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泡沫混凝土/超輕發泡水泥外墻外保溫結構體系

產品簡介
1、開發適合中國國情的建筑外墻外保溫材料體系迫在眉睫
當前,中國建筑能耗已占到社會總能耗的27%。據統計。我國建筑單位面積總能耗比氣候條件接近的發達國家高出2~5倍,而歐洲發達國家在進一步提高建筑節能標準。若不采取節能措施,到2020年我國將有50%的能源消耗在建筑上,我國有承受著世界氣候環境公約的重大壓力。鑒于此,住房和城鄉建設部提出了到2020年北方和沿海經濟發達地區新建建筑實現節能65%,北京今年將執行節能75%。建筑外墻外保溫技術作為我國建筑節能技術的主導方向,迅速開發適合中國國情的建筑外墻外保溫材料體系迫在眉睫。
2、目前有機、無機墻體保溫材料的性能及所存在的問題
長期以來,我國墻體保溫材料體系由于有機材料在保溫效果等方面的優勢一直牢牢占據著市場的主導地位,有機類保溫材料具有密度小、可加工性好、保溫隔熱效果好的優點,產品易燃、安全性能差,變形系數大、不耐老化、透氣性差,使用壽命短。傳統的無機類保溫材料防火性能好、使用壽命長,缺點是密度大、保溫隔熱效果差、施工繁瑣、質量穩定性差。兩類材料都有各自的顯著優勢和嚴重的且難以克服的缺陷。
2009年10月底,公安部與住房和城鄉建設部聯合下發了《民用建筑外保溫系統及外墻裝飾防火暫行規定》(下稱《暫行規定》),對外墻外保溫工程作出了新的極為嚴格的規定,但苦于市場上實在沒有既能達到保溫效果,又能達到防火指標且價格較能被市場接受的新型保溫材料,《暫行規定》實際上并未能全面落實,隨后的上海靜安、沈陽皇朝萬鑫大火,使建筑物外墻防火問題成為各級領導直至普通老百姓的關注熱點,使能夠防火的無機保溫材料迅速升溫。3月15日,公安部消防總局發文明確規定今后民用建筑外墻保溫必須使用不燃的A級材料。應該指出的是,很多無機保溫材料雖然防火但密度大、導熱系數高、遠遠達不到節能指標、耐水性差、產品質量參差不齊,可以說,開發一個防火節能雙達標,且能滿足使用強度的無機保溫材料,是保證百姓居住安全、實現國家節能降耗目標的需要,是全社會的迫切愿望。
3、北極熊新型超輕發泡水泥外墻外保溫結構體系的研發
為解建筑節能工程燃眉之急,北極熊公司已開發出以超輕發泡水泥保溫材料為主材的新型外墻外保溫結構體系、超輕節能墻板、屋面板等產品及相配套的施工工法和規范。以上技術已獲授權實用新型專利1項,專利名稱:“一種水泥基建筑用防水保溫板材”,專利號:201020553268.5;已申報正在審理中的實用新型專利5項,發明專利13項。
目前的無機保溫材料防火是最大優勢,但密度大、導熱系數高,當密度很小時,成型困難、強度很低,根本無法應用。要想做到密度小、導熱系數低,且有足夠應用的強度,業內人士認為密度、導熱系數、施工所需強度這三者是無法兼顧的,很難做到。
北極熊公司作為中國硫鋁酸鹽水泥的領頭羊,以多年特種水泥、特種建筑材料、混凝土外加劑、干混砂漿、混凝土制品等多專業的制造和應用經驗,經過幾年的艱苦努力,先后開發出:
⑴超輕發泡水泥復合粉、
⑵CSA水泥發泡劑、
⑶防水快硬型水泥基自流平砂漿、
⑷防水快硬型聚合物水泥砂漿、
⑸聚合物水泥防水涂料、
⑹及以上材料制作的外墻外保溫結構體系、墻板、屋面板、網架板、金屬面超輕發泡水泥材料夾芯板的制作工藝。
以國家建筑節能工程質量驗收規范為指導原則,著手編制了相關的施工技術規程,為目前建筑節能工程提供防火、防水、節能、耐久、經濟的新型保溫材料、新型外墻保溫結構體系、施工工法和規范,以解當前燃眉之急。
性能特點

北極熊超輕發泡水泥保溫材料及其外墻外保溫結構體系的創新點
1、綜合指標均良好:
當前國內外研究超輕發泡水泥材料的單位很多,目前干體積密度停留在200kg/m3左右、導熱系數0.06  w/m•k左右、抗壓強度0.3 MPa左右,當密度進一步降低時,容易塌孔、強度急劇降低,密度100kg/m3左右時,脫模都已經很困難,更談不上能滿足外墻保溫工程的應用。
北極熊超輕發泡干粉以特種水泥與其他無機材料、多種外加劑精確混拌的復合干粉加水攪拌后的漿體與專門研制的高分子聚合物發泡劑經發泡劑生產的泡沫混和,硬化后形成低密度、低導熱系數且能夠滿足外墻保溫強度的保溫材料。通過改變超輕發泡水泥干粉和發泡劑的配合比,可自由的調整發泡漿體的流動性、漿體粘度、漿體凝結時間和強度,從而成功開發出干體積密度30~300kg/m3的超輕發泡水泥保溫材料,導熱系數0.33~0.08 w/m•k、抗壓強度0.013~0.68 MPa,解決了制作密度小、導熱系數低的發泡水泥難以成型和強度極低在工程中無法應用的問題,實現了不燃和節能指標雙達標,使發泡水泥保溫材料實現了一個歷史性的突破。
2、 性能參數可依據需要自由調整:
傳統的發泡水泥采用向兩層砌體之間、模具內、地面上灌注的施工形式,外墻外保溫施工傳統方法是制成保溫板材、墻體黏貼、表面抹防水抗裂砂漿的形式。
北極熊超輕發泡水泥/泡沫混凝土保溫結構體系通過改變超輕發泡水泥干粉和發泡劑的配合比,可自由的調整發泡漿體的流動性、漿體粘度、漿體凝結時間,從而將前述傳統的施工模式改為將發泡水泥漿體人工涂抹簡易支模灌注于墻體上,硬化后抹防水抗裂砂漿,簡化了工藝、提高了工效,幾乎沒有冷橋,形成幾十平方米一塊保溫大板,板整體性好。
3、 施工無需腳手架:
采用簡易模板和外墻上模板兩側預埋螺栓的辦法,不依靠腳手架和既有建筑支撐支模板,現場澆注超輕發泡水泥漿體;漿體硬化拆除模板后,將預埋螺栓和抗裂防水聚合物水泥砂漿面層中的金屬網相連接,板間加設一定數量膨脹螺栓,預埋螺栓起到極為重要的承載作用,這樣形成一個和外墻墻體牢固結合的保溫體系。
4、窗口等拐角處施工便捷:
門窗口處保溫采用北極熊公司專利技術制作以抗裂防水聚合物水泥砂漿作為包覆外殼的板材,用膨脹螺栓固定于門窗口上,然后抹壓抗裂防水聚合物水泥砂漿,結合牢固、工藝簡單。
5、采用該工藝外墻墻體無需找平。
6、 參數可調、成本可控:
根據不同需要,超輕發泡干粉和發泡劑有不同配方,可實現不同密度 、導熱系數、強度和單位成本;
7、單位成本低:
和其他基本達到節能指標且不燃無機保溫材料相比,外墻外保溫單位成本較低。

  • 技術指標

    一、北極熊公司超輕發泡水泥/泡沫混凝土保溫材料主要性能:(與目前市場上主要幾種外墻外保溫材料的對比)
    1、導熱系數低:
    眾所周知,導熱系數是衡量保溫材料保溫性能的一項重要指標,導熱系數越低,保溫性能越好。根據國家標準規定,眼下市場上常用:①有機保溫材料:標準規定擠塑聚苯板的導熱系數≤0.03%w/m•k、膨脹聚苯板≤0.041% w/m•k;②無機類保溫材料:珍珠巖保溫材料≤0.09% w/m•k、玻璃發泡板0.058~0.062% w/m•k、巖棉板≤0.044% w/m•k、一般水泥發泡板0.06~0.28% w/m•k。
    北極熊超輕發泡水泥/泡沫混凝土0.035~0.056% w/m•k、密度40kg/m3的發泡體導熱系數≤0.035% w/m•k、密度80kg/m3的發泡體導熱系數≤0.04% w/m•k、密度110kg/m3的發泡體導熱系數≤0.045% w/m•k。從以上數據可以看出北極熊超輕發泡水泥與聚苯板導熱系數基本持平,優于其他無機保溫材料。
    2、 防火性能A級:
    無機材料的優勢比較明顯。巖棉、礦棉和玻璃棉等無機保溫材料防火阻燃性高,甚至不燃燒,完全可以達到《暫行規定》中的A級標準。
    北極熊超輕發泡水泥除了極微量外加劑外,幾乎為純無機材料,經檢測達到A級標準。
    有機材料多為石油制品,不僅易燃,而且熱分解時還會產生大量有毒物質苯乙烯,對于有機材料來講防火性能是其致命傷。
    3、干體積密度低:
    在孔隙率大致相同的情況下,密度和導熱系數是成正比的,要求導熱系數越低,體積密度也越小。反之,體積密度越大,導熱系數越高。當前外墻保溫無機材料普遍體積密度很大,故而導熱系數也很高,這樣的材料應用于外墻保溫勢必成比例的增加保溫層厚度。如聚苯板導熱系數≤0.041% w/m•k,一般保溫層設計厚度為80mm厚;珍珠巖保溫材料≤0.09% w/m•k,為聚苯板的2.195倍,保溫層的設計厚度則應為176mm,這在外墻保溫施工時是無法做到的。
    現在歐洲已執行建筑節能75%的標準,聚苯板的厚度都已達到300mm厚,北京今年也將執行建筑節能75%的標準,因此千方百計降低外墻保溫材料的干體積密度,進而同時降低導熱系數,無疑是無機外墻保溫材料的發展方向和艱巨任務。
    北極熊超輕發泡水泥干體積密度僅高于膨脹聚苯板,遠低于任何其他無機保溫材料。
    4、抗壓強度較低:
    經國家建筑材料監督檢測中心檢測的北極熊超輕發泡水泥抗壓強度檢測值如下:
     
    從以上數據看,北極熊超輕發泡水泥抗壓強度低于珍珠巖保溫材料、玻璃發泡板,在干體積密度大體相同情況下高于巖棉保溫板。
    5、 使用壽命與建筑物同壽命:
    北極熊超輕發泡水泥/泡沫混凝土為無機材料,從建筑保溫材料的使用壽命上看,無機保溫材料有很大優勢。無機保溫材料外墻保溫系統可與建筑物同壽命。然而,有機保溫材料的使用壽命則相對較短,以聚苯板為例,其使用壽命為15~20年,對于設計使用年限為50~70年的普通建筑物來說,若使用聚苯板做外墻保溫,將意味著同一建筑物壽命期內需做數次外墻保溫,這將是一個巨大的工程,所花的費用也是無可估量的。
    6、 透氣性能強:
    透氣性能也是一項衡量保溫材料保溫性能穩定性的重要指標。透氣性是指水蒸汽擴散阻力。如果外墻外保溫系統透氣性不好,水汽擴散受阻,將阻礙墻體向外排濕,影響飾面涂料的顏色,而且還會產生應力,使涂膜鼓泡、脫落。另外,還會導致墻身含濕量逐步增加,使節能達標的外墻外保溫系統受阻,造成室內空氣混濁,且不適合人居住。與此相反,北極熊超輕發泡水泥以及傳統的無機類保溫材料玻璃棉、巖棉、礦棉制品等,具有較大的水蒸汽滲透率,將顯著改善人居環境。
    二、北極熊新型外墻外保溫結構體系優勢:
    以超輕發泡水泥復合干粉、防水快硬型聚合物水泥砂漿為主材的北極熊新型外墻外保溫結構體系優勢明顯。北極熊超輕發泡水泥/泡沫混凝土不僅具有聚苯板等有機保溫材料導熱系數低和干體積密度小的優越特性,同時又和其他無機保溫材料一樣具有A級防火性能、使用壽命和建筑物同步、透氣性好的特性,可以說它兼有了無機和有機保溫材料的多種優異性能。但美中不足的是,由于密度的大幅降低,這也導致了抗拉粘結強度降低。國家建筑節能工程施工質量驗收規范GB50411-2007文件中4.2.3對粘結材料的粘結強度提出了明確要求,規范所指的保溫材料為膨脹聚苯板和膠粉聚苯顆粒保溫砂漿,前者為有機材料、后者為有機、無機復合材料,它們與外墻的粘結是比較困難的,若保溫材料抗拉粘結強度低,會導致保溫材料不能和外墻牢固的結合,在這個體系中抗拉粘結強度指標是至關重要的。根據北極熊超輕發泡水泥的眾多優點和其抗拉粘結強度低的劣勢,本著揚長避短的方針,設計了以超輕發泡水泥為保溫芯材的一種新型外墻外保溫結構體系。技術方案是先在外墻墻體上人工涂抹、機械噴涂或支模板灌注超輕發泡水泥保溫材料 待超輕發泡水泥保溫材料硬化后抹壓第一遍抗裂防水聚合物水泥砂漿 將第一層金屬網鋪設在中間 之后抹壓第二遍抗裂防水聚合物水泥砂漿  鋪設第二層金屬網于砂漿上 在混凝土外墻上釘水泥釘或安裝膨脹螺栓  將兩層金屬網綁扎或焊接于水泥釘或膨脹螺栓上 隨后再次抹壓抗裂防水聚合物水泥砂漿    最后做飾面層。這個結構體系的主要優點是:
    1、基本無變形:
    超輕發泡水泥保溫材料和外墻墻體同為混凝土材料,變形系數大致相同,二者結合較好。
    2、整體性好:
    超輕發泡水泥保溫材料可采用人工涂抹、機械噴涂或支模灌注,除了按設計要求留出伸縮縫和沉降縫外,形成一個粘結于外墻墻體上的幾十平方米的整體板塊,整體性較好,而其他外墻保溫材料是一小塊一小塊黏貼上的。
    3、保溫能力強:
    由于保溫層為現場整體施工,幾十平方米為一個板塊,板縫少,板縫采用高伸縮率的聚合物水泥防水涂料和低密度巖棉填縫,產生的冷橋相當少,且由于超輕發泡水泥保溫材料本身導熱系數很低,所形成的外墻保溫體系保溫能力無疑是非常高的。
    4、與外墻結合牢固可靠:
    支模現澆時預埋于墻體上的金屬螺栓和分布于外墻墻體上的水泥釘或膨脹螺栓將超輕發泡水泥保溫層、兩層金屬網、抗裂防水聚合物水泥砂漿層所形成的幾十平方米的保溫大板塊和外墻墻體牢固連接在一起,并可視荷載適度增加水泥釘或膨脹螺栓的設置數量,以擬補抗拉粘結強度低的缺點,使保溫體系與外墻實現可靠地連接。
    5、 保溫功能長效可靠:
    在外墻保溫面層抹壓抗裂防水聚合物水泥砂漿,縫隙采用高伸縮率聚合物水泥防水涂料摻加低密度巖棉填縫,對超輕發泡水泥保溫層進行了有效保護,以防止潮濕空氣和水的滲入,從而防止保溫能力的降低和凍融破壞。
    6、 施工效率高:外墻墻體無須找平,施工工藝簡單,速度快、效率高。
    7、 防火等級高:防火性能達到A級;
    8、造價低:單位造價比其他能達到A級防火和節能標準的外墻保溫體系要低。
    9、 環保無污染:
    保溫材料生產和外墻外保溫結構體系施工中對環境無污染、無廢渣產生。
     

施工方法

工程實例及圖片

 

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