1、泡沫混凝土與有機保溫材料相比的優(yōu)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(yōu)勢。這些優(yōu)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(yōu)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(shí),泡沫塑料燃燒煙霧大,毒性大,彌漫可達幾公里,國家重點(diǎn)工程濟南奧體中心和央視新大樓都因有機保溫材料引發(fā)的火災場(chǎng)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(shí),可達A級防火標準,完全可以滿(mǎn)足任何建筑的防火要求。以泡沫混凝土進(jìn)行建筑保溫,完全不會(huì )引發(fā)火災。
更有優(yōu)勢的是,我們研發(fā)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(lái),即使發(fā)生火災,鋼結構也不易變形倒塌,解決了鋼結構的防火問(wèn)題,雙重防火。
1.2 耐久優(yōu)勢
建筑的設計壽命一般為50~100年。有機保溫材料都有一個(gè)不耐老化問(wèn)題,難以和建筑同壽命。目前,建筑保溫相關(guān)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(zhù),保溫層與建筑不能同壽命。一幢建筑至少要進(jìn)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(lián)專(zhuān)家指導施工的工程,至今近60年完好無(wú)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(yōu)質(zhì)泡沫混凝土的服役期限完全可達100年,對重點(diǎn)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(fā)開(kāi)裂,脫落等工程事故,不但使工程的耐久性無(wú)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(wèn)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 隔音優(yōu)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(shuō)話(huà)聲清晰可聞,而50mm厚芯層的泡沫混凝土墻體,墻體兩邊的說(shuō)話(huà)聲則基本聽(tīng)不到。泡沫聚苯夾芯墻體,敲打時(shí)嘭嘭響,發(fā)空,而泡沫混凝土夾芯墻體,敲擊時(shí)卻沒(méi)有那么響,也沒(méi)有發(fā)空的感覺(jué)。
泡沫混凝土在閉孔率大于90%時(shí),就成為優(yōu)異的隔聲材料。西方一些發(fā)達國家用泡沫混凝土生產(chǎn)隔聲板。
1.4 無(wú)毒無(wú)害優(yōu)勢
泡沫聚苯,泡沫聚氨酯等有機保溫材料,在生產(chǎn)時(shí)釋放大量的有害氣體,生產(chǎn)現場(chǎng)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(zhì)。所以,其生產(chǎn)與使用均是不環(huán)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(wú)機材料為主體,生產(chǎn)時(shí)無(wú)有害物質(zhì)產(chǎn)生,生產(chǎn)現場(chǎng)無(wú)任何異味。它在使用過(guò)程中,不會(huì )產(chǎn)生分解物,綠色環(huán)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(yōu)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(chǎn)雖也有能耗,但畢竟低于泡沫聚苯的原料耗能及生產(chǎn)耗能總量。
2、泡沫混凝土與其它無(wú)機保溫材料相比的優(yōu)勢
可取代有機保溫材料的無(wú)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、?;⒅?、陶粒等。這些無(wú)機材料在未來(lái)的建筑保溫市場(chǎng)上,都將占有一定的比例,實(shí)現各種無(wú)機材料的優(yōu)勢互補,但泡沫混凝土的優(yōu)勢更多,泡沫混凝土憑借其優(yōu)勢,將在這些無(wú)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(yōu)勢
加氣混凝土與泡沫混凝土比較,其明顯的優(yōu)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?jì)H5%~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(yōu)勢要遠遠大于加氣混凝土,使它在未來(lái)的市場(chǎng)競爭中仍然會(huì )占有更大的市場(chǎng)份額。泡沫混凝土的最大優(yōu)勢有五個(gè):
2.1.1 可以現澆施工的優(yōu)勢
加氣混凝土因需蒸壓,無(wú)法現場(chǎng)施工。泡沫混凝土一輛汽車(chē)就可把全套設備拉到現場(chǎng),七個(gè)人一天可現澆100~200m3?,F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(lái)的建筑保溫中大顯身手??梢院敛豢鋸埖卣f(shuō),將來(lái)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(chǎn)能耗與制品加工成本,且密度低,生產(chǎn)原材料總用量少。就把總成本降了下來(lái),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(jià)還要更低,顯然表現出現澆保溫的優(yōu)勢。
2.1.2 低吸水率的優(yōu)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(jīng)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(guò)調整它的閉孔率來(lái)自由控制吸水率,其一般吸水率約20%~25%,低吸水率產(chǎn)品約為8%~12%,超低吸水率產(chǎn)品則可達2%~5%。這種低吸水率的優(yōu)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(chǎn)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(wú)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(chǎn)品表面的水珠狀況。
2.1.3 低密度超輕優(yōu)勢
加氣混凝土密度大多為500~800kg/ m3,低于500 kg/ m3的產(chǎn)品很少,不能穩定生產(chǎn),低于300 kg/ m3的產(chǎn)品幾乎沒(méi)有。由于工藝技術(shù)的制約,加氣混凝土難以生產(chǎn)400 kg/ m3以下的超輕產(chǎn)品。而目前的建筑節能,最需要400 kg/ m3以下的超輕產(chǎn)品,因為其保溫性能更優(yōu)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(chǎng)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(chǎn)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(chǎn)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(zhù),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。
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(lèi)型保溫材料,各有優(yōu)勢,但泡沫混凝土的優(yōu)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(huì )占有優(yōu)勢。而在現澆及B05以下密度等級范圍,泡沫混凝土會(huì )占有優(yōu)勢。二者可實(shí)現市場(chǎng)的優(yōu)勢互補。從應用總量來(lái)看,泡沫混凝土在3~5年后肯定要超過(guò)加氣混凝土。
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