泡沫混凝土(发泡水泥)在建筑市场的广阔前景:
屋面是室内外热交换的重要途径,其热交换占建筑热交换总量40%,所以屋面对室内热环境影响最大。屋面保温隔热设计的好就可以达到冬暖夏凉。要达到国家建筑节能50%(发达和严寒地区65%)的要求,就必须对屋面进行保温隔热处理。
保温和隔热其实质是相同的,都是在屋面设置绝热层。在南方和夏季,主要是防止室外炎热传进室内,因此称之为隔热,而在北方和冬季主要是为了防止室内热量向室外散发,因此称之为保温。
我国南方地区的屋面隔热原来大部分采用架空砖,隔热性能很差,而且冬季不保温;我国北方屋面保温的方法大多采用珍珠岩保温层,它的缺点是造价高,且珍珠岩有很强的吸水性,吸水率高达本体重的6~10倍,在吸水后保温效果大部分失去。因此不论是南方还是北方,以前的保温隔热方法都是很不理想的。为了改变这种状况,使屋面隔热保温附合建筑节能要求,近几年在我国广东、海南、福建、湖南等南方省区广泛推广应用泡沫混凝土屋面隔热层。在我国北方广大地区如山东、河南、东北等省区也开始广泛应用泡沫混凝土屋面保温层。其发展速度很快,已经成为屋面保温隔热的主要方法。泡沫混凝土屋面隔热层用于南方的隔热比架空砖效果好几倍,而且冬季还可以保温;而用于北方的屋面保温,它的造价远低于珍珠岩保温层,而且吸水率远低于珍珠岩,不会使保温失效。因而泡沫混凝土不论是南方的隔热和北方的保温都是目前最科学、最经济的好方法。专家门预测,未来我国平顶屋面90%都将采用泡沫混凝土进行保温隔热,因而泡沫混凝土在屋面的应用具有广阔市场前景。
泡沫混凝土屋面隔热保温层的结构:
现场浇注泡沫混凝土保温隔热屋面是采用现场浇筑的方法,在屋顶直接施工泡沫混凝土保温层。它是采用混凝土砂浆或水泥砂浆加入泡沫,制成泡沫砂浆或泡沫水泥砂浆,然后在屋面施工,经养护和硬化得到和屋面一体的保温隔热层,成为屋面的一个组成部分。这种保温隔热屋面是一种多层结构,隔热保温层是主体结构,其结构如下。
1、表面防水抗裂混凝土保护层
由于现场浇筑混凝土保温层强度较低,而且吸水率较高,防水差,不能直接暴露于外。必须在它的上面设置保护层。这层保护层是防水抗裂混凝土,厚度一般为20—30毫米。它的功能有两个:一是防水作用。它的里边掺有高效防水剂,有效防水抗渗,雨水一般不会渗到保温隔热层。也可以在它的表面涂刷渗透型无机防水剂。这种新型无机防水剂是灰色粉末,使用时加水制成浆状,在保护层上涂刷一遍,即可向下渗透20—100毫米,生成一种胶凝物质,堵塞毛细孔和裂缝。那儿有毛细孔那儿有裂缝,它就向那渗透,防水效果特别优异。这种新型渗透防水剂使用成本低,只有其它防水剂的1/2,可用于一切建筑物的屋面防水。二是抗裂保护作用。在保护层的混凝土内,掺有抗裂纤维并设置抗裂钢网,防止混凝土开裂,为泡沫混凝土设置了一道保护屏障,提高了泡沫混凝土使用的寿命。有了这个保护层,泡沫混凝土保温层使用寿命一般不低于30年。
2、现场浇筑泡沫混凝土保温层
这个保温层由水泥浆和泡沫制成,密度很低,一般300—700kg/m3,导热系数0.08—0.2w/m·k,厚度30—300毫米。是本结构的主体层,依靠它的功能实现建筑的保温隔热。
3、防水层
防水层可采用柔性防水卷材,如SBS、APP等,它可以有效防止屋面渗漏。由于泡沫混凝土的保护,它的防水寿命可延长10年。
4、屋面楼板及混凝土层
楼板上必须有混凝土结构层且不能有缝隙。旧屋面应先修补后施工。
泡沫混凝土保温隔热屋面的优点:
1、接缝少、整体保温效果好
现场浇筑泡沫混凝土,采用大面积浇筑,只有少数几道伸缩缝,因而它的冷桥和热桥大量的减少,有效的提高了保温隔热效果。在相同材料、相同密度、相同厚度的情况下,现场浇筑泡沫混凝土的保温隔热效果,比其他方法高出至少20%。现浇泡沫混凝土的热阻值是普通架空隔热砖的5-10倍,实验证明,用60mm的试块在炉火上烤20分钟,背面仍不觉热。因此这种屋面保温隔热效果显著,从而节约能源。
2、工艺简单,更容易成型,施工速度快
现场浇筑泡沫混凝土既不需要模具,也不需要车间。机器拉到现场就可以直接浇筑,人工可以省去60%。一般泡沫混凝土隔热层的施工厚度为50—100mm,每台班可完成500—800m2,施工速度很快。
3、保护屋面,防止屋面结构变形开裂
由于泡沫混凝土具有良好的隔热性能,由其构成的结构屋面,不会因温度变化而引起开裂,导致防水层破坏渗漏。可以有效的防止屋面结构变形,以及屋面结构与砖墙交接处的温差裂缝等病害发生。
4、延长防水屋面寿命,加强防水效果
吸水率低、导热系数小、质轻体硬的泡沫混凝土与防水层(或结构层)紧贴一体,既可以有效防止因热胀冷缩而引起屋面结构层(或刚性防水层)的变形开裂而出现渗漏现象,又可以有效的防止材料的老化变质。泡沫混凝土吸水率较低(<15%),本身就具备一定防水效果。因此泡沫混凝土在保护屋面的同时,还可以延长防水层的寿命并加强防水效果。
5、可使天台环境更加美观、平整和实用
由于泡沫混凝土隔热层是现场浇捣、整体成型、质轻体硬、与基层紧密相连,大大提高了隔热层的承重能力,可将原来不雅观的架空隔热屋面变成美观、平整和实用的园林或文娱场地等,扩大建筑物的使用空间。
7、施工较为简便
现浇屋面泡沫混凝土的密度通常为400-700kg/m3,现在有的可以做到350kg/m3,可按使用要求选用各种密度和厚度的隔热层。当代替结构找坡时,既可以节约工程造价,又可以避免结构找坡而出现顶层天花梁板倾斜现象。由于其坍落度较大,因此泡沫混凝土的施工比普通的混凝土施工更为简便,不须振捣,只须按坡向用直尺抹平。
泡沫混凝土主要原料:
1、普通硅酸盐水泥42.5级或32.5级。若想快凝,可以采用快硬硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥;
2、一级或二级粉煤灰、矿渣微粉等活性掺合料。
3、发泡剂。当采用快硬硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥时,市场上的各种发泡剂均可使用。当采用普通硅酸盐水泥时,由于其凝结慢,容易消泡,所以必须使用高档发泡剂,
4、料浆稳定剂。
5、普通硅酸盐水泥促凝剂。主要提高普通硅酸盐水泥凝结速度,减少泡沫破灭,提高模具周转率。
6、抗吸水剂,主要增强制品的抗水抗潮能力,降低吸水率,由我公司提供也可外购。
生产工艺:
1、配料制浆。将水泥和掺合料以及各种外加剂,计量以后加入搅拌机,制成水泥浆;
2、开动发泡机,将5%~10%发泡剂水溶液制成1㎜左右微细均匀泡沫,然后将泡沫加入搅拌机;泡沫和水泥浆混合均匀,制成泡沫混凝土料浆;
3、浇注成型。将泡沫混凝土料浆用浇注泵浇注在屋面,然后用长形刮板刮平;
4、自然硬化后等到可以上人时,就可以进行砂浆保护层的施工。
5、施工方法有两种:
一种是采用小型轻便发泡机(小于100公斤),将发泡机和搅拌机吊至屋面,在屋面上发泡和搅拌。这种施工方法可以省去二次搅拌和浇注泵,投资小,泡沫损失小,适用于中小规模施工量。
另一种施工方法是在地面发泡和搅拌,将料浆泵送到屋面。这一施工方法的优点是施工速度快,但投资大,泡沫损失较大,适用于大中规模浇注。