浅析复合塑料建筑模板发展前景
0、引言 建筑模板是保证混凝土按结构设计要求浇筑成形的一种临时性模型结构。它要承受结构施工过程中产生的水平荷栽和竖向荷载，是混凝土结构工程建设中重要的旋工工具。在现浇混凝土结构工程中，模板工程的成本一般占造价的5％左右，搭设时间占工期的50％左右。所以模板的选用直接关系建筑成本、施工速度和工程质量。
1、建筑模板发展综述 改革开放之前我国建筑以砖混结构为主，建筑施工基本使用传统木模板。国际上常用的组合钢模板和木质胶合板模板在1978年才开始大规模应用于宝钢的建设过程中，此后在国家“以钢代木”政策支持下，组合钢模板得到迅速推广，占据了模板市场的半壁江山，传统木模板则逐渐被木胶合板取代。随着我国工农业生产的高速发展，木材和钢材每年的消耗量都十分惊人，于是1993年国家科委又将竹胶模板和钢竹模板列入国家级科技成果重点推广应用项目。进入21世纪后，随着科技发展和工程实践需要，又有多种新型模板问世，但占据市场的依旧是木、钢、竹三种材料构成的模板。2009年全国一年建筑模板使用量为5．85亿平方米，其中木胶合板模板市场规模为3亿平方米，钢模板市场规模为1．53亿平方米，竹胶合板模板的市场规模为1．22亿平方米。
2、传统建筑模板弊病 木质胶合板模板一直以来都凭借价格低廉的优势占据了建筑模板的大半市场。在建筑施工中普通的素面木胶板模板可以周转1—3次，双面覆膜木胶板模板周转10—25次。按1立方米木胶合板需消耗2．53立方米的原木计算，我国每年至少需砍伐1600万棵直径为30厘米的大树，方能满足目前建筑业木模板市场的需求。然而我国是世界上木材资源相对短缺的国家，森林覆盖率只有世界平均水平的3／5，人均森林面积不到世界平均水平的1／4，又因为木模板周转次数少，损耗快，树木生长速度慢，自1998年国家颁布禁止砍伐天然林的政策后，仅靠人工林提供的木材资源生产模板已无法满足市场需求。雨且木模板对木材资源的高需求既造成了对自然环境的破坏，也与绿色施工的思想背道而驰。 组合钢模板周转次数高，可回收利用，相对木模板更为环保。我国组合钢模板标准设计中模板体系的规格有125种，但是考虑成本和销售问题，大多数钢模板厂生产的规格只有40种左右。配件的规格有28种，一般厂家只生产3—4种，这就导致施工企业在钢模板旎工中会面临没有标准构件的问题，于是只能使用其它构件作为替代品，结果模板体系无法得到充分发挥作用，使用效果不佳，施工工效低，施工质量更难以保证。而且常用组合钢模板板面尺寸小、拼缝多，较难适用于大面积清水混凝土施工。加上钢模板单块质量大，施工中耗费的人力物力多，板面易锈蚀，清理工作量大，维修困难，施工中使用的配件种类多，辅助工时多，使用过程中易损耗，导致摊销费用增加。 竹胶板模板由于具有幅面大、强度高、耐磨、表面光滑、易脱模、拆模快、混凝土表面平整、反复使用率高、成本低等优点，在模板市场中也拥有了一席之地。但是竹胶合板对生产工艺和施工要求都比较高，一旦生产时胶合强度不够，使用时就容易分层开胶、损坏，降低反复使用率。胶合强度取决于所采用的胶粘剂质量及热压工艺。由于各竹胶板厂都是自己制备胶粘剂，而胶粘剂的质量又与生产过程中的各种反应条件的控制有密切关系，不同工厂不同时期生产的胶粘剂质量并不完全一样，很难保证其质量的稳定性。施工时如果表面处理不细致，就容易拆模后在混凝土表面留下竹席纹路。覆膜所用胶种不适当则会损坏混凝土表面。
3、复合塑料模板特点 建筑塑料制品的生产和应用能耗都远低于其他材料，如PVC的生产能耗仅为钢材的1，5，铝材的l／8，塑料门窗可节约采暖和空调能耗30％一50％。所以在模板市场推广应用塑料模板，是“以塑代木”、“以塑代钢”、节约资源、节约能耗的重要措施。塑料模板在国外得到了深入研究，德国MEVA模板公司在2002年就已经研制出周转次数超过500次的钢框塑料模板，清洗和修补方便，模板质量轻，但是初期投入较高，主要用于租赁，不易推广。所以可以大幅降低成本的复合塑料模板成为塑料模板中一个重要的研究内容。 复合塑料模板全部采用废旧塑料为主要原料，将这些废料按聚乙烯和聚丙烯分类，然后进行配比检测，测试其物理性能与相容性后合理掺混，粉碎成颗粒，再按要求添加阻燃、耐高温、抗严寒、抗冲击、抗弯曲的材料，在熔融状态下通过注塑工艺一次成型。 斯洛文尼亚EPIC集团公司研制开发了EPIC塑料模板体系。这种模板就是选用聚丙烯为基材，特殊纤维增强的复合材料，采用注塑模压成型，全套模板体系由7种规格模板和25种连接件组成。模板和连接件均采用复合材料制作，模板体系较完整，承载能力可达到40kN／mz，适用于基础、墙、柱、楼板等结构的模板工程。装拆速度快、施工简便。模板与连接件一起的质量仅为18—22kg／mz，最大的模板质量仅为17．6kg，100mz的模板及连接件的总质量只有22kN，搬运方面，节省人力，劳动强度低，并可以周转使用300次以上，报废后能够全部回收，再由厂家制作成新模板。 我国目前研制的复合塑料模板整体性好，吸水膨胀率小于0．06％，在水中长期浸泡也不会分层，可以保持稳定的板材尺寸。表面硬度高，韧性好，温度在一600C一130℃都能正常使用，加工性能好，可以采用任意连接组合，能承受各种施工荷载，施工过程中不易爆模。同时复合塑料模板耐水耐酸耐摩擦，易清洁，使用寿命长，用6年的衰老度仅为15％，一般可以正常使用8年以上，周转次数超过100次。而且复合塑料模板重量轻，施工方便，拆装快捷，节省人力和工时，利于组织施工，有效提高施工速度，对比国外同行还有广阔的发展空间。
4、复合塑料模板与传统模板的比较4．1复合塑料模板制作工艺简单，制作工序和生产设备都较单一，板材用热压机即可快速模压成形。而且采用废塑料为主要原料，我国每年的废塑料的年回收量为600万一800万Ⅱ屯，成本低廉，模板本身施工使用报废后能够全部回收，经处理后可以再生塑料模板或其他产品。对生产厂家而言，降低了生产成本，无需向施工企业支付处理报废竹、木模板的费用，还可以获得塑料模板10％的残余价值。钢模板生产需要大量机械设备和众多操作人员协作，生产率只有塑料模板的1／5，而且成本受国际铁矿石进口价格影响，一直居高不下。木模板与竹胶模板则受环保政策与植物自然生产速度的限制，难以突破产量的瓶颈，跟不上目前建筑业高速发展的需求。4．2复合塑料模板属于高分子材料，板面平整光滑，机械加工的板面平整度误差可以控制到0．3ram以内，厚薄均匀度好，厚度公差可以控制到-+0．3mm之内，符合浇筑清水混凝土模板的要求，浇筑后构件表面光滑美观，可以减去墙壁二次抹灰工艺，直接进行贴面装饰，有效缩减工期。同比之下的竹胶合板厚度允许公差达到9—12mm，且其测量方法一般为板四周测8个点，这8个点所测数据如果达到相应要求，则这块板的厚度即按相应的等级认定。 但由于竹胶合板生产所用的竹帘、竹席由不同地域不同农户手IJjnI，每片篾厚度都存在一定公差，多张竹帘、竹席叠加热压后，其厚度公差更为明显。即使所测8个点的厚度公差符合标准，8个点之外的部位还是可能超出公差范围，成为施工中的隐患。4．3塑料的热膨胀系数与混凝土相差很大，而且高分子材料与组成混凝土的材料具有不相容性，浇筑完毕后，随着温度变化及混凝土的凝固，塑料模板会与所浇筑的混凝土自动脱离，无须敲打或使用脱模剂即可轻轻取下。而钢材和混凝土的热膨胀系数相近，钢模板与新浇筑的混凝土往往会牢固地粘结在一起，脱模过程容易损坏混凝土。木模板拆卸时自身容易劈裂、损耗率较高。4．4塑料可塑性强，工厂能根据设计要求，通过不同模具形式，调整模板内衬的形状，生产出各种不同形状和不同规格的复合塑料模板。模板表面可以形成装饰图案，把精美的木纹、浮雕、大理石、花岗石等外饰面真实地表现到混凝土上，创造出更具建筑美感的混凝土表面。这种模板工程与装饰工程相结合的模式，这是其他材料模板均难以实现的功能。施工中塑料模板应用简便，塑料这一材料具有与木、竹一样的anT,I生能，可以采取钻孔，钉、锯、刨等手段进行现场拼接与修改，使用方便。4．5复合塑料模板拥有良好的耐水、耐酸、耐碱、耐腐蚀性能，并通过添加阻燃材料实现阻燃性。木模板和竹胶模板不耐腐蚀，不阻燃，且容易吸水产生变形，报废后不可再回收作为模板利用。钢模板可以回收利用，有一定阻燃性，但是容易遇水锈蚀，减少使用寿命。
5、结语 我国今年的建筑模板生产量预计在2．2亿平方米左右，而且市场规模随着城市化进程的加速还会继续扩大，复合塑料模板作为一种生产过程简便，无三废排放，模板到达使用寿命后可以回收再)jn-r反复使用的新型模板，必然可以依托其强度高、脱模简单、可塑性好、施工速度快、节能环保等优点，在强调绿色施工的现代建筑市场中得到更多的应用，具有广阔的发展前景，代表了模板行业今后发展的一个方向。。
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