在滿足防火要求和與建筑同壽命要求的前提下,增大圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻值,減少建筑物與環(huán)境的熱交換,是實(shí)施建筑節(jié)能的最有效措施。建筑節(jié)能的重點(diǎn)就在于提高建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能。但在不同的氣候條件下對建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱要求有較大差別。北方地區(qū)主要以保溫為主,南方地區(qū)則以隔熱為主,而對于夏熱冬冷地區(qū),夏季需要隔阻白天外圍護(hù)結(jié)構(gòu)受到太陽輻射被加熱升溫,向室內(nèi)傳遞的熱量,夜間還要使圍護(hù)結(jié)構(gòu)能快速散熱。冬季則主要是隔阻外圍護(hù)結(jié)構(gòu)向室外傳遞熱量。在南方,夏季制冷是建筑用能的主體,冬季采暖用能相對為輔。這一地區(qū)節(jié)能建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)除應(yīng)滿足夏季白天良好的隔熱性(衰減值較大,延遲時(shí)間長)、夜間散熱快之外,還要求冬季具有良好的保溫性能。
利用陶粒輕集料和微孔泡沫混凝土材料的良好熱工性能和防火性能,制造陶粒輕集料微孔混凝土自保溫墻體材料制品,增大圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻值和熱惰性指標(biāo),以減少建筑物與環(huán)境的熱交換,是實(shí)施建筑節(jié)能的有效措施之一。同時(shí),可實(shí)現(xiàn)建筑物墻體保溫與圍護(hù)結(jié)構(gòu)一體化和同壽命。為此我們研制開發(fā)了性能優(yōu)良的陶粒輕集料微孔泡沫混凝土自保溫砌塊(以下簡稱陶粒微孔泡沫混凝土砌塊)。本文主要介紹該型砌塊結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料組成、配合比、性能指標(biāo)和生產(chǎn)工藝技術(shù)及其建筑保溫圍護(hù)一體化墻體的構(gòu)造和作法。
陶粒微孔泡沫混凝土砌塊是采用超輕陶粒(陶粒堆積密度小于400kg/m3)和微孔泡沫混凝土(水、水泥、粉煤灰、專用水泥發(fā)泡劑、專用促凝增強(qiáng)劑)經(jīng)混合攪拌制漿、澆注模具成型、脫模免切割或二次切割定型、自然養(yǎng)護(hù)或蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的實(shí)心砌塊制品。其創(chuàng)新點(diǎn)為陶粒微孔泡沫混凝土砌塊采用整體澆注成型,其內(nèi)外同質(zhì),均為陶粒輕集料微孔泡沫混凝土。在陶粒與陶粒之間,充滿了具有細(xì)密氣孔的水泥基微孔泡沫體。這些水泥基微孔泡沫體的密度與陶粒相當(dāng)或比陶粒更低,因此,其砌塊可實(shí)現(xiàn)超輕化,承重型砌塊密度不大于1000kg/m3,非承重型砌塊密度不大于600kg/m3。充分集成了兩種材料的優(yōu)良特性,具有輕質(zhì)高強(qiáng)、防火抗?jié)B、高效保溫、耐久性好的特點(diǎn),是一種集裝飾、保溫、承重(或非承重)功能為一體的新型節(jié)能墻體材料。
1 陶粒微孔泡沫混凝土砌塊結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及規(guī)格
陶粒微孔泡沫混凝土砌塊規(guī)格分主砌塊和切割薄板塊兩種。主砌塊主尺寸采用我國中型砌塊的通用規(guī)格尺寸(長*寬*厚),有600*300*250;600*300*2000;600*240*120;600*240*250;600*190*200等規(guī)格;切割薄板塊有300*250*40、50、60;600*300*70、80、90等規(guī)格。
切割薄板塊適用于框架梁柱、剪力墻等的模內(nèi)置或貼砌等熱橋部位的處理。主砌塊用于自保溫墻體砌筑,可采用保溫砌筑砂漿砌筑以提高灰縫處熱工性能,采用普通砌筑砂漿砌筑須用EPS灰縫壓條。
切割薄板塊適用于框架梁柱、剪力墻等的模內(nèi)置或貼砌等熱橋部位的處理。主砌塊用于自保溫墻體砌筑,可采用保溫砌筑砂漿砌筑以提高灰縫處熱工性能,采用普通砌筑砂漿砌筑須用EPS灰縫壓條。
2 主要原材料及配合比
2.1 原輔材料
2.1.1膠凝材料
陶粒微孔泡沫混凝土砌塊采用澆注模制工藝,所制備的陶粒微孔泡沫混凝土漿料是一種的流態(tài)料自密實(shí)漿體,一般可采用普通硅酸鹽水泥,但其硬化慢,不能滿足澆注工藝的快速脫模要求。不采用蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí),也可采用快硬硫鋁酸鹽水泥,以提高模具周轉(zhuǎn)速度和微孔泡沫的穩(wěn)定性及減低收縮性。水泥標(biāo)號(hào)應(yīng)不小于42.5級(jí)。同時(shí)該種水泥凝結(jié)快、早期強(qiáng)度高,有利微孔的穩(wěn)定形成。故一般應(yīng)選用快硬硫鋁酸鹽水泥。但由于該型水泥抗碳化能力較差,表面易起粉,一般要與普通硅酸鹽水泥和礦渣粉復(fù)配成快硬型復(fù)合水泥使用。
本試驗(yàn)采用自主研發(fā)的HF早強(qiáng)快硬復(fù)合水泥,已獲國家發(fā)明專利(ZL200510096428.1)。其HF-32.5型水泥物理力學(xué)性能檢測結(jié)果見表1,符合蘭州海鋒建材科技有限公司企標(biāo)《早強(qiáng)快硬復(fù)合水泥》Q/HF01-2006標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)要求。
2.1.2陶粒輕集料
可選用燒結(jié)、燒脹或免燒型粘土陶粒和粉煤灰陶粒。骨料為自然級(jí)配,并要求粒形好和級(jí)配合理。生產(chǎn)非承重自保溫砌塊時(shí),陶粒堆積密度不大于600kg/m3;若生產(chǎn)承重砌塊,陶粒堆積密度可不大于1200 kg/m3。對于承重型砌塊,陶粒的筒壓強(qiáng)度應(yīng)不小于10MPa;非承重砌塊,陶粒的筒壓強(qiáng)度應(yīng)不小于4MPa。吸水率應(yīng)不大于20%。細(xì)輕集料應(yīng)盡量采用陶砂或其他輕砂,以降低砌塊密度。如無輕砂資源或生產(chǎn)承重砌塊,可以采用河砂。
陶粒微孔泡沫混凝土砌塊基體材料組成獨(dú)特合理,充分發(fā)揮了輕集料混凝土和泡沫混凝土的優(yōu)良特性,輕質(zhì)高強(qiáng),體積穩(wěn)定,熱工性能好,生產(chǎn)工藝成熟可靠,適于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn),制品保溫隔熱,其建筑保溫墻體系統(tǒng)耐火性好,耐久性可與建筑主體同壽命,是可滿足國家第三步(65%)建筑節(jié)能目標(biāo)要求的理想的耐火性保溫墻材產(chǎn)品。