歡迎光臨泡沫混凝土 – 華泰新材官方網站!
全國咨詢熱線400-717-1661
掃描關注“華泰建材”微信公眾號
Slide background
Slide background
Slide background
Slide background

聯系我們

聯系我們

咨詢熱線:400-717-1661

當前位置:首頁 >> 新聞中心 >> 行業動態 >>

中國科學院土木建筑研究所研究報告“發泡(泡沫)混凝土的優勢分析”

發布時間:2015-01-29 分類:新聞中心, 行業動態 信息來源:www.phcbyi.live

1、泡沫混凝土與有機保溫材料相比的優勢

有機保溫材料本文是指以聚苯泡沫、聚氨酯泡沫為代表的,已在建筑中廣泛應用的那些泡沫塑料。泡沫混凝土與這些材料相比,在建筑保溫中有很大優勢。這些優勢決定了,以泡沫混凝土取代有機保溫材料是必須的,也是合適的。

1.1防火優勢

不論是泡沫聚苯、還是泡沫聚氨酯等其它有機保溫材料,都具有易燃性,且轟燃性強,火勢兇猛,難以撲救。即使阻燃型有機泡沫材料,也仍然避免不了火災。我國最近的一些特大火災,其工程使用的均是阻燃泡沫塑料。同時,泡沫塑料燃燒煙霧大,毒性大,彌漫可達幾公里,國家重點工程濟南奧體中心和央視新大樓都因有機保溫材料引發的火災場景。

泡沫混凝土以水泥為主料,為安全不燃材料,耐火級大于2小時,可達A級防火標準,完全可以滿足任何建筑的防火要求。以泡沫混凝土進行建筑保溫,完全不會引發火災。

更有優勢的是,我們研發的現澆泡沫混凝土現澆保溫墻體,可以將鋼結構完全包覆在泡沫混凝土中,將鋼結構保護起來,即使發生火災,鋼結構也不易變形倒塌,解決了鋼結構的防火問題,雙重防火。

1.2耐久優勢

建筑的設計壽命一般為50~100年。有機保溫材料都有一個不耐老化問題,難以和建筑同壽命。目前,建筑保溫相關規范對有機保溫材料的設計壽命,大多為20~25年。這就意味著,保溫層與建筑不能同壽命。一幢建筑至少要進行2~4次保溫施工。這種對建筑的反復折騰,縮短了建筑的使用期。因為,每次施工都要對建筑造成損害。

泡沫混凝土,耐久性大于50年,可與建筑同壽命,一次保溫施工,可使建筑終身保溫,避免了多次保溫施工的不足。我國黑龍江等地的泡沫混凝土屋面保溫層,為上世紀50年代初期前蘇聯專家指導施工的工程,至今近60年完好無損,仍在使用。這已充分證明了泡沫混凝土的耐久性。在規范施工的前提下,優質泡沫混凝土的服役期限完全可達100年,對重點建筑工程也是合用的。

另外,由于有機外墻外保溫和墻體結合不好,往往引發開裂,脫落等工程事故,不但使工程的耐久性無法保證,脫落物下落對人的威脅是十分嚴重的。國內和國外都有機保溫層脫落的現象。

泡沫混凝土絕大部分為墻體自保溫,不存在外保溫層再脫落問題。少部分采取外墻外保溫,大多為錨固或干掛,不易脫落,極少數采用粘貼,由于泡沫混凝土與墻體為同性材料,粘結十分牢固,也不易脫落。

1.3隔聲優勢

泡沫聚苯板等有機保溫材料的隔聲性較差。50mm厚芯層的泡沫聚苯墻體,墻體兩邊的說話聲清晰可聞,而50mm厚芯層的泡沫混凝土墻體,墻體兩邊的說話聲則基本聽不到。泡沫聚苯夾芯墻體,敲打時嘭嘭響,發空,而泡沫混凝土夾芯墻體,敲擊時卻沒有那么響,也沒有發空的感覺。

泡沫混凝土在閉孔率大于90%時,就成為優異的隔聲材料。西方一些發達國家用泡沫混凝土生產隔聲板。

1.4無毒無害優勢

泡沫聚苯,泡沫聚氨酯等有機保溫材料,在生產時釋放大量的有害氣體,生產現場氣味嗆人,對空氣污染嚴重,有害操作人員健康。其在使用前期,也仍有殘余氣味。而在使用后期,其老化分解也仍將釋放有害物質。所以,其生產與使用均是不環保的。這還不考慮其容易造成的白色污染。

泡沫混凝土基本以無機材料為主體,生產時無有害物質產生,生產現場無任何異味。它在使用過程中,不會產生分解物,綠色環保。從建筑綠色化角度講,它也應該是建筑保溫最佳選擇。

1.5不大量消耗石油資源的優勢

建筑節能除了減排的意義之外,也有降低我國能源消耗,保護國家能源安全的意義。而泡沫聚苯等有機保溫材料,都大多以石油為起始原料,大量消耗石油資源,其應用將加劇我國的能源危機。它的使用雖可使建筑節能,但原料卻耗能,使節能與耗能相沖突,失去了節能的意義。

泡沫混凝土的原料為水泥,不以能源為原料。水泥的生產雖也有能耗,但畢竟低于泡沫聚苯的原料耗能及生產耗能總量。

2、泡沫混凝土與其它無機保溫材料相比的優勢

可取代有機保溫材料的無機保溫材料主要是泡沫混凝土加氣混凝土、泡沫玻璃、礦棉巖棉、玻化微珠、陶粒等。這些無機材料在未來的建筑保溫市場上,都將占有一定的比例,實現各種無機材料的優勢互補,但泡沫混凝土的優勢更多,泡沫混凝土憑借其優勢,將在這些無機保溫材料中脫穎而出,占有建筑保溫的主體地位。

2.1泡沫混凝土與加氣混凝土相比的優勢

加氣混凝土與泡沫混凝土比較,其明顯的優勢是強度比泡沫混凝土高,水泥用量少。加氣混凝土的水泥用量僅5%~10%,而泡沫混凝土大多100%為水泥,至少也要50%以上的水泥。

但泡沫混凝土的綜合優勢要遠遠大于加氣混凝土,使它在未來的市場競爭中仍然會占有更大的市場份額。泡沫混凝土的最大優勢有五個:

2.1.1可以現澆施工的優勢

加氣混凝土因需蒸壓,無法現場施工。泡沫混凝土一輛汽車就可把全套設備拉到現場,七個人一天可現澆100~200m3。現澆屋面保溫層、現澆地暖保溫層、現澆各種自保溫墻體、現澆外墻外保溫墻面、現澆樓地面墊層,現澆灌芯立柱,都是泡沫混凝土的強項,且將在未來的建筑保溫中大顯身手。可以毫不夸張地說,將來建筑保溫應用量最大的,可能是現澆泡沫混凝土。

泡沫混凝土雖然材料成本高,但由于它可以現澆,省去了大量的生產能耗與制品加工成本,且密度低,生產原材料總用量少。就把總成本降了下來,化解了它的劣勢,成本反而低于加氣混凝土。以自保溫墻體可減薄墻體,降低了保溫材料用量,則現澆泡沫混凝土的墻體造價還要更低,顯然表現出現澆保溫的優勢。

2.1.2低吸水率的優勢

加氣混凝土的吸水率高達45%以上,這一直是它的一大劣勢。這一劣勢使之粉刷難,須使用界面劑。即使用上界面劑,也經常出現粉刷層的空鼓、脫皮、裂紋等工程事故。

泡沫混凝土卻可以通過調整它的閉孔率來自由控制吸水率,其一般吸水率約20%~25%,低吸水率產品約為8%~12%,超低吸水率產品則可達2%~5%。這種低吸水率的優勢,不但避免了加氣混凝土上述弊端,而且還填補了加氣混凝土在高寒地帶不能應用的空白。目前,我們已在黑龍江生產應用了陶粒泡沫混凝土砌塊。這些地方最需要保溫,加氣混凝土都因高吸水率而不能應用。我想,在東北、內蒙、青海、新疆、西藏等至今加氣混凝土無法使用的地區,泡沫混凝土將大有作為。圖6為泡沫混凝土超低吸水率產品表面的水珠狀況。

2.1.3低密度超輕優勢

加氣混凝土密度大多為500~800kg/ m3,低于500 kg/ m3的產品很少,不能穩定生產,低于300 kg/ m3的產品幾乎沒有。由于工藝技術的制約,加氣混凝土難以生產400 kg/ m3以下的超輕產品。而目前的建筑節能,最需要400 kg/ m3以下的超輕產品,因為其保溫性能更優異,更有利于建筑輕型化。

目前,廣泛應用的泡沫混凝土,密度一般為200~450 kg/ m3,正好彌補了加氣混凝土性能上的不足,二者形成了市場互補和錯位。圖7為泡沫混凝土超輕的顯示狀況。

加氣混凝土主導產品B05~B07級的導熱系數為0.14~0.18w/m·k,而泡沫混凝土主導產品B02~B04級的導熱系數僅為0.065~0.10 w/m·k,只相當于加氣混凝土的一半。這意味著,使用泡沫混凝土,達到建筑節能標準,墻體可比加氣混凝土減薄近一倍,這可以大量節約材料并增加使用面積。

2.1.4工藝靈活、品種多的優勢

由于受蒸壓工藝和設備的限制,加氣混凝土基本以砌塊和條板兩大產品為主,其它種類的產品還沒有,這在一定程度上縮小了它的應用范圍和市場份額。

泡沫混凝土既可以進行各種現澆施工,也可采用不同工藝生產制品。目前,泡沫混凝土保溫產品已有10多種,將來會達到幾十種。泡沫混凝土對市場需求反應快,適應性強。當市場需求某種產品時,它可以很快生產出來,甚至變換一種模具,就變化出一種新產品。加氣混凝土就無法如此。例如,泡沫混凝土可生產大規格夾心屋面、墻體保溫板,目前最大規格已達3000×6000mm,加氣混凝土就不能;再如,泡沫混凝土可方便地生產出輕質灌芯產品、夾芯產品、加氣混凝土也不能;再如,泡沫混凝土可很容易生產出陶粒增強制品、彩色制品、異型制品等,加氣混凝土也不能。這就決定了泡沫混凝土會以其生產的靈活性占有更多的應用領域。

綜上所述,可以得出以下的結論:加氣混凝土與泡沫混凝土作為同類型保溫材料,各有優勢,但泡沫混凝土的優勢要更多一些。在B06~B07密度等級范圍,加氣混凝土由于強度好,會占有優勢。而在現澆及B05以下密度等級范圍,泡沫混凝土會占有優勢。二者可實現市場的優勢互補。從應用總量來看,泡沫混凝土在3~5年后肯定要超過加氣混凝土。

2.2泡沫混凝土與無機纖維保溫材料相比的優勢

人造無機纖維保溫材料包括巖礦棉、玻璃棉、硅酸鋁纖維等。

目前,在建筑保溫中應用量較大的,主要是巖礦棉。泡沫混凝土和這類材料相比,優勢更明顯。雖然這類纖維材料在建筑保溫中會有一定的應用,但不可能成為主導產品。

2.2.1低價格優勢

無機纖維材料的價格遠高于泡沫混凝土,提高了保溫的造價。目前,纖維棉主要應用于吸聲產品,在建筑保溫中由于價格高,在競爭中處于不利地位。

2.2.2無害化的優勢

人造無機纖維棉雖然不像石棉等天然纖維棉那樣使人致癌,但它在生產及使用過程的纖維粉塵污染依然對環境及人是有害的。特別是這些微塵會使人的皮膚騷癢難忍。泡沫混凝土則完全無害。

2.2.3使用方便的優勢

人造纖維棉大多為散狀材料,不易使用。加工為板狀、粒狀的產品,雖好用一些,但使用的方便性仍是遠不如泡沫混凝土。泡沫混凝土可方便地現澆或生產成各種制品,無機纖維棉則不能。

2.2.4低碳優勢

人造纖維棉是巖石或礦渣等經高溫(1300~1500℃)熱熔后,經離心或噴吹使其纖維化而成的,能耗很高,不符合我國未來低碳經濟的原則。從降低碳排量的基本經濟走向看,國家肯定不會大力發展高能耗巖礦棉。這就決定了巖礦棉不可能成為建筑保溫的主體材料。泡沫混凝土的能耗較低,符合低碳經濟導向,對巖礦棉等無機纖維就有了競爭力。

2.3泡沫混凝土與其它無機多孔材料相比的優勢

其它無機多孔材料包括塊狀的泡沫玻璃、泡沫陶瓷、微孔硅酸鈣等塊狀產品,粒狀的玻化微珠、膨脹珍珠巖等。這些保溫產品在未來建筑保溫都會有一定應用,但都無法和泡沫混凝土普及性應用相比。

2.3.1與泡沫玻璃等塊狀材料相比

在這類材料中,泡沫陶瓷、泡沫鋁由于產量低且價格很高,不可能在建筑保溫中廣泛應用,不需細講。泡沫玻璃已用于外墻外保溫,但量很小。目前它用于建筑保溫的價格約在每 立方1000元左右。普通建筑考慮到保溫造價,很難選用。它將來在高檔建筑的外保溫中,可能會有少量的應用。加之泡沫玻璃生產的高能耗也不符合低碳經濟原則。因此,雖然它的強度、耐侯性等性能優于泡沫混凝土,性價比決定了它不會成為未來建筑保溫的主導材料。

微孔硅酸鈣是以硅藻土和石灰為主要原料,加入石棉纖維增強,經高溫蒸壓而成的微孔板材。這種材料具有密度低(大多為100~250 kg/ m3)、抗壓強度高(0.5~1.0MPa),保溫性好(常溫導熱系數0.035~0.06w/m·k),耐火性好(使用溫度650~1000℃)等一系列優異性能。但是它的以下幾個缺陷將大大限制它的廣泛應用:一是以硅藻土為主料,其資源有限且不廣,難以普及;二是以石棉增強,對人有害;三是用于建筑保溫的只有板材,品種太單一,用量有限;四是價格較高,一般建筑使用不起,五是高溫蒸壓,投資大,不易推廣。因此,它也不能成為未來建筑保溫的主體,只能在鋼結構防火覆蓋及其它墻面覆蓋中會有少量應用。

2.3.2與散粒狀保溫材料相比的優勢

散粒狀保溫材料目前已用于建筑保溫的,主要是玻化微珠、玻璃微珠、膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、超輕陶粒等。

在上述幾種材料中,玻化微珠和玻璃微珠可能會成為用量較大的保溫材料。目前它們已被開發為保溫涂料、保溫沙漿、保溫制品等用于建筑保溫。最近,山西省開發的“窯洞式保溫建筑”,即是采用玻化微珠保溫砂漿及混凝土建成的。在未來,它肯定會成為一種建筑保溫體系,這是不容置疑的。但是,由于玻化微珠的原料是珍珠巖,玻璃微珠是以廢玻璃為原料熔融噴吹而成,產量有限,且價格較高,同時,其吸水率高達40%~84%,也有嚴重的性能缺陷。因此,這兩種材料雖會較廣應用,但不可能達到泡沫混凝土的普及程度。

膨脹珍珠巖由于吸水率高達300%,制品抗凍融性差,這幾年已從建筑保溫中淘汰,逐漸被其換代產品玻化微珠取代。玻化微珠實質就是球形閉孔膨脹珍珠巖。膨脹蛭石由于產量較低,資源不廣,且吸水率高,雖會在建筑保溫中有少量應用但不會廣泛。

超輕陶粒原用于生產空芯砌塊,有一定的產量,但應用不廣。近年,我們將其與泡沫混凝土相結合,開發出陶粒泡沫混凝土砌塊及板材,效果良好。二者優勢互補,在將來會獲得一定的應用。

彩票投注手机平台