泡沫混凝土砌块（共5篇）
泡沫混凝土砌块 篇1
2003年起, 我国杭州、浙江上虞、北京、南京、大连等地已成功开发出一种利废、耐久、节能型新型墙材--陶粒泡沫混凝土实心砌块, 已成功应用于耐久性节能建筑约200万m2。检测和实践证明:此产品表观密度轻、强度高、隔热保温性能好、收缩率小、吸水率低、抗渗性强、抗冻性好、耐久性优、隔音吸声好, 适用于耐久性节能建筑的内、外墙砌体。至今国外尚无此类产品, 可称技术创新、国际领先、前景美好。现分别介绍陶粒泡沫混凝土砌块的产品结构特点、主要性能和优势分析、生产方法对比和工艺流程、生产和应用节能分析, 供参考。
1 产品结构特点
陶粒泡沫混凝土砌块是采用超轻陶粒 (陶粒堆积密度<400 kg/m3) 和发泡砂浆 (水泥、粉煤灰、发泡剂配制、减缩剂) 经混合→模具成型、蒸汽养护或模具成型、湿热养护、脱模切割、蒸汽养护→自然养护而生成的实心类、中规格砌块产品。此产品结构的主要特点是:①砌块中的粗骨料是在1 100℃~1 250℃高温下烧成的超轻陶粒 (堆积密度310 kg/m3~400 kg/m3) , 骨料表层为玻陶体 (厚度0.15 mm~0.3 mm) 、内部是分布相对均匀的封闭式和开口式微孔 (孔径Ф0.2 mm~2.0 mm) , 轻质高强、隔热保温性好、吸水率低、抗冻、防火和耐久性好, 而且可以通过调整超轻陶粒的堆积密度和掺量, 可生产出不同强度和密度的产品;②砌块砂浆中的微孔直径Φ0.2 mm~2.0 mm, 多数是封闭式分布均匀, 有效降低了吸水率, 也提高了轻质、隔热保温和抗冻性能;③砌块砂浆中的细骨料都采用工艺废渣-粉煤灰, 利用粉煤灰的活性, 可有效减少水泥用量, 也有利于减轻砌块密度、提高隔热保温性能;④砌块中用的胶凝材料全部采用水泥, 强度稳定、逐年微升;砌块生产中采用蒸汽养护, 既提高了生产效率, 又降低了产品的收缩率, 可有效防止墙体裂缝;⑤陶粒泡沫混凝土凝结初期, 陶粒会吸收水泥泡沫砂浆中的部分水分, 使其水灰比降低, 有效提高了水泥泡沫砂浆的早期强度, 而后, 随着混凝土龄期的延长, 混凝土的水分不断蒸发而逐渐缺水, 此时已吸收饱和水分的陶粒会开始泄出水分, 使水泥砂浆继续水化、养护, 既有利于提高水泥泡沫砂浆的强度, 也有利于提高水泥泡沫砂浆与陶粒界面的密实性和强度;超轻陶粒的密度轻、吸水率相对高, 使陶粒下面不会形成“水穴”, 可有效降低砌块的吸水率、提高抗渗性;陶粒表面有较多微孔、相对粗糙, 有利于提高水泥泡沫砂浆与陶粒界面的密实性。
上述产品结构特点, 综合了陶粒和泡沫混凝土的优势, 克服了单一产品的缺点, 是使陶粒泡沫混凝土砌块的表观密度轻、强度高、隔热保温性能优、收缩率小、吸水率低、抗渗性强、抗冻性好、防火和耐久性优、隔音吸声好的主要原因。
2 产品规格和主要性能
2.1 产品规格
根据市场需求, 目前我国各地生产的陶粒泡沫混凝土砌块 (实心) 规格基本上与加气混凝土砌块和泡沫混凝土砌块相同, 主要有:长度:600 mm;宽度:100 mm、120 mm、125 mm、150 mm、180 mm、200 mm、240 mm、250 mm、300 mm;高度:200、250、300mm。
2.2 产品主要性能和优势分析
2.2.1 轻质高强, 满足非承重、承重墙材的自保温和隔声要求
陶粒泡沫混凝土砌块的表观密度可分为A3.5级≤550 kg/m3、A5.0级≤650 kg/m3、A7.5级≤750 kg/m3三类, 其抗压强度分别为≥3.5 MPa、≥5.0 MPa、≥7.5 MPa。比标准粘土砖轻70%~60%, 可直接用于节能建筑的自保温外墙和高效隔声内墙, A3.5级、A5.0级适用于框架结构的非承重内、外墙, A7.5级适用于≤7层砖混结构的承重内、外墙, 这样可有效减簿墙体厚度和重量, 减轻墙体施工劳动强度、减少建筑物自重, 简化地基处理, 提高建筑物抗震性能, 降低建筑物综合造价。A3.5级和A5.0级陶粒泡沫混凝土砌块的表观密度、抗压强度、导热系数等基本与同规格加气混凝土砌块相同, 抗压强度远优于泡沫混凝土砌块;A7.5级的表观密度、抗压强度、导热系数等明显优于同规格的加气混凝土砌块和泡沫混凝土砌块。
2.2.2 隔热保温好, 满足节能建筑外墙体自保温要求、防火性能优
陶粒泡沫混凝土砌块的导热系数为A3.5级0.12W/ (m·K) 、A5.0级0.14 W/ (m·K) 、A7.5级0.16 W/ (m·K) , 基本与加气混凝土砌块和泡沫混凝土砌块相同, 是标准粘土砖的15.4%~20.5%, 是普通混凝土的9.2%~12.3%, 可满足各地区节能建筑外墙体的自保温要求。经标准性法检测:150 mm厚陶粒泡沫混凝土砌块墙体的耐火时间≥5 h, 300 mm厚墙体的耐火时间≥6 h, 高温下不会产生有害气体, 防火性能优。
2.2.3 收缩率小, 墙体无开裂
因为陶粒的收缩率几乎为零, 在产品中占总体积的40%~70%, 浆体中又采用了减缩剂技术, 成型后的陶粒泡沫混凝土砌块经蒸汽养护, 因而制品的收缩率很小, 标准法测得的干燥收缩率≤0.50 mm/m, 只有同类产品 (加气混凝土砌块、泡沫混凝土砌块) 的60%左右, 且收缩的进展速度很慢, 在杭州等地采用此产品的节能建筑已超过5年, 至今未出现过墙体开裂现象。
2.2.4 吸水率低, 避免外墙外抹面或贴面开裂、脱落
陶粒泡沫混凝土砌块的体积饱和吸水率为15%~20%, 24 h重量吸水率为22%~28%, 是同等密度和强度的加气混凝土砌块的1/3~1/2, 不仅使墙体的抹灰作业相对简单, 有效减少墙体开裂, 而且可有效防止寒冷地区冬转春季节建筑物外墙普通砂浆抹面或贴面砖等出现脱落问题, 满足寒冷地区建筑物外墙的安全、耐久性要求。
2.2.5 抗渗性强、防墙体渗水
陶粒泡沫混凝土砌块具有较强的抗渗性。经检测, 用陶粒泡沫混凝土砌块砌筑的水池或盛水器皿, 在壁厚不小于50 mm且表面未做任何处理情况下不渗水。在杭州等地部分节能建筑的卫生间、厨房采用陶粒泡沫混凝土砌块作内、外墙体, 至今已超过5年, 未出现渗水、开裂问题。而国内很多地区用加气混凝土砌块砌筑的卫生间、厨房内、外墙体 (住宅建筑) , 多数会出现渗水和墙体开裂等问题。
2.2.6 抗冻性优, 适用于寒冷地区
经浙江省建材检测中心按F20 (-20℃、20次) 检验, 陶粒泡沫混凝土砌块的质量损失≤5%、强度损失≤8%;经中国建筑材料科学研究总院检测中心按F30 (-30℃、30次) 检验, 陶粒泡沫混凝土砌块的质量损失≤6%、强度损失≤10%;远优于同等密度和强度的加气混凝土砌块和泡沫混凝土砌块的抗冻性能, 完全满足我国寒冷地区 (东北、内蒙古、宁夏、新疆、华北和西北的北部等) 建筑物自保温外墙体的抗冻性能要求。
2.2.7 耐久性好, 维修费用低
陶粒泡沫混凝土砌块是以高温烧成的陶粒为粗骨料的泡沫混凝土水泥基材料, 防火性能好、收缩率小、吸水率低、抗渗性强、抗冻性优, 综合耐久性≥100年, 可满足建设耐久性节能建筑的要求, 几乎不需要维修费用。而我国现有的外墙内、外保温有机质 (保温砂浆和聚苯板或聚氨酯等) 保温体系的使用寿命一般只有3~15年, 在整个建筑物的使用期内, 潜在的维修和更新费用巨大。
2.2.8 隔声、吸声性能优, 室内宁静、舒适
陶粒泡沫混凝土砌块中陶粒的内部结构是分布相对均匀的封闭式和开口式气孔, 对低频吸声和宽带吸声都有效果;陶粒泡沫混凝土砌块中泡沫砂浆 (砂石) 多为封闭式气孔, 隔音和低频吸声效果很好。经检测, 大连恒翔粉煤灰综合利用有限公司生产的陶粒泡沫混凝土砌块厚度100 mm、150 mm、200 mm的空气声计权隔声量分别为≥40 (d B) 、≥45 (d B) 、≥50 (d B) , 远大于我国JG3036-1999标准≥35 (d B) 的指标。因此用陶粒泡沫混凝土砌块砌筑住宅建筑内、外墙体, 可以使室内的生活环境宁静、舒适。
2.2.9 利废、绿色环保、循环利用
目前我国生产陶粒泡沫混凝土砌块用的细骨料均为工业废渣-粉煤灰, 用的粗骨料-陶粒, 有的厂 (如大连恒翔粉煤灰综合利用有限公司) 也是用粉煤灰为主要原料生产出的超轻陶粒 (堆积密度310 kg/m3~380 kg/m3) , 工业废渣利用率很高, 而且产品符合GB6566《建筑材料放射性核素限量》标准中建筑主材料的要求。生产实践证明, 陶粒泡沫混凝土砌块不合格的产品, 可以通过破碎后重复利用, 无一排放。因此, 用陶粒泡沫混凝土砌块为墙体的建筑, 如按规划要求必须拆除, 拆除后的砌块仍可通过破碎循环利用, 有效提高建筑垃圾的利用率。
2.2.10 粘结强度高, 适用范围广
陶粒泡沫混凝土砌块与水泥基材料相容性好, 特别是陶粒面与粘结砂浆的粘结抗拉强度>0.9 MPa (砌体材料破坏) 。根据近5年的成功实践, 用于内墙体, 面层可以不做抹灰, 直接批括腻子;用于外墙体, 层面可以用普通砂浆抹面, 也可以用水泥砂浆直接粘贴面砖、文化石、花岗岩等, 适用范围宽广。
3 生产方法和工艺流程
3.1 生产方法和对比
至今, 国内陶粒泡沫混凝土砌块的生产工艺主要有两种:①大连恒翔粉煤灰综合利用有限公司开发的模具成型、蒸汽养护法:采用超轻陶粒和发泡砂浆 (水泥、粉煤灰、发泡剂配制) 经混合搅拌, 浇注模具成型, 升板机, 自动转运机, 蒸汽养护室, 自动转运机, 降板机, 码垛机, 砌块垛室外自然养护28 d;②浙江大学和浙江上虞多元新型墙材有限公司开发的模具成型、湿热养护、脱模切割、蒸汽养护法:采用超轻陶粒和发泡砂浆 (水泥、粉煤灰、发泡剂配制、减缩剂) 经混合搅拌, 浇注大型砌块模具成型, 室内湿热养护约12 h, 大型砌块脱模, 钢锯切割, 砌块玛垛, 送入蒸汽养护室内养护14 h~16 h, 砌块垛室外自然养护28 d。
经专家论证、评价, 上述两种生产方法对比:①#法的主要优点:生产线自动化程度高, 砌块的相应强度高 (约+3%) 、吸水率低 (约-2%) , 生产能耗 (电能) 低 (约-8.5%) , 环境保护、安全卫生好, 劳动生产率高 (约+30%) 、产品生产成本低 (约-6%) ;主要缺点:为确保产品质量和适应市场需求, 模具的钢性和功能高、规格和数量多, 模具的循环处理成本高, 一次性投资多 (约+15%) , 小批量特种规格砌块很难满足客户需求;②#法的主要优点:采用大型同规格模具, 数量相对较少, 模具循环处理方便、成本低, 经调整钢锯切割控制可以生产出多规格砌块, 适应市场需求能力强, 基本建设投资相对较少;主要缺点:生产线自动化程度相对较低, 钢锯切割不利于砌块的强度和吸水率, 生产能耗相对较高, 钢锯切割时噪声 (≥100 d B) 严重超标, 切割时产生的粉砂浆处理成本高, 不利于劳动生产率和产品生产成本。
3.2 生产工艺流程
现将上述两种生产方法的生产工艺流程分别介绍如下:
a.模具成型、蒸汽养护法生产工艺流程
4 生产和应用节能分析
4.1 生产节能
经统计和计算, 陶粒泡沫混凝土砌块 (模具成型、蒸汽养护法) 和与粘土砖、陶粒混凝土砌块、加气混凝土砌块、蒸养粉煤灰砌块等几种砌块型墙体材料的生产能耗指数和对比列于表1。统计和计算数据证明, 陶粒泡沫混凝土砌块的生产能耗远低于实心粘土砖, 比其他同类新型墙体材料也相对较低, 生产节能效果显著。
注:全轻超轻陶粒混凝土砌块表观密度约600 kg/m3, 陶粒的堆积密度310 kg/m3~360 kg/m3;全轻普通陶粒混凝土砌块表观密度约1 350 kg/m3, 陶粒的堆积密度580 kg/m3~620 kg/m3;陶粒泡沫混凝土砌块表观密度约600 kg/m3, 陶粒的堆积密度310 kg/m3~400 kg/m3。
4.2 建筑节能
20世纪70~90年代中期, 我国北方寒冷地区 (东北、内蒙古、宁夏、新疆等地) 节能建筑的外墙多数采用加气混凝土砌块砌体, 节能效果显著, 室内冬暖夏凉;主要原因是加气混凝土砌块密度轻 (以500 kg/m3为主) 、孔隙率高 (70%~80%) 、导热系数低[0.11 kcal/ (m·h·℃) ~0.16 kcal/ (m·h·℃) ]、强度中等 (3.5 MPa~5.0 MPa) 。但3~8年后, 此类建筑的外墙普通砂浆抹面或贴面砖等纷纷出现脱落问题, 很多城市的此类建筑出现过多起脱落伤人事件;经专家分析、检测, 主要原因是加气混凝土砌块的吸水率太高 (60%~90%) 、干燥收缩值较大 (0.48 mm/m~0.6 mm/m) 、加气混凝土砌块墙体含水率较高 (2%~6%) , 寒冷地区的冬转春季节, 经常出现晚上-10℃、白天+10℃的天气, 导致加气混凝土砌块外墙体外侧的水分晚上结冰、白天化水, 产生水质的体积变化, 易产生普通砂浆抹面或贴面砖等出现脱落。因此, 从20世纪90年代中期起, 东北、内蒙古、宁夏、新疆等地区的加气混凝土砌块外墙体逐步停止建设, 加气混凝土砌块工厂纷纷关闭。从2000年起, 我国北、中、南地区节能建筑的外墙较多采用有机质 (保温砂浆和聚苯板或聚氨酯等) 保温体系, 分为外墙外保温和外墙内保温2大类。节能效果很好, 但防火、耐久性能较差, 使用寿命太短, 一般3~15年就会出现保温层开裂, 被迫每隔几年轮流维修、产生垃圾、浪费能源和破坏环境, 无法确保与建筑物同等寿命。
采用陶粒泡沫混凝土砌块用于节能建筑自保温外墙体, 可以避免采用加气混凝土砌块时产生的建筑外墙体外抹面或贴面开裂和脱落、墙体开裂和渗水等问题, 可以避免采用有机质保温体系时产生的建筑外墙体保温层开裂、轮年维修等问题, 基本满足建设耐久性节能建筑的要求。国内外理论和应用实践证明, 中、高层节能建筑 (住宅) 的关键是外墙体的传热系数。据国内建筑专家测算:我国北京、天津地区住宅 (年采暖期4个月) 建筑节能50%、65%的外墙传热系数要求为≤0.82 W/ (m2·K) 、≤0.60 W/ (m2·K) ;大连地区住宅 (年采暖期4.5个月) 建筑节能50%、65%的外墙传热系数要求为≤0.59 W/ (m2·K) 、≤0.46 W/ (m2·K) ;沈阳地区住宅 (年采暖期5个月) 建筑节能50%、65%的外墙传热系数要求为≤0.55 W/ (m2·K) 、≤0.42 W/ (m2·K) ;哈尔滨地区住宅 (年采暖期6个月) 建筑节能50%、65%的外墙传热系数要求为≤0.52 W/ (m2·K) 、≤0.39 W/ (m2·K) 。
经大连地区建筑专家计算和论证, 如采用陶粒泡沫混凝土砌块用于节能建筑自保温外墙体, 在北京、天津地区、大连地区、沈阳地区、哈尔滨地区达到建筑节能50%、65%时的墙体厚度要求有较大差别, 分别列于表2。
计算和论证证明, 陶粒泡沫混凝土砌块用于节能建筑自保温外墙体, 可以达到建筑节能50%、65%的要求, 综合耐久性≥100年, 符合发展利废、耐久性、环保型节能建筑的创新规划和市场需求。
加气混凝土砌块施工质量控制浅析 篇2
关键词加气混凝土砌块；墙面裂缝；施工质量；控制要点
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)012-0126-01
随着我国建筑业的迅速发展，各种各样优良的建筑材料在施工中得到了应用，其中加气混凝土砌块有施工方便、布置灵活、隔热、保温、抗震、废旧利用等优点，逐渐被施工单位接受，并在许多大型工程和高层建筑中作为填充墙和非承重墙的围护结构，但是由于加气混凝土是一种微孔块状材料，与现浇混凝土存在材料性能差异，会因为材料的线膨胀系数的不同而在柱、板的接槎出出现裂缝，同时会使墙面的抹灰层产生空鼓和龟裂，在各种安装工程中进行管线暗敷也会使墙面沿管线方向产生裂缝，给工程带来质量隐患，所以在选择加气混凝土砌块做为填充材料时，要考虑这些出现的质量问题，并加以控制，保证施工的质量。
1材料控制要点
在加气混凝土砌块的施工中，裂缝是最容易出现的质量问题，是影响施工质量的主要因素，所以要从材料质量这个源头控制施工质量。如生产厂家使用的脱模剂或炉渣中浮灰较多，使灰浆与砌块的粘结能力下降；砌块吸水率大，干燥收缩率大，使得干燥的砌体吸收砂浆中的水分，造成砂浆的强度降低，影响砌筑效果，当砌块干燥时，就会产生裂缝。因此，在制作加气混凝土砌块时，要严格控制砌块的含水率，为了避免砌块在养护前期发生较大干缩变形，砌块砌筑时养护龄期要达到规范要求。施工单位在采购材料时，要保证材料性能稳定。
砌块制作的原料有水泥、石灰、砂、粉煤灰等，生成的水泥混凝土制品含有硅酸钙水化物胶体，以砂石为骨架，利用水泥胶浆连接，孔隙率比较大，强度比较低。因此，在材料运输和卸载时要轻拿轻放，保证砌块不会因为碰撞而破损。
砌块进场要进行合理的管理，因为施工现场地方狭窄，因此在进行材料进场时要根据施工进度进行合理计算，保证砌块数量和规格满足施工要求，既要防止进场材料过少影响施工进度，又要防止进场材料过多占用施工场地。材料到达现场后，施工技术人员要进行合格验收，并搬运到楼面，避免多次搬运和损坏，且避免露天堆放和雨淋。
2砌块砌筑工艺控制要点
1）砌筑施工前，做好基层杂物的清理工作，保证砌筑质量；合理配置砌筑砂浆，采用和易性和保水性良好的粉煤灰水泥；第一皮砌块应采用防水处理的砌块，做好防潮处理。2）做好混凝土砌块砌筑的搭接工序。为了避免施工现场砌块的切割，可以合理进行砌块搭接，减小切割混凝土的数量，提高施工效率。在搭接中，使上下两皮砖的竖向灰缝相互错开，搭接长度不小于砌筑长度的1/3；砌筑时，要采取相应的构造措施，做好砌块和墙柱之间的搭接工作等。3）为了保证砌筑的质量，必须在砌筑时立皮数杆，保证所砌的皮数、灰缝厚度都满足要求。4）砌体在砌筑前，要将两个砌筑面浇水湿润，浸水深度不得小于8mm，并清除砌筑面上的杂物，砌筑时保证灰缝的横平竖直、砂浆饱满，且要勾缝，灰缝厚度控制在8mm-10mm，砂浆饱满度控制在80%为宜，竖直缝不得出现透明、瞎缝等不满足要求的情况。为了保证砌筑的质量，同时可以用百格网来检查灰缝饱满度。5）为了避免砌体沉降量較大，造成收缩变形，要保证填充墙砌至接近梁底板时，应留有一定的空隙，填充墙砌筑完7d后做好补砌挤紧，做好砌顶的嵌填密实。
3墙体结构构造控制要点
1）砌块在与柱的搭接处，要按照设计规范做好拉结筋长度、间距、数量、规格等处理，保证墙体与柱之间的缝隙嵌填密实，拉结筋位置要正确，采用双控法做好长度控制，即长度要大于1/5墙长，且不得小于700mm，拉结筋数量为每120墙厚设置由直径为6mm的钢筋；在砌筑过程中由于特殊原因不能同时砌筑时，要做好施工缝的处理，一般都做成斜槎。2）砌筑加气混凝土墙体时，在柱和墙面之间应该留有空隙，采用15mm×15mm大小的钢丝网，钉在缝隙处，保证网材搭接平整、牢固，以增大网体与墙面的粘结能力，抵抗不同的材料胀缩。3）为了保证砌筑质量，每日的砌筑高度要控制在1.4m内，防止墙体变形，当下雨天时，要保证每日的砌筑高度不得大于1.2m。4）建筑工程中，土建工程中肯定穿插有安装工程的施工，所以要做好管线敷设和砌块砌筑时的协调配合，按照施工图纸，在合适位置切割开槽时，必须按照施工工艺进行，不能随意剔凿砌块，以防损坏砌块墙体。在管线敷设并固定后，用水冲净粉末，再用相同等级的砂浆分层分遍的填实找平，为了保证抹灰的质量，在遇到大面积的安装剔槽时，要采用防裂网进行加强，防止抹灰时出现空鼓和龟裂。
4墙体抹灰控制要点
1）在砌筑完填充墙后，就要进行墙体抹灰施工了，在抹灰工程中首先要进行基层处理，清除墙面的浮灰和杂物；修正补平勾缝工作，保证基层平面的平整度；做灰饼；必要部位挂缝处理；1:1水泥砂浆或建筑用胶水泥拉毛墙面；抹底层灰；抹中层灰；抹面层灰；清理等工序。2）抹灰前应先用钢丝刷将墙面满刷一遍，清除墙面上的松散物和浮灰，在浇水润湿墙面，将粉尘冲走；为了使抹灰不会因为砂浆厚度不一而产生的开裂、空鼓等问题，抹灰前应该将低凹处进行修补；抹灰砂浆的选用应该与加气混凝土块材相符的材料，增加砂浆的保水性和粘结能力；在基层处理时，可用1:1水泥砂浆或建筑用胶拉毛墙面，或用专用界面剂作为基面处理。3）在门窗洞口边界处、不同材料交接处为了避免材料的线膨胀系数不同而使抹灰时产生龟裂现象，可用在这些地方设置加强网，如钢丝网、玻纤网格等，保证网材搭接牢固，铺设时，应先将砂浆抹在基层上，然后将加强网平直压入砂浆中。4）水泥石灰砂浆的配置中应该适当提高粗砂的比率，以减少砂浆的干燥收缩率；底层抹灰为了和基层粘结紧密，可用采用与加气混凝土弹线模量、收缩系数、强度相近的混合砂浆，以保证线膨胀系数相近，减少裂缝产生的机率。5）做好了基层与底层抹灰的粘结，基本就做好了抹灰面层的防裂工作，但是有些情况也要考虑特殊情况，如当墙体面积较大时，随温度变化不可避免在面层产生裂缝，为了防止这种情况的发生，可以在墙面上设置水平和竖向分隔缝，这样可以有效防止裂缝的产生。
可见在抹灰工作中，砂浆的质量是影响裂缝开裂的关键因素，要保证所用的砂浆满足设计要求，就必须按照设计要求进行合理的配比设计，充分搅拌，保证和易性和保水性，为了提高砂浆的质量，可以在砂浆中添加一些添加剂和纤维材料，并利用机械搅拌，这样可以有效的提高砂浆的质量。
5结束语
总之，随着加气混凝土砌块的广泛使用和施工技术的不断创新，不断的提高了加气混凝土施工的质量。施工单位要从材料采购、现场管理和施工管理等方面按照有关规范和标准做好工作，并认真总结好加气混凝土的施工经验，就可以基本克服加气混凝土砌块填充墙施工中的质量问题，提高施工的质量。
参考文献
[1]祁海梅.浅谈加气混凝土砌块应用技术,2009.
[2]任建平.加气混凝土砌块施工质量控制应用技术措施,2008.
泡沫混凝土砌块 篇3
1 实验
1.1 原材料及实验方法
脱硫石膏:陕西黄陵电厂,二水石膏含量94%以上,品质优良;
矿渣:市售矿渣粉;
水泥:市售42.5普通硅酸盐水泥;
石灰:磨细生石灰粉;
添加剂:实验室自制;
复合促凝剂:实验室自制;
发泡剂:JS复配水泥发泡剂;
保水剂:市售甲基纤维素;
减水剂:市售萘系减水剂。
脱硫石膏泡沫混凝土的制备工艺为:将脱硫石膏在45℃的条件下烘干后过筛,然后按m(脱硫石膏)∶m(矿渣)∶m(普通硅酸盐水泥)∶m(自制添加剂)=5∶4∶1∶1.5配比计量,再掺入适量的Ca O、复合促凝剂、减水剂和保水剂混合均匀。同时按m(发泡剂)∶m(水)=1∶45配制溶液,用发泡机制备泡沫,将粉料以0.46的水灰比搅拌成均匀料浆,再根据砌块密度要求掺入适量泡沫搅拌均匀,入模成型,在20℃±2℃条件下养护6h后脱模在自然条件下养护到规定的龄期。
1.2 实验结果测试
复合胶凝材料的初、终凝时间、抗压强度按照GB/T 17669.4-1999《建筑石膏净浆物理性能的测定》进行。
脱硫石膏泡沫混凝土的体积密度、含水率、抗压强度、抗冻性参照GB/T 11969-1997《加气混凝土实验方法总则》进行,导热系数参照GB/T 10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定-防护热板法》进行。
2 实验结果与分析
通过大量组合实验,确定脱硫石膏:矿渣:水泥=5:4:1,同时对促凝剂、自制添加剂和Ca O的掺量进行了研究。
2.1 自制添加剂、促凝剂和Ca O的最佳掺量
表1为不同自制添加剂掺量对复合胶凝材料性能的影响,结果表明:自制添加剂可以促进复合胶凝材料的凝结,对早期强度提高有明显效果,当掺量为13%时,3 h初凝,20 h终凝,便于泡沫混凝土的生产,28 d强度基本持平,综合凝结时间和成本考虑,选用自制添加剂的掺量为13%。
表2为不同促凝剂掺量对复合胶凝材料性能的影响,随着促凝剂掺量的增加,复合胶凝材料的初终凝时间逐渐缩短,强度先增加后减小,当促凝剂掺量超过3%时,出现泛霜现象并且强度明显降低,随着掺量增加,泛霜加剧。图1所示为4%掺量时的现象,当掺量为2%时,无泛霜现象,促凝效果良好。
表3为不同Ca O掺量对泡沫混凝土强度的影响,结果表明:适量的Ca O可以提高泡沫混凝土的强度,随着Ca O掺量的继续增加,泡沫混凝土的强度逐渐下降。其最佳掺量为2%,Ca O水化生成Ca(OH)2,大量的OH-促进矿渣溶解、水化,生成C-S-H凝胶[7],从而提高泡沫混凝土的强度,但随着Ca O含量的增加,生成的C-S-H凝胶与过量的Ca O反应会生成过量的钙矾石,导致泡沫混凝土安定性不良,如图2所示,产生大量的微裂纹,强度反而下降。
2.2 泡沫混凝土的力学性能和热工性能
选用13%的自制添加剂,2%的促凝剂和2%的Ca O,按0.46的水灰比搅拌成料浆,再加入不同量的泡沫,制备出不同密度的泡沫混凝土,对其抗压强度和导热系数进行测定,由表4和图3可知,泡沫混凝土的导热系数与干表观密度线性相关,相关系数达到0.97593。由表4和表5可知试样的导热系数均能够达到JC/T 1062-2007《泡沫混凝土砌块》规定的密度等级所对应的导热系数要求。
表6结果表明,脱硫石膏泡沫混凝土能够满足JC/T 1062-2007标准要求,密度等级B08的强度达到A3.5的要求,而其导热系数小于B08的要求,冻融循环后的质量损失为2.30%,强度损失为11.3%,远小于25%的标准要求[8]。由此可知,脱硫石膏泡沫混凝土砌块的热阻远高于民用建筑热工设计规范的要求,具有优良的保温隔热性能。
2.3 胶凝材料水化机理分析
传统石膏基材料强度低耐水性差,要解决石膏基胶凝材料的强度和耐水性问题,就需要引进矿渣粉、碱性激发剂等材料参与石膏的水化反应过程,生成一种既能改变又能填充硬化体空隙的晶胶结构。现代石膏材料研究趋于复合化的技术方法,为了提高石膏材料的强度和耐水性,就需要同时引入适当的胶凝材料、活性矿物掺合料和外加剂[9]。按上述脱硫石膏泡沫混凝土砌块配方(不参加泡沫)的胶凝材料制成试块,对其28 d水化产物和微观形貌进行了研究。
图4是脱硫石膏基胶凝材料水化产物XRD物相图谱,由图中可以看出,水化产物以C-S-H为主,含有部分钙矾石和少量的Ca SO4·2H2O、Ca(OH)2及硅钙石Ca5(Si O)4 2(OH)2。
由图5可以得出,大量C-S-H凝胶和部分AFt、Ca(OH)2相互交织在一起,形成网络状的骨架结构,少量未水化的矿渣粉和脱硫石膏填充在硬化体的孔隙中,形成一种致密的晶胶结构,硬化体结构中的大孔和连通孔数量很少,结构更加密实,从而使得脱硫石膏基胶凝材料的强度和耐水性能大大提高。
3 结论
实验表明自制添加剂最佳掺量为15%,复合促凝剂最佳掺量为2%。自制添加剂和复合促凝剂复合使用对脱硫石膏泡沫混凝土的促凝作用明显,单掺效果不明显,促凝剂过量会出现泛霜现象,
Ca O作为碱性激发剂,促使胶凝材料水化产物钙矾石的生成,可以提高强度。过量Ca O会引起体积安定性不良,导致微裂纹产生,强度下降,实验表明其最佳掺量为2%。
脱硫石膏基胶凝材料水化产物以C-S-H为主,含有部分钙矾石和少量的Ca SO4·2H2O、Ca(OH)2及硅钙石Ca5(Si O4)2(OH)2。网状的C-S-H凝胶和部分AFt、Ca(OH)2相互交织在一起形成致密结构,少量未水化的矿渣粉和脱硫石膏填充在硬化体的孔隙中,大大减少了硬化体结构中的大孔和连通孔的数量,从而使胶凝材料具有较高的强度和良好的耐水性
脱硫石膏泡沫混凝土砌块具有良好的力学性能及热工性能,适用于北方严寒地区的外墙保温,有利于脱硫石膏的资源化利用和节能减排水平的提高。
参考文献
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[7]黎良元,石宗利,艾永平.石膏-矿渣胶凝材料的碱性激发作用[J].硅酸盐学报,2008,36(3).
[8]GB50176-93,民用建筑热工设计规范[S].
泡沫混凝土砌块 篇4
1充分了解混凝土小型空心砌块及泡沫混凝土复合保温材料性能
混凝土小型空心砌块及泡沫混凝土复合保温材料是以混凝土小型空心砌块为成型材料, 以泡沫混凝土为填充材料的一种新型复合外墙保温材料。它综合了两种材料的优点, 充分发挥其作用。混凝土小型空心砌块是以水泥为胶凝材料, 添加粗细砂石等为骨料, 经过计算配料、加水搅拌, 振动加压成型, 在标准条件下养护制成的具有一定空心率的砌块材料。具有自重较轻, 热工性能好, 抗震性能好, 砌筑方便, 墙面平整度好, 施工效率高等特点。不仅可以用于非承重墙, 较高强度等级的砌块也可用于多层建筑的承重墙。作为承重砌块与非承重砌块, 承重砌块强度等级一般在MU7.5以上;非承重砌块强度等级一般在5.0以下。另外, 根据其空隙率较大的特性, 也可用于有隔声要求的墙体。混凝土小型空心砌块可充分利用我国各种丰富的天然轻集料资源和一些工业废渣为原料, 对降低砌块生产成本和减少环境污染具有良好的社会效益和经济效益。泡沫混凝土又名发泡混凝土, 是将化学发泡剂或物理发泡剂发泡后加入到胶凝材料、掺合料、改性剂、卤水等制成的料浆中, 经混合搅拌、浇注成型、自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料。它属于气泡状绝热材料, 突出特点是在混凝土内部形成封闭的泡沫孔, 使混凝土轻质化和保温隔热化。泡沫混凝土砌块 (又称免蒸压加气块) 属于加气混凝土砌块的一种, 其外观质量、内部气孔结构、使用性能等均与蒸压加气混凝土砌块基本相同。泡沫混凝土砌块的生产, 采用 (发泡剂通过) 发泡机物理制泡后, 再将气泡加入水泥浆中混合;泡沫混凝土砌块内部气孔不相通, 而蒸压加气块内部气孔连通, 所以相对来说泡沫混凝土砌块保温性能更好, 渗水率更低, 隔音效果更好。泡沫混凝土砌块采用常温养护或干热养护。两种材料在应用中总是需要外挂岩棉板、聚苯乙烯泡沫板、保温浆料才能满足节能设计要求, 但施工、安全等方面存在不少问题。通过在混凝土小型空心砌块的空腔内填充入低密度的泡沫混凝土, 使两者结合构成一种新型墙体自保温材料, 使其具有良好的保温隔热性能, 满足我国建筑节能对墙体材料的要求。
2重视设计、施工过程, 解决实际应用中的问题
1) 做好设计工作, 加强基本构造措施。
此种复合保温墙体材料为混凝土材料, 为减少温差产生的温度应力对上部墙体的不利影响, 设计时在建筑物两端开间的窗台处沿内外墙及山墙设置钢筋砼墙带或配筋砌体。控制顶层墙体裂缝的关键是降低屋面与墙体之间的温度差。因此必须同时采用保温层和隔热层, 在檐口处的保温层厚度必须满足允许温差的要求。同时, 隔热层应满铺, 不得在檐口处出现空档。在屋盖适当部位应设置分隔缝。在各层窗台处均设置钢筋混凝土窗台梁, 以减少由于压力差引起的裂缝。同时提高底层窗台下砌筑砂浆的强度等级。若在不均匀地基的情况下, 增加地圈梁的刚度, 并在底层窗台墙体的第二与第四皮灰缝中各设置Φ4钢筋点焊网片, 用以控制竖向裂缝的产生。
2) 施工方面的控制措施。
砌筑工人应持证上岗。上岗前应做好技术交底, 要求每一层的同部位墙体应由同一人施工。施工中, 应严格执行已确定的砌筑砂浆配合比。砌筑水平灰缝时用座浆法铺浆, 砌筑竖缝时先将小砌块端面朝上铺满砂浆, 然后上墙挤紧, 并用泥刀在竖缝中插捣密实, 做到随砌随
勒缝, 用以保证墙体有足够的抗拉、抗剪强度。若需要移动已砌好砌体的小砌块或被撞动的小砌块时, 应重新铺浆砌筑, 控制砌块周围裂缝的产生。顶层内粉应在屋面保温层、隔热层施工完毕后进行, 以降低温差的影响。外墙粉刷宜在结构封顶后, 并在墙体干缩基本稳定后施工, 防止以后粉刷开裂。装修、使用过程中未经有关管理部门同意, 不得随意破坏墙体整体性。
3加强政策方面的宣传和对发展新型复合保温材料的扶持
在发展新型材料的过程中, 要有明确的目标和有力的措施。2012年9月26日国家发展和改革委员会宣布, 为深入推进墙体材料革新, 节约能源资源, 有效保护耕地和环境, 推动资源综合利用, 促进节能减排目标任务的实现, 我国将在“十二五”期间在上海等数百个城市和相关县城逐步限制使用粘土制品或禁用实心粘土砖。通过推进城市“限粘”, 开展县城“禁实”, 促进新型墙体材料领域节能降耗。推动全国新型墙体材料行业节约1 000万t标煤以上, 力争到2015年新型墙体材料产品生产能耗下降20%, 促进本地区节能减排目标的完成。全国30%以上的城市实现“限粘”、50%以上县城实现“禁实”, 有序推进乡镇、农村“禁实”工作。国家对“禁实”和发展新型墙体材料实行鼓励和扶持政策;如利用工业废弃物生产的建材产品给予免征所得税优惠;协调税务部门进一步出台了鼓励发展新型墙体材料的税收优惠政策;对利用工业废渣、建筑垃圾、江河淤泥制作的新型墙材给予减半征收增值税优惠;对实心粘土砖瓦企业增值税由小额纳税人提高到17%税率的限制政策。会同财政部门出台了《新型墙体材料专项基金征收和使用管理办法》, 有力地支持了新型墙材的发展。
总之, 抑制实心粘土砖的生产和使用, 发展非粘土类、节能环保型的新型墙体材料, 如混凝土小型空心砌块及泡沫混凝土复合自保温材料, 全面推广节能建筑, 禁止使用实心粘土砖, 推进墙体材料革新, 是贯彻落实科学发展观, 节约资源, 保护土地和环境, 实现经济社会可持续发展的重要举措, 功在当代, 利在千秋。
摘要：实心粘土砖大量占用破坏土地、消耗能源、污染环境, 是一种资源消耗型产品。抑制实心粘土砖的生产和使用, 发展非粘土类、节能环保型的新型墙体材料, 全面推广节能建筑, 禁止使用实心粘土砖, 推进墙体材料革新, 是实现经济社会可持续发展的重要举措。在新的历史条件下, 环保节能型建筑材料层出不穷, 但性能单一, 为了更加全面地改善外墙的保温性能, 发展新型复合保温材料是一种方向。混凝土小型空心砌块与泡沫混凝土完美结合的外墙复合自保温材料实现了材料性能的优势组合。
关键词：墙体材料,混凝土小型空心砌块,泡沫混凝土,复合自保温
参考文献
[1]李立君.实用建筑节能工程设计[M].北京:中国电力出版社, 2008.
[2]杨昌鸣.建筑资源的再利用策略[M].北京:中国计划出版社, 2010.
[3]张敏.建筑材料[M].北京:中国建筑工业出版社, 2010.
泡沫混凝土砌块 篇5
本研究是配合泡沫混凝土填芯自隔热混凝土砌块墙体热工性能研究而进行力学性能试验。小砌块是选取了两种最普通、使用最广的单排孔混凝土空心小砌块,尺寸分别为390mm×190mm×190mm和390mm×240mm×190mm。在砌成的墙体孔洞内现场灌填泡沫混凝土形成复合墙体,并对该种砌块和墙体进行抗压、抗剪力学性能试验,从而为其在新建节能建筑的自保温隔热墙体的推广使用提供必要的技术保证。
2 试验使用的材料设备
(1)试验材料:水泥、砂、发泡剂、MU7.5级190mm厚单排孔砌块、MU7.5级240mm厚单排孔砌块。
(2)试验设备:泡沫混凝土生成设备、砂浆搅拌机、砌体抗压强度试验设备、砌体抗剪强度试验设备。
(3)泡沫混凝土配合比见表1。
3 试验内容
按以下四种工况分别进行小砌块砌体试验:
(1)190mm厚MU7.5级混凝土砌块,M5混合砂浆,分别灌500级、700级泡沫混凝土。
(2)240mm厚MU7.5级混凝土砌块,M5混合砂浆,分别灌500级、700级泡沫混凝土。
4 试验方法
(1)泡沫混凝土填芯小砌块砌体抗压强度试验:砌体抗压强度试验参照规范规定,采用几何对中、分级加荷的方法,每级的荷载为预估破坏荷载的10%,并在1min～5min内均匀加完,直至试件破坏。当试件裂缝急剧扩展和增多,试验机的测力指针明显回退时,记录此时破坏荷载。
(2)泡沫混凝土填芯小砌块砌体抗剪强度试验:砌体抗剪强度试验采用匀速加荷的方法,加荷速度应按试件在1min～3min破坏进行控制,当有一个受剪面被剪坏即可认为试件破坏,记录此时破坏荷载和破坏特征。
5 试验结果分析
试验结果见表2～4。
通过对以上两种混凝土小型空心砌块砌体的抗压强度数据对比,泡沫混凝土填芯小砌块砌体比普通混凝土小砌块砌体抗压强度提高约4倍,是由于灌孔的泡沫混凝土对芯孔有充满填塞和对砂浆缝有填塞镶嵌作用,增加了砌体的整体性,一定程度上对抗压强度起到了增强作用,泡沫混凝土本身也有较强的抗压强度,表明泡沫混凝土填芯小砌块砌体抗压性能优良,超过规范要求较多。
通过对以上两种混凝土小型空心砌块砌体的抗剪强度数据对比可知,泡沫混凝土填芯小砌块砌体比普通混凝土小砌块砌体抗剪强度提高2～3倍,是由于灌孔的泡沫混凝土对砂浆缝有填塞镶嵌作用,增加了灰缝的抗剪面积,一定程度上对抗剪强度起到了增强作用。
6 结语
现场灌填的砌体抗压强度和抗剪强度比规范设计值有较大提高,现场灌孔的泡沫混凝土对芯孔有充满填塞形成整体芯柱和对砂浆缝有填塞镶嵌作用,增加了砌体的整体性。而且在施工现场先砌墙后灌填的方式,在形成整体芯柱的同时也能填补灰缝的空隙,可以减少热桥且弥补墙体的施工缺陷,使墙体的整体力学性能和热工性能得以大幅提高,并使其防裂、防渗性能改善,且现场施工技术简单、操作方便,工作效率高。
使用泡沫混凝土填芯普通混凝土小型空心砌块技术,其材料全部是无机材料,相对于使用了有机保温材料的墙体而言,其防火性能优势明显。因为泡沫混凝土是填灌在砌块内部的,墙体的抗撞击性主要由砌块及砂浆层来承受,这比采用外保温系统或内保温系统的墙体及加气混凝土小型砌块砌筑的墙体抗撞击性更好。在耐久性方面,由于均为无机材料,避免了由于有机材料的降解老化而造成的内保温层失效,甚至整个外保温层剥落的后果。如果用在外墙上,其抗渗性优于普通混凝土小型空心砌块、多孔砖、蒸压加气混凝土小型砌块砌筑的墙体。另外,其在抗剪、抗裂性能等方面均优于上述墙体。由于泡沫混凝土填灌的普通混凝土小型空心砌块砌筑墙体的抹灰不需要采取其他措施,相对于采用其他措施的墙体,将大幅度地降低成本。由于上述优点,采用了泡沫混凝土填灌的普通混凝土小型空心砌块砌筑墙体的建筑物,相对于采用其他墙体的建筑物,将大幅度地降低其维修成本。
参考文献
[1]陈网和.混凝土小型空心砌块的强度分析[J].建筑砌块与砌块建筑,2004(1):32-33.