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  粉煤灰自保溫砌塊與其它磚塊保溫性能對比研究

http://www.wgibu.tw   發布時間:2010.6.18  訪問4534次
 
 
  

粉煤灰自保溫砌塊與其它磚塊保溫性能對比研究

杜世永

建筑節能墻體材料

節能減排關系到國家經濟安全和可持續發展,建筑節能是節能工程中的重點,據有關資料表明,建筑能耗在我國總能耗中約占27%左右,因此,降低建筑能耗具有重要意義。建筑墻體是主要的維護結構,是實現建筑節能的重要環節。

近幾年來,建筑節能工程完全依賴發泡聚苯乙烯保溫材料和聚氨酯等有機絕熱保溫材料。這些材料不僅貴,而且耐火能力不高,現場施工環節復雜,工程質量問題普遍。經過這些年的發展,仍然存在難以解決的通病——開裂、剝落、耐久性差、火災隱患嚴重等問題,影響保溫體系的有效性和長效性。許多建筑保溫工程因不重視這些材料的防火安全造成過嚴重火災,直到不少重要建筑發生特大火災,才使有關部門下決心推進防火性能更好的保溫材料。有關領導提出:“墻體材料革新應該發展自保溫墻體材料為導向,將墻改工作向滿足建筑節能需要的發展方向發展。發展新型的高效保溫耐久的自保溫外墻體系,符合綠色建筑發展方向”。

高摻量粉煤灰自保溫砌塊

高摻量粉煤灰自保溫砌塊是采用我站國家發明專利技術《一種高摻量粉煤灰輕質保溫磚塊的制備方法及所制磚塊》,(發明專利號:200810079882.X)試產成功的。

高摻量粉煤灰自保溫砌塊主要原料可采用粉煤灰、電石渣、磷石膏、建筑垃圾、尾礦等固體廢渣和少量高分子多功能外加劑,其中固體廢渣摻入量可達85%100%

高摻量粉煤灰自保溫砌塊是一種新型高效,保溫耐久的自保溫綠色建材,主要具有如下優點:

一、輕質高強

普通混凝土的自然容重為2400/m3左右,燒結粘土磚約1800/m3,粉煤灰磚約14701600/m3,蒸壓灰砂磚約1800/m3,混凝土小型空心砌塊約11001400/m3,粉煤灰自保溫砌塊則600800/m3,只相當于普通混凝土的1/4,粘土磚和蒸壓灰砂磚的1/3左右,粉煤灰磚的1/2左右。這可以大大降低建筑地基工程量及承重框架的斷面尺寸,從而節省投資36%,粉煤灰自保溫砌塊的抗壓強度為3.57.5Mpa

二、保溫隔熱

在干燥狀態下,粉煤灰磚的導熱系數為0.310.415W/m·K),灰砂磚0.528W/m·K)左右,粘土磚為0.500.60W/m·K)左右,粉煤灰自保溫砌塊芯材為0.065W/m·K),殼體約0.326W/m·K),芯材的導熱系數約是粉煤灰磚的1/6,灰砂磚和粘土磚的1/8,與其它措施結合后,可輕松實現建筑節能65%的目標。

三、防火不燃

高摻量粉煤灰自保溫砌塊所用原材料均為無機不燃固體廢渣,砌塊耐火極限大于2小時,防火可達A級不燃,是優異的防火制品,可滿足任何建筑的防火要求。徹底解決發泡聚苯乙烯等有機絕熱保溫材料的易燃問題,杜絕發生火災,不產生有害氣體。

四、耐久性好,維護費用低

高摻量粉煤灰自保溫砌塊坯體按本發明水化和水熱合成反應后,已生成水泥類水化產物,可以與建筑物同使用壽命,幾乎不需要維護費用。而現有發泡聚苯乙烯等有機外墻外保溫系統一般設計為25年使用壽命,實際經十多年的應用,就已暴露出三大嚴重問題:一、容易燃燒引發火災問題日益嚴重,且易燃性大,煙霧大,毒性大,窒息死亡率高,即使采用阻燃型泡沫塑料仍不能避免火災,如中央電視臺配樓,中國科技新館,美院、北大乒乓球館、濟南奧體中心、南京中環大樓等特大火災均由現有發泡聚苯乙烯等有機絕熱保溫材料引起。二、發泡聚苯乙烯等外墻外保溫體系保溫層大面積脫落,因它是有機材料,墻面為無機材料,二者界面結合不好,再加施工不規范普遍存在,導致保溫層在風壓、溫度變化應力等多種因素作用下,經常發生大面積剝落,這不但造成工程損失,而且剝落物掉下易傷人,其后果較為嚴重。三、發泡聚苯乙烯等有機絕熱保溫材料容易老化,使用壽命短,設計使用年限僅為25年左右,而我國《民用建筑設計通則》規定的一般建筑的設計年限為50100年,重點及高層建筑為100年,這就意味著一幢建筑物要進行25次的保溫施工,這不但大大提高了保溫造價,而且反復施工對建筑的破壞是嚴重的,更重要的是再過10年左右,一部份建筑已進入保溫層老化返修期,大量拆下的保溫層會造成幾十億噸的垃圾,再過40年,其產生的垃圾量將達數百億噸,會給社會造成嚴重的環境污染。

五、粘結強度高,施工方便

高摻量粉煤灰自保溫砌塊與水泥基材料相容性好,特別是砌塊表面不掉粉,并有大量微孔,與粘接砂漿的抗拉強度大于0.9Mpa(砌體材料破壞),內外墻面可用普通砂漿抹面,也可以用水泥砂漿直接粘貼面磚、文化石、花崗巖等。

六、收縮率低

因高摻量粉煤灰自保溫砌塊采用粉煤灰免燒陶粒作輕集料,其收縮率極小,成型料中又采用了高分子多功能外加劑,因而制品的收縮率很小,絕干收縮率只有同類產品的四分之一,無墻體開裂之慮。

七、吸水率合適,抗滲性強

高摻量粉煤灰自保溫砌塊飽和吸水率為1218%,可以使墻面的抹灰作業更加容易,質量更能保證。自保溫砌塊具有極強的抗滲性,粉煤灰免燒陶粒表面粗糙,在混凝土中與膠凝材料粘結非常牢固,陶粒能較多的吸取料漿中的水份,引起陶粒周圍的“自真空”狀態(吸附作用),使膠凝材料顆粒在“自真空”作用下,進入陶粒表面的孔隙中,將孔隙緊密填充,在養護時,陶粒中的水份又逐漸放出,產生混凝土內部自養,使膠凝材料有更充分的水化和水熱合成反應,因二者同屬硅酸鹽類材料,具有很好的親合力,在水化和水熱合成反應后形成了一個整體,具有非常強的結合力。而使用天然砂、石料時,砂、石只是被膠凝材料包裹起來,砂、石與膠凝材料不發生反應,因而,高摻量粉煤灰自保溫砌塊的抗滲性大大優于砂石混凝土制品。

八、吸音隔音降噪

高摻量粉煤灰自保溫砌塊采用粉煤灰免燒陶粒作輕集料,砌塊空腔內又注有超輕無機保溫材料,這二種材料都具有許多微孔,開孔可吸音,閉孔可隔音,砌塊開孔、閉孔兼有,所以既吸音又隔音,可大大降低室內的噪聲污染,為人們營造幽靜的生活環境。

九、節能抗震

用高摻量粉煤灰自保溫砌塊制作建筑物,可降低自重3035%,可節約鋼材2050%;可增大使用面積5%,建筑物整體結構強,特別是節能防震性能優良,據資料報道:1976年的唐山大地震,天津的四棟陶粒混凝土大板建筑基本完好,照常使用,但周圍的磚混凝土建筑,建筑都有不同程度的破壞,1976年意大利弗留里地區9級的強烈地震,磚混凝土建筑損壞率達4060%,框架空心磚建筑損壞33%,面陶粒砌塊建筑損壞只有5%

高摻量粉煤灰自保溫砌塊采用約60%的粉煤灰免燒陶粒作輕集料,是良好的節能抗震材料,可提高建筑物的抗震性能,保護人們生命財產少受損失。

十、性能優于加氣混凝土,應用范圍廣大

加氣混凝土采用鋁粉發泡,氣孔是非封閉的,很容易吸水,吸水大,抗凍性能差,同時還存在抹灰難、裂紋、鼓泡等問題,因而在寒冷的北方地區就不易推廣。高摻量粉煤灰自保溫砌塊殼體為陶粒混凝土,空腔中的超輕無機保溫材料氣孔是封閉的,不易吸水,抗凍性強,保溫性能優于加氣混凝土。因干密度300/m3的加氣混凝土的導熱系數約0.1W/m·K),但在使用時常能購到的加氣混凝土的干密度是700800/m3,它們的導熱系數分別是0.180.20W/m·K)。高摻量粉煤灰自保溫砌塊空腔中注入的超輕無機保溫材料的導熱系數僅0.065W/m·K),將它和殼體的輕質、高強、收縮小、易施工等優點結合,高摻量粉煤灰自保溫砌塊適用范圍更廣,不管是寒冷的北方,還是冬冷夏熱,雨水多的南方,均可大量應用。

十一、絕色環保,循環使用

高摻量粉煤灰自保溫砌塊主輔原材料均采用粉煤灰、電石渣、磷石膏、建筑垃圾、尾礦等固體廢棄物,摻加量高達85100%,產品符合GB6566《建筑材料放射性核素限量》標準中建筑主體材料的要求,生產過程中無三廢排出。即使建筑物拆除后,廢砌塊經過一定工藝加工,可實現循環利用,降低建筑垃圾的污染。

結語

高摻量粉煤灰自保溫砌塊具有節能保溫,隔音隔熱,抗震防火,安全性高,耐久性與建筑物同使用壽命,可循環利用等優點,是優質的綠色建材。適用于東北、西北高寒地區和夏熱冬冷,雨水多的地區。發展高摻量粉煤灰自保溫砌塊,符合綠色建筑發展方向,前景遠大!

 

 
 
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