【摘 要】 加氣混凝土砌塊作為新型墻體材料,已廣泛應(yīng)用于建筑市場。由于許多產(chǎn)品性能難以滿足建筑質(zhì)量而影響其應(yīng)用。通過對原材料的研究分析,采用嚴(yán)格的工藝制度,發(fā)明并研制出高性能加氣混凝土砌塊,增強(qiáng)了原有產(chǎn)品的性能,降低了干燥收縮值,有效地控制了砌塊在外墻使用中出現(xiàn)裂縫,充分發(fā)揮出其保溫隔熱的功效,促進(jìn)了建筑節(jié)能墻體自保溫技術(shù)的向前發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】 高性能加氣砼砌塊;保溫技術(shù)
建筑節(jié)能已成為建筑工程的重要技術(shù)問題,國家相繼出臺了多種法律法規(guī)、政策標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范技術(shù)措施。建筑物的節(jié)能其外圍護(hù)墻體起到了關(guān)鍵性作用,如何確保建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱保溫性能是建筑節(jié)能亟待解決的重大難題之一。目前,節(jié)能建筑墻體的保溫技術(shù)主要是外墻外保溫,常用的保溫材料則以擠塑板或保溫砂漿為主,這些措施雖然能滿足現(xiàn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),或改善墻體的保溫性能,但是仍存在許多隱患,如保溫措施達(dá)不到節(jié)能預(yù)計(jì)效果,工程造價高、施工工序復(fù)雜,保溫層與建筑結(jié)構(gòu)壽命周期不同步,且有些材料本身就是以石油為原料,或者制造時的能耗就高,不能實(shí)現(xiàn)節(jié)能、節(jié)材,循環(huán)發(fā)展。因此,建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工等單位迫切希望能夠選用單一的自保溫墻體材料以滿足建筑節(jié)能的要求,實(shí)現(xiàn)既節(jié)省工程造價,方便施工,減少質(zhì)量通病,又能確保與建筑物全壽命周期同步,為人們提供舒適、健康、安全、持久的居住、辦公和活動場所。
通過綜合比較后,外圍護(hù)結(jié)構(gòu)自保溫技術(shù)要優(yōu)于節(jié)能建筑外保溫、內(nèi)保溫技術(shù),應(yīng)成為當(dāng)今建筑節(jié)能措施的首選技術(shù),而建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)自保溫技術(shù)的關(guān)鍵則是要研制出理想的、符合要求的隔熱保溫墻體材料及其相配套的相關(guān)技術(shù),以形成完整的墻體自保溫技術(shù)體系。
1高性能加氣砼塊材
1.1加氣砼是隔熱保溫優(yōu)良材料。加氣砼是以地產(chǎn)材料為主要原材料生產(chǎn)的產(chǎn)品,資源豐富,產(chǎn)品具有輕質(zhì)、隔熱,保溫、隔音、防火、不滲漏、可加工性好等功能,屬新型墻體材料,是節(jié)能建筑理想的自保溫墻體材料,具有廣闊而深遠(yuǎn)的推廣應(yīng)用前景。目前,我國生產(chǎn)的加強(qiáng)砼塊材,根據(jù)制作原材料的不同而分為粉煤灰加氣砼和石灰砂加氣砼兩種,粉煤灰加氣砼抗壓強(qiáng)度高,而抗拉、抗折強(qiáng)度、抗凍性、耐久性不如石灰砂加氣砼,干燥收縮率也比后者大。石灰砂加氣砼的抗壓強(qiáng)度比前者低,干燥收縮雖低于前者,但還是偏高。至今產(chǎn)量最大、使用最多的是粉煤灰加氣砼。由于加氣砼本身某些材料性能的不足,加之應(yīng)用技術(shù)未完全配套,如生產(chǎn)制作時的質(zhì)量控制、建筑構(gòu)造、施工技術(shù)、配套材料等問題,極易使加氣砼砌筑的墻體開裂,經(jīng)粉刷后產(chǎn)生裂紋、起鼓等質(zhì)量通病,形成加氣砼砌塊主要用于內(nèi)墻、極少用于外圍護(hù)墻的局面,導(dǎo)致加氣混凝土隔熱保溫等優(yōu)點(diǎn)得不到充分的發(fā)揮,影響了加氣砼的聲譽(yù),限制了在建筑中的推廣應(yīng)用。
1.2高性能加氣砼是單一墻體材料。為了解決加氣砼在建筑上使用時產(chǎn)生的容易開裂的問題,使其成為節(jié)能建筑理想的自保溫墻體材料,據(jù)工程介紹現(xiàn)已研制出高性能加氣砼并已獲得國家發(fā)明專利。高性能加氣砼塊經(jīng)過多方總結(jié),具有上述兩種加氣砼的優(yōu)點(diǎn),同時,又克服了兩種加氣砼的不足之處。高性能加氣砼的抗壓強(qiáng)度高于石灰砂加氣砼和粉煤灰加氣砼,而抗拉、抗折強(qiáng)度與石灰砂加氣砼一樣高于粉煤灰加氣砼,生產(chǎn)過程中的成品率高,產(chǎn)品在運(yùn)輸及使用中破損率極小,耐久性和抗凍性優(yōu)于粉煤灰加氣砼,干燥收縮遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于石灰砂加氣砼,也比石灰砂加氣砼低得多。一般粉煤灰加氣砼的干燥收縮≥0.8mm/m(快速法,下同),石灰砂加氣砼的干燥收縮一般在0.7mm/m左右,而高性能加氣砼的干燥收縮僅為0.4～0.6mm/m,這就解決了現(xiàn)有2種加氣砼制品的缺陷,砌筑的墻體不再輕易開裂,粉刷后也不易產(chǎn)生裂紋和空鼓,同時,因其隔熱保溫性能好、耐久性好等特點(diǎn),在節(jié)能建筑自保溫體系發(fā)展中起到了積極作用。
使用高性能加氣砼作為單一材料的自保溫節(jié)能建筑墻體,施工方便、保溫造價低,能廣泛用作建筑物的外墻、內(nèi)墻及非承重墻、承重墻,并能實(shí)現(xiàn)外圍護(hù)墻體滿足建筑節(jié)能65%以上的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。由于其與普通蒸壓加氣砼砌塊的特性和外形尺寸一致,對檢驗(yàn)、設(shè)計(jì)、施工及工程驗(yàn)收等均與普通蒸壓加氣砼砌塊相同,可采用現(xiàn)行的國家和地方標(biāo)準(zhǔn),具有不可替代的、顯著的、長久的推廣應(yīng)用價值。
1.3高性能加氣砼塊材。高性能加氣砼塊材是由優(yōu)質(zhì)砂等多種原材料配制的輕質(zhì)、高強(qiáng)的多功能墻體材料,嚴(yán)格控制各種原材料的質(zhì)量,是獲得高質(zhì)量、高品質(zhì)產(chǎn)品的先決條件。高性能加氣砼具有良好的物理力學(xué)性能,如強(qiáng)度、收縮、堆積密度、隔熱保溫性能等取決于該制品中各種水化產(chǎn)物的含量和結(jié)晶度。其主要水化產(chǎn)物是硅酸鈣凝膠,托勃莫來石及少量的水化石榴石。C-S-H和C-S-H(1)對強(qiáng)度有較大的增強(qiáng)作用,托勃莫來石次之,水化石榴石對強(qiáng)度則無作用。膠狀水化硅酸鈣含量越高,收縮越大,托勃莫來石含量越高,收縮率越小。
砌塊的關(guān)鍵技術(shù)主要是制品中的托勃莫來石和水化硅酸鈣凝膠的含量最佳,以及在合理比例下,其他各種原材料的配比。同時,還要考慮各種工藝參數(shù)對制品性能的影響,確定合理的工藝參數(shù),并對生產(chǎn)工藝進(jìn)行調(diào)整。為了保持穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量,研究加入適量的外加劑來控制也是極其必要的。
據(jù)介紹在南通市華夏硅酸鹽制品有限公司進(jìn)行了試生產(chǎn),該公司成為首家專利使用許可企業(yè),制定了高性能加氣砼砌塊企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),通過技術(shù)改造、工藝調(diào)整,2005年10月該公司按企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)成功的實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn),現(xiàn)在進(jìn)一步擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,以滿足市場的需要。高性能加氣砼砌塊企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在許多性能指標(biāo)方面等于或高于國家標(biāo)準(zhǔn),如表1所示。
表1高性能加氣混凝土性能指標(biāo)
目前,全國有蒸壓加氣砼生產(chǎn)企業(yè)近600家,總設(shè)計(jì)能力超過4650萬m3,從2007年國家監(jiān)督抽查重點(diǎn)企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量檢查總結(jié)分析會上公布的情況來看,蒸壓加氣砼砌塊產(chǎn)品合格率僅為90%。而對按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的高性能加氣砼砌塊進(jìn)行測試驗(yàn)收,合格率已達(dá)到98%以上,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了現(xiàn)有蒸壓加氣砼生產(chǎn)企業(yè)的合格率,其產(chǎn)品的質(zhì)量優(yōu)勢十分明顯。
1.4高性能加氣砼砌塊的主要物理力學(xué)性能。批量生產(chǎn)的高性能加氣砼砌塊的各項(xiàng)物理力學(xué)性能,經(jīng)國家建材工業(yè)硅酸鹽制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心的檢測結(jié)果見表2。
表2高性能加氣砼砌塊各項(xiàng)物理力學(xué)性能指標(biāo)
2高性能加氣砼砌塊在工程上的應(yīng)用
高性能加氣砼砌塊具有較小的熱導(dǎo)率和相對于保溫材料較大的蓄熱系數(shù),達(dá)到一定厚度后,其單一材料外墻的平均傳熱系數(shù)和熱惰性指標(biāo)滿足使用單位地方標(biāo)準(zhǔn)《江蘇省民用建筑熱環(huán)境與節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(DB32/478-2001)對外墻節(jié)能的規(guī)定指標(biāo),不需要再在其墻體的外側(cè)或內(nèi)測符合保溫層,加之具有比其他保額材料相對高的強(qiáng)度,可以滿足框架結(jié)構(gòu)圍護(hù)構(gòu)造。
據(jù)介紹某辦公樓是一座10000m2的12層建筑,起初設(shè)計(jì)的建筑外墻保溫體系是外墻擠塑板外保溫,由于業(yè)主南通城建開發(fā)有限公司要求達(dá)到建筑節(jié)能65%以上的設(shè)計(jì)要求,則選用的擠塑板必然很厚,當(dāng)?shù)弥咝阅芗託忭抛员丶夹g(shù)能幫助實(shí)現(xiàn)愿望后,立即要求變更采用在保溫節(jié)能建筑技術(shù),從而實(shí)現(xiàn)了即降低了建筑工程造價,方便施工,又達(dá)到了保溫工程與結(jié)構(gòu)主體同壽命的目的。該工程建筑自保溫墻體材料采用240mm厚的高性能加氣砼砌塊(根據(jù)熱工計(jì)算,240mm的高性能加氣砼自保溫墻體完全達(dá)到節(jié)能65%的設(shè)計(jì)要求),墻體砌筑砂漿1∶1∶6混合砂漿,粉刷在噴漿后采用1∶1∶3混合砂漿打底,1∶1∶2.5混合砂漿面層。
為了保證高性能加氣砼自保溫技術(shù)的成功應(yīng)用,確保工程質(zhì)量,生產(chǎn)企業(yè)首先狠抓高性能加氣砼砌塊的產(chǎn)品質(zhì)量,嚴(yán)格按照高性能加氣砼砌塊的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行內(nèi)檢外驗(yàn),確保產(chǎn)品的合格率,砌塊制成后在工廠專設(shè)的庫棚內(nèi)至少存放20d以上,嚴(yán)格控制砌塊的含水率20%以下,不斷降低其干燥收縮值。為了減少砌塊至工地的破損,并免受雨水侵蝕,將砌塊堆放在專門制作的木托盤上,再外套塑體袋進(jìn)行包裝,然后貼上標(biāo)簽,才可送到工地,經(jīng)對以上工程項(xiàng)目應(yīng)用時的統(tǒng)計(jì),砌塊到工地未出現(xiàn)任何破損。
在施工過程中,還制定了相應(yīng)的施工操作技術(shù)要求,將高性能加氣砼砌塊施工要點(diǎn)向現(xiàn)場施工人員“交底”。墻與梁、柱交界等節(jié)點(diǎn)建筑構(gòu)造都有了專門的處理方法。目前,應(yīng)用高性能加氣砼砌筑的自保溫墻體,至今已近兩年,經(jīng)歷了兩個冬夏天考驗(yàn),經(jīng)復(fù)查,墻體未出現(xiàn)任何開裂,粉刷沒有空殼、裂紋、技術(shù)質(zhì)量完全滿足規(guī)范的要求。
實(shí)踐證明,應(yīng)用高性能加氣砼自保溫技術(shù)節(jié)省了較高的擠塑板外保溫費(fèi)用。由于高性能加氣砼干密度是實(shí)心磚的1/3,砼的1/4,采用高性能加氣砼自保溫技術(shù),可減少基礎(chǔ)和梁柱造價,一般可節(jié)約5～8%結(jié)構(gòu)體的綜合造價。
通過分析顯而易見,高性能加氣砼的成功研發(fā)應(yīng)用是我國墻體材料革新的需要,高性能加氣砼自保溫技術(shù)的成熟發(fā)展,技術(shù)體系的日臻完善,其耐久耐候、操作簡便、通病防治,節(jié)土、節(jié)能、又利廢等優(yōu)點(diǎn),不久將會被人們所普遍認(rèn)識和接受,必將產(chǎn)生卓越的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益,必將推動節(jié)能建筑向綠色建筑發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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