新型节能墙体材料的地位、分类及应用分析
摘要:随着社会经济的不断发展,建筑节能墙体材料在建筑节能中的地位日益突出,节能降耗面临严峻局面。针对我国目前节能建设现状,介绍了环保节能墙体材料的分类和应用,并对环保节能墙体材料的前景进行了分析和瞩望。
关键词:新型材料;节能;墙体材料
1、建筑节能材料在建筑节能中的地位
1.1节能降耗是全社会面临的重要任务
建筑行业能耗占到了全社会总能耗的40%~50%,墙体材料在房屋建材中约占70%,是建筑材料的重要组成部分,建筑物能量的损耗约50%来自墙体。“十二五”期间,中国城镇将新建40~50亿平方米建筑,在全国范围内执行65%的节能标准。
1.2节能建筑材料是建筑节能的根本途径
节能建筑材料作为节能建筑的重要物质基础,是建筑节能的根本途径。在建筑中使用各种节能新型墙体材料的发展应有利于生态平衡、环境保护和节约能源,既要符合国家产业政策要求,又要能改善建筑物的使用功能,同时坚持“综合利废、因地制宜、市场引导”的原则。
2、新型建筑墙体材料的分类
就其品种而言,新型墙体材料主要包括砖、块、板等,如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等。
2.1空心黏土砖
在我国开展墙改工作初期,墙体材料主要为实心黏土砖,为了打破这一局面,所以用空心黏土砖逐步替代实心黏土砖的使用,以有效控制实心黏土砖的生产与使用。
2.2混凝土制品
主要有混凝土砖及混凝土砌块。该类产品充分各地现有资源,通过加入较高含量的粉煤灰等工业废渣,或以陶粒做骨料生产非承重墙体制品。
普通混凝土砖:以水泥为胶结料,石粉、碎石末、砂、废渣或轻集料、粉煤灰等为粗、细集料,经搅拌压制成型,自然养护而成。产品规格为240×115×53mm,密度等级为500-1200七个等级。承重混凝土砖抗压强度为Mu10-30,吸水率为6-10%;非承重混凝土砖抗压强度为Mu3.5、Mu5.0、Mu7.0,吸水率为10-18%。容重与黏土砖相近、施工方便,与砌筑和粉刷砂浆粘结强度高。
普通混凝土小型空心砌块:属于空心薄壁材料,单排孔容重在1200 kg/m3左右,双排孔容重在1400 kg/m3左右,传热系数2.97W/(m2・K)。一般用于承重结构内、外墙体。强度为Mu5-25,相对含水率应控制在40%左右,干缩率应控制在0.045%。
砼多孔砖:以水泥为胶结材料,以砂、石等为主要集料(也可利用工业废渣),以水搅拌成型,经养护而制成的多排小孔砼砖。主要规格240×115×90mm,空洞率大于30%。
砼空心砖:水泥为胶结料,砂、石或轻集料为主要集料,粉煤灰为掺合料,加水搅拌成型,自然养护而制成的用于非承重墙体,空洞率不低于40%的砼空心砖。有二、三、四排孔,容重等级800-1400 kg/m3;相对吸水率不大于40%;干燥收缩率小于0.060%。对于利用废渣集料的砼空心砖,要求碳化系数不低于0.8,软化系数不低于0.75。
轻集料砼小型空心砌块:以人造轻集料(烧结粉煤灰、粘土、页岩陶粒和非烧结粉煤灰轻骨料)或天然轻集料(浮石、火山岩、沸石)或利废材料(炉渣、页岩渣、煤矸石)为轻粗骨料,以砂或轻细材料(陶砂、膨胀珍珠岩、炉渣)为细集料,水泥为胶结料,经加水混合、搅拌、成型、养护而成。其容重小于1400 kg/m3,作为承重构造体系时,相对含水率应控制在40%左右,干缩率应控制在0.045%;非承重时干缩率可到0.060%。
2.3煤矸石烧结制品
以煤矸石为主要原料,经破碎、均化、搅拌成型,煅烧而成。该产品与普通粘土砖规格相同,性能接近,可按普通粘土砖设计、施工、验收。
2.4粉煤灰制品
粉煤灰是燃煤发电场的废弃物,由于其具有轻质多孔的特点和潜在的水硬性,可以作为多种建材的生产原料。开发粉煤灰建材不仅可以解决能源和资源问题,同时解决了这种工业废弃物造成的污染问题。今后在粉煤灰综合利用方面,需要重点开发研究的有:大掺量粉煤灰制品;各种免烧结、免蒸养自然养护工艺的粉煤灰砖制品和粉煤灰陶粒等。
以粉煤灰、水泥、各种轻重集料、水为主要组分拌合制成混凝土砌块或砖。粉煤灰利用率不低于原材料总量的20%,水泥掺入量不低于原材料总量的10%。主要用作填充墙体材料,产品干缩率控制在0.060%,碳化系数不低于0.7。
2.5自保温砌块
自保温墙体材料可选择导热系数低、热阻值大、容重低、强度合适的材料,如轻质砼砌块、加气混凝土。也可利用墙体产品自身空洞,通过对产品保温的二次加工或墙体施工过程的保温处理,达到提高墙体热工性能的目标,如在空洞内置EPS块、玻化微珠、蛭石颗粒、膨胀珍珠岩等。
2.6 轻质内墙隔条板
GRC轻质多孔隔墙条板以膨胀珍珠岩为主材,低碱或快硬硫酸铝酸盐为胶结材料和低碱玻纤涂塑网格布,经挤压成型、自然养护而成。石膏条板以石膏为主材,加入普通水泥、膨胀珍珠岩和中碱涂塑网格布挤压成型经自然养护而成。轻质混凝土条板采用普通硅酸盐水泥为胶结料,工业废渣或陶粒,可掺入粉煤灰,根据需要可加筋增强(低碳冷拔钢丝),经挤压成型养护而成。植物维条板(FCC板)采用轻烧镁粉、秸秆(细度60-80目)、玻纤为中碱熟丝或无碱拌合,挤压成型养护而成。粉煤灰泡沫水泥条板(ASA板)采用粉煤灰、轻烧镁粉、低碱或快硬硫酸铝酸盐为胶结材料,耐碱玻纤涂塑网格布等,经均化、发泡、成型、养护而成。硅镁加气水泥隔墙板(GM板)采用铝酸盐水泥、轻烧镁粉、粉煤灰、维尼纶纤维等材料,均化、发泡、高温、高压养护而成。
2.7复合墙板
复合墙板具有轻质、高强、保温隔热性能优良,集围护、装饰、保温隔热为一体的多功能新型板状墙体材料。一般有三种形式:保温层在两层中间、保温层设置在复合板两侧、保温层设置在复合板一侧。根据保温隔热层所用的材料,分为有机和无机两大类;按面层所用的材料可分为金属和非金属两大类。
聚苯乙烯夹芯复合板(金属面EPS板),具有轻质、高强,集承重、隔热、防水、装饰于一体,耐腐蚀,便于施工。导热系数0.034 -0.037W/(m・K)。类似的板材有:铝塑聚苯乙烯夹芯复合板、塑钢聚苯乙烯夹芯复合板。聚氨酯夹芯复合板,一般以彩色镀锌钢板为面材,经辊压成为压型板,然后与液体聚氨酯复合发泡而成。导热系数0.017 -0.023W/(m・K)。适用于工业与民用建筑保温外墙和屋面保温。
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