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浅析玻化微珠碳纤维保温砂浆的应用可行性

更新时间:2009-03-28

1 研究背景

随着我国经济的飞速发展,人们对建筑居住舒适度的需求持续增加,我国建筑能耗在进入21世纪后大幅上升,目前建筑能耗已占全国总能耗的30%[1]。围护结构的耗热量占据了建筑采暖热耗的三分之一以上,通过对围护结构设置科学的保温措施,节能的效果非常显著[2]

我国自1997年开始强制实行建筑节能,2000年年底,全国既有建筑中住宅建筑面积就有44.1亿平方米。但是满足JGJ 26—1995《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》要求的只有1.8亿平方米[3]。目前全国大部分地区公共建筑和居住建筑执行节能65%设计标准,北京等部分省市执行更高的节能75%设计标准[4]。但是建造时没有采取节能措施的既有建筑,需要通过节能改造,满足现行国家规范的要求,才能实现降低建筑能耗的目标。

 

表1 加入碳纤维后的玻化微珠保温砂浆性能指标

  

项目技术指标DBJ 50—103—2010《无机保温砂浆应用技术规程》要求干表观密度(kg/m3)导热系数(W/m·K)抗压强度(kPa)压剪粘结强度(kPa)300 0.065 1200 450≤330≤0.070≥500≥80

 

表2 墙体热工性能

  

各层材料名称厚度mm导热系数W/(m·K)修正系数修正后导热系数W/(m·K)蓄热系数S W/(m2·K)修正后蓄热系数S W/(m2·K)热阻值R(m2·K)/W热惰性指标D=R·S耐碱玻纤网格布,抗裂砂浆0.930 5 1.00 11.370 11.370 0.005 0.06 40 1.15 0.075 0.065 1.500 0.930玻化微珠碳纤维保温砂浆烧结多孔砖水泥砂浆涂料保护层合 计墙主体传热阻(m2·K)/W墙主体传热系数W/(m2·K)改造前墙主体传热系数W/(m2·K)1.725 0.92 240 20 2 307 0.580 0.930 1.000—1.00 1.00 1.00—0.535 0.580 0.930 1.000—7.920 11.370 0.009—7.920 11.370 0.009—0.414 0.022 0.002 0.978 3.28 0.24 0.00 4.50 R0=Ri+∑R+R e=1.138注:R i取0.11,R e取0.05 K=1/R0=0.88 K=1.658

 

表3 指标对比表

  

材料种类导热系数(W/m·K)抗压强度(kPa)压剪粘结强度(kPa)价格(元/吨)玻化微珠碳纤维保温砂浆0.065 1200 450 3000玻化微珠保温砂浆0.065 1100 350 3800聚苯颗粒保温砂浆0.055 1100 280 7800

目前,建筑行业所用的保温材料主要分为有机保温材料和无机保温材料两类。聚苯乙烯、硬泡聚氨酯等有机保温材料的缺点是容易老化、耐火性能低,导致使用寿命达不到设计要求,引起不同程度的室内外环境污染,增加建筑火灾隐患[5]

而以岩棉板、玻璃棉、膨胀珍珠岩为主的无机保温材料保温效率低且强度不够,容易在温度应力作用下开裂,影响建筑物使用寿命[6]。其中相对开裂率低的玻化微珠作为一种具有高性能的新型无机轻质绝热材料[7],化学性质稳定,吸水率小、绝热性能好、抗老化,适应高低温变化等优点,成为无机保温砂浆的首选材料。但是这种保温砂浆最突出问题是收缩应力高却强度低,耐候性差[8],自身耐久性差。

基于保温砂浆的特性,可以利用纤维材料对砂浆强度的提升作用,将玻化微珠与碳纤维混合,研制一种适用于现有建筑墙体节能改造和新建建筑节能的保温砂浆,为建筑节能的推广提供有力保障。

2 砂浆性能分析

[2]孙亚飞.节能建筑外墙保温材料的应用研究[J].四川建筑科学研究,2009(6):244~247.

根据如表1所示实验测定的玻化微珠碳纤维保温砂浆导热系数,使用天正建筑节能分析软件TBEC,模拟将这种材料应用于湖南省永州市一栋3层的私人自建住宅楼节能改造时,将保温砂浆涂抹在外墙内侧,构成外墙内保温系统时的效果。表2展示了软件分析结果,证明墙体在使用40mm厚的玻化微珠碳纤维保温砂浆后,传热系数降低了47%。

2.3 数据处理 利用Excel 2010对试验数据进行处理,对每个地块各深度层面处的3个土壤样本的有效试验数据取平均值,用Origin2007进行分析和图标的制作。

在中国,宠物狗最迟在唐代出现,小型观赏犬已经成了贵妇圈的宠物,描绘唐朝贵妇生活的周昉《簪花仕女图》便画了两只小巧玲珑的宠物犬。这种小型观赏犬叫作“拂菻狗”,唐初从高昌传入,“高六寸,长尺余,性甚慧,能曳马衔烛,云本出拂菻国。中国有拂菻狗,自此始也”。又称“猧儿”,极其名贵,只有宫廷贵妇才养得起。

2017年2月,住房和城乡建设部发布建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划(建科[2017]53号),提出在十三五期间实施既有居住建筑节能改造面积5亿平方米以上,完成公共建筑节能改造面积1亿平方米以上。因此建筑节能市场对适宜在已有建筑使用的节能材料、节能技术有着迫切需求。保温性能优良,施工简便,性价比高的玻化微珠碳纤维保温砂浆,为建筑领域既有建筑节能减排政策推行提供有力的技术保障,并可以通过产品生产与工程应用,具有良好的经济效益与社会效益,在节能改造市场上具有广阔的应用发展前景。

3 技术经济分析

[1]张海军.建筑节能现状及建筑节能新技术[J].中国建设信息,2010(19):64~65.

2.2.3.1 危害症状。初期仅在叶片两面散生浅黄色长形至卵形褐色小脓疱,后小疱破裂,散出铁锈色粉状物,即病菌夏孢子;后期病斑上生出黑色近圆形或长圆形突起,开裂后露出黑褐色冬孢子(图3)。

[3]邹瑜,郎四维,徐伟,李正,汤亚军,张婧,王东旭 .中国建筑节能标准发展历程及展望[J].建筑科学,2016(12):1~5+12.

玻化微珠碳纤维保温砂浆的施工方法与普通抹灰没有差异,技术难度低,施工简便。材料本身可以与墙体紧密结合,施工工期短,尽可能减少节能改造对既有建筑使用的影响。水泥价格为600元/吨,粉煤灰为7000元/吨,碳纤维为170000元/吨,树脂胶粉为24000元/吨,玻化微珠为1000元/吨,当水泥53%、粉煤灰6%、碳纤维0.3%、树脂胶粉0.6%、玻化微珠颗粒41%,水灰比为5:8时,综合人工费、机械费、利润和税费,市场售价在每吨3000元左右,对比现在市场上流行的聚苯颗粒保温砂浆和玻化微珠聚丙烯纤维保温砂浆,依然在市场上具有价格和性能优势,详见表3。

4 结束语

通过对整栋建筑进行节能分析,外墙平均传热系数为0.96W/(m2·K),满足JGJ 134—2010《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》外墙平均传热系数小于1.0W/(m2·K)的要求。

参考文献:

(1)低耦合度—高经济发展水平型(L—H)。罗源县的经济发展水平较高,人均GDP达到60 197元,但耦合度较小,仅为0.090 8。这类地区在经济发展过程,应注意与邻域经济的协调发展,促进区域资源的流动,实现和谐发展。

制作玻化微珠碳纤维保温砂浆的原料包括普通水泥、粉煤灰、碳纤维、树脂胶粉、玻化微珠颗粒,都可以通过工业化生产,均具有稳定、可靠,无毒的特点。建设方可以自行购买材料进行现场配置、加工,或是购买工厂的预拌料,然后在现场使用搅拌叶片转速45±5r/min的单轴卧式搅拌机,或者让工人手工搅拌亦可。先将砂浆材料搅拌一分钟,再加水搅拌3分钟,即可获得施工所需玻化微珠碳纤维保温砂浆。

碳纤维分布在玻化微珠保温砂浆中,填充了砂浆中的空隙,一方面使保温砂浆的收缩率大为降低,提升砂浆抗裂能力;另一方面可以起到加强筋的作用,从而使其抗折强度能够有较大幅提高。当水泥53%、粉煤灰6%、碳纤维0.3%、树脂胶粉0.6%、玻化微珠颗粒41%,水灰比为5:8时,制作保温砂浆试块,通过实验得出表1所示性能指标,通过与规范要求进行对比,验证砂浆符合要求。

班会主题要堆迭累加。荀子在《劝学篇》中说过:“不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。”意思是说如果我们不从一点一滴的小事做起,就难以成功。开一次成功的主题班会固然重要,但更重要的是如何将主题班会的成功经验积累起来,为自己或者他人今后的班主任工作提供借鉴。这不仅是为班主任自身的工作积累“财富”,也为其他老师提供了可以复制的工作经验。

节能改造施工时,先清除墙体内侧原有装修面层,取保温砂浆涂抹不少于两遍,每遍施工厚度不超过10mm,每遍连续施工并压实赶平,两遍施工时间间隔不少于24h,涂抹完毕就完成墙体节能部分的施工,然后再在保温砂浆基础上进行面层装修就能将墙体恢复原状。

[4]张泽平,王朋举,孙继红.浅谈建筑节能与可持续发展[J].科技情报开发与经济,2007(7):140~141.

[5]贾哲,姜波,程光旭等.建筑节能材料简述[J].建筑节能,2012(6):32~35.

[6]吴彻平.胶粒聚苯颗粒外墙保温系统及其抗裂性能研究[D].重庆.重庆大学,2013.

[7]曾亮,黄少文,胡欣,等.骨料级配对膨胀珍珠岩-玻化微珠保温砂浆性能的影响[J].新型建筑材料,2008(12):56~59.

和顺县的辐射水源井主要是远离河流集取地下水型,以小泉小水为水源的农村饮水安全工程,可通过实施水平辐射把漏失的泉水和未开发的散泉集中起来,增水效果十分明显,比如横岭镇的龙旺村、阳照村等,尤其适宜厚度较薄的含水层以及不易用渗渠开采的厚度薄、埋深大的含水层。主要优点:(1)山区辐射井水源工程多为引水工程,管理方便,运行成本较低。(2)集水范围大,含水层厚时可多层设置集水孔,此水水质优良且水量稳定,受季节影响较小。

[8]徐峰,徐乐,薛黎明.有机-无机复合型保温浆料的研究与应用[J].新型建筑材料,2009(2):57~61.

 
贺治宇,李欢
《门窗》 2018年第03期
《门窗》2018年第03期文献

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