水泥基复合保温板

水泥基复合保温板（精选7篇）

水泥基复合保温板 篇1

氯氧镁水泥是由氯化镁溶液调和轻烧镁粉制成的气硬性胶凝材料,具有早强、高强、快凝、耐磨、耐腐蚀、防火、粘结力强等优点[1]。但镁水泥材料在使用过程中普遍会出现吸潮返卤、耐水性差等不良现象,严重影响产品质量,制约了镁水泥行业的发展。因此,改善镁水泥及其制品的耐水性能对于镁水泥及其复合材料的进一步推广应用具有重要意义。

目前,改善镁水泥及其制品耐水性能最有效的方法是掺加外加剂,可有效改善其孔结构,提高密实度,减小孔隙率[2]。常用的外加剂主要有:磷酸及其可溶性盐类、铁盐、铜盐、铝盐、有机酸、高分子聚合物以及复合改性剂等。外加剂对镁水泥的改性机理是改变其内部水化产物的结晶形貌或是形成胶状絮凝物堵塞毛细通道[3,4]。

以镁质水泥为胶结材料,以玻化微珠、小麦秸秆为保温轻集料,以粉煤灰为主要掺合料,可配制出保温隔热性能良好的新型保温砂浆[5],但其在潮湿环境下使用时仍然存在吸潮返卤、强度损失大的缺陷,耐水性能有待进一步改善。

本试验选取磷酸钠、硫酸亚铁、有机酸、硅灰等4种外加剂,选取合适的掺量设计正交试验,通过测试试件的抗压强度、抗折强度、软化系数等指标,探讨外加剂对氯氧镁水泥基复合保温砂浆强度和耐水性能的影响,并得出其最佳掺量,以改善材料耐水性不足的缺陷,为其进一步推广提供依据。

1 试验

1.1 原材料

(1)轻烧镁粉:Mg O含量85%,其中活性Mg O含量60%~65%,比表面积21 710 cm2/m L,济南金泉化工有限公司生产。

(2)卤片:Mg Cl2·6H2O含量96%,天津市塘沽金轮盐化有限公司生产。

(3)小麦秸秆:小麦秸秆自然风干后经秸秆粉碎机粉碎处理,粉碎后粒径为2~3 mm。

(4)玻化微珠:粒径0.1~2.5 mm,堆积密度60~200 kg/m3,导热系数0.032~0.045 W/(m·K),青岛凤翔化工有限公司生产。

(5)粉煤灰:电厂Ⅱ级粉煤灰,细度21.5%,需水量比98%,烧失量6%。

(6)硅灰:粒径小于1μm的颗粒占80%以上,平均粒径在0.1~0.3μm,比表面积20~28 m2/g,活性指数≥85%,需水量比≤125%。

(7)焦磷酸钠(Na4P2O7·10H2O),分析纯,天津市光复精细化工研究所;硫酸亚铁(Fe SO4·7H2O),分析纯,天津市北辰方正试剂厂;有机酸(C4H4O4),分析纯,徐州索通生物科技有限公司;无水乙醇(C2H5OH),分析纯,天津市凯通化学试剂有限公司。

(8)水:自来水。

1.2 试验仪器设备

(1)JJ-5型行星式水泥胶砂搅拌机,河北科析仪器设备有限公司。

(2)Y90S-4型三相异步电动搅拌机,河北桂硕机电设备制造有限公司。

(3)手动砂浆稠度仪:沉入深度0~14.5 cm,沉入体积0~229.3 cm3,天津建筑仪器厂。

(4)FX101-3型电热鼓风干燥箱:灵敏度±1℃,上海树立仪器仪表有限公司。

(5)BC-300S型电脑恒应力抗压抗折试验机:最大荷载10 000 N,精度等级为一级,北京恒应力科技有限公司。

(6)TCS电子衡器:最大称量100 kg,精度5 g,永康市香海衡器厂。

(7)JA21002电子天平:最大称量2100 g,精度0.01 g,上海精科天平仪器厂。

1.3 试件制作

本试验中抗压试件尺寸为70.7 mm×70.7 mm×70.7 mm,抗折试件尺寸为40 mm×40 mm×160 mm。试件制作过程:先将卤片溶于水中形成Mg Cl2水溶液;将称量好的轻烧镁粉、玻化微珠、小麦秸秆、粉煤灰、硅灰等依次加入搅拌机中搅拌均匀,然后倒入Mg Cl2水溶液继续搅拌均匀,搅拌过程中,将称量好的焦磷酸钠、硫酸亚铁和有机酸倒入水中充分搅拌,使其完全溶解形成水溶液,倒入搅拌机中搅拌均匀后,将拌合物取出装模,在自然条件下养护24 h后脱模,继续在自然条件下养护至相应龄期后,取出部分试件进行强度测试,另一部分试件放入水中浸泡至相应龄期,再进行强度测试。

1.4 正交试验方法

试验共分10组,基准组Z0为不掺外加剂的空白试样,其余9组Z1~Z9为试验组,采用4因素3水平正交试验方法。保温砂浆的基本配合比为:n(Mg O)∶n(Mg Cl2)=7~9,秸秆掺量5%~15%,玻化微珠掺量15%~25%,m(粉煤灰)∶m(轻烧镁粉)=1∶1。正交试验因素水平见表1,正交试验设计见表2。

注:外加剂的掺量均按占轻烧镁粉的质量计。

1.5 测试方法

(1)标准稠度需卤水量[6]参照JGJ 70—2009《建筑砂浆基本性能试验方法》中的稠度试验方法测试砂浆拌合物的砂浆的稠度,砂浆拌合物稠度达到45~55 mm时,此时所用卤水量为标准稠度需卤水量。

(2)抗压和抗折强度参照JGJ 70—2009和GB 17671—1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》进行测试。

(3)软化系数[7]测试方法:成型试件6块,在自然条件下养护28 d,取出3块测试其抗压强度或抗折强度R0,同时将剩余3块放入水中浸泡,试件间距20 mm,水面至少超过试件10mm,浸泡28 d后,取出试件擦干表面,立即测试其抗压强度或抗折强度Rw,Rw与R0的比值即为其软化系数K。

(5)质量损失率[7]测试方法:将试件养护28 d后,称取其浸水之前的质量W0,然后将试件放入水中浸泡28 d,取出试件放入烘箱中,在80℃烘干至恒重并称取质量Ww,按照式(1)计算试件的质量损失率。

(6)强度衰减速率[7]测试方法:将试件在空气中养护28 d后,放入水中浸泡7 d和28 d后分别测试强度Rw7和Rw28,按式(2)计算强度衰减速率Kr。

2 试验结果与分析

2.1 不同外加剂及其掺量对砂浆标准稠度需卤水量的影响

在试验过程中发现,砂浆对水的敏感度很高,另因为规范中对稠度有要求(沉入量45~55 mm),因此将砂浆达到标准稠度时所用的卤水量作为指标进行记录。图1为不同外加剂及其掺量对砂浆标准稠度需卤水量的影响。

由图1可以看出,各试验组(Z1~Z9)试件的标准稠度需卤水量均明显低于基准组(Z0),基准组Z0的标准稠度需卤水量为263.5 m L,Z9组的标准稠度需卤水量最少,比基准组降低了14%。分析其原因,外加剂中的硅灰作为密实剂,填充了部分砂浆骨料间的空隙,同时外加剂的加入使得砂浆中生成一定量的难溶于水的凝胶体,堵塞了砂浆中的毛细孔道,改善了内部的孔结构,减小了孔隙率,从而降低了标准稠度需卤水量。

2.2 不同外加剂及其掺量对砂浆强度的影响

不同外加剂及其掺量对砂浆自然养护抗压强度的影响见图2,对砂浆浸水养护抗压强度的影响见图3。

由图2可以看出,在自然养护条件下,基准组(Z0)试件3、7、28 d龄期时的抗压强度分别为2.91、3.32、3.82 MPa;掺入外加剂后,各组试件抗压强度要明显高于基准组,除Z3组外,其余各试验组试件3 d抗压强度均提高了50%以上。3 d抗压强度最高的2组为Z5和Z7,分别达到8.95和9.91 MPa,分别为Z0组试件的3.08倍和3.41倍;除Z1组外,其余各组试件7 d抗压强度较其自身3 d强度均有明显提高,其中Z5、Z7、Z9组试件7 d强度分别达到12.55、13.05、12.36 MPa,分别为Z0组试件的3.78倍、3.93倍、3.72倍;Z7和Z8组试件的28 d抗压强度最高,分别达到15.27和15.17 MPa,约为Z0组的4倍。

由图3可以看出,在浸水养护条件下,浸水7 d后试件抗压强度都会迅速下降,原因可能是保温砂浆在水中浸泡过后,其内部各类水化产物发生不同程度的水解,导致其内部结构变得疏松多孔;试件在水中浸泡过后,其强度在浸水7 d时下降幅度最大,之后强度仍会逐级下降,但下降趋势趋于缓和;基准组(Z0)试件浸水7、28、60、90 d后的抗压强度分别为2.63、1.92、1.68、1.29 MPa,Z1~Z9组试件浸水后不同龄期抗压强度均超过基准组的2倍,其中强度表现最好的是Z7组,浸水7 d抗压强度达到10.96 MPa,是基准组的4.2倍,浸水90 d时强度仍能达到8.40 MPa,为基准组试件浸水90 d强度的6.5倍。

不同外加剂及其掺量对砂浆自然养护抗折强度的影响见图4,对砂浆浸水养护抗折强度的影响见图5。

由图4和图5可以看出,不同外加剂及其掺量对砂浆抗折强度的影响规律与抗压强度大致相同,值得注意的是,掺入外加剂后,在自然养护条件下,各试验组试件的抗折强度的增长幅度较其抗压强度更为明显,浸水7 d时试件的抗折强度会急剧下降。

2.3 不同外加剂及其掺量对砂浆软化系数的影响

由于氯氧镁水泥硬化体浸水后的直接表现就是强度随下降。在水中保持强度不降低的能力可以直接评价其耐水性。不同外加剂及其掺量对砂浆软化系数的影响见图6。

由图6可以看出,掺入外加剂后,砂浆的耐水性能得到了一定程度的改善,抗压强度软化系数均得到不同程度的提高,其中Z7组的抗压强度软化系数最高为0.66,相比基准组的软化系数提高了32%;各试验组抗折强度软化系数在基准组水平上下浮动,但变化幅度不大,抗折强度软化系数最高为Z2组的0.53。

2.4 不同外加剂及其掺量对砂浆质量损失率的影响

由于硬化体水化产物水解后形成的离子从试件中溶出使其质量减少,孔隙率增加,强度下降。因此,可以用浸水后试件的质量损失率来表征材料的耐水性。不同外加剂及其掺量对砂浆质量损失率的影响见图7。

由图7可以看出,基准组试件的质量损失率为6.75%,掺入外加剂后,各试验组试件的质量损失率均有不同程度的降低,Z2、Z3、Z8、Z9组试件的质量损失率略低于基准组但降低幅度并不明显;其余各组试件的质量损失率明显低于基准组,其中Z1和Z4质量损失率最低,分别为5.28%和5.22%。

2.5 不同外加剂及其掺量对砂浆强度衰减速率的影响

氯氧镁水泥硬化体在水中强度衰减与其在水中浸泡的时间有关,其强度随时间按指数规律变化。软化系数与时间的关系遵循K=Rw/R0=e-Krt,其中Kr为强度随时间的衰减速率,它的数量越小,表明强度在水中的保留率越大,反之则越小。Kr与浸水时间无关,它是材料的本征性能。图8为不同外加剂及其掺量对砂浆强度衰减速率的影响。

由图8可以看出,对于抗压强度衰减速率,基准组抗压强度衰减速率为-2.25%,加入外加剂后,各试验组抗压强度衰减速率均明显小于基准组,其中Z8组最小,达到-0.40%,相比于基准组提高了82%;对于抗折强度衰减速率,除Z3组外,其余各组衰减速率相比于基准组均有不同程度的降低,其中,最小达到-0.05%(Z7组),相比于基准组提高了96%。

2.6 外加剂的最优掺量

采用多指标极差分析的方法,通过对正交试验结果中的28 d抗压强度、抗压强度软化系数、质量损失率以及抗压强度衰减速率等4个指标进行极差分析,确定单独考虑各指标时不同外加剂影响大小的主次顺序以及最优掺量水平,最后综合平衡确定各外加剂的最优掺量。

正交试验结果见表3,极差分析结果见表4。

由表4可以看出:

(1)对于因素A,其对28 d抗压强度的影响大小排在第1位,水平取A3;其对抗压强度软化系数的影响大小也排在第1位,水平取A1;但取A3时,28 d强度是取A1时的近2倍,抗压强度软化系数比取A1时提高了8%,抗压强度衰减速率比取A1时提高了40%,而质量损失率比取A1时略有增加,故因素A水平选A3。

(2)对于因素B,其对质量损失率和抗压强度衰减速率的影响排在第1位,对28 d抗压强度影响排在第2位,对抗压强度软化系数的影响排在第3位(为次要因素),水平取B1或B2;取B2时,质量损失率与取B1时接近,但其余3项指标均优于取B1时的指标,故因素B水平选B2。

(3)对于因素C,其对抗压强度软化系数的影响大小排在第2位,水平取C3,对其它3项指标均为次要因素,故因素C水平选C3。

(4)对于因素D,其对4项指标均为次要因素,从长期性能考虑,因素D水平选D2。

由此确定4种外加剂掺量最优组合为A3B2C3D2,即焦磷酸钠、硫酸亚铁、有机酸、硅灰的掺量分别为1.0%、0.7%、2.0%、7.5%。

2.7 最优配比试验

根据最优组合A3B2C3D2制作试件并测试其性能,试件3 d抗压强度为9.91 MPa,28 d抗压强度为15.27 MPa,浸水28 d抗压强度为10.13 MPa,浸水90 d抗压强度为8.40 MPa,抗压强度软化系数为0.66,质量损失率为5.54%,抗压强度衰减速率为-0.57%,各项性能均较基准组试样有明显提高。

3 结论

(1)正交试验结果表明,外加剂的掺入能有效减少氯氧镁水泥基复合保温砂浆的标准稠度需卤水量,可以有效提高氯氧镁水泥基复合保温砂浆的强度及耐水性能;抗压强度软化系数由基准组的0.50提高到0.66。

(2)由极差分析结果可以得出,4种外加剂的最优组合为A3B2C3D2,即焦磷酸钠1.0%、硫酸亚铁0.7%、有机酸2.0%、硅灰7.5%,根据最优组合制作的试件各项性能均明显优于基准组。

摘要：采用正交试验方法研究了焦磷酸钠、硫酸亚铁、有机酸、硅灰4种不同外加剂及其掺量对氯氧镁水泥基复合保温砂浆耐水性能的影响。结果表明:外加剂的掺入能够明显改善氯氧镁水泥基复合保温砂浆的耐水性能,4种外加剂的最优掺量分别为:焦磷酸钠1%、硫酸亚铁0.7%、有机酸2.0%、硅灰7.5%,基于最优掺量所制备试件的3 d、28 d、浸水28 d、浸水90 d抗压强度分别为9.91、15.27、10.13、8.40 MPa,抗压强度软化系数达到0.66,质量损失率为5.54%,抗压强度衰减速率为-0.57%。

关键词：氯氧镁水泥,复合保温砂浆,正交试验,外加剂,耐水性能

参考文献

[1]李创,余红发,李颖,等.镁水泥材料的吸潮返卤性能研究[J].硅酸盐通报,2011(2):373-378.

[2]王元宏.提高镁水泥耐水性的方法[N].中国建材报,2010-12-16.

[3]张翠苗,杨红健,马学景.氯氧镁水泥的进展研究[J].硅酸盐通报,2014(1):117-121.

[4]曾习文.氯氧镁水泥的研究进展[J].广东建材,2012(4):21-23.

[5]张琳.玻化微珠-小麦秸秆复合保温砂浆配制及性能研究[D].泰安:山东农业大学,2014.

[6]李娜,王琦,张梅.氯氧镁水泥耐水性的研究[J].四川水泥,2014(12):8-9,11.

[7]张传镁,邓德华.氯氧镁水泥耐水性评价指标的研究[J].新型建筑材料,1995(2):11-14.

水泥基复合保温板 篇2

随着人民生活水平的提高, 智能化建筑逐渐得到推广, 全国每年建成的房屋面积高达16～20亿m2, 几乎超过了所有发达国家年建筑面积的总和。而在这些新建建筑中, 只有10 %～15 %能达到国家制定的节能标准, 80 %以上的建筑为高耗能建筑, 单位建筑面积能耗是发达国家的2～3倍[1]。随着我国对能源可持续发展与环境保护要求的不断提高, 保温节能已成为现代建筑的一个新课题, 维护结构的保温技术也在日益加强, 尤其是外墙保温技术得到了长足的发展, 成为一项重要的建筑节能技术。

1 外墙外保温技术

目前, 我国节能住宅的外墙保温分为内保温、夹心保温、外保温及综合保温4种形式, 它们对降低墙体耗热指标具有良好的效果, 但在节能效率上存在着较大差异。外墙外保温是建设部推广的主要保温形式, 该项建筑保温技术是将保温隔热系统通过组合、组装、施工或安装, 固定在外墙外表面上所形成的建筑物实体。因其保温方式最为直接, 效果也最好, 是我国目前应用最多的一种建筑保温技术。

相对于其他的外墙保温体系, 外墙外保温技术有以下优点:

(1) 基本消除了“热桥”影响, 保温效果比较好。

(2) 可以很好地保护建筑的主体结构, 延长建筑物的寿命。

(3) 可以较好地改善室内热环境的质量。

(4) 可以丰富建筑的立面效果。

JGJ 144—2004《外墙外保温工程技术规程》推荐了5种外墙外保温系统:EPS板薄抹灰外保温系统、胶粉EPS颗粒保温浆料外保温系统、EPS板现浇混凝土外保温系统、EPS钢丝网架板现浇混凝土系统、机械锚固EPS钢丝网架板外保温系统。其他正在开发的外墙外保温系统有:XPS板外保温系统、聚氨酯硬质泡沫外保温系统、保温砌块和预制保温板外保温系统及岩棉外保温系统等[2]。

近几年来, 在诸多的外墙保温技术体系中, 水泥基复合保温砂浆外墙外保温系统应用较为广泛, 尤其是在江苏地区取得了良好的效果。

2 水泥基复合保温砂浆外墙外保温系统的基本构造

水泥基复合保温砂浆外墙外保温系统是指设置在建筑外墙外侧, 由界面层、水泥基复合保温砂浆保温层、抹面层和饰面层构成的保温系统。按照饰面种类的不同, 系统可以分为C型 (涂料饰面) 和T型 (面转饰面) 两类。其基本构造见图1和图2。

3 水泥基复合保温砂浆外墙外保温系统的施工

3.1 施工作业条件

(1) 保温工程的施工应在外墙墙体工程验收合格后进行, 其施工质量应符合GB 50204—2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》和GB 50203—2002《砌体工程施工质量验收规范》的要求。

(2) 保温工程施工前, 基层表面灰浆、污垢、插丝等应清理干净, 窗口应补平、窗口与墙体交接处应填补密实, 砖墙与框架梁、柱交接处应用钢丝网加固, 外墙面的雨水管卡、预埋铁件、穿墙管道等提前安装完毕, 并按保温系统厚度留出间隙。

(3) 施工时的环境温度应≮5 ℃, 风力≯5级, 风速宜≯10 m/s, 雨天不得进行施工。雨期施工时应采取有效的防雨措施, 夏季施工时应避免阳光暴晒, 必要时可在脚手架上搭设防晒布。

3.2 施工程序

(1) 涂料饰面外墙外保温的施工程序为:

门窗框四周堵缝→墙面清理→吊垂直、套方、抹灰饼、充筋→弹灰层控制线→涂界面处理剂→抹第1遍保温砂浆→抹第2遍保温砂浆→检验平整度、垂直度、厚度→安装分隔条→抹防裂砂浆→铺压网格布→验收→涂料饰面层施工。

(2) 面砖饰面外墙外保温的施工程序为:

门窗框四周堵缝→墙面清理→吊垂直、套方、抹灰饼、充筋→弹灰层控制线→涂界面处理剂→抹第1遍保温砂浆→抹第2遍保温砂浆→检验平整度、垂直度、厚度→铺设钢丝网→钻孔并安装锚固件→抹第1遍防裂砂浆→抹第2遍防裂砂浆→验收→粘贴饰面砖。

3.3 施工要点

3.3.1 基层处理

基层应提前1 d洒水湿润, 粉刷时再提前2 h洒水一次, 但基层表面不宜过湿。用1∶3水泥砂浆在基层上刮底糙, 并用扫帚同方向均匀地用力扫粗毛, 混凝土表面预先采取界面砂浆毛化处理, 施工厚度宜控制在1.5～2 mm。

3.3.2 灰饼冲筋

墙面应按保温层厚度设计要求用保温砂浆做出灰饼冲筋。灰饼大小约为50～80 mm方块, 间距1.2～1.5 m。冲筋按1.5 m左右设一道, 筋宽50 mm左右。

3.3.3 保温层施工

(1) 将ZM系列保温隔热干拌砂浆加水进行机械搅拌, 搅拌时间≮3 min, 水灰比一般控制在 (0.8～0.9) ∶1, 稠度宜控制在6～8 cm范围, 应随拌随用。

(2) 保温层施工应分层进行, 两遍成活。在第1道保温隔热砂浆粉刷时, 应均匀地用力刮1层 (一般为6～7 mm) , 以确保保温隔热砂浆与基层粘接牢固, 间隔1 h后再抹8～9 mm保温隔热砂浆, 并检查水平度、垂直度, 隔天 (12 h后) 进行第2道保温隔热砂浆的施工, 直接抹灰至灰饼控制厚度。

(3) 保温隔热砂浆粉刷完毕至初凝前 (砂浆刚失去塑性时) , 应采用大杆刮平, 再用铁抹抹平, 检查保温隔热砂浆层的垂直度、水平度是否符合要求。

(4) 保温隔热砂浆施工完毕, 在养护期内, 严禁对砂浆面冲水、撞击和振动。保温隔热砂浆终凝后 (24 h后) 洒水养护≮3 d, 洒水时间间隔可根据环境干燥情况确定, 以保证保温层处于湿润状态为宜。

3.3.4 涂料饰面的抹面层施工

(1) 在最后一道保温层充分凝固, 即一般在保温隔热砂浆终凝养护≮6 d后, 进行柔性抗裂砂浆面层的施工。

(2) 墙面进行贴饼、冲筋, 控制柔性抗裂砂浆面层平均施工厚度达到要求。

(3) 柔性抗裂砂浆按照柔性抗裂干粉∶中砂 (质量比) =1∶4配制, 加水搅拌时间≮5 min。施工时, 先抹6 mm厚柔性抗裂砂浆打底并用大杆刮平, 随后压入玻纤网格布, 用木抹搓出浆, 局部不平处补1～2 mm厚柔性抗裂砂浆, 表面用铁抹收光找平。柔性抗裂砂浆终凝后 (24 h后) 洒水养护。

(4) 玻纤网格布纵、横向搭接宽度应≮50 mm, 阴角处的搭接应≮100 mm, 阳角处的搭接应≮200 mm, 搭接处一定要压出浆料, 严禁干搭接。网格布铺设要平整无褶皱, 砂浆饱满度应达到100 %。

3.3.5 面砖饰面的抹面层施工

(1) 在最后一道保温层充分凝固, 即一般在保温隔热砂浆终凝养护≮6

d后, 进行镀锌电焊网的铺设施工。

(2) 镀锌电焊网宜从顶层沿墙面阴角处开始施工。

固定时应由两人配合, 一个人按住钢丝网, 另一人用冲击钻呈梅花形从钢丝网钻孔并安装保温专用钉, 钉锚固于基层的深度≮25 mm。钢丝网平面之间的搭接应≮10 mm, 阴阳角处的搭接应≮50 mm。

(3) 钢丝网固定后, 进行柔性抗裂砂浆面层的施工。

柔性抗裂砂浆按照柔性抗裂干粉∶中砂 (质量比) =1∶3配制, 加水搅拌时间≮5 min, 施工时先抹3 mm厚柔性抗裂砂浆打底, 压实钢丝网, 随后再抹3～4 mm厚柔性抗裂砂浆, 盖住镀锌电焊网即可。用大杠刮平后, 表面用木抹搓平并进行拉毛处理。

3.3.6 饰面层施工

柔性抗裂砂浆终凝养护6 d后, 进行饰面层施工。饰面砖粘贴前, 应保证面砖粘贴面清洁、干燥, 饰面砖应留缝粘贴, 留缝宽度宜在3～5 mm之间。待面砖粘贴强度达到设计要求后, 用勾缝剂进行勾缝处理。

3.4 质量问题及预防方法

3.4.1 容易出现裂缝

由于常年经受季节变化、室外气温变化, 外墙外保温面层比较容易出现裂缝现象, 因而防裂是墙体保温体系要解决的关键技术之一。在施工中, 抹面及挂网的砂浆配比应严格控制, 不得加过多的水泥, 避免砂浆刚性过大;抹面砂浆的厚度应尽量控制在2～2.5 mm内, 以略能见到网纹为好, 但不得高低不平;抹面砂浆的稀稠度必须合适并严格控制, 避免因收缩造成开裂。就构造层材料而言, 砂子粒径、砂浆含泥量不宜过高, 避免引起裂缝;保温层砂浆吸水率不宜过大, 避免冬季胀裂。就网格布而言, 网格布的搭接长度应足够、网眼不应太大或太小 (一般要求80 %强度保留率) 、铺装应规范等。

3.4.2 饰面层空鼓和虚贴

在施工中, 由于基层处理不平整、粘贴砂浆强度不够、施工受力不均匀等, 容易引起饰面层 (面砖) 的空鼓和虚贴, 因而基层墙面的平整度应达到设计要求, 墙面不宜过于干燥, 也不宜过湿, 保温层与基层应粘结牢固;粘贴砂浆的配制稠度应适宜, 粘结剂的黏度合理, 砂浆贴附到墙面不产生流挂;饰面层施工时受力要均匀, 在敲、拍、震动面砖时, 要避免引起砂浆脱落, 导致面砖的空鼓、虚贴。

4 结语

近几年来, 外墙外保温技术正在成为我国一项重要的基本建设节能技术, 有很好的发展前景。裂缝和耐久性是外墙保温存在的突出问题, 可以通过加强施工管理、材料控制、构造处理等措施来解决。实践证明, 只要遵循外墙外保温技术的客观规律, 严格按照相关的规程认真进行设计和施工, 外墙外保温工程的质量是可以保证的。

参考文献

[1]苏超, 蒋登高, 王训道.建筑外墙外保温系统概述[J].广西轻工业, 2006, (5) :53-55.

水泥基复合保温板 篇3

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高温燃烧让产品表面产生一层碳化层达到阻燃效果。由于产品的阻燃高效, 已经在江苏省卫生系统病房楼改造工程和内蒙古呼和浩特市一处公租房小区工程中投入使用。

水泥基复合保温板 篇4

一种新的高阻燃保温材料问世了, 该阻燃保温材料由华北某公司与中科院合作研发, 利用工业废气中的CO2为原料。产品在整个生产过程中, 无废物排放、无环境污染, 不仅降低了能耗, 消耗了大量CO2, 而且使工业废弃CO2达到高值转化利用, 实现了绿色节能、低碳保温。该产品的问世填补了国内高端低碳环保二氧化碳基聚氨酯材料的空白。公司技术经理表示, 二氧化碳基复合高阻燃保温材料远远领先传统的保温材料, 在同样保温隔热的条件下, 每年将为每户家庭节约每平方米160k W的初级能源。

高温燃烧让产品表面产生一层碳化层达到阻燃效果。由于产品的阻燃高效, 已经在江苏省卫生系统病房楼改造工程和内蒙古呼和浩特市一处公租房小区工程中投入使用。此次产品发布会由保定市节能建筑墙改协会主办。

(摘自防火资源网)

水泥基复合保温板 篇5

本工程为御康山庄花园洋房1号，2号楼住宅楼工程，1号楼建筑面积为9 617.14 m2,2号楼建筑面积为16 464.60 m2，地下1层，地上17层，主体结构形式为剪力墙结构，该建筑物总高度为55.6 m。

屋面采用70厚复合硅酸盐(发泡水泥)板，传热系数0.49 W/(m2·K);外墙采用40 mm厚复合硅酸盐(发泡水泥)板，楼梯间采用30 mm厚复合硅酸盐发泡板，地下室顶板及首层阳台板底粘贴110 mm厚复合硅酸盐发泡板。硅酸盐发泡板传热系数0.77 W/(m2·K)。

2 施工准备

1)吊篮安装完毕，经安装单位自检合格通过公司安监部验收合格。2)墙体螺栓眼采用C20细石混凝土封堵密实，原挑架悬挑工字钢部位及卸力钢丝绳部位预留孔等墙体预留洞全部封堵完毕。3)检查基层墙体应坚实、平整。表面应清洁，无油污、脱模剂、浮尘等妨碍粘结的附着物。凸起、空鼓、疏松和起皮部位应剔除并采用聚合物砂浆找平，找平砂浆应与基层墙体粘结牢固。4)硅酸盐泡沫板外保温工程施工前，外门窗副框安装完毕并通过验收，尺寸、位置应符合设计要求和质量要求。

3 施工工艺

硅酸盐泡沫板外保温系统施工工序见图1。

3.1 基层墙体处理

1)基层墙体表面应清洁，无油污、脱模剂、涂料、浮尘和其他妨碍粘结的附着物。2)基层墙体应坚实平整，表面平整度允许偏差5 mm。局部凸起、空鼓、疏松和有妨碍粘结的污染物应剔除，并用抹灰找平。

3.2 挂弹基准线

1)在外墙各阳角、阴角及其他必要处垂直基准线，在每个楼层的适当位置挂水平线，以控制发泡混凝土板的垂直度和水平度。2)根据建筑立面设计和外保温技术要求，在墙面弹出外门、窗口的水平、垂直控制线以及伸缩缝线、装饰条线、装饰缝线等。应在建筑外墙阴阳角及其他必要处挂垂直基准线，每个楼层适当位置挂水平线，以控制泡沫板的垂直度和平整度。

3.3 粘结硅酸盐泡沫板

1)粘贴硅酸盐泡沫板前，应首先检查发泡板是否干燥，并进行表面清理。2)硅酸盐泡沫板与基层墙体采用满粘法粘贴，施工时在每块发泡板背面均匀披刮一层厚度不小于3 mm的粘结砂浆，粘结面应大于80%，及时粘贴并挤压到基层墙体上，并随时用2 m靠尺和托线板检查平整度和垂直度。板与板之间高差不应超过1 mm，板缝应拼接严密。3)粘贴的硅酸盐泡沫板可现场裁切，但必须注意切口与板面垂直，整块墙面的边角处应用最小尺寸超过300 mm的发泡板。门窗洞口外侧墙粘贴复合硅酸盐泡沫板，其厚度视门窗框与洞口间隙大小而定，一般不宜小于20 mm。

3.4 锚固硅酸盐泡沫板

将锚固件插入硅酸盐泡沫板，并将塑料圆盘的平面与板面拧压紧，有效锚固深度在混凝土墙中不小于25 mm，在砌体墙中不小于50 mm。每平方米设置5个～8个锚固件，每块硅酸盐泡沫板至少设置1个锚固件。双层耐碱玻纤网外保温系统锚固件应在第一道抗裂砂浆压入耐碱玻纤网格布后进行。

3.5 抗裂砂浆层施工

1)耐碱玻纤网应自上而下沿外墙铺设，横向和竖向搭接宽度不小于100 mm。2)双层耐碱玻纤网铺设时，第一层耐碱玻纤网应对接，对接点不得在阴阳角处且偏离阴阳角不低于200 mm。两层耐碱玻纤网之间抗裂砂浆应饱满，禁止干贴和干搭接。3)抗裂砂浆施工间歇应在自然断开处，以方便后续施工的搭接。在连续墙面上如需停顿，第二道抗裂砂浆不应完全覆盖已铺好的耐碱玻纤网，需与耐碱玻纤网、第二道抹面砂浆形成台阶形坡槎，留槎间距不小于150 mm。4)抗裂砂浆施工完后，应检查平整、垂直及阴阳角方正，不符合要求的应使用抗裂砂浆进行修补。严禁在此面层上抹普通水泥砂浆腰线、窗口套线等。5)抗裂砂浆和耐碱玻纤网铺设完毕后，不得挠动，静置养护不少于24 h，才可进行下一道工序的施工。在寒冷潮湿气候条件下，还应适当延长养护时间。

摘要：以某住宅楼工程为例,对复合硅酸盐(发泡水泥)板保温工程施工要点进行了介绍,从施工工艺,施工步骤,操作要点等方面展开论述,为今后同类硅酸盐泡沫板外保温系统施工提供了参考。

水泥基复合保温板 篇6

黄河是世界罕有的多沙河流[1],由于长期泥沙淤积,黄河下游河道已成著名的“地上悬河”。如何处理好黄河泥沙,是黄河治理开发的重大难题。与此同时,黄河下游两岸经济发展对建筑材料的需求日益增多,这使黄河泥沙有广泛的应用前景。有研究表明[2,3],生土材料可以通过改性作为生态建材使用,而黄河淤泥作为一种生土材料,可以通过物理和化学改性技术进行利用。

生土材料的改性研究由来已久,卜永红等人通过实验研究了在地震荷载作用下承重生土墙体的破坏过程和破坏形态[4];尚建丽等人对生土材料应力与应变的关系进行了表征[5]。在生土改性技术方面,钱觉时使用脱硫石膏、粉煤灰等对生土进行改性[6];杨久俊等针对黄河淤泥的改性技术进行了研究[7]。但目前来说,由于黄河淤泥的成分更为复杂,而针对黄河淤泥的研究尚不能达到应用要求,所以,关于黄河淤泥改性的研究仍需加强。

本实验针对黄河花园口段淤泥开展研究,主要使用水泥、石灰、矿粉等掺合料对黄河淤泥进行改性,研究改性剂、水灰比、成型方式对淤泥抗压强度的影响,并通过XRD衍射分析和SEM微观形貌观察分析其改性机理。

1 原材料及实验方法

1.1 原材料

本实验所用淤泥取自黄河花园口段,其化学组成见表1,淤泥取样后进行烘干处理,并通过0.6mm方孔筛,将烘干后的淤泥进行XRD分析,分析结果见图1,由图1可见,淤泥的主晶相为Si O2。

改性用水泥的化学组成见表1;使用石灰石和磨细高炉矿渣进行复合改性。

%

1.2 实验方法

表2为黄河淤泥改性实验(浇筑成型)的配合比,表3为黄河淤泥改性实验(压制成型)的配合比。其中,水泥和石灰以内掺的方法掺入淤泥,矿粉和氢氧化钠以外掺的方法掺入淤泥,通过设置不同水掺量讨论水灰比对改性淤泥性能的影响。

本实验使用水泥、石灰、矿粉及氢氧化钠对黄河淤泥进行改性。首先参照水泥净浆制备方法进行,按照表2的配合比将原材料进行拌合,分别使用浇铸和压制两种方法进行成型。浇筑成型采用40mm×40mm×40mm的模具,如图2(a)所示,实验时将拌制的浆体浇筑入模具并抹平后养护;压制成型采用直径为0.36mm的圆柱形模具,如图2(b)所示,实验时将拌制后的混合物置于模具中通过立式油压千斤顶加压40MPa压制而成。试样成型后分别放置14d,测试其抗压强度并进行对比;使用XRD分析和扫描电镜分析对其改性机理进行研究。

2 实验结果与分析

图3为不同改性配比浇筑成型试样的抗压强度。由图3可以看出,未经过改性的J1试样强度仅为0.15MPa左右,而使用不同改性剂进行改性的试样强度均有不同程度的增强。其中,强度增强最明显的试样为水泥掺量较高(13%)的J6、J7、J11和J12试样,由此可知,改性试样强度的主要来源仍为水泥的水化产物。当使用矿粉与碱复合与水泥综合进行改性时,效果显著强于单掺水泥,表明矿粉在碱性环境下其潜在水硬性可显著改善淤泥的抗压强度。针对不同水灰比的改性试样,水灰比等比下降的J7、J11、J12试样,强度呈一定的下降趋势,表明在淤泥改性体系中,水泥水化产物与淤泥需要较多的水分来进行结合。

为了研究矿粉掺量对淤泥强度的影响,分别对强度较高的J6和J7进行XRD分析,分析结果如图4所示。根据XRD图谱可以看出,水化之后的主要晶相仍为Si O2,而产生的新产物为水化硅酸钙和水化铝硅酸钙。对比发现,外掺矿粉和碱的J7试样生成了更多的水化硅酸钙,从而提供了更多的强度相,进一步增强了淤泥材料的抗压强度。

图5为不同改性配合比压制成型试样的抗压强度。图5(a)显示,掺有改性剂的试样相比于不掺加改性剂的Y1试样,其强度提高非常明显。因此,只对改性后的Y2~Y7试样进行对比,对比结果见图5(b)。由对比结果可见,在压制成型试样中,强度最高的为掺6%水泥和10%石灰的Y3试样,而单掺水泥的Y4试样强度反而较低,这表明在压制成型的体系中,石灰可以更好地在淤泥体系中起到胶结作用,从而产生更高的强度。对比结果还显示,水灰比较低的Y6和Y7试样,其强度也较低。

为分析淤泥的改性机理,对改性后的生土试块进行SEM扫描电镜微观形貌观察。首先分析加入改性剂前后加压试样(Y1、Y3)的微观形貌,其SEM图像见图6。图6(a)显示,未改性的黄河淤泥尽管经过加压,其组分之间的黏结仍较为松散,颗粒界面存在明显的裂纹和孔隙;图6(b)显示,经过改性的淤泥试样,加压后淤泥颗粒之间出现了明显的水化产物,对颗粒之间起到了良好的黏结作用。

另外,针对改性配比相同的浇筑成型J5和加压成型Y3试样,通过微观形貌(图7)分析成型方式对淤泥强度的影响。对比发现,浇筑成型试块中颗粒间隙较大,并未形成较好的连接。而经过压制的试样中,在外力的作用下,颗粒连接紧密,水化产物起到了更好的填充和连接作用,形成了更高的强度。

3 结论

(1)在淤泥中加入水泥可显著改善抗压强度,而同时复掺矿粉和碱可进一步提高其强度。

(2)在淤泥改性体系中,水灰比下降时,淤泥强度也有一定程度的下降。

(3)相比于浇筑成型的方法,加压成型淤泥的内部结构更为密实,抗压强度可达到浇筑成型的五倍以上。

摘要：使用水泥、石灰、矿粉等掺合料对黄河淤泥进行复合改性,测试了不同改性剂、水灰比和成型方式对淤泥试件抗压强度的影响,使用XRD衍射分析研究改性前后物相的变化,使用SEM扫描电镜观察改性前后形貌的变化。结果表明,使用水泥作为改性剂可显著改善淤泥试件的强度,加压成型的淤泥试块强度可达到浇筑成型试件的五倍以上。

关键词：黄河淤泥,改性,水泥,成型方式

参考文献

[1]王厚广,王娜.黄河下游河道泥沙利用市场需求分析[J].21世纪建筑材料居业,2011(12):95-97.

[2]王厚广,王娜.黄河泥沙特性及资源化利用途径[J].中国粉体技术,2011,17(增刊):148-149.

[3]赵成,阿肯江·托呼提.生土建筑研究综述[J].四川建筑,2010,30(1):1-3.

[4]王毅红,卜永红,刘挺.生土结构房屋的承重土坯墙体抗震性能试验研究[J].土木工程学报,2010(S1):526-530.

[5]尚建丽.传统夯土民居生态建筑材料体现的优化研究[D].西安:西安建筑科技大学,2005.

[6]钱觉时,王琴,贾兴文.燃煤电厂脱硫废弃物用于改性生土材料的研究[J].新型建筑材料,2009(2):28-32.

水泥基复合保温板 篇7

纤维混凝土由于具有较高的强度、力学性能稳定等优点[1,2,3],被广泛应用于市政、桥梁、海洋、地下、道路、水利及军事防护等工程,在我国城市化建设进程中发挥了不可替代的重要作用。然而,我国大规模的基础工程建设为其发展带来机遇的同时也带来了挑战:一方面,目前针对FRCC的研究方式较单一,对混杂FRCC断裂性能的研究较少[4,5,6,7];另一方面,随着我国大规模工程建设的不断推进,超高层、超大体积以及超大跨径等新型混凝土结构不断出现,对水泥基材料的性能和功能提出了新的、更高的要求[8,9]。此外,基于断裂力学,材料的断裂能和断裂韧度是衡量材料断裂性能的重要指标,是描述材料对裂纹扩展阻力大小的参数,它们的大小标志着材料裂纹扩展的难易程度[10]。因此,本文通过缺口梁的三点弯曲试验,研究了纤维对混杂FRCC断裂性能的影响,可为以后混杂FRCC断裂性能的研究提供一定的理论依据。

1 试验概况

1.1 原材料

水泥:P·O 42.5级普通硅酸盐水泥,其性能符合GB 175—2007《通用硅酸盐水泥》[11]要求。

粉煤灰:南京某电厂生产的Ⅰ级粉煤灰,其性能符合GB/T 1596—2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》[12]要求。

石英砂:中粗石英砂,细度模数为2.8,粒径为0.3~1.0mm。

减水剂:采用DC-WR2聚羧酸高性能减水剂。

纤维:SE纤维采用超细、高强SE纤维,见图1(a);合成纤维采用聚丙烯纤维(PP),见图1(b)和聚乙烯醇抗裂纤维(PVA),见图1(c)。三种纤维的物理力学参数见表1。

1.2 试验配合比

根据混杂FRCC断裂性能对比试验要求,依据高性能水泥基复合材料理论[13],本文的缺口梁三点弯曲试验设计了12组配合比,具体配合比如表2所示。其中,系列Ⅰ为参照配合比,PC为素水泥基材;系列Ⅱ用于研究纤维比例对SE-PP混杂FRCC断裂性能的影响;系列Ⅲ用于研究纤维比例对SE-PVA混杂FRCC断裂性能的影响。由于每组配合比的用水量是设计确定的,故根据拌合物的和易性调节减水剂用量。

2 断裂能及断裂韧度计算方法

2.1 断裂能计算方法

断裂能的计算方法采用DL/T 5332—2005《水工混凝土断裂试验规程》[14]规定所给公式:

式中:GF为断裂能;W0为荷载挠度全曲线的面积;m为两支座间试件的质量;δ0为挠度;Alig为梁的韧带净面积。

2.2 断裂韧度计算方法

断裂韧度采用由ASTM建议的公式[15]计算:

注:S代表SE纤维,A代表PVA纤维,P代表PP纤维,即:S1.0A0.5表示SE纤维体积率为1.0%,PVA纤维体积率为0.5%。

式中:S、h、t、a0分别为试件跨度、高度、厚度和初始缝长;Pmax为试验测得的最大荷载。

3 试验结果分析

由式(1)和式(2)可计算得出各配合比的断裂韧度与断裂能,计算结果见表3。

由表3可以看出,相对于素水泥基材,混杂FRCC的断裂能和断裂韧度均得到大幅度的提升。由此可知:纤维的掺入显著提高了水泥基材的断裂性能。这是由于裂缝前端纤维咬合区的存在增大了裂缝扩展的阻力,使混杂FRCC裂缝的扩展需要吸收更多的能量,故断裂性能得到了显著的提升。

3.1 纤维比例对混杂FRCC断裂性能的影响

(1)纤维比例对混杂FRCC断裂能的影响

图2为不同比例的SE与PP混杂FRCC的断裂能;图3为不同比例SE与PVA混杂FRCC的断裂能。

由图2和图3可以看出,在纤维总体积率为2%的条件下,混杂FRCC的断裂能随SE与PP、PVA纤维比例的提升呈抛物线趋势,且在SE纤维与两种合成纤维的混杂比例为2:1时达到峰值;此外,混杂FRCC的断裂能均小于相同纤维总体积率的SE-FRCC。由此可知,SE纤维对混杂FRCC断裂能的影响起主导作用。

(2)纤维比例对混杂FRCC断裂韧度的影响

图4为不同比例SE与PP混杂FRCC的断裂韧度;图5为不同比例SE与PVA混杂FRCC的断裂韧度。

由图4和图5可以看出,混杂FRCC的断裂韧度随SE纤维与PP纤维比例的提升呈抛物线趋势;随SE纤维与PVA纤维比例的提升在整体上呈上升趋势;在纤维总体积率相同的条件下,两种混杂FRCC的断裂韧度均小于SE-FRCC。由此可知,SE纤维对混杂FRCC断裂韧度的影响起主导作用。

3.2 纤维类型对混杂FRCC断裂性能的影响

图6为纤维总体积率为2.0%时,纤维类型对混杂FRCC断裂性能的影响。

从图6可以看出,SE-PP混杂材料的断裂韧度及断裂能在整体上均高于SE-PVA混杂材料,这表明对于混杂FRCC来说,PP纤维对材料断裂韧度及断裂能的增强效果要优于PVA纤维。这可能是因为在试件破坏过程中,PP纤维表现为界面拔出破坏,不同于被拉断的PVA纤维,因此,在基体发生破坏时,除了SE纤维的桥接作用,横跨裂缝的PP纤维在被拔出过程中,增大了裂缝开展的阻力,所以,PP纤维对混杂FRCC断裂性能的提升效果优于PVA纤维。

4 结论

(1)纤维的掺入可显著提高水泥基材的断裂能与断裂韧度;在纤维总体积率一定的条件下,SE-FRCC的断裂性能优于混杂FRCC。

(2)混杂FRCC的断裂能随SE与PP、PVA纤维比例的提升呈抛物线趋势;断裂韧度随SE与PP纤维比例的提升呈抛物线趋势,随SE与PVA纤维的提升而提升。