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1、N EW BUILDIN G MA TERI ALS47大掺量粉煤灰防水隔热材料在屋面工程中的应用收稿日期:2002-11-12作者简介:牛福生,男,1974年生,矿物加工博士。地址:北京市学院路30号,电话:010-62333731。Water-proof Materials and Construction防水材料与施工1999(10):7-11.2叶青萱.新一代密封胶 端硅氧烷聚氨酯密封胶.中国胶粘剂,2001(8):34-36.3Mack,Helmut.Adhesion promoters Adhesives Age.Atlanta,Jan1998.4Mark Helmut.Choos
2、ing the Right Silane Adhesion Promoters forSMP Sealants.Adhesives&Sealants Industry,March 2002.5专利US-4645816.6Feng T a-M in,Waldman.Silylated urethane polymers enhanceproperties of construction sealants.Adhesives Age,Atlanta,Apr1995.7Patrice Lehmann,Robert RJohnston Chemical durability of silylatedp
3、olyurethane-basedformulations AdhesivesAge,Atlanta,Aug2000.8HuangMW,Handel R E.NewDevelopmentsinSilylated PolyurethaneT echnology.Adhesives Sealants&Industry,Feb 1999.9HuangMW,Johnston RR.Reactive Silane Intermediatesfor One-componentAdhesivesand Waterborne Systems.Eurobond,1999.10夏磊、陈立班、杨淑英.硅改性密封胶的
4、进展.广州化学,2000(2):59-65.11专利US-3632557.12夏磊,陈立班,杨淑英.密封胶发展新方向.化工新型建材,2001(12):14-18摘要:大掺量粉煤灰防水隔热材料是以废旧泡沫塑料为主要隔热单元,粉煤灰、水泥、外加剂等为主要材料制成的具有结构自防水功能和保温隔热功能的材料。采用倒置式屋顶结构和经过10年抗老化考验的ARPE材料作为多层设防的柔性防水层,与大掺量粉煤灰防水隔热材料一起组成刚柔结合的复合防水结构,在屋面工程中取得了良好的应用效果。工程造价低于同类隔热防水材料屋面工程造价。关健词:粉煤灰;防水隔热材料;倒置式屋面;结构自防水中图分类号:TU57+6,TU55
5、+1文献标识码:B文章编号:1001-702X(2003)02-0047-03牛福生1,万林海2,倪文1(1.北京科技大学土木与环境工程学院,北京市100083;2.华北水利水电学院,河南省 郑州市450008)0前言长期以来,屋面的隔热保温性能一直被人们忽略,随着对建筑舒适性要求提高和能源危机的临近,人们开始关注建筑能耗和居住环境。据统计表明,建筑能耗通常会占到总能源消耗的15%18%,而建筑屋面能耗则占到建筑能耗的30%40%1。另外,若建筑屋面的隔热保温性能得到有效改善,同时会因采用隔热材料的刚性自防水结构,使建筑屋面的防水性能得到极大提高,反之屋面的防水性能提高又会改善建筑屋面的隔热性
6、。经过近些年的研究,建筑防水隔热材料的开发技术虽然取得了一些进展,但由于受施工工艺、材料价格等因素制约,而无法实现在普通建筑物上大面积施工。如采用挤压聚苯乙烯保温防水材料和水泥聚苯板倒置式保温防水材料通常的工程造价高达8095元/m2,一些特别重要的建筑防水隔热施工采用铝质金属材料更是高达100200元/m2 2。而采用传统的“三毡四油”、“二毡三油”不仅因为沥青、油毡质量参次不齐,而且沥青和油毡会在施工中和使用过程中,继续对大气环境造成污染。因此,积极有效地研制出优良的屋面隔热防水新材料,不仅有利于提高屋面防水性能,改善室内居住环境,同时可节约能源,降低建筑物的使用成本。1大掺量粉煤灰防水隔
7、热材料1.1材料构成及特点大掺量粉煤灰防水隔热材料是以粉煤灰胶凝材料为主体(质量约占80%),以废旧泡沫塑料为轻集料(体积约占 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd.All rights reserved.新型建筑材料2003.248表1 大掺量粉煤灰防水隔热材料性能测试结果项 目标 准 要 求实测值隔热主层体积密度/(kg/m3)737727抗折强度/MPa1.01.6抗压强度/MPa1.21.2导热系数/W/(m.k)0.1030.103抗冻性(15次)无裂纹、脱皮、剥落等损坏现象合格抗渗性(7 d)顶面水浸泡7 d,顶底面不渗水
8、、不潮湿合格可燃性不燃合格质量稳定性25,浸水168 h再烘干质量变化率 0.1%合格体积稳定性25,浸水168 h再烘干质量变化率 0.1%合格防水材料与施工Water-proof Materials and Construction70%以上)制成的具有防水隔热功能的绿色建筑材料。与以往屋面工程材料相比具有以下特点:(1)原料来源广,节能利废率高。粉煤灰为电厂主要的固体废弃物;而泡沫塑料则为包装材料产生的废弃物,产生量大、难降解、利用率和利用量小、污染环境,合理利用,利国利民。(2)独特的斜面式设计。一是斜面式设计会使保温块 微膨胀砂浆 保温块在挤压作用下结合更加牢固,保温块砌筑后能够形成
9、具有一定预压应力的整体,可有效地防止屋面热胀冷缩时沿接缝处开裂;二是减小砌缝砂浆的冷桥作用。(3)隔热自防水效果好。主要材料中,泡沫塑料的气孔均为闭孔结构,具有良好的憎水隔热性能;而粉煤灰中存在大量的空心微珠及蜂窝状体,因空心微珠在常温下多处于半真空状态,因此粉煤灰与其它无机材料相比,具有很低的导热系数。1.2质量指标及测试结果本产品质量指标及检测方法主要参照国家建筑材料测试中心采用的G B/T10699-1998和G B 8001-87,其有关质量标准及测试结果见表13。1.3生产工艺为避免在大面积屋面施工中出现微裂缝而导致抗渗性能降低,通常大掺量粉煤灰防水隔热材料先由工厂生产加工成斜面式块
10、型,然后运输到所要施工的工地进行屋面工程的铺砌,工艺流程如图1所示。图1大掺量粉煤灰防水隔热材料生产工艺流程1.4施工工艺大掺量粉煤灰防水隔热材料屋面结构如图2所示。图2屋面结构施工示意(1)预先将屋面基层清扫干净,适量的水润湿基层后,用14的水泥砂浆进行找坡(1 2)处理,厚度约20 mm,其目的是为了使防水材料更紧密接触,避免防水层受到硬性破坏。(2)铺贴无纺布和ARPE材料(抗老化厚质塑料薄膜)进行预防水。第1层无纺布直接铺贴于找平层上,无纺布与找平层之间采用配套胶粘剂点粘贴,粘贴点经、纬向相对距离均控制在800 mm以内。无纺布搭接处留有100 mm搭接边,也以相距800 mm点粘贴。
11、铺贴ARPE材料可采用40 mm、60mm和100 mm不同幅宽,一般工程不多于2道接缝。ARPE材料的接缝处以150 mm宽度接缝,并将胶粘剂满贴压实,不留缝隙。在搭接处上方刷涂氯丁胶水溶性沥青防水涂料,微干后铺贴第二、三层无纺布和ARPE材料。(3)在已作好的防水层上用13的砂浆将底层压实,其上选用相应保温块型进行一次铺砌完成。保温层应根据设计的坡度由高向低铺砌,待预留缝稍微干燥后用砂 水泥(石膏与高铝水泥配制的AN膨胀剂约占15%)为13的微膨胀砂浆进行接触缝处理。(4)特殊部位处理。如天沟、女儿墙、排水口等特殊部位必须进行附加层处理,ARPE抗老化高弹塑料薄膜这些部位应采用全粘贴方式,
12、用氯丁胶乳水溶性沥青防水涂料涂刷2遍,每遍0.5 mm厚;对不宜铺砌隔热块处理的部位,防水卷材表面涂刷防水涂料后,应在其上干撒细砂,实干后用13厚10 mm砂浆抹平压光。(5)屋面每天浇水23次进行养护。2工程应用实例及经济效益分析2.1工程应用实例为检验本材料的工程性能,我们相继在广西柳州、廊坊和北京地区进行了相当规模的屋面工程施工。实例1:柳州市某三层楼房,改造之前为T字水泥板隔热,两毡三油防水。改造后使用相同空调(海尔3200 W分体式空调)同样维持室内气温26,比未改造前每小时节电1.2kWh。实例2:廊坊某小学,新建二层建筑,屋顶为平面式设计,用14水泥砂浆找坡处理后,采用大掺量粉煤
13、灰防水隔热材料进行屋面工程施工,到现在材料无裂纹,无渗漏现象,夏 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd.All rights reserved.N EW BUILDIN G MA TERI ALS49掺高效减水剂的高强混凝土配制与施工控制刘继良(齐齐哈尔市建筑科学研究所,黑龙江省 齐齐哈尔市161005)0概述配制高强混凝土有多种方法,如采用高标号水泥加压振动和加压真空处理,选用优质高粘着力的活性骨料或活性掺合料,采用聚合物胶结料或高压蒸养工艺以及掺加高效减水剂等。我国近年来的成功经验表明,掺高效减水剂可以满足高强混凝土的强度、坍落度
14、、用水量以及改善混凝土工作性能的技术要求,并且具有操作方便、材料易得、设备简单、价格适宜、工艺可靠、便于推广等特点,是配制高强混凝土的有效途径。1用高效减水剂配制高强混凝土的特性1.1不用活性掺合料常用的活性掺合料有粉煤灰、磨细粉煤灰、硅灰、矿渣等。其中硅灰在配制高强混凝土中有特殊的增强效应,且能大大改善混凝土的多种物理力学性能。但在我国硅灰供应困难,包装运输费用大,价格偏高,且施工过程易引起二次污染和不易拌合均匀,拌合物的粘度大,坍落度损失也大,以致影响泵送和捣固等。1.2无需特殊工艺和复杂设备掺加高效减水剂配制高强混凝土,只需采用强制式搅拌机搅拌,按普通混凝土一般工艺和常规设备组织施工即可
15、。1.3不增加单方混凝土用水量高效减水剂具有显著的增塑和减水作用,能在降低用水量的同时增大坍落度,并改善混凝土的其它性能,使其具有低水灰比且保证水化完全,满足泵送施工的要求。1.4可以降低高强混凝土生产成本与采用硅灰配制C60高强混凝土比较,采用高效减水剂约可降低成本80元/m3。季高温时,屋顶温度达65 时,室内气温与室外阴凉处无明显差异(3032),可见本材料的防水隔热效果优良。实例3:北京某高校餐厅,旧房屋面修缮工程,具有屋面构造复杂、屋面附着抽风机、原设烟囱等,另外几个屋面形成高跨度结构,这都为施工带来了难度,也为材料提出了新的要求。据此我们采用了大掺量粉煤灰防水隔热材料与ARPE抗老
16、化高弹性塑料薄膜等复合防水技术,另外对特殊部位、节点采用氯丁胶乳水溶性沥青防水涂料与ARPE抗老化高弹性塑料薄膜进行多道防水技术进行施工,经实践证明效果良好。2.2经济效益分析按一般工程造价计算,挤压聚苯乙烯保温防水材料屋面为8090元/m2;水泥珍珠岩隔热、二毡三油防水屋面为5060元/m2;水泥聚苯板倒置式保温防水材料屋面为70元/m2左右;大掺量粉煤灰防水隔热材料与预设ARPE材料屋面为5060元/m2。由此可看出大掺量粉煤灰防水隔热材料屋面的工程造价费用较低。从使用寿命比较:卷材屋面使用寿命一般为810年,采用铝质金属防水材料虽然可以达到一级防水(20年),但其昂贵的造价很难大范围推广
17、应用,而大掺量粉煤灰防水隔热材料的使用寿命能达到50年以上,远远高于现行屋面工程一级防水的要求。3结语大掺量粉煤灰防水隔热材料与ARPE柔性防水材料结合使用,形成一层刚性结构自防水和三层柔性防水的组合。由于特殊的微膨胀、憎水和斜面设计,使大掺量粉煤灰刚性防水层不但具有结构自防水功能,还能阻挡100%的紫外线对其下面ARPE材料的照射,并可防止天气急冷、急热的变化对其产生的破坏作用,其中大掺量粉煤灰防水隔热材料层由于属于水泥类胶凝材料并经特殊处理,因此具有比一般混凝土更好的抗风化能力。本材料配合相应的施工技术,总造价低于现有其它倒置式屋顶结构的造价或其它高等级防水保温工程造价,因此,具有推广应用
18、价值。参考文献:1杨静.建筑材料与人居环境.清华大学出版社,2001.2李鹤立,宗祥康等.南京市房屋建筑墙体和房屋隔热保温结构的现状和对策.能源研究与利用,1997(3).3倪文,董涛.大掺量粉煤灰隔热防水材料的开发与应用.新型建筑材料,2001(4).收稿日期:2002-01-15作者简介:刘继良,男,1962年生,高级工程师。地址:黑龙江省齐齐哈尔市龙沙区民航路齐富便道145-1,电话:0452-2346614Chemical Building Materials化学建材摘要:介绍用高效减水剂配制的高强混凝土的主要特点、性能、材料选择和施工质量控制措施。提出了高强混凝土配合比设计的一般原则,及其配制的较适宜的水灰比、水泥用量、砂率等。关键词:高效减水剂;高强混凝土;配合比设计;施工控制中图分类号:TU528文献标识码:B文章编号:1001-702X(2003)02-0049-02 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd.All rights reserved.