北極熊超輕發(fā)泡水泥保溫材料及其外墻外保溫結(jié)構(gòu)體系的創(chuàng)新點(diǎn)
1、綜合指標(biāo)均良好：
當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究超輕發(fā)泡水泥材料的單位很多，目前干體積密度停留在200kg/m3左右、導(dǎo)熱系數(shù)0.06 w/m•k左右、抗壓強(qiáng)度0.3 MPa左右，當(dāng)密度進(jìn)一步降低時(shí)，容易塌孔、強(qiáng)度急劇降低，密度100kg/m3左右時(shí)，脫模都已經(jīng)很困難，更談不上能滿(mǎn)足外墻保溫工程的應(yīng)用。
北極熊超輕發(fā)泡干粉以特種水泥與其他無(wú)機(jī)材料、多種外加劑精確混拌的復(fù)合干粉加水?dāng)嚢韬蟮臐{體與專(zhuān)門(mén)研制的高分子聚合物發(fā)泡劑經(jīng)發(fā)泡劑生產(chǎn)的泡沫混和，硬化后形成低密度、低導(dǎo)熱系數(shù)且能夠滿(mǎn)足外墻保溫強(qiáng)度的保溫材料。通過(guò)改變超輕發(fā)泡水泥干粉和發(fā)泡劑的配合比，可自由的調(diào)整發(fā)泡漿體的流動(dòng)性、漿體粘度、漿體凝結(jié)時(shí)間和強(qiáng)度，從而成功開(kāi)發(fā)出干體積密度30~300kg/m3的超輕發(fā)泡水泥保溫材料，導(dǎo)熱系數(shù)0.33~0.08 w/m•k、抗壓強(qiáng)度0.013~0.68 MPa，解決了制作密度小、導(dǎo)熱系數(shù)低的發(fā)泡水泥難以成型和強(qiáng)度極低在工程中無(wú)法應(yīng)用的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了不燃和節(jié)能指標(biāo)雙達(dá)標(biāo)，使發(fā)泡水泥保溫材料實(shí)現(xiàn)了更好的發(fā)展。
2、 性能參數(shù)可依據(jù)需要自由調(diào)整：
傳統(tǒng)的發(fā)泡水泥采用向兩層砌體之間、模具內(nèi)、地面上灌注的施工形式，外墻外保溫施工傳統(tǒng)方法是制成保溫板材、墻體黏貼、表面抹防水抗裂砂漿的形式。
北極熊超輕發(fā)泡水泥/泡沫混凝土保溫結(jié)構(gòu)體系通過(guò)改變超輕發(fā)泡水泥干粉和發(fā)泡劑的配合比，可自由的調(diào)整發(fā)泡漿體的流動(dòng)性、漿體粘度、漿體凝結(jié)時(shí)間，從而將前述傳統(tǒng)的施工模式改為將發(fā)泡水泥漿體人工涂抹簡(jiǎn)易支模灌注于墻體上，硬化后抹防水抗裂砂漿，簡(jiǎn)化了工藝、提高了工效，幾乎沒(méi)有冷橋，形成幾十平方米一塊保溫大板，板整體性好。
3、 施工無(wú)需腳手架：
采用簡(jiǎn)易模板和外墻上模板兩側(cè)預(yù)埋螺栓的辦法，不依靠腳手架和既有建筑支撐支模板，現(xiàn)場(chǎng)澆注超輕發(fā)泡水泥漿體；漿體硬化拆除模板后，將預(yù)埋螺栓和抗裂防水聚合物水泥砂漿面層中的金屬網(wǎng)相連接，板間加設(shè)一定數(shù)量膨脹螺栓，預(yù)埋螺栓起到極為重要的承載作用，這樣形成一個(gè)和外墻墻體牢固結(jié)合的保溫體系。
4、窗口等拐角處施工便捷：
門(mén)窗口處保溫采用北極熊公司專(zhuān)利技術(shù)制作以抗裂防水聚合物水泥砂漿作為包覆外殼的板材，用膨脹螺栓固定于門(mén)窗口上，然后抹壓抗裂防水聚合物水泥砂漿，結(jié)合牢固、工藝簡(jiǎn)單。
5、采用該工藝外墻墻體無(wú)需找平。
6、 參數(shù)可調(diào)、成本可控：
根據(jù)不同需要，超輕發(fā)泡干粉和發(fā)泡劑有不同配方，可實(shí)現(xiàn)不同密度 、導(dǎo)熱系數(shù)、強(qiáng)度和單位成本；
7、單位成本低：
和其他基本達(dá)到節(jié)能指標(biāo)且不燃無(wú)機(jī)保溫材料相比，外墻外保溫單位成本較低。
一、北極熊公司超輕發(fā)泡水泥/泡沫混凝土保溫材料主要性能：（與目前市場(chǎng)上主要幾種外墻外保溫材料的對(duì)比）
1、導(dǎo)熱系數(shù)低：
眾所周知，導(dǎo)熱系數(shù)是衡量保溫材料保溫性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，導(dǎo)熱系數(shù)越低，保溫性能越好。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，眼下市場(chǎng)上常用：①有機(jī)保溫材料:標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定擠塑聚苯板的導(dǎo)熱系數(shù)≤0.03%w/m•k、膨脹聚苯板≤0.041% w/m•k；②無(wú)機(jī)類(lèi)保溫材料:珍珠巖保溫材料≤0.09% w/m•k、玻璃發(fā)泡板0.058～0.062% w/m•k、巖棉板≤0.044% w/m•k、一般水泥發(fā)泡板0.06～0.28% w/m•k。
北極熊超輕發(fā)泡水泥/泡沫混凝土0.035～0.056% w/m•k、密度40kg/m3的發(fā)泡體導(dǎo)熱系數(shù)≤0.035% w/m•k、密度80kg/m3的發(fā)泡體導(dǎo)熱系數(shù)≤0.04% w/m•k、密度110kg/m3的發(fā)泡體導(dǎo)熱系數(shù)≤0.045% w/m•k。從以上數(shù)據(jù)可以看出北極熊超輕發(fā)泡水泥與聚苯板導(dǎo)熱系數(shù)基本持平，優(yōu)于其他無(wú)機(jī)保溫材料。
2、 防火性能A級(jí)：
無(wú)機(jī)材料的優(yōu)勢(shì)比較明顯。巖棉、礦棉和玻璃棉等無(wú)機(jī)保溫材料防火阻燃性高，甚至不燃燒，完全可以達(dá)到《暫行規(guī)定》中的A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
北極熊超輕發(fā)泡水泥除了極微量外加劑外，幾乎為純無(wú)機(jī)材料，經(jīng)檢測(cè)達(dá)到A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
有機(jī)材料多為石油制品，不僅易燃，而且熱分解時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大量有毒物質(zhì)苯乙烯，對(duì)于有機(jī)材料來(lái)講防火性能是其致命傷。
3、干體積密度低：
在孔隙率大致相同的情況下，密度和導(dǎo)熱系數(shù)是成正比的，要求導(dǎo)熱系數(shù)越低，體積密度也越小。反之，體積密度越大，導(dǎo)熱系數(shù)越高。當(dāng)前外墻保溫?zé)o機(jī)材料普遍體積密度很大，故而導(dǎo)熱系數(shù)也很高，這樣的材料應(yīng)用于外墻保溫勢(shì)必成比例的增加保溫層厚度。如聚苯板導(dǎo)熱系數(shù)≤0.041% w/m•k，一般保溫層設(shè)計(jì)厚度為80mm厚；珍珠巖保溫材料≤0.09% w/m•k，為聚苯板的2.195倍，保溫層的設(shè)計(jì)厚度則應(yīng)為176mm，這在外墻保溫施工時(shí)是無(wú)法做到的。
現(xiàn)在歐洲已執(zhí)行建筑節(jié)能75%的標(biāo)準(zhǔn)，聚苯板的厚度都已達(dá)到300mm厚，北京今年也將執(zhí)行建筑節(jié)能75%的標(biāo)準(zhǔn)，因此千方百計(jì)降低外墻保溫材料的干體積密度，進(jìn)而同時(shí)降低導(dǎo)熱系數(shù)，無(wú)疑是無(wú)機(jī)外墻保溫材料的發(fā)展方向和艱巨任務(wù)。
北極熊超輕發(fā)泡水泥干體積密度僅高于膨脹聚苯板，遠(yuǎn)低于任何其他無(wú)機(jī)保溫材料。
4、抗壓強(qiáng)度較低：
經(jīng)國(guó)家建筑材料監(jiān)督檢測(cè)中心檢測(cè)的北極熊超輕發(fā)泡水泥抗壓強(qiáng)度檢測(cè)值如下：
從以上數(shù)據(jù)看，北極熊超輕發(fā)泡水泥抗壓強(qiáng)度低于珍珠巖保溫材料、玻璃發(fā)泡板，在干體積密度大體相同情況下高于巖棉保溫板。
5、 使用壽命與建筑物同壽命：
北極熊超輕發(fā)泡水泥/泡沫混凝土為無(wú)機(jī)材料，從建筑保溫材料的使用壽命上看，無(wú)機(jī)保溫材料有很大優(yōu)勢(shì)。無(wú)機(jī)保溫材料外墻保溫系統(tǒng)可與建筑物同壽命。然而，有機(jī)保溫材料的使用壽命則相對(duì)較短，以聚苯板為例，其使用壽命為15～20年，對(duì)于設(shè)計(jì)使用年限為50～70年的普通建筑物來(lái)說(shuō)，若使用聚苯板做外墻保溫，將意味著同一建筑物壽命期內(nèi)需做數(shù)次外墻保溫，這將是一個(gè)巨大的工程，所花的費(fèi)用也是無(wú)可估量的。
6、 透氣性能強(qiáng)：
透氣性能也是一項(xiàng)衡量保溫材料保溫性能穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。透氣性是指水蒸汽擴(kuò)散阻力。如果外墻外保溫系統(tǒng)透氣性不好，水汽擴(kuò)散受阻，將阻礙墻體向外排濕，影響飾面涂料的顏色，而且還會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，使涂膜鼓泡、脫落。另外，還會(huì)導(dǎo)致墻身含濕量逐步增加，使節(jié)能達(dá)標(biāo)的外墻外保溫系統(tǒng)受阻，造成室內(nèi)空氣混濁，且不適合人居住。與此相反，北極熊超輕發(fā)泡水泥以及傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)類(lèi)保溫材料玻璃棉、巖棉、礦棉制品等，具有較大的水蒸汽滲透率，將顯著改善人居環(huán)境。
二、北極熊新型外墻外保溫結(jié)構(gòu)體系優(yōu)勢(shì)：
以超輕發(fā)泡水泥復(fù)合干粉、防水快硬型聚合物水泥砂漿為主材的北極熊新型外墻外保溫結(jié)構(gòu)體系優(yōu)勢(shì)明顯。北極熊超輕發(fā)泡水泥/泡沫混凝土不僅具有聚苯板等有機(jī)保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)低和干體積密度小的優(yōu)越特性，同時(shí)又和其他無(wú)機(jī)保溫材料一樣具有A級(jí)防火性能、使用壽命和建筑物同步、透氣性好的特性，可以說(shuō)它兼有了無(wú)機(jī)和有機(jī)保溫材料的多種性能。但美中不足的是，由于密度的大幅降低，這也導(dǎo)致了抗拉粘結(jié)強(qiáng)度降低。國(guó)家建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50411-2007文件中4.2.3對(duì)粘結(jié)材料的粘結(jié)強(qiáng)度提出了明確要求，規(guī)范所指的保溫材料為膨脹聚苯板和膠粉聚苯顆粒保溫砂漿，前者為有機(jī)材料、后者為有機(jī)、無(wú)機(jī)復(fù)合材料，它們與外墻的粘結(jié)是比較困難的，若保溫材料抗拉粘結(jié)強(qiáng)度低，會(huì)導(dǎo)致保溫材料不能和外墻牢固的結(jié)合，在這個(gè)體系中抗拉粘結(jié)強(qiáng)度指標(biāo)是至關(guān)重要的。根據(jù)北極熊超輕發(fā)泡水泥的眾多優(yōu)點(diǎn)和其抗拉粘結(jié)強(qiáng)度低的劣勢(shì)，本著揚(yáng)長(zhǎng)避短的方針，設(shè)計(jì)了以超輕發(fā)泡水泥為保溫芯材的一種新型外墻外保溫結(jié)構(gòu)體系。技術(shù)方案是先在外墻墻體上人工涂抹、機(jī)械噴涂或支模板灌注超輕發(fā)泡水泥保溫材料 待超輕發(fā)泡水泥保溫材料硬化后抹壓第一遍抗裂防水聚合物水泥砂漿 將第一層金屬網(wǎng)鋪設(shè)在中間 之后抹壓第二遍抗裂防水聚合物水泥砂漿 鋪設(shè)第二層金屬網(wǎng)于砂漿上 在混凝土外墻上釘水泥釘或安裝膨脹螺栓 將兩層金屬網(wǎng)綁扎或焊接于水泥釘或膨脹螺栓上 隨后再次抹壓抗裂防水聚合物水泥砂漿 最后做飾面層。這個(gè)結(jié)構(gòu)體系的主要優(yōu)點(diǎn)是：
1、基本無(wú)變形：
超輕發(fā)泡水泥保溫材料和外墻墻體同為混凝土材料，變形系數(shù)大致相同，二者結(jié)合較好。
2、整體性好：
超輕發(fā)泡水泥保溫材料可采用人工涂抹、機(jī)械噴涂或支模灌注，除了按設(shè)計(jì)要求留出伸縮縫和沉降縫外，形成一個(gè)粘結(jié)于外墻墻體上的幾十平方米的整體板塊，整體性較好，而其他外墻保溫材料是一小塊一小塊黏貼上的。
3、保溫能力強(qiáng)：
由于保溫層為現(xiàn)場(chǎng)整體施工，幾十平方米為一個(gè)板塊，板縫少，板縫采用高伸縮率的聚合物水泥防水涂料和低密度巖棉填縫，產(chǎn)生的冷橋相當(dāng)少，且由于超輕發(fā)泡水泥保溫材料本身導(dǎo)熱系數(shù)很低，所形成的外墻保溫體系保溫能力無(wú)疑是非常高的。
4、與外墻結(jié)合牢固可靠：
支模現(xiàn)澆時(shí)預(yù)埋于墻體上的金屬螺栓和分布于外墻墻體上的水泥釘或膨脹螺栓將超輕發(fā)泡水泥保溫層、兩層金屬網(wǎng)、抗裂防水聚合物水泥砂漿層所形成的幾十平方米的保溫大板塊和外墻墻體牢固連接在一起，并可視荷載適度增加水泥釘或膨脹螺栓的設(shè)置數(shù)量，以擬補(bǔ)抗拉粘結(jié)強(qiáng)度低的缺點(diǎn)，使保溫體系與外墻實(shí)現(xiàn)可靠地連接。
5、 保溫功能長(zhǎng)效可靠：
在外墻保溫面層抹壓抗裂防水聚合物水泥砂漿，縫隙采用高伸縮率聚合物水泥防水涂料摻加低密度巖棉填縫，對(duì)超輕發(fā)泡水泥保溫層進(jìn)行了有效保護(hù)，以防止潮濕空氣和水的滲入，從而防止保溫能力的降低和凍融破壞。
6、 施工效率高：外墻墻體無(wú)須找平，施工工藝簡(jiǎn)單，速度快、效率高。
7、 防火等級(jí)高：防火性能達(dá)到A級(jí)；
8、造價(jià)低：?jiǎn)挝辉靸r(jià)比其他能達(dá)到A級(jí)防火和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的外墻保溫體系要低。
9、 環(huán)保：
保溫材料生產(chǎn)和外墻外保溫結(jié)構(gòu)體系施工中對(duì)環(huán)境沒(méi)有什么影響、無(wú)廢渣產(chǎn)生。
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