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    地暖工程的发展及其演变过程分析
    发布者: 发布时间:2010-10-27 阅读:272

    摘要:时代进步,科学发展,反映在各个领域.地暖行业亦是如此。虽然地暖产业在我国起步较晚,但普及较快。 无论是材料还是施工技术,都发生着新的更科学合理、更节能环保、更便捷、更规范的革命。发泡水泥技术应用在地暖施工中,将彻底解决多年来,“地暖人”对填充保温层用苯板的使用顾虑,笔者现将近年来在应用中,所积累的一些体会,与大家进行交流。
        关键词:地暖施工、发泡水泥、节能、环保。
     
        在我国地热采暖的兴起,时间虽然不长,但发展很快,由不认识到认识。由不规范到规范。而且地热采暖从材料到施工,不论材质的提高,或施工质量的提高,都有了飞跃的发展,特别是新的、好的工程材料,和先进的施工技术,经过几年的发展,由低级到高级,有粗放到精细正发生着主流变化。预示着地暖行业,将进一步规范有序,发泡水泥有着极其广泛的应用范围。
    一,在地暖工程中
        发泡水泥在地暖保温隔热中的推广使用,已由点带面,现在已发展到逐步普及阶段。预示着发泡水泥,以其无可比拟的保温性能,和结构层的附着性能,及方便施工,环保,节时,增效等诸多功能的优越性,必将替代聚苯乙烯(苯板)等其它隔热材料.这在当今地暖市场,以显现其明显的优势。韩国,十几年前就全部采用发泡水泥做地暖隔热处理和墙体楼顶的保温使用。而且早已淘汰苯板在此使用。而近两年国内地暖施工,采用发泡水泥技术,也正被认同。在北方沿海城市大量采用。达到了很好的效果。
    原有采用苯板所做的隔热层1—2年使用后,以显现出缺陷,因长时间的踩踏,承载受力后逐渐形成下沉,特别是经装修使用1—2年后原饰面地面下沉、裂缝5—10mm大有发生,甚至严重时还会对供热管造成损坏而漏水,但采用发泡水泥做隔热层,则完全不会产生此种现象,因发泡水泥的压缩强度高于苯板,所以优势十分明显,现以表说明。

    两者比较如下表所示:
    序号 性能 聚苯乙烯泡沫板 发泡水泥
    1 导热系数 0.042W/m.k 0.087W/m.k
    2 抗压强度 1.1—2kg/c㎡ 840kg/c㎡
    3 密度 ≧20kg/立米 400—600kg/立米
    4 可燃性 容易燃烧,遇火熔化且燃烧时释放有毒气体 不燃烧,不变形
    5 承载能力 承载能力低,安放重负荷家具时地面易被压裂 承载强度1.2Mpa,不会因压重物而开裂
    6 耐久性 易老化,保质期6年,通常一年后会变形出现地面沉降或裂缝,在60℃时马上变形老化 报质期50年,与填充层寿命相同,遇热不变形
    7 环保性 有异味,含有有害健康的挥发物,易产生化学污染 与浇筑楼板一样的水泥,无异味,无挥发物
    8 填充层裂纹倾向 成块的苯板施工时会造成缝隙,且地面有空谷出现,易产生裂纹 整体机械化施工,不产生裂缝,与填充层相融性好,开裂倾向小
    9 隔音性能 因为苯板密度太低,面层上有人踩踏会有空洞的声音 整体隔音效果好,吸音能力可达0.09—0.19﹪
    10 填充层要求 因笨板较松软且易受压变形,所以填充层需要加厚,需大于40㎜,否则会断裂 填充层和隔热层结合为一体,整体强度高所以填充层厚度只需30—40㎜
    11 找平层 建筑地面一般需找平后才能铺设苯板 无需找平层,发泡水泥本身找平
    12 施工工艺 工艺繁琐,固定管路的U型卡丁易脱出,需要PE镀铝膜和钢丝网 施工工艺简单,管道固定牢固,可以机械化施工
    13 施工速度 现场施工大约100㎡时需用时一小时 现场浇筑100㎡时只需要5分钟
    14 经济性 施工费及材料费较高但无须设备投资 施工简单,材料便宜,但一次投资较大
    15 工程质量 绝热层分几种不同的材料层层重叠,不能成为一个整体不能保证工程质量 绝热层和填充层都是水泥制品,具有相同的使用寿命,质量有保证
    16 重量
    (㎏/㎡) 填充层 绝热层 管 总重量 填充层 绝热层 管 总重量
      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:发泡水泥更适宜用于地暖隔热层,其综合性能远高于苯板。所以在《地面辐射供暖技术规程》JGJ142-2004条文说明中明确指出:“该材料具有承载能力强、施工简便、机械化程度高的特点,适合大面积地面供暖系统。
    采用发泡水泥作为地暖隔热材料使用,更主要解决了隔热层与楼板基面之间结合附着性能大大提高,过去大多数地暖施工中所采用苯板做隔热层,不能与原基面很好的结合,更没有有效的附着力,而造成脱层、空鼓、龟裂等弊端。而采用发泡水泥体,作为保温隔热层,使发泡水泥隔热层可与原楼板细小凸凹不平的基面填平,并可抓实,抓牢形成强有力的附着性能。施工后可做到使原由面层基本达到水平程度,给下道工序施工面层时带来方便,并可保证面层薄厚均匀而达到整体效果。
    其优势、特点显而易见,从论理论数据显示,到大量实践证明,发泡水泥具有良好绝热,保温,隔音体,轻承载等性能,优于其它轻质实心塑料膨化珍珠岩,陶粒,石棉制品等保温材料。具有操作简便,机械化程度高,节时,省工,机械垂直管道运输,大大提高了工程进度.较其它方式可提高5-8倍工效。 优势在于此技术应用了水泥发泡机作业使其施工速度非???,且单位时间完成的的工程量大,现以表说明水泥发泡机的主要技术参数:

    发泡机主要技术参数
    型号
    参数 FP25A FP30
    发泡水泥输送量(立/h) 20~25 25~30
    主电机功率(kw) 22 23.5
    搅拌槽容量(L) 570 570
    最大输送距离(m) 水平800 水平800
     垂直120 垂直120
    搅拌机上料高度(mm) 1100 1100
    主机质量(㎏) 1460 1460
    主机外型尺寸 长*宽*高(mm) 2170*1500*17600 2170*1500*1760
    搅拌机外型尺寸 长*宽*高(mm)   1840*710*1470 1840*710*1470
    给料机外型尺寸长*宽*高(mm) 4000*760*830 4000*760*830

    现在市面上多见的发泡剂有动物性、植物性、混合性三种,其中无论是韩国进口还是国产的都以植物性居多,这主要是因为植物性发泡剂配方相对好研发一些,同时成本较其他发泡剂要低的原因。在实际施工中应该看到动物性发泡剂由于采用动物蛋白为主要原料,其泡沫强度、均匀度均优于同类产品。笔者以(以动物性HF30水泥发泡剂为例)做如下解释:

    项目 参数
    比重(㎏/l) 1.06
    PH值
    6.8-7.2
    无机含盐量 ≤0.5%
    吸收率 ≤40%
    色泽 ≤50
    使用温度(℃) ≥5
    耗用量(㎏/㎡) 0.35-0.45
    安全性 化学性质稳定,无毒,无味,不燃烧
    外观 浅黄色透明油状液体

    本文章所讲“重点”发泡水泥实验性能参数如下:

    发泡水泥实验性能参数
    项目 性能参数
     400㎏/立 450㎏/立 500㎏/立 550㎏/立 600㎏/立
    体积密度值(㎏/立) 380-420 430-470 480-520 530-570 580-620
    抗压强度(Mpa) 7天强度 ≥0.6 ≥0.8 ≥1.2 ≥1.6 ≥2.0
     28天强度 ≥0.8 ≥1.0 ≥1.6 ≥1.8 ≥2.3
    导热系数(W/m.k) 0.085-0.088 0.090-0.097 0.145-0.175 0.193-0.200 0.213-02.230
    发泡剂用量(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

    发泡水泥除用于地暖工程中,还用其他多种用途:
    二、工程方面
    1)地下回填:
    2)地 基:主要用于补偿地基、道路、桥梁、隧道、大型构筑物的填层。
    3)挡 土 墙:主要用于公路护坡、路基、河岸、港口。主要用作港口的岸墙。三、园林方面
    1)用泡沫混凝土制成轻质假山,盆景
    2)轻质水上漂浮制品,如漂浮景观、植物、假山等
    3)发泡彩色装饰园艺孤儿陶粒、仿木材料等
    四、工业方面:
    1)管道保温:管道的保温层
    2)耐火应用:这是泡沫混凝土应用较为成功的领域。主要用于炉窑现浇保温层、喷涂保温层、耐火保温砖等。
    3)化工应用:储罐底脚的支撑,将泡沫混凝土浇注在钢储罐(内装粗油、化学品)底脚的底部,必要时也可形成一凸形地基,这样可确保整个箱底的支撑在焊接时处于最佳应力状态,这一连续的支撑可使储罐采用薄板箱底。同时凸形地基也易于清洁。
    4)陶瓷工业:轻质泡沫陶瓷制品
    发泡水泥的发展应用情况:
      美国、英国、荷兰、加拿大等欧美国家以及日本、韩国等亚洲国家,充分利用泡沫混凝土的良好特性,将它在建筑工程中的应用领域不断扩大,加快了工程进度,提高了工程质量。近年来,我国越来越重视建筑节能工作,随着与建筑节能有关政策的实施,节能材料倍受欢迎。泡沫混凝土以其良好的特性,在我国应用得到快速发展和应用,年增长率约在8%以上,成为大规模的新型保温材料。应用情况归纳如下:
    一>建筑保温节能方面的应用 这是泡沫混凝土目前最主要的用途。因其内部存在大量封闭气孔,而气孔内有大量的空气存在,空气的导热性能是很差的,其导热系数约为0.02 w/m.k,所以大大降低了它的导热性能,又因气孔互不连通呈封闭状态,不能形成空气的对流循环,同时砼内部被气孔所隔离,而且各球形气孔为固化的水泥浆膜包围,界面增加对热能穿透能力形成很大阻力,使其具有优越的保温性能。
    1) 屋面保温隔热:现浇泡沫混凝土屋面,节能屋面构造一般包括结构层、保温层、找坡层、找平层和防水层。泡沫混凝土应用于屋面保温隔热施工是采用现场浇注的方法,将保温层、找坡层、找平层合三为一,简化保温层施工工序,与混凝土屋面结成一个整体。也可制成泡沫混凝土屋面保温板、砖;
    2) 地面保温隔热:现浇地暖隔热层,地面保温板
    3) 墙体保温隔热:现浇、喷泡沫混凝土墙体保温层,泡沫混凝土砌块
    4) 复合墙板:在框架结构中用作隔热填充墙体或与薄钢板制成复合墙板。

     更主要是,现在人民生活质量大提高,科技知识的普及,人们越来越重视环保,卫生,用苯板做隔热层,在供暖时聚苯乙烯(苯板)会随着温度的升高,残留体苯和烃烯等都会随之而升高,特别是冬季采暖时,门窗封闭严,空气流动性很差,室内空气得不到置换,势必会对人体造成一定危害。而采用发泡水泥则不然,水泥无需论述,而发泡剂原料载体为动、植物脂肪酸,合成体为水溶性,故为安全环保卫生产品,不会对人体造成危害。这也是人们所关注的重要选择因素。
        通过对水泥发泡技术的探讨、研究和大量实践,所得出的结论,不论是在隔热、附着、承载、环保卫生等性能,都大大优越于其它保温隔热材料,特别适合大工程,高楼层的方便、快捷的现场制作施工。
        特别是在地暖铺装施工完成后,如采用砂浆机管运输砂浆,混凝土,作为充填层极显其优势,可免去搅拌,提升料斗车的人工装卸等繁琐笨重的劳作之苦,节省人力,工时,提高工程进度。真是多、快、好、省,何不乐乎。
        千好、万好,最主要是在施工中应用好,在普及中宣传好,市场开发应用是关键。通过近两年实践的工程实例,我公司真是受益非浅。不但取得了较好的经济效益,更主要在实践中积累了大量的工程施工经验,比较成熟的程控操作要领。给今后的施工打下了良好的基础。
        我们乐观的看到,水泥发泡在地暖施工领域的应用正如火如荼的开展,大有蔓延开来之势。应该看到两年前还只是局限少数几台设备,在山东沿海几个城市少量工程中使用该项技术,但从去年乃至今年,确又有几十台机器设备投入到地暖施工当中,现已形成由沿海到内地纵深发展.如同当初地暖市场形成一样,由点带线,最后形成全面,遍地开花。现水泥发泡施工,以北进黑龙江,西拓至边陲新疆,所到之处用过都说好。那么明后两年乃至今后几年,势必会形成工程应用的主导选择,因此说发泡水泥施工技术,在我国地暖行业发展中是大有前途的,一定会占据地暖施工的半壁江山,要不了几年甚至会形成一统天下的局面。

     
     

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