泡沫混凝土保温板范文

时间:2023-12-12 23:11:13

泡沫混凝土保温板

泡沫混凝土保温板篇1

【关键词】泡沫混凝土;施工管理;建筑施工

0.引言

由于泡沫混凝土中含有大量细小封闭的圆形孔隙,赋予了泡沫混凝土良好的热工性能。近年来,超轻泡沫混凝土在建筑中得到了较广泛的应用,这是泡沫混凝土的一个新兴应用领域,具有很大的市场发展空间。

1.泡沫混凝土的主要性能

1.1质轻

泡沫混凝土具有较低的密度,实际应用中,常见泡沫混凝土的密度等级为300kg/m3-1200kg/m3,近年来,密度更低的超轻泡沫混凝土也开始出现,但在建筑工程中尚未得到较大范围的应用。实际工程中泡沫混凝土的密度可以降至200kg/m3-700kg/m3,与粘土砖相比,密度只有粘土砖的1/3-1/10,其密度只相当于普通水泥混凝土的1/5-1/10。

由于泡沫混凝土的密度小,将其应用于建筑物的内外墙体、层面、楼面、立柱等部位,可以使建筑物的自重降低25%左右,有些甚至可使自重降低高达30%-40%。除此之外,对于结构构件来说,采用泡沫混凝土取代原来的普通混凝土,可以提高构件的承载能力。因此,在建筑工程中合理采用泡沫混凝土,可以在保证建筑耐久性及结构承载性能的同时,大大降低工程造价,具有显著的经济效益和广泛的市场前景。

1.2保温隔热性能好

泡沫混凝土之所以具有良好的保温隔热性能是由其内部结构所决定的。观察泡沫混凝土的内部结构可以发现,泡沫混凝土的内部充满大量封闭、均匀、细小的圆形孔隙。这些气孔可以最大程度地固定空气,因此制品导热系数极低,具有良好的保温隔热性能。泡沫混凝土的这一优异的热工性能是普通混凝土所不具备的。通常使用的密度等级在300kg/m3-1200kg/m3范围内的泡沫混凝土,其导热系数范围为0.08W/(m.K)-0.3W/(m.K)。如果在建筑物的屋面材料及墙体材料中广泛采用这种泡沫混凝土,将产生良好的节能效果。

1.3隔音耐火性能优异

泡沫混凝土作为一种多孔材料,内部含有大量的封闭孔隙,因此具有良好的隔音性能。因此可以将泡沫混凝土广泛应用于建筑物的楼层及高速公路的隔音板、地下建筑物的顶层等建筑部位,作为隔音层。同时,泡沫混凝土还具有一般无机质材料的通性即不易燃烧、具有良好的耐火性。国内外大量研究资料显示,干容重在500kg/m3-900kg/m3范围内的泡沫混凝土,当其抗压强度为2.5MPa-7.5MPa范围内时,泡沫混凝土的耐火极限可以达到2.7小时,隔声性能可以达到20db,抗冲击性可以达到100次,是一种可以大力推广的优质隔音耐火材料。

1.4抗震性能好

泡沫混凝土由于其特殊的多孔性结构,密度较小、质量较轻、弹性模量较低。这些特性使泡沫混凝土结构在承受地震荷载时所承受的地震力小,震动波的传递速度也比普通混凝土结构慢很多。根据震动学原理,建筑结构的自震周期越长,对冲击能量的吸收也就越快。因此,泡沫混凝土具有优异的减震效果。在建筑工程的特定部位适当的应用泡沫混凝土可以有效地增加建筑物的抗震性能,加强建筑物在地震中的安全性和牢固性。

泡沫混凝土除了具备以上的多种优异性能外,在制作过程中可以大量掺加工业废渣,这样,不仅有效利用资源、变废为宝、利于环保,而且还大大降低了泡沫混凝土的成本。

2.泡沫混凝土的应用现状

2.1泡沫混凝土砌块

泡沫混凝土在墙体中应用量最大的形式就是作为泡沫混凝土砌块。在我国北方地区,泡沫混凝土砌块主要用作墙体保温层;而在我国南方地区,泡沫混凝土砌块主要用于制作成密度等级在900kg/m3-1200kg/m3范围内的泡沫混凝土砌块,这些砌块多被用来作为框架结构的填充墙。这一应用充分利用了泡沫混凝土砌块隔热性能好、超轻、高强的性能特点。湖南工业学院的张忠球,谢朝军等利用不燃材料膨胀珍珠岩制造出超轻保温混凝土砌块,并掺加改性聚丙烯纤维改善制品的抗拉,抗折等性能。通过研究发现,按照这种方法制备出的新型超轻保温混凝土砌块具有质量轻、导热系数小、抗冻性高、防火、生产简单、造价较低、施工方便等优点,可以很好的应用在建筑物的保温层及填充墙等非承重结构。

2.2泡沫混凝土超轻墙板

目前用于建筑物分户和分室隔墙的主要材料是GRC超轻墙板,由于GRC超轻墙板价格较高,大大影响了其推广应用。中国建筑材料科学研究院利用GRC隔墙板生产技术,同时利用固体泡沫剂和泡沫水泥的研究成果,研究出粉煤灰泡沫水泥超轻墙板的生产技术,并在建筑工程中得到了很好的应用。

2.3泡沫混凝土补偿地基

由于建筑物各部分自重不同,在施工过程中将产生自由沉降差,随着社会的发展,对建筑物的质量提出了越来越高的要求,在建筑物的设计和施工中也越来越重视建筑物在施工过程中的自由沉降。在建筑物的设计过程中,要求在建筑物自重较低的部分基础部位填充软材料,作为补偿地基使用,有效地改善建筑物的自由沉降现象。泡沫混凝土以其独特的性能可以较好地满足补偿地基材料的要求。

2.4其他应用

随着我国政府对建筑节能重视力度的不但加强,超轻泡沫混凝土凭借其独特的孔结构在保温隔热领域逐渐显示其重要作用,并得到了越来越广泛的应用。在建筑保温隔热节能方面的应用将是超轻泡沫混凝土的最主要的用途之一。泡沫混凝土在建筑节能方面的应用具体如下:(1)屋面保温隔热:在实际工程中,应用于屋面保温隔热方面的超轻泡沫混凝土大致分为以下两种形式,即制品类和现浇类。其中,制品类主要包括泡沫混凝土屋面隔热砖、保温板、泡沫彩色水泥瓦及菱镁泡沫夹心波瓦;现浇类屋面保温材料种类主要包括各种现浇泡沫混凝土墙体。(2)墙板保温隔热:墙板保温隔热材料主要类型可以分为两种:一种是制品类,以泡沫混凝土砌块、各种保温用内外墙板、彩色保温砌块及泡沫石膏砌块;另外一种现浇类墙板保温隔热材料,代表性产品为各种泡沫混凝土制现浇墙体。(3)墙面保温隔热:墙面保温隔热材料同样有制品与现浇之分,制品类主要包括:墙体的外墙外保温体系、外墙内保温体系、泡沫石膏砌块、发泡文化砖;现浇类主要指的是喷涂型泡沫混凝土墙面保温层。

3.结语

近几年来,超轻泡沫混凝土作为一种新型保温材料在建筑施工中得到越来越多的应用。在超轻泡沫混凝土的制备过程中,对胶凝材料的性能要求很严格,不仅要求所采用的胶凝材料具有较高的早期强度、较快的凝结时间,还要具备早期强度发展较快、后期强度较高等特点。研究开发以普通水泥为主要胶凝材料、经济耐久、性能优异的新型超轻泡沫混凝土势在必行。

【参考文献】

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[4]王伟,熊传胜.泡沫混凝土的研究现状[J].科技信息,2009,(25).

[5]马大跃.泡沫混凝土漫谈[J].中国科技信息,2009,(06).

泡沫混凝土保温板篇2

泡沫混凝土是一种内部含有大量细小、封闭、均匀分布气孔的多孔性材料,具有轻质高强、隔热保温、防火隔音、抗水减震等特性。普遍应用于高层建筑墙体制作、保温和衬垫等工程中。

1.泡沫混凝土的简要介绍

泡沫混凝土是利用物理方法制备泡沫,再将泡沫加入到胶凝材料、粉煤灰、填料、水及各种外加剂组成的料浆中,经搅拌、浇注成型、养护而成的多孔轻质材料。由于泡沫混凝土中含有大量封闭孔隙,所以有轻质、保温、隔热、耐火及隔音的性能。

泡沫混凝土的制作方式分为两种:一种是现场制备,就是现浇,也可以集中制备,用混凝土罐车长距离送到现场浇注;另一种是在工厂预制成各种建筑构件及制品,再用于建筑物的施工。

泡沫混凝土可应用于保温隔热的现浇混凝土墙体及工厂预制的轻质隔墙板和砌块,泡沫混凝土还可用于建筑物补偿的地基及泡沫混凝土地面、屋面、回填及隔声层与保护层。

在建筑工程中,建筑物墙体各部分由于自重的不同,在施工过程中产生的自由沉降差,设计要求在建筑物自重较低的部分,其基础须填软材料作为补偿地基使用,而且必须满足以下几个条件:

(1)本身的成塑性较好,能准确控制厚度。

(2)材料的强度能严格控制在设计的范围中。

(3)有足够的压缩量。

2.泡沫混凝土的特性

泡沫混凝土通常是用机械方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫,再将泡沫加入到含硅质材料、钙质材料、水及各种外加剂等组成的料浆中,经混合搅拌、浇注成型、养护而成的一种多孔材料。由于泡沫混凝土中含有大量封闭的孔隙,使其具有下列良好的物理力学性能。

2.1轻质

泡沫混凝土的密度小,密度等级一般为300-1800kg/m3,常用泡沫混凝土的密度等级为300-1200kg/m3,近年来,密度为160kg/m3的超轻泡沫混凝土也在建筑工程中获得了应用。由于泡沫混凝土的密度小,在建筑物的内外墙体、层面、楼面、立柱等建筑结构中采用该种材料,一般可使建筑物自重降低25%左右,有些可达结构物总重的30%-40%。而且,对结构构件而言,如采用泡沫混凝土代替普通混凝土,可提高构件的承截能力。因此,在建筑工程中采用泡沫混凝土具有显著的经济效益。

2.2保温隔热性能好

由于泡沫混凝土中含有大量封闭的细小孔隙,因此具有良好的热工性能,即良好的保温隔热性能,这是普通混凝土所不具备的。通常密度等级在300-1200kg/m3范围的泡沫混凝土,导热系数在0.08-0.3w/(m·K)之间。采用泡沫混凝土作为建筑物墙体及屋面材料,具有良好的节能效果。

2.3隔音耐火性能好

泡沫混凝土属多孔材料,因此它也是一种良好的隔音材料,在建筑物的楼层和高速公路的隔音板、地下建筑物的顶层等可采用该材料作为隔音层。泡沫混凝土是无机材料,不会燃烧,从而具有良好的耐火性,在建筑物上使用,可提高建筑物的防火性能。

2.4其它性能

泡沫混凝土还具有施工过程中可泵性好,防水能力强,冲击能量吸收性能好,可大量利用工业废渣,价格低廉等优点。

3.泡沫混凝土在建筑工程中的应用分析

近年来,越来越重视建筑节能工作,随着与建筑节能有关政策的实施,墙体材料改革取得了显著的成就,节能材料倍受欢迎。泡沫混凝土以其良好的特性,已用于节能墙体材料中,在其它方面也获得了应用。目前,泡沫混凝土的应用情况如下。

3.1泡沫混凝土砌块

泡沫混凝土砌块是泡沫混凝土在墙体材料中应用量最大的一种材料。在南方地区,一般用密度等级为900-1200kg/m3的泡沫混凝土砌块作为框架结构的填充墙,主要是利用该砌块隔热性能好和轻质高强的特点。哈尔滨建筑大学研制了聚苯乙烯泡沫混凝土砌块,并用于城市楼房建设。此种砌块是以聚苯乙烯泡沫塑料作为骨料,水泥和粉煤灰作胶凝材料,加入少量外加剂,经搅拌、成型和自然养护而成,其规格为200×200×200mm,可用于内、外非承重墙体材料,也可用于屋面保温材料。

3.2泡沫混凝土轻质墙板

目前用于建筑物分户和分室隔墙的主要材料是GRC轻质墙板,由于其原料价格较高,影响了其推广应用。中国建筑材料科学研究院采用GRC隔墙板生产工艺结合固体泡沫剂和泡沫水泥的研究成果,开发出了粉煤灰泡沫水泥轻质墙板的生产技术,并得到了应用。

3.3泡沫混凝土补偿地基

现代建筑设计与施工越来越重视建筑物在施工过程中的自由沉降。由于建筑物群各部分自重的不同,在施工过程中将产生自由沉降差,在建筑物设计过程中要求在建筑物自重较低的部分其基础须填软材料,作为补偿地基使用。泡沫混凝土能较好地满足补偿地基材料的要求。

3.4用作挡土墙

主要用作港口的岩墙。泡沫混凝土在岸墙后用作轻质回填材料可降低垂直载荷,也减少了对岸墙的侧向载荷。这是因为泡沫混凝土是一种粘结性能良好的刚性体,它并不沿周边对岸墙施加侧向压力,沉降降低了,维修费用随之减少,从而节省很多开支。

泡沫混凝土也可用来增进路堤边坡的稳定性,用它取代边坡的部分土壤,由于减轻了质量,从而就降低了影响边坡稳定性的作用力。

3.5作夹芯构件

在预制钢筋混凝土构件时可采用泡沫混凝土作为内芯,使其具有轻质高强隔热的良好性能。通常采用密度为400-600kg/m3的泡沫混凝土。

3.6用作复合墙板

用泡沫混凝土制作成各种轻质板材,在框架结构中用作隔热填充墙体或与薄钢板制成复合墙板,泡沫混凝土的密度通常为600kg/m3左右。

3.7管线回填

地下废弃的油柜、管线(内装粗油、化学品)、污水管及其它空穴容易导致火灾或塌方,采用泡沫混凝土回填可解决这些后患,费用也少。泡沫混凝土采用的密度取决于管子的直径及地下水位,一般为600-1100kg/m3。

3.8贫混凝土填层

由于使用可弯曲的软管,泡沫混凝土具有很大的工作度及适应性,因此它经常用于贫混凝土填层。如对隔热性要求不很高,采用密度为1200kg/m3左右的贫混凝土填层,平均厚度为0.05m;如对隔热性要求很高,则采用密度为500kg/m3的贫混凝土填层,平均厚度为0.1-0.2m。

3.9屋面边坡

泡沫混凝土用于屋面边坡,具有重量轻、施工速度快、价格低廉等优点。坡度一般为10mm/m,厚度为0.03-0.2m,采用密度为800-1200kg/m3的泡沫混凝土。

3.10储罐底脚的支撑

将泡沫混凝土浇阶在钢储罐(内装粗油、化学品)底脚的底部,必要时也可形成一凸形地基,这样可确保整个箱底的支撑在焊接时年处于最佳应力状态,这一连续的支撑可使储罐采用薄板箱底。同时凸形地基也易于清洁。泡沫混凝土的使用密度为800-1000kg/m3。

泡沫混凝土保温板篇3

【关键词】泡沫混凝土;技术指标;经济效益

目前,建筑屋面工程大多采用聚苯板(或者挤塑板)+炉渣+砂浆作为保温层、找坡层、防水找平层的材料使用,但随着现代社会对建筑施工周期、安全性能的要求越来越高,这种传统施工工艺已不能满足施工要求。而泡沫混凝土以其施工工艺简单、防火性能好、透气性能优良、施工成本低等特点受到越来越多工程的青睐。

1 技术指标与优势

泡沫混凝土又称发泡混凝土、发泡水泥等。它是用物理方法将泡沫剂制备成泡沫,再将泡沫加入到由水泥、骨料、掺合料、外加剂和水制成的料浆中,经混合搅拌、浇筑成型、养护而成的轻质微孔混凝土。

屋面工程中多采用干密度为300kg/m3(A03型)的泡沫混凝土,聚苯板多采用Ⅰ类,挤塑板多采用X250型。

1.1 保温隔热性

材料内部气孔内有大量的空气存在,空气与其他材料相比热惰性能最佳,材料内部气孔呈封闭状态,互不连通,不能形成空气的对流循环,这都大大降低了材料的导热性能。

A03型泡沫混凝土的导热系数小于0.08w/(m・k),Ⅰ类聚苯板的导热系数小于0.041w/(m・k),X250挤塑板的导热系数小于0.030w/(m・k)。由于泡沫混凝土为一次浇筑,没有接缝,杜绝了聚苯板或是挤塑板铺贴时因接缝而产生的冷热桥。

泡沫混凝土耐热可达500℃以上,不存在热分解,因而使用寿命更长,不会造成保温失效。

1.2 排水性、排气性

A03型泡沫混凝土吸水率小于5%,而苯板孔隙率大,其吸水率也高,Ⅰ类苯板吸水率小于6.0%,X250型挤塑板吸水率小于1.0%。

炉渣易受潮,且排气性能差,为确保排气通畅,一般需在其中增加排气管。而泡沫混凝土本身排水、排气性能良好,可以减少排气层的设置。并且改善了炉渣受天气影响因素大的缺点,大大缩短了施工工期。

1.3 干密度大、抗压强度高

A03型泡沫混凝土抗压强度为0.3MPa,而Ⅰ类苯板抗压强度为0.06MPa,X250型挤塑板抗压强度为0.25MPa。

1.4 防火性

由于泡沫混凝土是水泥无机材料,具有不燃性。

1.5 可泵送性

使用苯板、炉渣作为屋面保温、找坡材料时,需使用施工电梯或者塔吊等垂直运输工具进行运输。而泡沫混凝土使用水泥发泡机可以泵送到60m高度的屋面,节省大量人工,缩短工期,同时避免了垂直运输工具的拥堵,为其他室内工程的工序穿插创造了运输条件。

2 施工工艺

2.1 泡沫混凝土的拌制

水泥采用普通硅酸盐水泥42.5级或32.5级,发泡剂采用HT复合发泡剂。若想快凝,可以采用快硬硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥,掺加适量粉煤灰将有助于提高泡沫混凝土抗压强度,提高抗裂性,同时可降低生产成本。文献[3]通过泡沫混凝土绝干密度与抗压强度的相关性研究,确定粉煤灰适宜掺量为20%。若工程对工期要求严格,可加入早强剂、速凝剂等外加剂。

文献[3]列举了以固定原材料重量法确定原材料含量的计算方法,当粉煤灰掺量为20%时,A03型泡沫混凝土水泥用量20.16kg/m3,粉煤灰用量为5.04kg/m3,用水量18.4kg/m3。根据经验,发泡剂用量为2.02kg/m3。

将水泥、粉煤灰、水按照适当比例投放到搅拌机中,搅拌2~3分钟形成浆料。HT复合发泡剂按照说明书规定比例和水稀释后投入到发泡机中进行加工,加工好的发泡投入到搅拌机中和浆料搅拌均匀形成泡沫混凝土。

2.2 泡沫混凝土的铺设

铺设前,弹设好找坡线,并按照找坡线制作灰饼。泡沫混凝土通过发泡机泵送至屋面进行浇注、找坡。在施工完成24小时左右进行养护。

3 经济效益

辽宁省营口市太和小区工程,共30栋单体楼,其中高层、网点、会所屋面建筑面积17972m2。原设计为阻燃型聚苯板泡沫乙烯塑料板120厚(18Kg/m3)+隔气层+1:6水泥焦渣找坡最薄处30mm厚+20mm厚1:3水泥砂浆找平层,后变更为泡沫混凝土兼做找坡层最薄处150厚(干密度不大于300Kg/m3,导热系数不大于0.08W/m・k)+20mm厚1:3水泥砂浆找平层。12#楼屋面平面见图2,以该楼为例进行比较。

3.1 原设计成本

根据《辽宁工程造价信息》,营口地区阻燃型聚苯板泡沫乙烯塑料板(18Kg/m3)市场价约为360元/m3,经计算,12#楼屋面需要聚苯板49.1m3;炉渣网刊价为40元/m3,32.5级普通硅酸盐水泥网刊价为410元/t,按照设计坡度计算,12#楼屋面需1:6水泥焦渣34m3,其中需要炉渣32.64m3,水泥4.35t。

排气层做法:屋面纵横向按6000mm×6000mm间距设置通气槽,即用粒径为3~5cm的石子在屋面铺设一条100mm宽的窄带,要求所有的排气孔连通,并按周围的炉渣的坡度找坡。在屋面与女儿墙交接部位上用Φ20的PVC管引到女儿墙泛水下部(见图 3),在屋面找坡层内的排气管管壁应打孔,孔径及分布应适当,确保排气道畅通(见图 4)。

按照此做法,所需Φ20的PVC管110m,弯头24个,四通4个,Φ30~50的卵石2.2m3,五彩布22m2。Φ20的PVC管网刊价为2.2元/m,Φ30~50的卵石的网刊价为61.38元/m3,五彩布的市场价约为1.2元/m2。排气管的制作,运输、铺设聚苯板、炉渣、排气管等所需人工约28工日,按照辽宁省定额,人工费为60元/工日。成本计算见表1。

3.2 变更后成本

变更后12#楼屋面A03泡沫混凝土用量为85m3,其中水泥1.71t,粉煤灰0.43t,HT发泡剂0.17t,水1.56t。搅拌、泵送、铺设泡沫混凝土所需人工约6工日。粉煤灰市场价约为200元/t,施工用水网刊价为6.27元/t,HT型复合发泡剂市场价约为27000元/t。成本计算如表2所示。

3.3 计算结果与分析

通过计算,使用泡沫混凝土比传统施工工艺节约材料及人工成本40.94元/m2,太和小区工程屋面面积共17972m2,通过采用泡沫混凝土作为屋面保温、找坡层共节约材料及人工成本73.58万元。

由于施工方便,受天气影响因素小,采用泡沫混凝土节省了大量工期,由此节约的机械租赁费、管理费等工期成本巨大。

以上计算中人工费是按照现有辽宁省定额中60元/工日进行计算的,而目前人工费上涨迅速,更是达到150元/工日的高位。随着人工费的不断升高,使用泡沫混凝土节约的人工成本越发突出,人工费每增加10元/工日,节约人工成本0.52元/m2。

4 结论

泡沫混凝土防火性能、抗压强度相对聚苯板、挤塑板有明显优势,并且节约大量材料、人工、工期成本,已逐渐取代聚苯板、挤塑板、炉渣,成为屋面施工的主力军。

泡沫混凝土以其自身优良的性能,越来越被广泛应用于地暖的绝热层、外墙保温板、轻质隔墙、砌块、空心楼盖、基础建设的填充、管道保温等工程中,具有广阔的发展前景。

参考文献:

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[4]梁祥玲.辽宁工程造价信息[M].2011,10.

[5]泡沫混凝土[Z].中华人民共和国建筑工业行业标准,JG/T 266-2001.

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泡沫混凝土保温板篇4

关键词:泡沫混凝土;技术优势;施工技术

0引言

泡沫混凝土属于发泡混凝土一类,泡沫混凝土在生产过程中,主要是通过使用水、发泡剂以及水泥等材料制备出大量的泡沫浆体,然后通过粉煤灰等填料以及各种胶凝剂等外加剂与水混合形成胶浆,最后拌合、浇筑成型的一种气泡状多孔轻质材料。由于泡沫混凝土在生产过程中产生了大量的泡沫,在其内部含有分布均匀、封闭细小的孔隙,因此泡沫混凝土具有保温性能好、轻质隔音、耐火性能强等一系列的优点。

1泡沫混凝土技术优势

泡沫混凝土作为一种新型的建筑节能环保材料,其技术优势主要体现在以下几方面:

(1)泡沫混凝土属于轻质材料。由于泡沫混凝土密度相对较小,一般情况下建筑工程施工中所用泡沫混凝土的密度在0.300-1.2g/cm3左右,因此将泡沫混凝土作为建筑工程中的可以有效的墙体、立柱、以及屋面材料可以有效的降低结构自重荷载,减轻重要构件的荷载压力,节省钢材即混凝土用量,进而降低工程施工成本。

(2)保温隔热效果好。泡沫混凝土由于在生产过程中产生了较多的均匀孔隙,因而其结构类似于气泡状材料,具有非常好的热工性能。根据相关的试验研究表明,泡沫混凝土其导热系数一般为0.08- 0.3w/(m・K)左右,因此导热率较低表明其具有较好的保温隔热效果,用于屋面及墙体材料可以有效的维持室内适宜温度,降低供热制冷的能耗,特别适用于绿色建筑。

(3)具有耐火隔音的作用。由于泡沫混凝土多采用无机材料加工制作,因而不具有可燃性,因此具有较好的耐火性,可以作为建筑工程防火材料使用。同时由于泡沫混凝土作为一种多孔介质材料,因此可以起到较好的隔音吸音的效果。

(4)具有较好的整体性能。由于泡沫混凝土大多为施工现场浇筑,与主体结构可以形成紧密的结合,因而具有较好的整体性能。

此外,泡沫混凝土还具有吸水率相对较低、防水性能好、低弹减震性能较好、施工泵送性能好、耐久性能好、节能环保、生产加工方便、成本造价低廉的优点,因而泡沫混凝土的工程应用价值较高,在建筑工程施工领域内具有广阔的应用前景。

2泡沫混凝土的应用方向

由于泡沫混凝土具有保温隔热,轻质隔音以及耐火等较多的技术优点,在建筑功臣施工领域应用较多,泡沫混凝土在建筑工程中的应用主要集中在以下几方面:

(1)保温隔热墙板以及砌块。利用泡沫混凝土作为保温隔热材料可以制作泡沫混凝土砌块、彩色保温砌块、泡沫石膏砌块以及保温用内外墙板,以及现浇类墙板保温隔热材料。

(2)泡沫混凝土砌块。主要以聚苯乙烯泡沫塑料作为骨料,以粉煤灰和水泥作为胶凝材料,既可以用作非承重墙的墙体材料,也可用作屋面保温材料。

(3)泡沫混凝土复合墙板。通过利用泡沫混凝土材料做成不同型号的板材,进而在建筑结构框架结构中与其他墙体材料结合作为复合墙板,发挥其保温、隔热、以及隔音耐火的功能。

(4)补偿地基。利用泡沫混凝土作为建筑物基础的填充软材料,可以起到补偿地基的作用。泡沫混凝土由于具有相对较高的强度因此不仅可以满足地基的强度设计要求,而且由于泡沫混凝土的可压缩性可以有效的发挥补偿地基的作用。

(5)泡沫混凝土夹芯构件。在预制钢筋混凝土构件,为了使预制钢筋混凝土构件具有更好的轻质高强隔热等技术性能,可以通过泡沫混凝土作为预制钢筋混凝土的内芯。

(6)泡沫混凝土管线回填。利用泡沫混凝土回填地下废弃管线、市政污水管及其它容易造成塌方或者引起火灾的管线,可以降低回填成本,提高回填后的土基强度。

3泡沫混凝土施工技术

泡沫混凝土生产方法根据生产加工工艺的不同,可以分为湿砂浆法以及干砂浆法两种。

湿砂浆法主要是在混凝土拌合站生产泡沫混凝土,通过混凝土泵车运输至施工现场后进行浇筑。干砂浆法则是首先将水泥、粉煤灰、砂石等施工原材料运至施工现场,然后现场进行泡沫混凝土的生产拌和以及浇筑作业。在泡沫混凝土生产加工方法的选择上,应结合施工现场实际条件,如作业面范围、施工进度要求等综合分析确定。泡沫混凝土的施工技术如下所示:

3.1原材料的准备

用于泡沫混凝土加工生产的原材料主要包括水泥、石灰、发泡剂、水以及砂、粉煤灰、石屑等填充材料,外掺剂则与普通混凝土基本类似主要有减水剂、防水剂以及缓凝剂等。由于原材料的质量直接关系到泡沫混凝土的施工质量,因此在生产加工前应严格控制原材料的质量检查。对于水泥通常选择常用的标号425或者325硅酸盐水泥,水可以选择自来水或者河流等,但是需要注意避免水体酸性过强与发泡剂反应从而影响发泡效果。对于发泡剂,由于种类较多其质量技术要求也不尽相同,但是为了控制施工质量,通常情况下需要控制发泡剂1小时内的泡沫的沉陷距小于10mm且泌水量小于80ml,泡沫倍数大于20倍。

3.2泡沫混凝土的生产加工

用于泡沫混凝土生产的设备主要包括泡沫混凝土搅拌机、自动发泡器、供水水泵、供料设备、泡沫剂料桶以及电源与运输设备。泡沫混凝土的生产应当严格按照设计资料,根据发泡配比配制发泡浆体备用。然后将一定量的水加入至搅拌设备中,并结合配比设计资料将水泥、石灰、粉煤灰等材料加入搅拌设备内搅拌,搅拌时间通常在2min以上,之后将通过发泡剂制备的备用发泡浆体加入搅拌设备中搅拌6分钟左右,待材料均匀分散后,进行泡沫混凝土的泵送运输以及浇筑施工作业。

3.3泡沫混凝土的浇捣施工

由于泡沫混凝土呈现为粘稠状的流体状态,而且其中含有较多的水分以及气泡,因此在泡沫混凝土施工过程中需要注意,尽可能的避免出料口的摆动造成施工质量问题。泡沫混凝土的浇筑施工与普通混凝土浇筑类似,对于大面积的平面浇筑,一般采取分区分片的浇筑施工方法,通过使用模板将施工面划分,逐段逐片浇筑施工。由于泡沫混凝土施工结束后在泡沫混凝土上凿孔打洞会造成施工层的整体性破坏,因此在施工作业前应做好预埋件以及预留孔的处理。泡沫混凝土的浇筑施工应等泡沫混凝土气泡状态稳定后开始作业,并及时进行浇筑表面的找平作业。如果泡沫混凝土的浇筑较厚超过10cm时,应采取分层浇筑的作业方式,对于分层浇筑,应等待泡沫混凝土浆体初凝后而且具有一定的强度后进行。浇筑结束后,为了避免泡沫混凝土由于干缩出现裂缝,应在浇筑结束后0.5d内及时采取保湿养生措施,养生试件通常不少于1周。

结语

泡沫混凝土由于具有较多的技术优势,在我国建筑工程材料应用方面得到了迅速的推广应用。随着建筑材料技术的不断发展以及国家对于建筑材料绿色环保的要求,泡沫混凝土的应用前景将更加广阔。在泡沫混凝土技术应用领域,严格控制施工质量,不断改进施工工艺,引进新型施工材料,是保证施工质量的有效手段,也是促进泡沫混凝土技术不断发展的重要途径。

参考文献:

[1]詹炳根,郭建雷等.玻璃纤维增强泡沫混凝土性能试验研究[J]合肥工业大学学报(自然科学版),2009(2):226-229

[2]张磊,杨鼎宜.轻质泡沫混凝土的研究及应用现状[J]混凝土, 2005(8): 44-48.

[3]潘志华.新型高性能泡沫混凝土制备技术研究[J].建筑石膏与胶凝材料,2002,(5):1-5.

泡沫混凝土保温板篇5

关键词:泡沫混凝土;保温;施工

泡沫混凝土在建筑行业的应用越来越广泛,人们对建筑物的保温功能的要求越来越高,泡沫混凝土在保温效果上起到很好的作用,所以很多施工单位都会选择这种材质建筑屋面和地面的施工,经过不断的实践证明,其确实对提高建筑物的保温性能起到很重要的作用,值得推广。

1、泡沫混凝土的特点

泡沫混凝土是通过发泡剂把水溶液制作成泡沫,然后再把泡沫加入到水泥等浆液中进行混合,与水泥基料、硅质基料、水、外加剂等材料进行混合,然后进行搅拌浇筑,这样就在浆液中形成一种含有大量气泡的材料,搅拌后如果气泡的气孔分布越均匀,尺寸越小,其自身的强度就会越高,因为泡沫自身就含有一定的封闭空隙,所以具备很多物理方面的性能。

1.1质轻。泡沫混凝土的自身密度比较小,这样就使得建筑物的自身重量得到降低,可以适当的增加建筑的高度,特别是人口的不断增加,对高层超高层建筑的不断增多,泡沫混凝土的应用优势就越明显,因为其可以降低建筑物自身的重量,减少占地面积的使用,在一定程度上节约了施工的成本,而且施工方式比较简单,近而使得工程的工期得以有效的提高,既保证了建筑物的质量,施工单位自身也获得更大的利益。

1.2冲击能量吸收好。由于泡沫混凝土自身就有一定的封闭空隙,其在遭受强大的冲击力时,可以有效的把冲击力化解,特别在抗击自然灾害时,发挥着巨大的作用,最大限度的确保建筑物的安全。

1.3保温隔热性能好。泡沫混凝土的自身空隙使其具备很好的保温功能,随着人们对建筑施工的要求不断提高,泡沫混凝土的施工方式极大地适应了人们的这一施工需求,可以通过自身的泡沫优势实现对建筑的保温效果,很多地实现建筑的保温功能。

1.4隔音耐火性能好。泡沫混凝土是一种多孔式的施工材料,所以其在隔音效果上发挥着显著的优势。很多施工单位在隔音板、或者是上下建筑的间隔位置使用泡沫混凝土的施工材料,因为其自身得多空特点,可以把噪音通过孔洞转化掉,起到很好的隔音作用,而且其在防火性能上也表现出优势的作用。泡沫混凝土属于一种无机材料,自身没有燃点,所以不会发生燃烧的现象,这对于建筑的防火安全起到了很重要的作用。

1.5可泵性能好。泡沫混凝土材料施工方式十分简单,直接采用机械设备进行搅拌就可以,而且其自身的可泵性条件很好,可以采用现场浇筑的方式进行施工,在施工现场直接就可以实现操作,对场地的空间要求十分简单,施工的成本也比较低,易于操作,在现代建筑的施工领域很受欢迎。

1.6价格低。施工单位在施工的过程中,考虑的最重要的因素就是利益,泡沫混凝土所需要的材料十分简单,就是普通的水泥、粉煤灰就可以,其材料的价格十分低廉,而且可以对工业生产的废物进行利用,通过利用工业生产的废渣来制作泡沫混凝土,还可以起到节能环保的作用,符合当今提倡的可持续发展的战略。

2、泡沫混凝土施工工艺

2.1工艺流程

清理基层施工测量放线分仓支模材料计量调配投料与搅拌基层界面处理分仓浇注找平、拆模分格推进成品保护

2.2施工工艺

2.2.1清理基层。在进行施工之前首先要对基层进行清理,因为在进行其他工序时很容易出现一些杂物,所以在进行泡沫混凝土浇筑时,要把基层的杂物清理干净,以免表面的灰尘影响基层的粘结度,近而影响泡沫混凝土作用的发挥。

2.2.2测量放线。在施工时要根据实际的施工要求,对坡度的位置、高度等进行测量,这样才可以确定出保温层的具体厚度标准,然后根据实际的施工需要进行拉线处理,正常情况下都是隔2-3m进行标高处理。

2.2.3分仓支模。根据提前做好的标高位置,把分仓模板的支架固定好,在准备模板数量时要以实际的施工温度、拆模时间、和施工进度进行掌握,按照规定的顺序进行施工操作,把搅拌好的罐车停靠在分仓的前面,如果因为天气的原因而影响施工的正常进行,就要进行预留排气道的施工,以保证施工的正常进行。

2.2.4材料的配合比设计

根据设计要求与使用部位(屋而、楼地而)、使用功能(保温层、垫层、填充层)小同和所购原材料性能、含水量的差异,结合施工环境温度经试验确定施工配合比,一般每立力配合比为:水泥130-180kg,粉煤灰150-220kg,干河砂8-15kg,发泡剂1-2kg,水泥的用量要根据所需要保温层或垫层的强度确定,一般兼做垫层时水泥用量要提高,粉煤灰材料主要控制其含水量,每购进一批粉煤灰在使用前要测定其含水量,及时调整用水量,胶凝碳酸钙和发泡剂掺量要根据施工环境温度进行适当调整,如果控制小好会产生发泡困难或发起的泡小稳定、易塌陷,因为此种发泡材料有随温度降低变脆的特性,发起的泡易脆裂,在温度较高时发起的泡较大易爆泡,所以适时调整胶凝碳酸钙和发泡剂掺量至关重要根据气温变化要适当调整用水量,以混合料的稠度确定,一般施工环境温度高时混合料要稠度大一些.施工环境温度低时稠度要小一些.

2.2.5投料与搅拌

投料量要根据搅拌机罐容量和分格仓体积确定,以何罐山料量正好注满一个分格仓(略.苛山3-5mm)为准_一般是将水泥、粉煤灰、干。砂按照一定的配合比搅拌制成干粉胶结料,将胶结料投入搅拌机中加水制成料浆,将发泡剂加水稀释后制成泡沫,将料浆和泡沫使用专用设各混合均化。

2.2.6成品保护

刚浇注完成的保温层或垫层,要注意发泡材料的保护,小得乱踏及抛物损坏在12h内小得上人,24h内小得堆料气温低于20℃时,随温度降低要相应延长上人和进行卜道工序的时间待强度达到后,尽快施工找平层或保护层,如在其上做临时施工通道时,应在保温层或垫层上加设垫板屋而保温层在环境温度较高的时候施工时,对已施工完成的发泡保温层要及时覆盖,避免阳光直射,否则易粉化;在气温较低施工时应进行保温养护_以利强度增长。

3.总结

混凝土保温层所需原材料均是价廉易得的当地材料,而且工艺、设各简单,施工力便,工人经简单培训、掌握了要领即能施工;粉煤灰是废物再利用,泡沫混凝土是环保生产链的终端产品,符合建设节能环保型建筑的时代要求;采用该工艺比传统的板状珍珠岩块保温层屋而、陶粒混凝土保温垫层楼而,无论是在综合造价上,还是在工艺复杂程度上、施工进度上都有明显优势,经济效益和社会效益明显。

参考文献:

[1]范桂细.泡沫混凝土的生产与应用技术[J].广东建材,2005(8).

[2]朱平,聂长华,纪黎,等.泡沫混凝土在夏热冬冷地区的应用[J].建筑节能,2007(7).

[3] 朱平,聂长华,纪黎,钱奕东. 泡沫混凝土在夏热冬冷地区的应用[J]. 墙材革新与建筑节能. 2007(07)

泡沫混凝土保温板篇6

关键词:现浇泡沫混凝土;屋面;施工技术

中图分类号:TU74 文献标识码:A

前言

屋面是建筑物结构中热环境最恶劣、热量渗透最严重的部位,因此,提高屋面的保温隔热性能,是减少空调能耗和改善室内热环境的有效措施。近年来,泡沫混凝土用作屋面保温材料逐渐兴起,泡沫混凝土通常用机械方法将泡沫剂、水溶液制备泡沫,再将泡沫加入含水泥、水、外加剂等组分的料浆中,经混合搅拌、浇筑成型、养护而成的一种多孔材料。由于泡沫混凝土中含有大量封闭孔隙。因此其具有良好的物理力学性能。泡沫混凝土材料的热导率为0.08W/(m·K),传热系数为0.34W/(m2·K),其保温层的保温性能与80mm厚的挤塑板相同,具有良好的保温节能效果。泡沫混凝土具有轻质、保温隔热性能好、耐火性能好、施工简捷、造价低廉、环保等优点。下面就其在屋面施工中的应用技术进行概述。

一、现浇泡沫混凝土制备

根据设计要求,试配泡沫混凝土,确定其水泥、发泡剂、水及外加剂等的掺量。配制泡沫浆体,根据混凝土发泡剂的配合比和生产工艺,通过发泡瓶反应罐稀释后加压配制出发泡浆体。拌制水泥浆,按设计要求的泡沫混凝土配合比,先将定量的水加入搅拌机内,再将称量好的水泥、外加剂等掺加料投入搅拌机内搅拌,要求浆料均匀,不允许有团块及大颗粒存在,稠度合适,有较好的粘性和分散性。将配制好的发泡浆体和水泥浆一起混合,然后进行高速搅拌,使混合均匀,上部没有泡沫漂浮,下部没有泥浆块,稠度合适,即可形成泡沫混凝土,进行现场直接泵送浇筑。卸浆与输送。将配套定制空气压缩机与反应罐进行气阀连接,关闭所有阀门,启动空气压缩机,打开进气阀4~6分钟后,再打开出料阀门,将泡沫混凝土输送到施工面,进行现场浇筑。空气压缩机要处于工作状态一直到发泡罐内材料用完,须先关闭进气阀,然后打开减气阀放掉所有的空气,再打开进料口进行下一次进料。现场拌好的泡沫混凝土应随制随用,留置时间不宜大于30分钟。

二、现浇泡沫混凝土浇筑

1、基层处理

基层钢筋混凝土板面必须清扫干净,无松动、空鼓、起砂掉灰等现象;据出屋面风井墙上的500mm水平控制线、屋面保温层、找坡层设计厚度,测出泡沫混凝土找坡层完成面标高,用加气混凝土砌块切割成标筋块粘贴在结构板上作为找坡施工控制点。

2、按设计选定的保温层厚度,标出浇筑面标高线,有找坡要求的应设定找坡线。设计便于退步操作的浇筑路线。当浇筑面积过大时,为防止泡沫混凝土干缩开裂,施工前必须做好分隔区。为施工方便,保温层的分隔区以3m×3m为宜。分隔缝建议采用加气混凝土砌块砌筑。下图是常见的分隔区做法。

3、浇捣泡沫混凝土

泡沫混凝土浇筑前应将基底湿润,并在基底上刷l道素水泥浆或界面结合剂,将搅拌均匀的泡沫混凝土,从屋面两侧边缘向中部浇筑,泡沫混凝土浇筑时分层进行,每层厚度100mm左右,第l层混凝土强度达到1.2MPa后方可进行下一层混凝土浇筑。浇筑泡沫混凝土,浇筑面应做到平整,如大面积平面浇筑时,可采用分区逐片浇筑的方法,用模板将施工面分割成若干个小片,逐片施工;也可采用全面分层、分段分层、斜面分层三种分层浇筑方法,等1~1.5小时后,浆体初凝后有 一定承重能力后,方可继续浇筑。浇筑达到标定高度后用尺杆刮平。12~14小时后进行保湿养护,养护时间不小于72小时。

4、浇筑后处理

在浇筑后也应注意观察浆体下沉速度及高度,并及时采取促凝措施,还要详细记录,作为下次配料改进的参考。如果出现塌陷事故,应及时补充浇筑。

5、若以泡沫混凝土代替保温层,则必须遵守下列各条:(1)保温层与找平层应一次性施工,总厚度超过15cm时,宜分层施工。(2)应在基层与突出屋面的结构如:女儿墙、山墙、变形缝、楼梯间、天窗壁、烟囱等交界处及基层的转角泛水处,应在泡沫混凝土终凝前应用木抹子抹成园弧型R≥75mm。(3)为防止泡沫损失,当容重低于300kg/m3,施工时宜加速凝剂,其掺量据速凝剂品种、施工时的温度及设计的保温要求而定,一般掺量为水泥用量的2%--7%,具体由试验确定。

三、充填层砂浆质量检验

用直尺测量充填层周边厚度,应在40~60mm。用目测法观察充填层是否将轨道板的垫实,轨道板四角和周边是否有虚角和虚边。灌注袋周边不应出现褶纹,其U形边切线应与轨道板边缘齐平,偏差宜小于1cm。用1.0mm厚塞尺检测充填层的饱满度,最大塞入深度是否大于50mm。为便于灌注质量检验,每台车每班应至少灌注1个小灌注袋试件,其尺寸为600mm×800mm,其灌注方法和条件应与现场工况一致,静置在现场,并加上与轨道板下充填层相同的压力。灌注施工后的第2天,应对小灌注袋试件进行检验:(1)用目测法检测小灌注袋试件的表面是否有孔径>1mm的气泡积聚区或面,是否有浮浆。(2)用目测法检测小灌注袋试件的断面是否有砂沉淀和孔径>1mm的气泡聚集区或层等。(3)发现有灌注质量不满足要求的砂浆充填层,应废除重新灌注施工。

四、现浇泡沫混凝土在屋面施工中质量控制 

1、泡沫混凝土的施工环境宜在5度以上,并应避免在雨天,烈日高温条件下施工。 

2、泡沫混凝土的流动性较大,当屋面的坡度大于5%,用泡沫混凝土进行找坡施工时必须采用模板辅助。 

3、泡沫混凝土施工必须有专业知识的技术人员指导下进行,对每道工序严格把关,确保施工质量,应按GB50411-2007规定留出试块进行性能检测。 

4、泡沫混凝土及细石混凝土防水保护层内埋设的各种预埋件、预留孔(水管、排水孔等),应在浇筑前做好,严禁在保护层上凿孔打洞。不得在保护层内埋设管线。

5、在泡沫混凝土保温隔热层施工完成时,天沟、檐沟等部位应找坡同时保证这些部位的泡沫混凝土厚度不得小于20mm。

6、找平、找坡层起砂:找平、找坡施工后养护不好,使找平层早期脱水;砂浆拌合加水过多,影响成品强度;抹压时机不对,过晚破坏了水泥硬化;过早踩踏破坏了表面养生硬度。施工中应注意配合比,控制加水量,掌握抹压时间,成品不能过早上人。 

7、找平、找坡层空鼓、开裂:基层表面清理不干净,水泥砂浆找平层施工前未用水湿润好,造成空鼓;应重视基层清理,认真施工结合层工序,注意压实。由于砂子过细、水泥砂浆级配不好、找平、找坡层厚薄不均、养护不够,均可造成找平层开裂;

结束语

泡沫混凝土在屋面隔热保温找坡上的应用技术,其设计灵活,施工简便,防水耐水,成本低廉,节能环保,可以进行多层组合式构造,具备良好的隔热和保温功能;不但简化了屋面构造和施工工艺,而且屋面保温隔热性能好,具有很好的经济效益、巨大的市场发展空间和良好的社会效益;适用于我国广大地区,为今后我国屋面节能工作开展逐步规范化,使我国建筑沿着环保节能的方向发展创造了有利条件,具有重大意义。

参考文献

[1]赖有志,陆京海,杨军霞,张童.现浇轻质泡沫混凝土在屋面工程中的应用[J].施工技术,2011(07).

泡沫混凝土保温板篇7

关键词:建筑施工;泡沫混凝土;特性;应用

中图分类号:TU528.2 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)15-0144-01

1 泡沫混凝土的含义

泡沫混凝土配置的过程中,首先通过运用物理物理方法对其泡沫进行制作,其次将做好的泡沫添加至料浆中,料浆的配置应采用凝胶材料、粉煤灰、水、填料以及其他外加剂共同构成。最后运用搅拌、浇筑、成型和养护的方式所产生的一种多孔轻质材料,该材料则被称之为泡沫混凝土。因为泡沫混凝土中存在大量的封闭性孔隙,所以存在良好的隔热、耐火、隔音、质轻以及保温的特点。在对泡沫混凝土进行制作的过程中主要有两种形式存在:第一,运用现场拌制的方法进行制作,也就是常说的现浇。或运用机制制备的方法,运用混凝土罐车对远距离条件下向施工现场进行运输并实现浇筑作业。第二,事先在工厂内对各类建筑中所采用的构件及成品进行制作,在建筑施工过程中直接进行运用。

通常在保温隔热的现浇混凝土墙体施工以及工厂预制的轻质隔墙板及砌块施工中适宜对泡沫混凝土进行使用,其次,泡沫混凝土的应用还能在建筑物地基补偿作业、地面、回填、屋面、保护层以及隔声层中进行运用。在房屋建筑工程中,由于建筑物墙体自重的不同,在施工的过程中会有自由沉降差产生,在设计的过程中对于建筑物自重相对较低的部分,应采用软材料对其基础进行填筑,从而实现地基补偿的效果,并对以下几个条件进行满足:较好的自身成塑性,能够对其厚度进行准确的控制;在设计范围内对材料的强度进行严格的控制;压缩量能够满足施工要求。

2 泡沫混凝土的性能及优点

①质轻。泡沫混凝土的密度应保持在200~1 200 kg/m2的范围内,与混凝土相比是其1/2~1/15之间,促使建筑物的负重得到有效的减少。现阶段在市场中的泡沫混凝土的密度通常保持在300~700 kg/m2范围内。

②良好的隔音效果。与普通水泥相比,泡沫混凝土的隔音性是其5~8倍,能够对居住空间的隔音问题得到充分的解决。

③良好的耐高温及防潮性能。在地面辐射供暖绝热层中对泡沫混凝土进行使用时,当受热温度达到400 ℃以上仍不会有变形出现,且不存在热分解的现象发生。在供热的过程中不会导致温水管周围有结露现象出现,且各层之间的不会产生分裂现象。

④良好的抗压强度以及抗老化性能。由于传统的有机隔热材料具有较差的耐压强度及抗老化性,在对泡沫混凝土进行运用时,其试块的抗压强度最高会超过7.5 MPa,促使保温层的稳固性能及寿命得到有效的提升。

⑤良好的环保性能。在泡沫混凝土中,普通硅酸盐水泥和发泡剂是泡沫混凝土中运用的主要材料。现阶段我国运用最为广泛的第三泡剂主要是由植物性蛋白纤维及动物性蛋白质成分构成的,不会对人体造成损害。泡沫混凝土的添加料能够采用粉煤灰及矿渣粉等工业废料进行使用,满足环保的要求,实现废弃物的重新利用。

⑥良好的保温及隔热性能。与普通水泥相比,泡沫混凝土的导热系数是其20~30倍,达到0.045~0.20 W/m・k范围内。

⑦较高的防火性能。作为一种无机材料,泡沫混凝土具有较高的耐火度,其燃烧级别达到A1级,与现阶段传统的保温材料相比,泡沫混凝土的耐火性更佳。

⑧良好的整体性。泡沫混凝土的浇筑能实现一次性进行,不存在施工缝隙,能够与现浇楼板及砂浆保护层实现结合,从而达到一个统一整体。

3 在建筑行业中泡沫混凝土的应用

近年来,随着建筑节能工作的重视程度逐渐加深,与建筑节能政策相结合,建筑墙体材料的改革得到进一步提升,因此在建筑工程中受到广泛的应用。现阶段在建筑工程中泡沫混凝土的应用主要表现在以下几方面:

①泡沫混凝土砌块的运用。在墙体材料中泡沫混凝土砌块材料的应用最为广泛。对于我国南方地区来说,通常采用的泡沫混凝土砌块密度达到900~1 200 kg/m2在框架结构中用于填充墙的施工,通过对泡沫混凝土砌块自身具备的良好的隔热性能以及质量轻的优势进行运用。

②泡沫混凝土作为轻质墙板的运用。现阶段,在建筑物分户及分室隔墙施工中通常采用GRC轻质墙板作为主要材料,由于该材料的价格相对较高,因此对其推广使用造成制约。我国建筑行业通过将固体泡沫剂、泡沫水泥与GRC轻质墙板的生产工艺相结合,从而研发出粉煤灰泡沫水泥轻质墙板技术,并逐渐在建筑工程中得到普及。

③泡沫混凝土对地基补偿的应用。随着建筑物施工过程中出现的自由沉降在现代建筑设计及施工中的重视力度逐渐加大。在建筑物中由于自重存在的不同,导致出现的只有沉降差也大不相同。在对建筑物进行设计的过程中,应采用软质材料对建筑物自重较低部分的基础进行填充,从而达到地基补偿的效果,泡沫混凝土的运用能够对地基补偿材料的作用发挥大最佳。

④泡沫混凝土作为夹芯构件进行应用。在对钢筋混凝土构件进行预制的过程中,对其内芯应采用泡沫混凝土进行试验,确保其具有良好的隔热效果以及质轻的优势。在此时通常采用的泡沫混凝土的密度达到400~600 kg/m2。

⑤在管线回填施工中泡沫混凝土的应用。由于地下存在的废弃管线、油柜、空穴以及污水管都是导致火灾及塌方发生的安全隐患,因此要想使其后患得到消除,应运用泡沫混凝土进行回填施工,且具有成本低的优点。根据管子的直径及地下水位的不同,对泡沫混凝土的密度进行确定,通常情况下保持在600~1 100 kg/m2。

⑥贫混凝土填层中泡沫混凝土的应用。在填层施工过程中由于泡沫混凝土浇筑所运用的管子是属于弯曲型软管,与泡沫混凝土自身具备的大的工作量及实用性进行分析,所以在贫混凝土填层中能够对泡沫混凝土进行运用。在施工过程中,当对隔热层要求过高时,贫混凝土填层的密度保持在1 200 kg/m2左右,且平均厚度为0.05 m。当隔热层要求较高时,贫混凝土填层的密度则控制在500 kg/m2,平均厚度为0.1~0.2 m最为适宜。

⑦在屋面边坡中泡沫混凝土的应用。在屋面边坡采用泡沫混凝土时,其优点主要包括:成本低廉、施工速度快以及重量轻等。通常情况下泡沫混凝土的坡度保持在10 mm/m,厚度保持在0.03~0.2 m范围内,密度则控制在800~1 200 kg/m2。

4 泡沫混凝土施工过程中的注意事项

在对泡沫混凝土进行搅拌的过程中,应对其均匀性进行保证,对发泡剂的拌和用量也应严格的控制,确保泡沫混凝土配合比的准确性。

在对泡沫混凝土进行搅拌的过程中,应对水的用量进行严格的控制。

对于施工过程中所运用的水应运用自来水进行作业,禁止在泡沫剂中添加具有酸性物质的水分,避免有化学反应产生,从而对泡沫剂的发泡效果造成影响。

在对泡沫混凝土进行浇筑之前,应提前对管线及突出工作面进行埋设,应对隐蔽验收工作进行做好,禁止出现对洞口进行后凿。

应严格按照设计要求对楼面、屋面等大面积泡沫混凝土浇筑的位置进行伸缩缝的留置,避免导致温度裂缝产生。

5 结 语

综上所述,泡沫混凝土在建筑工程中的应用不仅满足环保的要求,而且还能使工程施工的成本、质量及工期得到有效的改善。在日后建筑行业的发展中,泡沫混凝土的应用范围将逐渐提升,促使在建筑工程中的地位得到进一步显著。

参考文献:

泡沫混凝土保温板篇8

1.引言

近几年来,许多城市包括山东省威海市为达到节能减排的目地在楼房外墙都增贴一层泡沫板材。由于泡沫板材具有不同于钢筋混凝土或砖灰结构的导热性能,由泡沫板材,钢混或砖灰组成的多层结构的热传导性能也会不同[1,2,3]。多种不同材料组合而成的层合结构广范地用于在航空航天,船舶,汽车等工业领域。例如航天飞机表层的防热陶瓷起着隔热的作用以保护内部材料和结构不受过热荷载。类似于航天飞机表层的防热陶瓷,在楼房外墙上加贴泡沫板也希望到到冬暖夏凉的效果。钢筋混凝土外墙加贴泡沫板是一种层合结构,其总体热传导和导热性能取决于各层的有关参数。因此我们须考虑层合结构的热传导问题。虽然楼房外墙的室内外温度变化不同,但由于外墙面积较大[3],例如两米四高和三到五米宽,室内外温度变化可近似为与墙内的位址无关。换句话说,墙内温度仅随墙深度和时间变化,因此可简化为一维多层结构的热传导模型。本文通过考虑室内外温度变化及相关的数值计算,得出了三种不同材料组合外墙保持封闭房间空调常温的能耗计算结果。并由此评估了钢筋混凝土外墙加贴泡沫板对降低空调耗电量的作用。

2. 层合结构热传导问题的基本方程

假设层合结构由N层不同厚度hi均质各向同性材料层i组成。令xi(i=1,2)代表面内坐标和x3代表面外坐标,上表面St,下表面Sb和层与层界面Si的坐标分别为x3=zt,zb和zi(i=1,N-1)。在层合结构内,令T(x1,x2,x3,t)代表的温度场,q(x1,x2,x3,t)代表热通量,并且t代表时间。假设每层具有正交对称性,在层合结构内的热传导则可以由以下边值问题描述:

(4)方程(1)-(4)中kii (i=1,2,3)代表热传导系数, ,和蔼分别代表给定的温度,热量和热通量,表示材料的质量密度, 表示常定体积的比热容系数, 代表内部热源, (i=1,2)表示边界的外法线的方向余旋。通过求解方程(1)-(4)就可以得到三维温度场的分布和随时间的变化[4] 。对于一般初值和几何边界情况, 求解方程(1)-(4)需要采用数值计算方法,例如有限元法,有限差分法等[5]。因为本文的目的是评估在楼房外墙贴补泡沫塑料板材对空调系统控制的室温的影响,考虑室温接近于常数,我们采用一维模型来研究贴补泡沫塑料板的作用。

3. 一维模型及其解法

对于一维热传导问题,温度仅沿着厚度方向随时间变化,既只是x3和时间t的函数,。如果考虑N层总厚度为L的封闭房间的外墙结构并假设内部无热源,其第i层的一维热传导方程可由方程(1)简化为:

(i=1,2,3,…, N) (5)

试中代表第i层材料在厚度方向的热扩散系数。第i层和第i+1层材料的层间连续性条件(2)则可以写成

; (i=1,2,3,…, N-1) (6)

试中代表第i层和第i+1层材料在厚度方向的热传导系数。

方程(5)和(6)是二阶偏微分方程,为求解该方程我们需要外墙两侧的两个边界条件和一个初值条件。假定x3=0代表房间外墙的室外表面和 x3=L代表房间外墙的室内表面, 并考虑以下室内外边界条件:

(7a)

(7b)

试中和分别代表房间外墙室内外表面的传热系数,和分别代表房间外墙室内外表面的参考温度,并且和分别代表房间外墙室内外的气温。墙内的气温可以是由空调控制为常,墙外的气温则随着天气变化。

我们可以结合边界条件(7)采用不同的方法求解方程(5)和(6) ,比如变量分离的解析解法,有限单元法,有限体积法以及有限差分方法[4,5]。本文采用有限差分方法。

3. 数值算例与讨论

为了评估贴泡沫板对室内温度和能耗的影响,我们考虑三种情况: (1)混凝土外墙(厚度为0.1米); (2)泡沫板(厚度为0.02米)加混凝土外墙(厚度为0.098米);(3)厚度为0.1米的泡沫板替代混凝土外墙。显然第三种情况是不现实在此仅作参考。在所有的算例中, 混凝土和泡沫板的质量密度分别为2300(千克/米3)和14.5 (千克/米3) , 它们的导系数k分别取值为1.9(瓦/米*摄氏度)和0.04 (瓦/米*摄氏度) ,它们的比热容系数分别取值为992(焦耳 /千克*摄氏度)和1450 (焦耳 /千克*摄氏度)。

考虑夏季有空调的房间,假设房间温度为28摄氏度,早晨6时室外最低气温为20摄氏度,下午14时室外最高气温为35摄氏度 。为了确定房间外墙的边界条件,假设房间外墙室内外表面的传热系数和分别为6.6(瓦/米*摄氏度)和13(瓦/米*摄氏度) 。并进一步假定试(7a)中右端项的室外温度由以下方程试表达:

试中当并且当,当 。

对于以上条件,我们计算了以上三种外墙情况下保持室内气温28摄氏度单位墙壁面积的能耗(见图1) 。在计算中,假设空调机开的时侯耗电和功率为常数,并遵循正函数在特定温度上下1度浮动[6]。图1表明三种0.1米厚的外墙在十二小时内每平方米墙壁的耗电量大不相同。 与单独混凝土外墙相比,外贴泡沫板的混凝土外墙的能耗可降低超出百分之七十。图2出了当外墙厚度从0.08米增加到0.22米时三中外墙在十二小时内每平方米墙壁的耗电量。图2中结果表明: (1)外墙越薄耗电量越大; (2)外贴泡沫板的混凝土外墙的耗电量大大低于混凝土外墙的耗电量。虽然增加混凝土外墙厚度也可以大大减少能耗,但是建房成本也大大上升;但是外贴泡沫板的混凝土外墙的耗电量仍低于己于双倍厚度混凝土外墙的耗电量。基于以上数据结果可以认定 在混凝土外墙外贴泡沫板有着节能减排的作用。

4.结论

本文从多层结构的热传导的基本方程出发研究了泡沫板对封闭空调室温和能耗的影响。通过求解一维度多层结构的热传导模型并考虑室内外温度变化条件, 得出三种不同外墙材料组合在定常封闭室温下的能耗计算结果。结果显示近年来采用的在楼房外墙粘贴一层泡沫板对保持室内温度和节能减排有良好的作用。

5.参考文献

[1] 苑振芳主编,砌体结构设计手册(第三版)[M]. 北京:中国建筑工业出版社, 2002.

[2] 庄智,李玉国,陈滨, 架空炕采暖作用下建筑热过程的模拟与分析, 《暖通空调》 2009 年1 期

[3] 苑振芳,苑磊,于本英,王竹, “夹心墙设计概述(一)”《建筑结构.技术通讯》2009 年7 期

[4] 胡汉平,热传导理论, 中国科学技术大学出版社出版,2010

[5] 江见鲸,陆新征,叶列平, 混凝土结构有限元分析, 清华大学出版社,2005

[6] 殷光文,“定速及变频空调器节能技术的探讨”《暖通空调》 2009 年1 期

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