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淺談加氣混凝土制品的推廣應(yīng)用
淺談加氣混凝土制品的推廣應(yīng)用 摘 要:對(duì)加氣混凝土制品的諸多特點(diǎn)進(jìn)行了分析,介紹了加氣混凝土屋面保溫隔熱材料,列舉了建筑屋面的改造工程實(shí)例,提出低密度加層混凝土作為外墻外保溫復(fù)合材料的應(yīng)用范圍。
關(guān)鍵詞:加氣混凝土,屋面
導(dǎo)熱系數(shù)近年來(lái),由于傳統(tǒng)的普通粘土磚取土毀田嚴(yán)重,能耗大,磚塊小,且施工效率低,砌體自重大,抗震性差等缺點(diǎn)日益突顯。大力發(fā)展各種輕質(zhì)、高效、節(jié)能的新型墻體材料,使制品向大型輕質(zhì)化、節(jié)能化、利廢化和復(fù)合化的方向發(fā)展,加快墻體材料革新,推進(jìn)建筑節(jié)能工作是一件刻不容緩的大事。
國(guó)家建材局、建設(shè)部、農(nóng)業(yè)部、國(guó)家土地局聯(lián)合成立了墻體材料革新與領(lǐng)導(dǎo)小組,多次發(fā)文要求加快墻體材料革新,試點(diǎn)工作墻辦發(fā)(2000)06 號(hào)文件規(guī)定,2001年在全國(guó)160個(gè)大中城市限時(shí)淘汰使用實(shí)心粘土磚,2003 年6月30日后,縣級(jí)及以上城市禁止使用實(shí)心粘土磚。隨之,許多新型的墻體材料相繼推出。其中,加氣混凝土是國(guó)內(nèi)大力發(fā)展的新型建筑材料的品種之一。
加氣混凝土是由磨細(xì)的硅質(zhì)材料(石英砂、粉煤灰、礦渣、尾礦粉、頁(yè)巖等) 、鈣質(zhì)材料(水泥、石灰等) 、發(fā)氣劑(鋁粉) 和水等攪拌、澆筑、發(fā)泡、靜停、切割和壓蒸養(yǎng)護(hù)而得的多孔混凝土制品,屬硅酸鹽混凝土。由于采用蒸壓養(yǎng)護(hù)工藝,故也稱為蒸壓加氣混凝土。加氣混凝土的鈣質(zhì)材料常有水泥和石灰;硅質(zhì)材料,常用的有石英砂、礦渣、粉煤灰等;發(fā)氣劑則多采用鋁粉。為說(shuō)明加氣混凝土的不同稱呼時(shí),多冠以主要材料的品種,如水泥—礦渣—砂加氣混凝土、水泥—石灰—砂加氣混凝土、水泥—石灰—粉煤灰。
加氣混凝土的強(qiáng)度來(lái)源,一方面是SiO2 和CaO 在水熱條件下生成的水化硅酸鈣;一方面是氣泡形成適度,硬結(jié)后得到理想的多孔結(jié)構(gòu),其成孔是因?yàn)榘l(fā)氣劑在料漿中與氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)放出氫氣,形成氣泡,使?jié){體形成多孔結(jié)構(gòu),反應(yīng)如下: 2Al + 3Ca (OH) 2 + 6H2O →3CaO.Al2O3.6H2O + 3H2 ↑加氣混凝土的體積密度一般為300 kg/m3~1200 kg/m3 (燒結(jié)普通粘土磚體積密度為1 600 kg/m3~1 800 kg/ m3 ),抗壓強(qiáng)度為0. 5MPa~15MPa ,導(dǎo)熱系數(shù)為0. 081 W/ m.k~0. 29 W/ m.k(燒結(jié)普通粘土磚導(dǎo)熱系數(shù)為0. 78 W/ m.K) .用量最大的為500 級(jí)(即ρod = 500 kg/ m3),其抗壓強(qiáng)度為2. 5MPa~3. 5MPa ,導(dǎo)熱系數(shù)為0. 12W/m.k.加氣混凝土具有輕質(zhì)、保溫、防火、可鋸、可刨、易加工等特點(diǎn),可制成砌塊和條板,條板中配有經(jīng)防腐處理的鋼筋或鋼絲網(wǎng),用于承重或非承重的外墻、內(nèi)墻或保溫屋面等。500 級(jí)的砌塊可用于3 層或3 層以下房屋的橫墻承重;700 級(jí)的砌塊可用于5 層或5 層以下房屋的橫墻承重;條板可用作墻板或屋面板,兼有承重和保溫作用,采用加氣混凝土和普通混凝土可制成復(fù)合外墻板。
加氣混凝土的吸水性強(qiáng),隨著含水率的增大,強(qiáng)度降低,保溫性變差,從耐久性觀點(diǎn)考慮,采用這種制品時(shí),其表面不應(yīng)外露,可用抹灰或加裝飾層加以保護(hù)。由于加氣混凝土的表面特征和干縮較大,以及吸水的規(guī)律有其獨(dú)特之處,因此,砌筑或抹面采用的砂漿,包括操作工序,都應(yīng)區(qū)別于一般的磚砌體。
我國(guó)從1958年開(kāi)始進(jìn)行加氣混凝土研究,20世紀(jì)60年代開(kāi)始工業(yè)試驗(yàn)和應(yīng)用,并從國(guó)外引進(jìn)全套技術(shù)和裝備進(jìn)行生產(chǎn);70年代對(duì)引進(jìn)技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行消化吸收,并建立了獨(dú)立的工業(yè)體系。加氣混凝土制品在我國(guó)發(fā)展已有30 多年的歷史。對(duì)住宅建筑,國(guó)家有節(jié)能要求。加氣混凝土制品既是墻體材料,又是保溫材料。所以,將它用作多層住宅建筑的外墻是最好的墻體材料。
曾經(jīng)有人探索將其用于承重體系,尤其用在地耐力較差、打樁費(fèi)較高的地區(qū),當(dāng)時(shí)覺(jué)得這一方案是可取的,還有的用在加層建筑中等等。這主要是利用了加氣混凝土“輕”這一特點(diǎn)。但是事實(shí)證明,用輕質(zhì)材料來(lái)承重,在某些地區(qū)不一定經(jīng)濟(jì),比用傳統(tǒng)材料競(jìng)爭(zhēng)力要差一點(diǎn)。所以,有經(jīng)驗(yàn)的專家研究將其重量輕、保溫性能好的特長(zhǎng)主要用于多層建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)中。其優(yōu)勢(shì)在于:可以減輕建筑物的自重;根據(jù)目前國(guó)家的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),與目前流行的內(nèi)外保溫形式相比,有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。因它具有集墻體和保溫于一身的性能。它的構(gòu)造和施工比內(nèi)外保溫簡(jiǎn)單得多,施工速率快,工期短。實(shí)踐證明,它可能是目前最為經(jīng)濟(jì)的保溫墻體。加氣混凝土另一方面的特長(zhǎng)是其保溫性,凡是建筑物需保溫的部位,基本上都可以采用加氣混凝土制品。問(wèn)題是采用什么樣的加氣混凝土制品,應(yīng)根據(jù)各地區(qū)氣候條件不同而確定。比如北京在1997 年實(shí)施第一步節(jié)能時(shí)期,建筑屋面的保溫材料幾乎是加氣混凝土一統(tǒng)天下。根據(jù)最保守的統(tǒng)計(jì),一年至少有6萬(wàn)m2~7萬(wàn)m2的砌塊用于屋面保溫,因而加氣混凝土屋面板也得到相應(yīng)的發(fā)展。在華北地區(qū)的屋面保溫材料不宜采用容重低、厚度薄的輕質(zhì)保溫材料,采用密度在300kg/m3左右、導(dǎo)熱系數(shù)為0. 1W/m.k的既有良好的保溫性能,又有足夠隔熱性能的輕質(zhì)材料,B03204級(jí)的加氣混凝土(低密度加氣混凝土) 制品完全能夠達(dá)到各項(xiàng)性能要求。
大量實(shí)踐證明,低密度加氣混凝土可用于以下幾個(gè)方面:
1)新建建筑的屋面保溫隔熱材料(體積密度在300kg/ m3左右,導(dǎo)熱系數(shù)為0. 1W/m.k).
2)外墻的外保溫復(fù)合材料,尤其是砌體材料,它可以采用簡(jiǎn)單的施工方法,使主體墻材與保溫墻材同時(shí)砌筑,外墻可以采用傳統(tǒng)的抹灰工藝。實(shí)踐證明其綜合經(jīng)濟(jì)造價(jià)比目前較為流行的在主體結(jié)構(gòu)完成后外貼聚苯板,外抹聚合物水泥砂漿的外保溫形式更為經(jīng)濟(jì)。因?yàn)閺?fù)合墻與保溫墻同時(shí)砌筑,比后貼方式省工省料(不需要粘結(jié)膠和錨固件).外抹灰采用傳統(tǒng)抹灰,不需價(jià)格較貴的聚合物砂漿,結(jié)果既能提高施工效率,還能降低造價(jià)。
3)已有建筑物屋面的改造,無(wú)需對(duì)原有屋面進(jìn)行全部翻改,只需要將經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單防水處理的低密度加氣混凝土砌塊,直接干鋪在現(xiàn)有屋面上(留出排水溝),或架空設(shè)置流動(dòng)或封閉的空氣層,使其具有更好的保溫隔熱效果,這種改造類似現(xiàn)在所流行的屋面倒置做法,不僅提高了保溫效果,同時(shí)還保護(hù)了防水層,延長(zhǎng)防水層的使用壽命(如果防水層已經(jīng)破壞,必須經(jīng)過(guò)修理后再鋪設(shè)加氣混凝土保溫層),而且還減少了修理工序,節(jié)省了修理費(fèi)用。
總而言之,加氣混凝土制品的應(yīng)用和發(fā)展是時(shí)不可待。當(dāng)然,為了確保加氣混凝土墻身質(zhì)量,施工單位除了加氣混凝土制品質(zhì)量得以保障外,還得注意墻身的設(shè)計(jì)、施工以及抹灰工藝,這樣才能使目前國(guó)家一再?gòu)?qiáng)調(diào)的節(jié)能和墻改要求的新型加氣混凝土制品得以充分發(fā)展。一方面是SiO2 和CaO 在水熱條件下生成的水化硅酸鈣;一方面是氣泡形成適度,硬結(jié)后得到理想的多孔結(jié)構(gòu),其成孔是因?yàn)榘l(fā)氣劑在料漿中與氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)放出氫氣,形成氣泡,使?jié){體形成多孔結(jié)構(gòu),反應(yīng)如下:2Al + 3Ca(OH)2 + 6H2O →3CaO.Al2O3.6H2O + 3H2 ↑加氣混凝土的體積密度一般為300kg/m3~1200kg/m3 (燒結(jié)普通粘土磚體積密度為1 600kg/m3~1800kg/m3 ),抗壓強(qiáng)度為0. 5MPa~15MPa ,導(dǎo)熱系數(shù)為0. 081W/m.k~0. 29W/m.k(燒結(jié)普通粘土磚導(dǎo)熱系數(shù)為0. 78W/m.K)
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