为基体材料在制作建材的过程中会使用。此外，还需要一些土层和复合的工艺。

1.1篷帆布材料

在上个世纪90年代期间，我国的篷帆布材料获得了很大的增长，达到13%。篷帆布主要被用于遮盖阳光，此外还具有美化的作用。到了2001年，我国耗用篷帆布的量继续加大，达到27万吨。根据这样趋势，在2014年使用量会达到60万吨左右。短纤维是篷帆布的主要构成材料和成分，未来该成分极中会有长丝，因此长丝和短纤维是主要的成分。当下，高强涤纶双轴向经编织物，主要使用聚氯乙烯涂层，因此具有很大的优势，不仅可以防水、阻燃、透气性好，而且质量轻而薄，使用的时间长。因此，获得了广泛的应用，比如：建筑、土木以及交通灯领域。

1.2膜结构材料

膜结构材料是20世纪发展起来的一种新型建筑材料形式，一般在屋顶中使用。目前，膜结构材料在国内的使用范围比较广，也得到了较好的发展。据有关的数据，仅仅在2011年我国就有20万平方米的建筑中使用了该材料。2008年的奥运会以及2010年的上海世博会中就有大量的体育场馆和展览馆使用了膜材料。，一些购物中心、候机（车）室、库房以及温室生产基地的屋顶、侧墙等也使用了该材料。预计今后的膜材料在建筑以及土木工程中的应用比例会不断的上升，达到6%左右。

我们可以对常见的膜材料进行分类，可以分为两类。一类是是以涤纶织物为基础的材料，之后在表面进行PVC涂层。第二类是以玻璃纤维织物为基础材料，之后使用PTFE进行涂层。第一类材料使用的寿命一般在15年左右，因此可以在临时性以及半永久性的建筑中使用。而第二类的使用时间比较长，因此可以在永久性的建筑以及土木结构中使用。

1.3防水材料

在传统的建筑中，纸质油毛毡一直占有很高的比重。这种防水材料也有一定的缺点，即渗漏会常常发生，因此目前油毛毡的使用概率和范围并不是那么的广。当下，以聚酯纺粘无纺布为胎基的防水材料的成本较高，因此价格比较高。因此，从经济性方面考虑，改性沥青防水卷材使用的范围比较广。该材料的基础材质是聚酯短纤针刺无纺布以及玻璃纤维。之后，进行改性，就可以将其涂盖在胎集上了。在两面可以覆盖上聚乙烯膜，这些聚乙烯膜既可以是粉状、粒状，也可以是片状的。此外，还需要涂盖上板层和铝箔等保护层。

聚酯纤维胎基的需求量是非常大的，每年在3万吨以上。而国外使用范围较广的是玻璃纤维胎沥青毡，其中美国的使用概率达到了85%，而我国不到6%。可见，玻璃纤维胎沥青毡在我国有着不错的使用前景。

1.4纤维增强复合材料

传统的建材具有一些缺点，比如会给环境造成一定的污染，造成能源的紧张。因此，可以使用纤维增强复合材料来缓解这一状况。碳纤维、玻璃纤维以及微机芳纶在纤维增强复合材料中占据的比例较大。在对这些纤维进行加工后，就可以广泛的使用了，比如：建筑的梁、屋架以及柱中。

此外，在制作水泥材料时可以使用碳纤维材料。这样，结构材料的质量就会有效的降低，而且水泥材料的一些性能也会得到改变，比如：抗压、抗弯强度以及抗拉等力学性能。

在建筑装饰的板材中可以使用高性能天然纤维增强复合材材料，该材料在抗拉强度方面具有明显的优势。此外，可降解、可回收，价格低廉以及吸湿性好。

目前，麻纤维复合材料在我国才刚刚起步，但是在国外的使用范围则比较广。而竹纤维复合材料无论是在国内还是在国外，起步都比较晚。

1.5柔性电子纺织材料

柔性电子纺织材料在建筑界的使用范围比较广，特别是柔性开关。柔性开关使用的技术是SOFTswitch。该材料是用弹性电阻的物质构成的，因此一般状态下是绝缘体。但是，如果受到挤压或者是扭曲，其电阻值就会变低。导电性织物使用的生产方式是传统的生产方式，比如：织造、印花以及刺绣。柔性电子纺织材料的电阻具有很大的变化性，变化主要和施加的压力有关。

2.建筑用纺织材料的发展策略

我们既要让资源得到充分的保证，也要将材料的特性提高，比如：材料的力学性能和环境友好性。建筑物和人类有着密切的关系，因此要有“绿色”的标准。

2.1保证资源

我国聚酯工业的起步晚，因此发展比较滞后，无法大量的提供建筑用纺织材料。这就需要我们提高生产的水平，引进先进的科技，这样产量才会提高