蒸压砂加气混凝土自保温体系的应用研究.pdf

中国科技核心期刊 新 癯 蟓 粉 蒸压础力 口 号混凝土自保温体系硇 应用砷究 闻涛 中国石油大学 ( 华东) ， 山东 青岛2 6 6 5 5 5 】 摘要： 外墙节能是建筑节能的重点， 有机材料外墙保温系统采用的材料在施工过程中容易引起火灾； 传统无机材料外墙保温系 统容易被雨水破坏， 如果封闭不好则会出现吸水现象， 保温层变成蓄水层， 降低了保温效果； 利用蒸压轻质砂加气混凝土( A A C ) 砌块 自身优 良的保温 性能， 辅 以局部冷桥部位作保温 处理， 配合专用砌筑砂浆和抹灰砂浆 ， 采 用薄抹灰和小灰缝工艺进行砌筑形 成了墙 体 自保温体系。其具有 良好 的热工性 能， 完全可 以满足建筑节能标准 ， 并且满足 A级防火要求， 耐候性 、 抗冲击性好 ， 应用范 围广 。 关键词： 蒸压砂加气混凝土； 建筑节能； 保温体系； 墙体 自 保温； 热工性能 中图分类号 ： T U 5 2 2 3 2 文献标志码 ： A 文章编 号： 1 0 0 1 7 0 2 X( 2 0 1 5 ) 0 5 0 o 6 4 0 3 T h e a p p l i c a t i o n o f a s e l f - i n s u l a t i o n s y s t e m f o r AAC b r i c k wa l l W EN T a o 【 C h i n a U n i v e r s i t y o f P e t r o l e u m( E a s t C h i n a ) ， Q i n g d a o 2 6 6 5 5 5 ， S h a n d o n g ， C h i n a Ab s t r a c t ： E n e r g y - s a v i n g o f e x t e r n a l - w all i s v i t a l t o b u i l d i n g e n e r gy e ff i c i e n c y T h e o r g a n i c ma t e r i al s u s e d i n e x t e r n a l w a l l i n s u l a t i o n s y s t e m a l e v ul n e r a b l e t o fir e： wh i l e t h e t r a d i t i o n al i n o r g a n i c c o u n t e r p a r t s a r e t o o vul n e r a b l e t o r a i n e r o s i o n， o n c e t h e s e al- i n g i s u n d e s i r abl e， wa t e r ab s o r p t i o n ma y o c c u r ， ma ki n g i n s u l a t i ng l a y e r a wa t e r c a r r i e r ， t h u s r e d u c i n g t h e h e a t p r e s e r v a t i o n e f f e c t Th e a u t o c l a v e d a e r a t e d c o n c r e t e ( AAC)b l ock s h a v e i d e a l h e a t - i n s u l a t i n g p r o p e r t y ， if the r ma l i n s u l a t i o n i s i mpl e me n t e d i n l o c al t h e rm al b ri dg e p a r t s wi t h AAC b l o c ks a s t h e wall ， u s i n g t h e s p e c i a l b o n d i n g mo r t a r a n d p l a s t e rin g mo rta r ， a n d a d o p t i n g t h i n- p l ast e r i n g a n d n a r r o w m o rt a r j o i n t p r o c e s s ， a n d t h e c o n s t r u c t e d w a l l w i l l f o rm a s e l f - c o n t a i n e d h e a t i n s u l a t i o n s y s t e mS u c h s y s t e m s h o w s s o u n d t h e rm a l p e rfo rm a n c e ， a n d i s u t t e r l y u p t o b u i l d i n g e n e r gy e ff i c i e n c y s t a n d a r d s ； i n a d d i t i o n， i t s a t i s f i e s t h e A- L e v e l Fi r e S a f e t y Re q u i r e me n t s wi t h i d e al we a t h e r ab i l i t y ， b o n d i n g s t r e n g t h for t e n s i o n a n d s h o c k r e s i s t an c e， t h u s r a the r wo r t h y o f wi d e u s e a n d v i g o r o u s p r o mo t i o n Ke y wor ds： a u t ocl a v e d a e r a t e d c o n c r e t e， b u i l d i n g e n e r gys a v i n g ， t h e rm a l i ns u l a t i o n s y s t e m， s e l f - i n s u l a t i o n wall ， t h e rm a l p rope r t y 0 引言 随着社会经济的发展， 世界对能源的消耗日 益增加， 建筑 能耗约占全球总能源消耗的1 l 2 5 ， 建筑节能引起了越来 越多的重视。目 前， 建筑节能的途径主要包括： 使用高效率设 备提高能源的使用效率； 减少建筑围护结构的能量损失； 降 低建筑设施运行的能耗 1 1 。根据有关资料统计， 目前大约 2 0 5 0 的空调采暖能耗被外维护结构传热所消耗翻 ， 为了 收稿 日期： 2 0 1 5 0 1 1 6 作者简介 ： 闻涛 ， 男， 1 9 7 7年 生， 山东临沂人 ， 硕士 ， 工程 师。地址 ： 青 岛市黄岛区庐 山路天泰 阳光海岸 2 2号楼 ， E m ail ： w e n t a o s h i y o u 1 6 3 corn 0 6 4 新型建筑材料 2 0 1 5 5 达到在保证相同的室内环境参数条件下与未采取节能措施前 相比， 公共建筑全年采暖、 通风、 空气调节和照明的总能耗应 减少5 0 、 民用建筑节能 6 5 的目标， 建筑围护结构尤其是 外墙保温性能也必须相应提高。这要求找到合适的保温技术 和材料从而提高墙体总体的保温性能来达到，蒸压轻质石英 砂加气混凝土自保温体系的出现，有效地解决了外墙保温和 渗水等问题， 得到了大量应用。 1 蒸压轻质砂加气混凝土( A A C ) 产品特性 蒸压轻质砂加气混凝土砌块是以磨细石英砂、 水泥、 石灰 和石膏为主要原材料， 加入铝粉等发气剂， 在高温( 1 7 5 1 8 5 ) 、 高压( 0 1 0 1 0 1 2 2 M P a ) 下养护而制成的细密多气孔状轻 质加气混凝土制品，具有高分散性多孔性质，总空隙率可达 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 闻涛： 蒸压砂加气混凝土自 保温体系的应用研究 7 0 一 8 0 ， 孔表面积为4 0 5 0 m 2 。与粉煤灰加气混凝土不 同的是使用石英砂提供氧化硅，而粉煤灰加气混凝土则使用 粉煤灰提供氧化硅，蒸压轻质石英砂加气混凝土砌块相较粉 煤灰加气混凝土砌块而言收缩率低，采用小灰缝砌筑完成后 形体变化较小， 从而有效控制了墙体空鼓、 开裂现象， 减少了 框架体系中梁底砌体开裂的质量通病。蒸压砂加气混凝土砌 块密度小、 强度高， 可作为墙体分隔材料； 同时具有优良的保 温隔热性能和耐火阻燃性能。 A A C 砌块照片见图1 ， 基本性能 指标见 表 l 。 图 1 A A C砌块照片 表 1 A A C砌 块的主要性能指标 项目 性能指标 密度等级 强度等级 立方体抗 平均值 压强度 MP a 最小值 平均干 密度 ( k g ：, m 3 ) 干导热系数 w， ( m K ) 质量 损失， 抗冻性 冻后强 度 MP a 干燥收缩率 ( 标准法) ( mm m) BO 4 B 0 5 B0 6 A2 0 A25 A2 5 A3 5 A3 5 A5 0 2 1 2 5 2 7 3 6 3 7 5 1 1 7 2 0 22 2 - 8 3 0 4 1 4 2 5 4 2 5 5 25 5 2 5 6 2 5 6 2 5 O 1 1 O 1 3 O 1 5 大于立方体抗压强度 平均值 的 8 0 O 5 研究外墙保温系统技术时，应以系统为出发点而不仅仅 是单一材料4 1 。按照保温材料与外墙基层的相对关系， 外墙保 温体系一般分为3 种： 外墙内保温体系、 外墙外保温体系和外 墙自保温体系3 1 。内保温体系由 于一些缺点应用较少， 目 前应 用的主要是外墙外保温体系和外墙自保温体系。 2 1 外墙外保温体系 由保温层、 保护层和固定材料( 胶粘剂、 锚固件) 等构成并 且适用于安装在外墙外表面的非承重保温构造体系称之为外 墙外保温体系。 它与外墙基层一般分开设置， 使用胶粘剂等固 定在基层上。 外墙外保温体系主要有以下几种做法： E P S 板薄 抹灰外墙外保温系统、 X P S 板薄抹灰外墙外保温系统、 聚氨酯 发泡喷涂外墙、 聚合物砂浆加强面层外保温、 现浇混凝土模板 内置保温板做法、 轻质砌块填充墙外贴岩棉保温做法等嘲 。以 上保温做法虽然都提高了外墙的保温性能， 满足了节能要求， 但是各有缺点。聚氨酯发泡喷涂外墙、 E P S 、 X P S板薄抹灰外 墙外保温系统因为耐火燃烧性能不满足要求，施工过程容易 引起火灾， 已经影响到这些材料的继续推广使用； 而岩棉保温 容易被雨水破坏，墙面施工时如果封闭不好则会出现吸水现 象， 保温层变成蓄水层， 降低保温效果1 6 。因此， 需要开发强度 高、 防潮、 不燃、 环境友好的建筑节能材料， 并且这种材料应易 于施工， 能有效减少施工中的墙体开裂等通病。 2 2 A AC外墙 自保温体系 A A C外墙自保温体系是指利用砌块自身优良的保温性 能， 辅以局部冷桥部位作保温处理， 配合专用砌筑砂浆和抹灰 砂浆， 采用薄抹灰和小灰缝工艺进行砌筑， 从而达到单一墙体 满足住宅节能6 5 、 其它建筑节能5 0 的目标， 其墙体热阻 高传热系数低， 是一种良好的墙体节能保温体系。 此种保温体 系将维护结构和保温层合二为一， 取消了保温层工艺， 大大简 化了施工，而且可以达到保温层和结构层同寿命的目的17 。 A A C砌块生产原料主要是石英砂、 水泥等无机材料， 不会在 现场施工引 发火灾； 而且 砌快的强度高、 耐火阻燃性能 优异， 完全可以用作外墙和防火墙材料使用。加气混凝土砌体的热 惰性良 好， 室外温度变化时室内温度变化不会很剧烈， 其作为 外墙能保持室内温度的稳定性， 保证了居住的舒适程度。 2 3 保温体系性能对 比 在墙体保温施工中，各种保温体系应能满足系统所需要 的性能要求， 而不仅仅是具体的施工做法。 J G J 1 4 4 -2 0 0 4 夕 墙外保温技术规程 对外墙保温体系的要求为： ( 1 ) 耐性候； ( 2 ) 节能与保温性能； ( 3 ) 防水透气性； ( 4 ) 耐冻融； ( 5 ) 火灾情 况下的安全性； ( 6 ) 使用安全性， 要求使用卫生、 健康和环境友 好； ( 7 ) 抗冲击性； ( 8 ) 耐久性( 在适当的使用和维修条件下， 保 温系统的使用寿命应满足2 5 年) 。表2为3 种保温体系的性 能指标对比。 从表 2 可以 看出， A A C外墙自保温体系不仅热工性能满 足节能规范要求， 而且具有耐候性好， 拉伸粘贴强度大， 抗冲 击性能好， 施工过程中不存在火灾危险， 收缩性小， 不容易产 生框架梁下墙体裂缝等优点。 NE W BUI L DI NG MAT I： R J AL S 6 5 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 闻涛： 蒸压砂加气混凝土自 保温体系的应用研究 表 2 3种保温体系的性 能指标 注： ( 1 ) 外墙外保温系统经耐候性试验后破坏部位应位于保温层 内。 ( 2 ) 墙 体构造 夕 保温体系采用 2 5 0 mm厚混凝土 空心砌块外贴 5 0mm岩棉或 E P S板 ， 内外抹灰各 2 0I n l n ； A AC自保温体系采用 2 5 0 m m厚B 0 5 级 A A C砌体， 采用专用砌筑砂浆小灰缝施工和抹灰砂浆， 内外抹灰分别为 5 n lt n和 2 0lT l I l l 。 3 A A C墙体施工工艺及注意事项 3 1 蒸压轻质砂加气混凝土砌体的施工工艺 墙体定位放线一排A A C块一立皮数杆一挂线一砂浆搅 拌一砌筑砌块_ + 安装专用构造柱一浇筑过梁一发泡填缝 墙 面挂网 吗 m i l l 专用砂浆罩面一验收。 砌筑时应采用专用工具进行薄层抹灰，其垂直缝和水平 灰缝的宽度均为2 3 m m ， 并确保灰缝饱满。施工时应注意墙 长超过层高的2 倍或者墙长超过6 m时使用A A C专用钢构 造柱， 如图2 所示。 构造柱预埋钢板 ( a ) 正面 图 2 A A C墙体钢构造柱连接示意 3 2 A A C砌体施工注意事项 ( 1 ) 灰缝对墙体保温性能的影响 6 6 新型建筑材料 2 0 1 5 5 1 5 m m厚的砌筑砂浆灰缝引起的砌体能量损失可达整个 砌体能量损失的2 5 8 1 ， A A C砌块外表面比较平整，尺寸规 整， 砌筑时应降低抹灰层厚度， 并降低灰缝大小， 同时应采用 专用保温砂浆砌筑， 以 减小灰缝对墙体保温性能的影响。 灰缝 宽度的影响系数见表3 。 表 3 灰缝宽度的影响系数 ( 2 ) A A C砌体应使用专用保温砌筑砂浆和保温抹灰砂浆 加气混凝土砌块的孔洞多为椭圆形结构 自身的孔隙率 高， 具有吸水量大、 吸水速度慢的特点。虽然抹灰前要将砌块 进行润湿， 但是抹灰后砌块会继续从砂浆中吸收水分， 容易造 成砂浆失水， 进而导致抹灰层干裂空鼓。 因此， A A C专用砂浆 必须具有良 好的 保水性， 以 避免抹灰层的开 裂、 空鼓。 同 时， 专 用保温砌 筑砂浆和保温抹灰 砂浆可以 降低墙体的 传热系数， 提高系统的保温性能。砌筑砂浆的技术性能指标见表4 。 表4 砌筑砂浆的 技术性能指标 注 ： ( 1 ) 溥抹灰砌体强度可 以达到砌块立方 强度 的 8 O ： ( 2 ) 粘结 强度试验 断裂处应在加气混凝土砌块上。 ( 3 ) 热桥处的保温处理 在钢筋混凝土框架或剪力墙结构中， 框架梁、 门窗洞口和 构造柱等处的传热系数高， 是结构中 容易产生热桥的部位， 需 要进行专门处理， 以保证墙体良好的热工性能。一般选用5 0 m m厚的A A C板材粘贴在基层墙体上来进行保温处理。同时 为了提高粘贴的牢固性，需要在结构层的抹灰中使用耐碱玻 纤网格布增强， 其技术指标应符合J G 1 4 9 - - 2 0 0 3 膨胀聚苯 板薄抹灰外墙外保温系统 标准要求。 ( 4 ) A A C砌体不允许打磨 A A C墙体的外装饰层无论是涂料还是面砖， 在使用砂浆 抹灰时如果墙体不平， 不能对A A C墙体进行打磨找平， 防止 A A C粉末封闭了砌体表面的空隙致使砂浆和A A C墙面粘贴 不牢， 造成抹灰层空鼓开裂。 ( 5 ) 防裂措施 A A C砌块和混凝土梁柱等具有不同的收缩性， 在不同材 料的交接界面和墙面阴角、 阳角处， 应铺设耐碱玻纤网格布防 止墙面开裂， 每边搭接尺寸不小于 1 0 0 m m ， 玻纤网格布外面 再刷界面剂并抹灰。 ( 下转 第 7 1页) 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 王雪花， 等： 覆面材料对 S I P 保温性能的影响 ( 上接第 6 6页) 4 结语 利用蒸压轻质砂加气混凝土( A A C ) 砌块自身优良的保温 性能， 辅以局部冷桥部位作保温处理， 配合专用砌筑砂浆和抹 灰砂浆， 采用薄抹灰和小灰缝工艺进行砌筑， 形成的墙体自 保 温体系可以实现单一墙体满足住宅节能6 5 、 其它建筑节能 5 0 的目 标。这种保温体系热工性能好， 墙体传热系数低， 并 且强度高、 耐火性能好， 满足A级防火要求， 收缩性小不容易 产生框架梁下墙体裂缝等优点， 值得在新建建筑和既有建筑 节能改造项目中推广应用。 参考文献： 闻涛 蒸压砂加气混凝土自保温墙体在某高校留学生楼中的应 用研究 J 建筑节能 ， 2 0 1 3 ， 4 1 ( 5 ) ： 5 4 5 6 G B 5 0 1 8 9 -2 0 0 5 ， 公共建筑节能设计标 准【 s 田学春 力 口 气混凝 土在外墙 自保温 体系 中的应用 分析f J 1 新型建 筑材料， 2 0 0 9( 2 ) ： 3 6 4 0 林燕成 _夕 墙外保温系统技术标准现状分析叨 建筑技术 ， 2 0 0 7 ， 3 8 ( 1 0 ) ： 7 3 1 - 7 3 4 朱清玮 外墙保 温材料 研究现 状与进 展 J 】 _ 新型 建筑材 料 ， 2 0 1 2 ( 6 )： 1 2 1 5 姚家伟， 侯兆铭， 姚亦舒 几种建筑外墙保温材料的抗火性能分 析【 J 低温建筑技术 ， 2 0 0 7 ( 7 ) ： 4 - 6 杨嗣信 关于外墙保温 技术 的现状及发展建议叽 建筑技术， 2 0 0 7 ， 3 8( 1 O )： 7 2 8 7 31 段鹏选 蒸压 粉煤灰加气混 凝土外墙 自保温 体系研究与应 用【 J l 山西大学学报： 自然科学版， 2 0 0 9 ， 3 2 ( 4 ) ： 6 4 9 6 5 4 A N E W BUI L DI NG MAT E RI AL S 71 嘲 嘲 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m