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摘 要:本文通过介绍泡沫混凝土在地下室保温隔热工程中的应用,说明了该材料的制作方法、性能特点、使用范围及施工技术要求,为建筑节能开创了一条新途径。
关键词:泡沫混凝土发泡剂搅拌保温隔热
中图分类号:TQ314 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)02(c)-0113-01
1 工程概况
南京工程高等职业学校学生食堂工程位于南京市其林门其西路68号,总建筑面积11425m2,地下一层,地上四层,建筑檐口高度24.5m,层高4.9m。地下室超市地面采用泡沫砼做保温地面,施工面积约1000m2,厚度为400mm。
2 泡沫混凝土性能
在水泥浆或水泥砂浆(以下简称砂浆)中引入适量细小的气泡,搅拌均匀再浇筑硬化后的混凝土称为泡沫混凝土。泡沫砼使用机械方法将泡沫水溶液加压制成均匀封闭的气泡组成的泡沫,然后将泡沫注入到由水泥、集料、掺合料、水及各种外加剂等制成的浆料中,再经混合搅拌,浇筑成型,养护而成的轻质材料。其内部连续均匀分布着大量0.1～0.5mm的气孔,这些封闭的互不相通的气孔内壁饱满光滑,保证气泡中的空气与外界隔绝,使得泡沫混凝土具备良好的热物理性能。同时大量气泡的存在,使得混凝土的密度显著降低,具备轻质混凝土性能。泡沫混凝土的性能特点主要有以下几个方面。
(1)轻质。
根据泡沫掺量以及集料种类的不同,泡沫混凝土可制成150～1800kg/m3密度等级的材料,由于其含有大量的泡孔,是一种轻质的材料,可应用于对材料自身荷载有要求的领域。
(2)高流态。
由于掺入的泡沫是水膜性的,在与水泥(砂)浆混合搅拌时,部分泡沫会破裂变成水,因此泡沫混凝土是一种大水灰比的材料,具有很高的流动性,具有自密实的特点。
(3)低弹性模量(耗能减震)。
泡沫混凝土的弹性模量值明显低于普通的混凝土,其干密度在500～1500kg/m3时,其对应的弹性模量在1.0～8.0kN/mm2之间。泡沫混凝土由于含有大量的微孔,因此具有很好的吸能减震的作用,泡沫混凝土的耗能机理可归结为:①应力波在相邻介质达到平衡前在泡沫混凝土泡壁与泡孔之间进行多次的反射和透射,从而将一部分能量耗散;②动载作用下泡沫混凝土材料本身可以产生大变形来消耗冲击能量,泡沫混凝土相对于普通混凝土来说,具有波阻抗低、大孔隙率的特性。比普通混凝土更容易进入塑性阶段,能够更有效的反射和吸收冲击能量,所以其应力衰减效果比混凝土要好,而透射能量的衰减效果更是大大强于普通混凝土。
(4)保温隔热。
泡沫混凝土是一种轻质材料,容重在180～1400kg/m3时,其导热系数一般在0.047～0.355W/(m·K)之间,是很好的无机保温隔热材料。
(5)隔音。
泡沫混凝土还是很好的吸音材料,由于其内部含有大量的泡孔,当声波传到材料中时,由于泡孔的存在,相当一部分声能会转化为热能或在漫反射中损耗掉,声波被衰减,这就是泡沫混凝土吸音的基本原理。
(6)空洞填充工程。
用砂石填充空洞,往往会产生沉陷等问题。国外目前广泛采用泡沫混凝土来填充大型空洞,这些空洞包括废弃的下水道、井、大型油罐、地窖、旧建筑的地下室、废弃的地铁等等。这主要是利用了泡沫混凝土的低成本和可以具有很高的流动度的特点,其可以绕过障碍物,填充到空洞的每一个角落。一般用于填充的泡沫混凝土密度500～1000kg/m3,强度1～2N/mm2。
3 施工准备
3.1 材料
(1)水泥。采用海螺牌复合硅酸盐水泥,标号P.C32.5。
(2)高效水泥发泡剂。主要原料采用无污染的动物蛋白质油和植物油,无论是对生产者还是使用者及环境都不会产生任何负作用。其特点是发泡速度快,能使泡沫均匀,液膜坚韧,稳定性好,泌水率低,持续时间长,且对胶凝材料无任何影响。
(3)水:采用南京市自来水。材料均应有出厂合格证,出厂性能报告,产品使用说明等,进场后按规定采样送验,合格才能用于该工程。
3.2 设备
所需机具设备有:发泡桶、水泥搅拌机、SHLW-25型轻质砼发泡剂(扬程80m,水平运输距离200)、水准仪、卷尺、铁锹、塌落度筒、2m铝合金刮杠、木抹子、切割机等。
4 工艺流程
4.1 施工准备
(1)根据设计要求,试配泡沫砼。水泥:发泡剂=50∶1,水灰比=0.6。(2)施工场地准备。弹水平控制50线根据50线在地下室的周边墙体及柱边上作出20cm首层、40cm面层发泡砼高度标志。清理基层上的尘土、杂物和积水。在基层上洒水湿润,然后涂刷一道素水泥浆。
4.2 发泡混凝土的搅拌
将水泥投入到料斗中,由输送带匀速等量输送到搅拌机内搅拌,搅拌成浆料后由主机吸进、加泡及泵送。加泡过程中关键是控制发泡济流量及压缩空气进气量,保证浆料吸入流量及加泡量恒定,以保证轻质发泡砼质量。
4.3 发泡混凝土的浇筑
采用分段流水作业摊铺泡沫混凝土,输送到施工部位的浆料直接下料,标到标高后用3m的铝合金刮尺刮平,时间一般不超过20min,最好一次性刮平不要反复,保证砼表面平整,泡沫砼浇筑时,泡沫集中要清除掉。此地下室泡沫砼40cm厚分二次浇筑,底层不需要刮平,面层浇筑时造当降低发泡量,增加水泥用量,提高其面层强度。
5 质量控制
(1)泡沫砼的配合比应根据设计标准强度、施工条件以及环境温度由试验来决定。各种原材料应符合其质量要求并严格控制计量。
(2)泡沫砼的干体积质量为500～1000kg/m3,导热系数=<0.22w/m.k。其容重、干燥收缩值、抗压强度按〈混凝土小型空心砌块试验方法〉(GB/T4111-1997)、吸水率按〈加气混凝土体积密度、含水率和吸水率试验方法〉(GB/T11970-1991)、导热系数按〈绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热法〉(GB/T10294-88)的有关条款执行。
(3)地下室泡沫混凝土施工及质量验收应满足〈建筑地面工程施工质量验收规范〉(GB50209-2002)及〈建筑节能工程施工质量验收规范〉(GB50411-2007)的相关规定。
(4)大面积泡沫砼表面应平整,用2m靠尺检查,空隙不应大于5mm,并不得有疏松、起砂、起皮等现象。
6 结语
南京工程高等职业学校学生食堂地下室泡沫砼共计浇筑1000m2、40cm厚,从劳动力、机械、材料、技术等各方面进行了精心准备和施工。浇筑后地面比较平整,无疏松、起砂、起皮等现象,保温效果达到预期目的。因此,对泡沫砼在地下室保温隔热工程中的应用进行研究和探讨具有重大的现实意义。
参考文献
[1] 建筑节能工程施工质量验收规范.(GB50411-2007)[S].
[2] 建筑地面工程质量验收规范.(GB50209-2002)[S].
[3] 吴杰.建筑保温泡沫混凝土施工技术的研究与应用[J].绿色建筑,2010,3
[4] 陈小伟.屋面泡沫混凝土施工技术[J].福建建材,2008,5
关键词:泡沫混凝土发泡剂搅拌保温隔热
中图分类号:TQ314 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)02(c)-0113-01
1 工程概况
南京工程高等职业学校学生食堂工程位于南京市其林门其西路68号,总建筑面积11425m2,地下一层,地上四层,建筑檐口高度24.5m,层高4.9m。地下室超市地面采用泡沫砼做保温地面,施工面积约1000m2,厚度为400mm。
2 泡沫混凝土性能
在水泥浆或水泥砂浆(以下简称砂浆)中引入适量细小的气泡,搅拌均匀再浇筑硬化后的混凝土称为泡沫混凝土。泡沫砼使用机械方法将泡沫水溶液加压制成均匀封闭的气泡组成的泡沫,然后将泡沫注入到由水泥、集料、掺合料、水及各种外加剂等制成的浆料中,再经混合搅拌,浇筑成型,养护而成的轻质材料。其内部连续均匀分布着大量0.1～0.5mm的气孔,这些封闭的互不相通的气孔内壁饱满光滑,保证气泡中的空气与外界隔绝,使得泡沫混凝土具备良好的热物理性能。同时大量气泡的存在,使得混凝土的密度显著降低,具备轻质混凝土性能。泡沫混凝土的性能特点主要有以下几个方面。
(1)轻质。
根据泡沫掺量以及集料种类的不同,泡沫混凝土可制成150～1800kg/m3密度等级的材料,由于其含有大量的泡孔,是一种轻质的材料,可应用于对材料自身荷载有要求的领域。
(2)高流态。
由于掺入的泡沫是水膜性的,在与水泥(砂)浆混合搅拌时,部分泡沫会破裂变成水,因此泡沫混凝土是一种大水灰比的材料,具有很高的流动性,具有自密实的特点。
(3)低弹性模量(耗能减震)。
泡沫混凝土的弹性模量值明显低于普通的混凝土,其干密度在500～1500kg/m3时,其对应的弹性模量在1.0～8.0kN/mm2之间。泡沫混凝土由于含有大量的微孔,因此具有很好的吸能减震的作用,泡沫混凝土的耗能机理可归结为:①应力波在相邻介质达到平衡前在泡沫混凝土泡壁与泡孔之间进行多次的反射和透射,从而将一部分能量耗散;②动载作用下泡沫混凝土材料本身可以产生大变形来消耗冲击能量,泡沫混凝土相对于普通混凝土来说,具有波阻抗低、大孔隙率的特性。比普通混凝土更容易进入塑性阶段,能够更有效的反射和吸收冲击能量,所以其应力衰减效果比混凝土要好,而透射能量的衰减效果更是大大强于普通混凝土。
(4)保温隔热。
泡沫混凝土是一种轻质材料,容重在180～1400kg/m3时,其导热系数一般在0.047～0.355W/(m·K)之间,是很好的无机保温隔热材料。
(5)隔音。
泡沫混凝土还是很好的吸音材料,由于其内部含有大量的泡孔,当声波传到材料中时,由于泡孔的存在,相当一部分声能会转化为热能或在漫反射中损耗掉,声波被衰减,这就是泡沫混凝土吸音的基本原理。
(6)空洞填充工程。
用砂石填充空洞,往往会产生沉陷等问题。国外目前广泛采用泡沫混凝土来填充大型空洞,这些空洞包括废弃的下水道、井、大型油罐、地窖、旧建筑的地下室、废弃的地铁等等。这主要是利用了泡沫混凝土的低成本和可以具有很高的流动度的特点,其可以绕过障碍物,填充到空洞的每一个角落。一般用于填充的泡沫混凝土密度500～1000kg/m3,强度1～2N/mm2。
3 施工准备
3.1 材料
(1)水泥。采用海螺牌复合硅酸盐水泥,标号P.C32.5。
(2)高效水泥发泡剂。主要原料采用无污染的动物蛋白质油和植物油,无论是对生产者还是使用者及环境都不会产生任何负作用。其特点是发泡速度快,能使泡沫均匀,液膜坚韧,稳定性好,泌水率低,持续时间长,且对胶凝材料无任何影响。
(3)水:采用南京市自来水。材料均应有出厂合格证,出厂性能报告,产品使用说明等,进场后按规定采样送验,合格才能用于该工程。
3.2 设备
所需机具设备有:发泡桶、水泥搅拌机、SHLW-25型轻质砼发泡剂(扬程80m,水平运输距离200)、水准仪、卷尺、铁锹、塌落度筒、2m铝合金刮杠、木抹子、切割机等。
4 工艺流程
4.1 施工准备
(1)根据设计要求,试配泡沫砼。水泥:发泡剂=50∶1,水灰比=0.6。(2)施工场地准备。弹水平控制50线根据50线在地下室的周边墙体及柱边上作出20cm首层、40cm面层发泡砼高度标志。清理基层上的尘土、杂物和积水。在基层上洒水湿润,然后涂刷一道素水泥浆。
4.2 发泡混凝土的搅拌
将水泥投入到料斗中,由输送带匀速等量输送到搅拌机内搅拌,搅拌成浆料后由主机吸进、加泡及泵送。加泡过程中关键是控制发泡济流量及压缩空气进气量,保证浆料吸入流量及加泡量恒定,以保证轻质发泡砼质量。
4.3 发泡混凝土的浇筑
采用分段流水作业摊铺泡沫混凝土,输送到施工部位的浆料直接下料,标到标高后用3m的铝合金刮尺刮平,时间一般不超过20min,最好一次性刮平不要反复,保证砼表面平整,泡沫砼浇筑时,泡沫集中要清除掉。此地下室泡沫砼40cm厚分二次浇筑,底层不需要刮平,面层浇筑时造当降低发泡量,增加水泥用量,提高其面层强度。
5 质量控制
(1)泡沫砼的配合比应根据设计标准强度、施工条件以及环境温度由试验来决定。各种原材料应符合其质量要求并严格控制计量。
(2)泡沫砼的干体积质量为500～1000kg/m3,导热系数=<0.22w/m.k。其容重、干燥收缩值、抗压强度按〈混凝土小型空心砌块试验方法〉(GB/T4111-1997)、吸水率按〈加气混凝土体积密度、含水率和吸水率试验方法〉(GB/T11970-1991)、导热系数按〈绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热法〉(GB/T10294-88)的有关条款执行。
(3)地下室泡沫混凝土施工及质量验收应满足〈建筑地面工程施工质量验收规范〉(GB50209-2002)及〈建筑节能工程施工质量验收规范〉(GB50411-2007)的相关规定。
(4)大面积泡沫砼表面应平整,用2m靠尺检查,空隙不应大于5mm,并不得有疏松、起砂、起皮等现象。
6 结语
南京工程高等职业学校学生食堂地下室泡沫砼共计浇筑1000m2、40cm厚,从劳动力、机械、材料、技术等各方面进行了精心准备和施工。浇筑后地面比较平整,无疏松、起砂、起皮等现象,保温效果达到预期目的。因此,对泡沫砼在地下室保温隔热工程中的应用进行研究和探讨具有重大的现实意义。
参考文献
[1] 建筑节能工程施工质量验收规范.(GB50411-2007)[S].
[2] 建筑地面工程质量验收规范.(GB50209-2002)[S].
[3] 吴杰.建筑保温泡沫混凝土施工技术的研究与应用[J].绿色建筑,2010,3
[4] 陈小伟.屋面泡沫混凝土施工技术[J].福建建材,2008,5