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卷首语 | 建材腐蚀与防护——我们一直在路上
2019-06-19 14:04:31 作者:蒋荃 中国建材检验认证集团股份有限公司 来源:《腐蚀防护之友》

建筑腐蚀、耐久性与国民经济基础设施是一个国家的经济命脉,是国家坚持可持续发展的依托,并作为一个国家社会发展程度和人民生活水平的标志。但基础设施耐久性低所带来的巨大经济损失和附加的修复工程,却往往被人们所忽视。近年来,随着“建筑长寿命”和“百年建筑”的提出,配套建材高耐久性的需求日益凸显。因此环境对建筑材料制品的腐蚀性及其使用寿命成为建筑师和社会极为关注的问题。确定建筑物的耐久性是一个极为复杂的课题,首先需要开展建材及构件环境试验和耐久性评价,进而建立系统的建筑材料及构件环境适应性评价标准体系,才能真正实现建材和建筑长寿命及建筑安全性。

 

开展建材环境试验和腐蚀数据积累

 

工业发达国家从上世纪初开始建设各类环境的腐蚀试验站,已有上百年的历史。国际上先后出现了多个环境材料腐蚀试验中心,进行长期的材料腐蚀数据积累、组建数据共享网络系统、开展自然环境中材料腐蚀规律性和腐蚀产物对自然环境污染的影响研究。以美国为例,通过材料在本土自然环境中的长期暴露试验(大气 25 ~ 35 年、海水 20 ~ 25 年、土壤 40 ~ 45 年)和系统的研究,积累了大量的环境腐蚀数据。我国材料自然环境(大气、海水、土壤)腐蚀试验开始于本世纪 50 年代中期,经过众多腐蚀界前辈和工作者的不懈努力,目前已经建立了完善的材料自然环境腐蚀站网平台,进行了我国常用材料自然环境中长期、系统的腐蚀试验研究。其中,建筑材料的腐蚀投样工作由我们团队承担,并结合国家其它科研项目,积极围绕建材领域开展建材环境腐蚀材料投试与数据积累工作。先后投试了砂浆、混凝土、钢筋混凝土、防水材料、建筑涂料、建筑门窗系统、隔热墙材和功能装饰一体化板等多种建材产品,积累了大量建筑材料在我国典型环境中的腐蚀数据,建立了评价指标体系和建筑材料腐蚀数据库;并结合示范实验房屋建设,综合评价建材及构件的环境适应性。


致力于建材环境试验方法研究

 

我国地域广阔,环境条件多样,对材料腐蚀耐久性影响因素众多,如太阳辐照、温度、湿度、降雨量、腐蚀污染物等,这些环境因素相互影响、协同作用,将加速材料腐蚀。然而,现有的环境试验方法多是针对基础材料的,对建筑材料及构件的研究较少,且方法单一。而建筑构件的环境失效不是材料失效的简单叠加,建筑构件与环境的作用不仅包含了建筑材料与环境的作用,而且还包含材料之间的相互影响和构件装配方式与环境因素的协同效应。因此建筑构件的环境失效问题往往更为复杂。因此,本团队针对不同环境特点和建筑产品特性,建立了系列建筑材料及构件复合环境试验新方法,实现了建筑材料及构件在城市污染大气,强辐照湿热环境,寒冷、寒温、干热地区,冬季有冻雨地区,海洋大气环境下的环境适应性评价。并首次尝试针对建筑装饰涂层产品对我国大气环境进行腐蚀性分级,采用自然环境试验和人工加速试验相结合的方法评价建筑装饰涂层的耐久性,实现建筑装饰涂层耐久性分级。


致力于建材环境适应性评价标准体系建设

 

基于以上研究基础,开展了建筑材料及构件环境试验方法和耐久性评价标准研究,成立了建材行业建筑构件及材料环境条件与环境试验标委会,制定了典型建材及构件自然环境试验方法标准,建材及构件人工加速(单一环境、复合环境)试验方法标准,以及典型建材及构件耐久性试验与分级方法标准,初步建立了建筑材料及构件环境适应性评价标准体系。我们将通过后续的研究,丰富试验方法和评价技术,以形成完善的建材及构件环境适应性评价标准体系。


展望未来、迎接挑战

 

对于传统建材,我们已经开展了大量的试验研究工作,并初步建立了相应的评价方法和标准体系。但我国制造强国战略的实施,新型建筑材料的研究和应用也在快速发展,如高性能钢结构、特种水泥、特种玻璃、先进功能材料、结构 - 功能一体化建材、先进复合材料、装配式建筑等。虽然从十三五开始,我们已经开始围绕对建筑节能和室内环境改善作用明显的功能型建材产品开展环境试验和耐久性评价技术研究,但这还远远不够。一方面要深入研究功能型建材产品的环境适应性评价技术,另一方面要针对其它新型建筑材料开展研究,为新材料和新产品的研发和应用提供支持。


此外,随着国家“一带一路”建设战略的提出,中国企业积极投身一带一路建设,相关产品大量应用于一带一路建设工程。但一带一路沿线环境多样,与我国自然环境迥异,我们输出的建材产品在当地特殊环境和在长线工程多变环境下的腐蚀老化和耐久性问题亦不容忽视。因此非常有必要研究建材产品在一带一路沿线特殊环境的耐久性及环境适应性评价技术和方法,并制定相关评价方法标准,为中国企业“走出去”,以及相关产品在“一带一路”沿线国家和地区的安全应用服务。

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