淺談地暖隔熱層發(fā)泡水泥的性能和施工控制

時(shí)間：2020-07-16 來(lái)源：河津市恒藝環(huán)保建材有限公司

一、概述

　　地暖***底層的隔熱層起到阻止熱量往下傳遞，使熱量往上單方向傳遞的作用，這樣節(jié)約了熱量。所以，要求隔熱層必須具備優(yōu)良的隔熱效果。隔熱層還必須具有一定的強(qiáng)度來(lái)承受上部荷載，另外，隔熱層還起到了固定水管的作用。地暖隔熱層質(zhì)量的好與壞，直接影響整個(gè)地暖工程的質(zhì)量。所以，地暖隔熱層的材料被越來(lái)越多的業(yè)內(nèi)專業(yè)人士重視。

　　現(xiàn)在市場(chǎng)上地暖隔熱層主材料主要有兩種，一種是聚苯乙烯泡沫板，另外一種是水泥發(fā)泡（又稱泡沫混凝土

　　現(xiàn)就這兩種隔熱材料的性能作以下對(duì)比：

　　（一）苯板

　　苯板的導(dǎo)熱系數(shù)是[0．041/w（m．k）]，（數(shù)據(jù)僅供參考）隔熱效果非常好，是理想的地暖隔熱材料，但苯板存在以下缺點(diǎn)：

　　1．易被壓縮變形。在砼自重以及砼的上靜荷載及動(dòng)荷載的作用下，苯板易被壓縮變形。當(dāng)在下部的苯板被壓縮變形后，砼因受彎能力差，必將出現(xiàn)斷裂、塌陷（斷裂、塌陷位置一般在房間的中間范圍內(nèi)），造成砼擠壓，使水管的使用壽命縮短。嚴(yán)重的可能折斷水管，造成不應(yīng)有的損失。也給地暖的推廣造成了很壞的宣傳作用。

　　2．疲勞強(qiáng)度產(chǎn)生的變形。地暖設(shè)計(jì)使用壽命是幾十年。在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，樓地面的動(dòng)荷載會(huì)對(duì)苯板產(chǎn)生疲勞強(qiáng)度。使苯板的承載能力下降，變形進(jìn)一步加大，地面也會(huì)隨之下陷。這樣對(duì)水管造成的危害會(huì)進(jìn)一步加大，地面以上的木地板在人走動(dòng)時(shí)將出現(xiàn)吱吱做響聲。

　　3．導(dǎo)熱系數(shù)的上升。由于苯板被壓縮變形，其密度增大，所以導(dǎo)熱系數(shù)也會(huì)隨之上升。隔熱效果也會(huì)隨之降低。

　　（二）水泥發(fā)泡隔熱層

　　發(fā)泡水泥是繼苯板之后的另一種隔熱材料。發(fā)泡水泥用在地暖中，一般容重350~450kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)0．087W/m．k左右，符合《地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程》JGJ142-2004中對(duì)地面采暖絕熱材料的要求是：“絕熱材料應(yīng)采用導(dǎo)熱系數(shù)小，難燃或不燃，具有足夠承載能力的材料，且不宜含有殖菌源，不得有散發(fā)異味及可能危害健康得揮發(fā)物”。該材料不僅具有抗壓強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)低、化學(xué)性能穩(wěn)定、環(huán)保、不變形等優(yōu)點(diǎn)，而且找平層與保溫層于一體，施工快，成本低，是地暖隔熱層的******選擇之一。（數(shù)據(jù)僅供參考）

　　相比之下，發(fā)泡水泥比苯板具有更多的優(yōu)點(diǎn)，本文將著重介紹發(fā)泡水泥的性能特點(diǎn)和施工應(yīng)用，以利推廣。

　　二、發(fā)泡水泥的性能

（一）隔熱性

　　熱傳導(dǎo)率在0．05~0．15Kcal/mh℃之間，抑制露水冷凝效果明顯。隔熱方式，熱管上移，有利于熱量向指定方向釋放。（數(shù)據(jù)僅供參考）

　　（二）輕量性

　　密度為350~450kg/m3，可減輕建筑物的負(fù)荷。（數(shù)據(jù)僅供參考）

　　（三）隔音性

　　因?yàn)楸桨迕芏忍停鎸由嫌腥瞬忍?huì)產(chǎn)生空洞的聲音；發(fā)泡水泥因由多孔的無(wú)數(shù)獨(dú)立的氣泡形成，所以吸音效果比一般的混凝土高出5倍左右，并且耐震動(dòng)。

　　（四）施工方便，工效高

　　發(fā)泡水泥是由機(jī)械高壓輸送的流動(dòng)性液體，發(fā)泡水泥漿體分散性、流動(dòng)性非常好，便于施工澆灌，施工節(jié)約人力物力，凝固后表面光潔平整，施工速度快：每臺(tái)班可施工3000~4000平方米，節(jié)約施工工期；而苯板鋪設(shè)工藝煩瑣，固定管路的U形釘易脫出，需要PE鍍鋁膜和鋼絲網(wǎng)。（數(shù)據(jù)僅供參考）

　　（五）具有一定抗壓的強(qiáng)度

　　發(fā)泡水泥具有良好的抗壓強(qiáng)度：在密度為350kg/m3時(shí)，7天抗壓強(qiáng)度為6kg/cm2。自身具有一定的強(qiáng)度，具有支撐地暖管材和地面的承重作用，因其具有一定的強(qiáng)度，不易變形，可以避免使用苯板形成的地面龜裂等，使室內(nèi)地面平整、光潔。（數(shù)據(jù)僅供參考）

　　（六）整體性好

　　發(fā)泡水泥與地面結(jié)構(gòu)層及采暖填充層在材料上都是混凝土產(chǎn)品，整體性能好，并克服了苯板隔熱層的空鼓現(xiàn)象；而苯板材料在長(zhǎng)期使用后（如加溫后）易變形，影響結(jié)構(gòu)的整體性。

　　（七）綠色環(huán)保

　　傳統(tǒng)苯板材料有異味，含有有害健康的揮發(fā)物，易產(chǎn)生化學(xué)污染，遇高溫后易分解有毒成分；發(fā)泡水泥所用的添加劑為植物性蛋白纖維和動(dòng)物性蛋白質(zhì)，******無(wú)害完全克服了這方面的缺點(diǎn)。

　　（八）粘合性好

　　發(fā)泡水泥與地面結(jié)構(gòu)層是混凝土產(chǎn)品，與地面有很好的粘合性，同時(shí)能給地面找平，而苯板與地面是兩種材質(zhì)不能很好的結(jié)合，故此影響結(jié)構(gòu)層，并且導(dǎo)致地面結(jié)構(gòu)層需找平后鋪設(shè)苯板。

　　（九）經(jīng)濟(jì)性

　　由于施工時(shí)利用機(jī)械上的管道輸送有效節(jié)省人力（水平距離1500米，高度150米），材料只有水、水泥、氣泡劑、大大節(jié)省了工程造價(jià)。（數(shù)據(jù)僅供參考）

　　（十）長(zhǎng)效性

　　苯板易老化，保質(zhì)期6年，通常1年后會(huì)變形，出現(xiàn)地面沉降或裂縫，在60℃時(shí)馬上變形老化；發(fā)泡水泥隔熱層具有高度的穩(wěn)定性能和抗老化性能，有效的保證室內(nèi)地面的平整不開裂，其壽命是苯板的5~10倍，它與混凝土具同等的使用年限。（數(shù)據(jù)僅供參考）

　　（十一）耐火性能

　　苯板容易燃燒，遇火熔化，且燃燒時(shí)釋放有毒物體；發(fā)泡水泥是無(wú)機(jī)材料，不會(huì)燃燒，而且有量好的耐火性，在建筑物上使用，可提高建筑物的防火性能。

　　（十二）吸水性、防潮性

　　發(fā)泡水泥具有很低的吸水性，由于是閉孔型的結(jié)構(gòu)，在潮濕狀態(tài)下在板材的中心，經(jīng)幾個(gè)月后仍處于完全干燥且保留其干燥狀態(tài)時(shí)的強(qiáng)度，比普通樓板的抗?jié)B增強(qiáng)6倍以上。

　　（十三）對(duì)填充層的要求

　　因苯板較軟且易受壓變形，所以填充層需要加厚，需大于40mm，否則會(huì)斷裂；而發(fā)泡水泥和填充層結(jié)合為一體，整體強(qiáng)度高，所以填充層厚度只需要30~40mm。（數(shù)據(jù)僅供參考）

　　三、發(fā)泡水泥的施工控制

　　千好萬(wàn)好，***主要是在施工中應(yīng)用好。好的材料，只有加上好的施工，才能體現(xiàn)出材料性能。為保證發(fā)泡水泥的性能，在施工中應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：

　　（一）嚴(yán)格控制水灰比，保證發(fā)泡水泥的總體質(zhì)量

　　控制好發(fā)泡水泥的水灰比是保證其施工質(zhì)量的重要措施之一。在我國(guó)的部分城市已有用發(fā)泡水泥做屋面保溫層的成功經(jīng)驗(yàn)。做屋面，發(fā)泡水泥必須有一定稠度以解決找坡的需要。實(shí)踐證明，水灰比降下來(lái)后，稠度上去了，既可滿足結(jié)構(gòu)上找坡的要求，又保證了發(fā)泡水泥的品質(zhì)。泡孔均勻、密集、獨(dú)立清晰。當(dāng)然，做地暖隔熱層，并不需要和做屋面那樣的稠度。為方便施工，稠度可適當(dāng)?shù)鸵恍Ｋ冶鹊目刂撇皇且粋€(gè)定值，要根據(jù)地面的干濕程度、氣溫的高低和濕度的大小做適當(dāng)調(diào)整。通常情況下，水灰比一般控制在0．55左右。如此的水灰比，發(fā)泡水泥的稠度可能要大一些，難以實(shí)現(xiàn) “自流平”，但結(jié)合“刮平”進(jìn)行找平，完全可以達(dá)到平整度的要求。通過(guò)合理有效地控制用水量，可明顯地改善發(fā)泡水泥的總體質(zhì)量。

　　（二）嚴(yán)格控制水泥用量，保證發(fā)泡水泥的物理性能指標(biāo)

　　水泥用量的多少，直接影響發(fā)泡水泥的密度、導(dǎo)熱系數(shù)等重要物理性能指標(biāo)。必須加以嚴(yán)格控制。普通硅酸鹽水泥的水化反應(yīng)用水量約為水泥用量的22%~25%。單位體積的水泥用量+水化反應(yīng)用水量即等于發(fā)泡水泥的干體積密度。因此，每立方米發(fā)泡水泥的水泥用量約在320kg即干體積密度約在400kg/m3左右是比較合適的。實(shí)際上是可行的，也是合理的。當(dāng)然，控制水泥用量要與控制用水量和完善各種技術(shù)措施有機(jī)地結(jié)合在一起才會(huì)有效果。沒(méi)有系統(tǒng)的控制措施，水泥用量也是降不下來(lái)的。

　（三）加大對(duì)發(fā)泡水泥的檢測(cè)力度

　　發(fā)泡水泥是建筑工程中的重要材料之一，要充分發(fā)揮施工單位、監(jiān)理單位和建設(shè)單位和政府職能管理部門的監(jiān)管力度，加強(qiáng)規(guī)范化管理。通過(guò)自檢、抽檢、見(jiàn)證檢測(cè)等多種方式對(duì)發(fā)泡水泥的導(dǎo)熱系數(shù)、干體積密度、抗壓強(qiáng)度等重要物理性能指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)檢測(cè)，既可為施工管理提供可靠依據(jù)，又可以很直觀地反映出發(fā)泡水泥質(zhì)量的優(yōu)劣，從而促進(jìn)發(fā)泡水泥質(zhì)量的不斷提高。而對(duì)那些低品質(zhì)的發(fā)泡水泥無(wú)疑是增設(shè)了一道難以跨越的門檻。

　　（四）制定切實(shí)可行的施工技術(shù)措施

　　除上述幾點(diǎn)外，制定切實(shí)可行的施工技術(shù)措施也很重要。要根據(jù)不同的施工特點(diǎn)和不同的設(shè)備性能，制定相應(yīng)的施工技術(shù)措施，包括完整的操作程序，健全的質(zhì)量管理體系。要真正提高質(zhì)量意識(shí)，保證產(chǎn)品質(zhì)量。只有這樣，才能確保發(fā)泡水泥及相關(guān)行業(yè)健康有序地發(fā)展。

　　四、結(jié)語(yǔ)

　　發(fā)泡水泥以其獨(dú)特的性能，在未來(lái)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中顯示出巨大的優(yōu)勢(shì)。尤其隨著******節(jié)能環(huán)保政策的加強(qiáng)與落實(shí)，在環(huán)保、節(jié)能，其優(yōu)勢(shì)更加突出。發(fā)泡水泥必將向高強(qiáng)度、輕質(zhì)量、復(fù)合和節(jié)能方向發(fā)展。******行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ142-2004中也明確指出“采用發(fā)泡水泥作為保溫材料——承載能力強(qiáng)，施工效率高，機(jī)械化程度高的特點(diǎn)，適合大面積地面供暖系統(tǒng)。”，是今后重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。