摘要:

水泥基复合材料是以水泥作为主要胶凝材料和基体，通过各种复合措施制成的高性能无机材料，如纤维混凝土、高性能混凝土等。由于其具有优异的物理力学性能和耐久性，因而广泛应用于结构工程、建筑构件和制品制造等。功能化是水泥基复合材料近年来的主要发展方向，不仅促进了本学科发展，而且通过与其他学科交叉，赋予水泥基复合材料更多的技术内涵和应用价值。本文简要介绍功能型水泥基复合材料的研究进展。

水泥基复合吸声材料

近年来，水泥基复合材料在吸声降噪领域的应用研究进展迅速。采用物理成孔技术、掺杂技术、结构堆积技术和梯度层合技术等优化水泥基复合材料的表面和内部吸声结构，形成大量开口孔、孔结构细密且相互连通的水泥基复合吸声材料。主要有水泥基块体吸声材料和水泥基板状吸声材料两大类。

水泥基块体吸声材料通过砌筑直接形成声屏障，通过对其块型、结构、表面状态进行优化设计，使其吸声面具有良好的吸声性能。水泥基块体吸声材料背面可加工成各种装饰面（如劈离、凿毛等），提高声屏障的装饰性能。代表性产品有吸隔声砌块、单元式吸声砌块、轻质陶粒混凝土砌块、高效吸声装饰块等。由中国建材总院和武汉天博环保科技发展有限公司联合研制的具有种植钵的环保型吸声墙体砌块，于2003年应用于襄樊高速公路武当山段声屏障工程，降噪量大于10dB,同时具有装饰和种植功能。

水泥基板状吸声材料在现场直接拼装形成声屏障，其迎声面形状、构造和表面状态均可按设计要求进行优化，从而具有良好的吸声性能。水泥基板状吸声材料质量较轻，施工方便，特别适用于各类桥梁声屏障工程。代表性产品有水泥珍珠岩吸声板、发泡陶粒混凝土吸声板、木材泡沫水泥吸声板等。由中国建材总院和北京泰科立高新技术有限公司联合研制的无机高效复合吸声板将应用于深圳轻轨吸声式疏散平台工程，目前正在施工。

由中国建材总院主持完成的国家“863计划”项目《交通路网用水泥基复合吸声材料的研究》，于2005年通过原建设部科技司组织的部级鉴定。研究成果水泥基木梗复合吸声材料以木质纤维材料构架为吸声主体，通过优化内部吸声结构，设置表面强吸声结构和吸声材料---背板空腔共振吸声结构辅助吸声，提高吸声降噪效果。通过混杂增强、板（网）状材料增强、界面强化和组成优化提高复合吸声材料物理力学性能和耐久性。至今已在数十个吸声降噪工程中使用5万多平方米，显著改善了大型交通路网的周边声环境。该成果获2006年度北京市科技进步三等奖，2007年获国家发明专利。

水泥基复合保温隔热材料

随着我国建筑节能工作的全面推进，对保温体系用保温隔热材料提出了新的需求，如热工性能好、性价比高、耐久性好、施工方便，水泥基复合保温隔热材料能满足这些要求，因此近年来研究与应用工作取得显著进展。通过内部成孔、掺加超轻集料、优化组成与配比等措施，降低水泥基复合材料密度，赋予其良好的保温隔热性能，同时保证基本使用性能和耐久性。主要有泡沫混凝土、保温砌筑砂浆、水泥-EPS复合保温材料等。

近10年来，泡沫混凝土在我国发展迅速。从原材料、生产工艺与装备、应用技术到标准，已形成了相对完整的生产应用技术体系。近年来，利用泡沫混凝土中含有大量封闭孔隙，从而表现出良好的保温隔热性能的特点，将研发方向从轻质材料和轻质结构材料扩展到保温材料，并取得成功。中国建材总院先后研制成功WYC10型泡沫发生器、CCW-2008型混凝土泡沫剂、FA泡沫混凝土憎水剂、密度为300kg/m3-900kg/m3的保温隔热用泡沫混凝土，制定行业标准《泡沫混凝土砌块》（JC/T1062-2007），正在制定《屋面保温隔热用泡沫混凝土》行业标准。泡沫混凝土已广泛用于屋面保温隔热工程、外墙外保温工程、地暖隔热工程、自保温建筑砌块和复合墙体填充材料等。

水泥基墙体屋面复合保温材料是中国建材总院承担的国家“十五”科技攻关课题《小城镇新型建材技术研究与开发》的研究成果，2005年通过原建设部科技司组织的部级鉴定。水泥基墙体屋面复合保温材料采用再生膨胀聚苯乙烯颗粒、无机复合胶凝材料，增强和改性组分，通过结构和组成优化设计，采用物理成孔技术、混杂增强技术、界面强化技术、增粘保水技术、掺杂改性技术等制备而成，具有优异热工性能、物理力学性能和耐久性。

该成果已实现大规模产业化，先后转让给国内10个省市区的22家企业，新材料已在江苏等13个省市区的数百个建筑工程的700多万平方米墙体和屋面保温工程中使用，获直接经济效益2.2亿元，利税6580万元，节约资金1640万元，回收利用废弃聚苯乙烯泡沫20.6万立方米。同时先后获中国建材集团公司科技进步一等奖、中建总公司科学技术成果奖，并被列为2006年全国建设行业科技成果推广项目。

保温砌筑砂浆是中国建材总院承担的国家“十一五”科技攻关课题《乡村建筑用经济型砌筑材料的研发与应用》的研究成果。该成果利用电厂炉底渣、粉煤灰为主要原料，研制成功干密度小于1100kg/m3、强度达到Mb5.0和Mb7.5、导热系数小于0.25W/（m·K）、抗冻性能D25合格，并具有优异的施工性能的砌筑砂浆，是节能复合砌块和加气混凝土砌筑最佳配套材料。利用保温砌筑砂浆砌筑墙体，可显著降低灰缝对墙体热工性能的影响系数。