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地暖工程的發展及其演變過程分析
發布者: 發布時間:2010-10-27 閱讀:272

摘要:時代進步,科學發展,反映在各個領域.地暖行業亦是如此。雖然地暖產業在我國起步較晚,但普及較快。 無論是材料還是施工技術,都發生著新的更科學合理、更節能環保、更便捷、更規范的革命。發泡水泥技術應用在地暖施工中,將徹底解決多年來,“地暖人”對填充保溫層用苯板的使用顧慮,筆者現將近年來在應用中,所積累的一些體會,與大家進行交流。
    關鍵詞:地暖施工、發泡水泥、節能、環保。
 
    在我國地熱采暖的興起,時間雖然不長,但發展很快,由不認識到認識。由不規范到規范。而且地熱采暖從材料到施工,不論材質的提高,或施工質量的提高,都有了飛躍的發展,特別是新的、好的工程材料,和先進的施工技術,經過幾年的發展,由低級到高級,有粗放到精細正發生著主流變化。預示著地暖行業,將進一步規范有序,發泡水泥有著極其廣泛的應用范圍。
一,在地暖工程中
    發泡水泥在地暖保溫隔熱中的推廣使用,已由點帶面,現在已發展到逐步普及階段。預示著發泡水泥,以其無可比擬的保溫性能,和結構層的附著性能,及方便施工,環保,節時,增效等諸多功能的優越性,必將替代聚苯乙烯(苯板)等其它隔熱材料.這在當今地暖市場,以顯現其明顯的優勢。韓國,十幾年前就全部采用發泡水泥做地暖隔熱處理和墻體樓頂的保溫使用。而且早已淘汰苯板在此使用。而近兩年國內地暖施工,采用發泡水泥技術,也正被認同。在北方沿海城市大量采用。達到了很好的效果。
原有采用苯板所做的隔熱層1—2年使用后,以顯現出缺陷,因長時間的踩踏,承載受力后逐漸形成下沉,特別是經裝修使用1—2年后原飾面地面下沉、裂縫5—10mm大有發生,甚至嚴重時還會對供熱管造成損壞而漏水,但采用發泡水泥做隔熱層,則完全不會產生此種現象,因發泡水泥的壓縮強度高于苯板,所以優勢十分明顯,現以表說明。

兩者比較如下表所示:
序號 性能 聚苯乙烯泡沫板 發泡水泥
1 導熱系數 0.042W/m.k 0.087W/m.k
2 抗壓強度 1.1—2kg/c㎡ 840kg/c㎡
3 密度 ≧20kg/立米 400—600kg/立米
4 可燃性 容易燃燒,遇火熔化且燃燒時釋放有毒氣體 不燃燒,不變形
5 承載能力 承載能力低,安放重負荷家具時地面易被壓裂 承載強度1.2Mpa,不會因壓重物而開裂
6 耐久性 易老化,保質期6年,通常一年后會變形出現地面沉降或裂縫,在60℃時馬上變形老化 報質期50年,與填充層壽命相同,遇熱不變形
7 環保性 有異味,含有有害健康的揮發物,易產生化學污染 與澆筑樓板一樣的水泥,無異味,無揮發物
8 填充層裂紋傾向 成塊的苯板施工時會造成縫隙,且地面有空谷出現,易產生裂紋 整體機械化施工,不產生裂縫,與填充層相融性好,開裂傾向小
9 隔音性能 因為苯板密度太低,面層上有人踩踏會有空洞的聲音 整體隔音效果好,吸音能力可達0.09—0.19﹪
10 填充層要求 因笨板較松軟且易受壓變形,所以填充層需要加厚,需大于40㎜,否則會斷裂 填充層和隔熱層結合為一體,整體強度高所以填充層厚度只需30—40㎜
11 找平層 建筑地面一般需找平后才能鋪設苯板 無需找平層,發泡水泥本身找平
12 施工工藝 工藝繁瑣,固定管路的U型卡丁易脫出,需要PE鍍鋁膜和鋼絲網 施工工藝簡單,管道固定牢固,可以機械化施工
13 施工速度 現場施工大約100㎡時需用時一小時 現場澆筑100㎡時只需要5分鐘
14 經濟性 施工費及材料費較高但無須設備投資 施工簡單,材料便宜,但一次投資較大
15 工程質量 絕熱層分幾種不同的材料層層重疊,不能成為一個整體不能保證工程質量 絕熱層和填充層都是水泥制品,具有相同的使用壽命,質量有保證
16 重量
(㎏/㎡) 填充層 絕熱層 管 總重量 填充層 絕熱層 管 總重量
  112
(4㎝厚) 1.2 0.6 113.8 80
(3㎝厚) 16 0.6 100.6
  140
(5㎝厚) 1.2 0.6 141.8 112
(4㎝厚) 16 0.6 128.6
  168
(6㎝厚) 1.2 0.6 169.8 140
(5㎝厚) 16 0.6 156.6
由以上可以看出:發泡水泥更適宜用于地暖隔熱層,其綜合性能遠高于苯板。所以在《地面輻射供暖技術規程》JGJ142-2004條文說明中明確指出:“該材料具有承載能力強、施工簡便、機械化程度高的特點,適合大面積地面供暖系統。
采用發泡水泥作為地暖隔熱材料使用,更主要解決了隔熱層與樓板基面之間結合附著性能大大提高,過去大多數地暖施工中所采用苯板做隔熱層,不能與原基面很好的結合,更沒有有效的附著力,而造成脫層、空鼓、龜裂等弊端。而采用發泡水泥體,作為保溫隔熱層,使發泡水泥隔熱層可與原樓板細小凸凹不平的基面填平,并可抓實,抓牢形成強有力的附著性能。施工后可做到使原由面層基本達到水平程度,給下道工序施工面層時帶來方便,并可保證面層薄厚均勻而達到整體效果。
其優勢、特點顯而易見,從論理論數據顯示,到大量實踐證明,發泡水泥具有良好絕熱,保溫,隔音體,輕承載等性能,優于其它輕質實心塑料膨化珍珠巖,陶粒,石棉制品等保溫材料。具有操作簡便,機械化程度高,節時,省工,機械垂直管道運輸,大大提高了工程進度.較其它方式可提高5-8倍工效。 優勢在于此技術應用了水泥發泡機作業使其施工速度非常快,且單位時間完成的的工程量大,現以表說明水泥發泡機的主要技術參數:

發泡機主要技術參數
型號
參數 FP25A FP30
發泡水泥輸送量(立/h) 20~25 25~30
主電機功率(kw) 22 23.5
攪拌槽容量(L) 570 570
最大輸送距離(m) 水平800 水平800
 垂直120 垂直120
攪拌機上料高度(mm) 1100 1100
主機質量(㎏) 1460 1460
主機外型尺寸 長*寬*高(mm) 2170*1500*17600 2170*1500*1760
攪拌機外型尺寸 長*寬*高(mm)   1840*710*1470 1840*710*1470
給料機外型尺寸長*寬*高(mm) 4000*760*830 4000*760*830

現在市面上多見的發泡劑有動物性、植物性、混合性三種,其中無論是韓國進口還是國產的都以植物性居多,這主要是因為植物性發泡劑配方相對好研發一些,同時成本較其他發泡劑要低的原因。在實際施工中應該看到動物性發泡劑由于采用動物蛋白為主要原料,其泡沫強度、均勻度均優于同類產品。筆者以(以動物性HF30水泥發泡劑為例)做如下解釋:

項目 參數
比重(㎏/l) 1.06
PH值
6.8-7.2
無機含鹽量 ≤0.5%
吸收率 ≤40%
色澤 ≤50
使用溫度(℃) ≥5
耗用量(㎏/㎡) 0.35-0.45
安全性 化學性質穩定,無毒,無味,不燃燒
外觀 淺黃色透明油狀液體

本文章所講“重點”發泡水泥實驗性能參數如下:

發泡水泥實驗性能參數
項目 性能參數
 400㎏/立 450㎏/立 500㎏/立 550㎏/立 600㎏/立
體積密度值(㎏/立) 380-420 430-470 480-520 530-570 580-620
抗壓強度(Mpa) 7天強度 ≥0.6 ≥0.8 ≥1.2 ≥1.6 ≥2.0
 28天強度 ≥0.8 ≥1.0 ≥1.6 ≥1.8 ≥2.3
導熱系數(W/m.k) 0.085-0.088 0.090-0.097 0.145-0.175 0.193-0.200 0.213-02.230
發泡劑用量(L/立) 0.42 0.4 0.38 0.37 0.36
水泥(㎏/立) 400 450 500 550 600
水(㎏/立) 240 270 300 330 360

發泡水泥除用于地暖工程中,還用其他多種用途:
二、工程方面
1)地下回填:
2)地 基:主要用于補償地基、道路、橋梁、隧道、大型構筑物的填層。
3)擋 土 墻:主要用于公路護坡、路基、河岸、港口。主要用作港口的岸墻。三、園林方面
1)用泡沫混凝土制成輕質假山,盆景
2)輕質水上漂浮制品,如漂浮景觀、植物、假山等
3)發泡彩色裝飾園藝孤兒陶粒、仿木材料等
四、工業方面:
1)管道保溫:管道的保溫層
2)耐火應用:這是泡沫混凝土應用較為成功的領域。主要用于爐窯現澆保溫層、噴涂保溫層、耐火保溫磚等。
3)化工應用:儲罐底腳的支撐,將泡沫混凝土澆注在鋼儲罐(內裝粗油、化學品)底腳的底部,必要時也可形成一凸形地基,這樣可確保整個箱底的支撐在焊接時處于最佳應力狀態,這一連續的支撐可使儲罐采用薄板箱底。同時凸形地基也易于清潔。
4)陶瓷工業:輕質泡沫陶瓷制品
發泡水泥的發展應用情況:
  美國、英國、荷蘭、加拿大等歐美國家以及日本、韓國等亞洲國家,充分利用泡沫混凝土的良好特性,將它在建筑工程中的應用領域不斷擴大,加快了工程進度,提高了工程質量。近年來,我國越來越重視建筑節能工作,隨著與建筑節能有關政策的實施,節能材料倍受歡迎。泡沫混凝土以其良好的特性,在我國應用得到快速發展和應用,年增長率約在8%以上,成為大規模的新型保溫材料。應用情況歸納如下:
一>建筑保溫節能方面的應用 這是泡沫混凝土目前最主要的用途。因其內部存在大量封閉氣孔,而氣孔內有大量的空氣存在,空氣的導熱性能是很差的,其導熱系數約為0.02 w/m.k,所以大大降低了它的導熱性能,又因氣孔互不連通呈封閉狀態,不能形成空氣的對流循環,同時砼內部被氣孔所隔離,而且各球形氣孔為固化的水泥漿膜包圍,界面增加對熱能穿透能力形成很大阻力,使其具有優越的保溫性能。
1) 屋面保溫隔熱:現澆泡沫混凝土屋面,節能屋面構造一般包括結構層、保溫層、找坡層、找平層和防水層。泡沫混凝土應用于屋面保溫隔熱施工是采用現場澆注的方法,將保溫層、找坡層、找平層合三為一,簡化保溫層施工工序,與混凝土屋面結成一個整體。也可制成泡沫混凝土屋面保溫板、磚;
2) 地面保溫隔熱:現澆地暖隔熱層,地面保溫板
3) 墻體保溫隔熱:現澆、噴泡沫混凝土墻體保溫層,泡沫混凝土砌塊
4) 復合墻板:在框架結構中用作隔熱填充墻體或與薄鋼板制成復合墻板。

 更主要是,現在人民生活質量大提高,科技知識的普及,人們越來越重視環保,衛生,用苯板做隔熱層,在供暖時聚苯乙烯(苯板)會隨著溫度的升高,殘留體苯和烴烯等都會隨之而升高,特別是冬季采暖時,門窗封閉嚴,空氣流動性很差,室內空氣得不到置換,勢必會對人體造成一定危害。而采用發泡水泥則不然,水泥無需論述,而發泡劑原料載體為動、植物脂肪酸,合成體為水溶性,故為安全環保衛生產品,不會對人體造成危害。這也是人們所關注的重要選擇因素。
    通過對水泥發泡技術的探討、研究和大量實踐,所得出的結論,不論是在隔熱、附著、承載、環保衛生等性能,都大大優越于其它保溫隔熱材料,特別適合大工程,高樓層的方便、快捷的現場制作施工。
    特別是在地暖鋪裝施工完成后,如采用砂漿機管運輸砂漿,混凝土,作為充填層極顯其優勢,可免去攪拌,提升料斗車的人工裝卸等繁瑣笨重的勞作之苦,節省人力,工時,提高工程進度。真是多、快、好、省,何不樂乎。
    千好、萬好,最主要是在施工中應用好,在普及中宣傳好,市場開發應用是關鍵。通過近兩年實踐的工程實例,我公司真是受益非淺。不但取得了較好的經濟效益,更主要在實踐中積累了大量的工程施工經驗,比較成熟的程控操作要領。給今后的施工打下了良好的基礎。
    我們樂觀的看到,水泥發泡在地暖施工領域的應用正如火如荼的開展,大有蔓延開來之勢。應該看到兩年前還只是局限少數幾臺設備,在山東沿海幾個城市少量工程中使用該項技術,但從去年乃至今年,確又有幾十臺機器設備投入到地暖施工當中,現已形成由沿海到內地縱深發展.如同當初地暖市場形成一樣,由點帶線,最后形成全面,遍地開花。現水泥發泡施工,以北進黑龍江,西拓至邊陲新疆,所到之處用過都說好。那么明后兩年乃至今后幾年,勢必會形成工程應用的主導選擇,因此說發泡水泥施工技術,在我國地暖行業發展中是大有前途的,一定會占據地暖施工的半壁江山,要不了幾年甚至會形成一統天下的局面。

 
 

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