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1、HF永久性复合保温模板项目建议书西北民族大学二0一三年年十月目 录一、项目立项背景与必要性二、HF永久性复合保温模板生产技术及性能三、HF永久性复合保温模板防火性四、HF永久性复合保温模板现浇混凝土建筑保温体系五、项目建设条件六、项目经济分析七、市场应用情况及推广前景八、项目实施方式九、附件1、HF永久性复合保温模板相关专利证书2、HF永久性复合保温模板企标及检测报告一、 项目立项背景与必要性我国建筑节能在现阶段普遍采用了粘贴聚苯板薄抹灰外墙保温系统，因此也引发的保温层开裂、脱落和建筑物火灾事故频发。国家在大力提倡节约资源和建筑节能的同时，日益重视对民用建筑保温材料的消防监管，要求建设工程应采
2、用燃烧性能为A级的保温材料。同时要求实现建筑外保温系统与主体结构同寿命，避免二次资源浪费，解决耐久性问题。亟需研发兼具高效保温、防火性能及体系耐久性，满足同寿命要求的建筑保温材料，采用建筑节能与结构及施工一体化技术解决问题。据此我们研制开发了各项性能优良的永久性微孔混凝土复合保温模板。HF永久性复合保温模板现浇混凝土保温结构体系是以HF永久性复合保温模板为永久性外模板，内侧浇注混凝土，外侧抹抗裂砂浆保护层，通过连接件将HF永久性复合保温模板与混凝土牢固连接在一起而形成的保温结构体系。该体系属于现浇钢筋混凝土复合保温结构体系，适用于工业与民用建筑框架结构、剪力墙结构的外墙、柱、梁等现浇混凝土结构
3、工程。 图1 永久性复合保温模板墙体结构HF永久性复合保温模板由聚苯保温板、轻集料微孔混凝土保温过渡层和外侧高强度硅钙面板，内侧粘结加强层及加强筋构成，产品具有质量轻、保温效果好、施工方便、防火性能好、无安全隐患，与建筑物同寿命等优良特性。HF永久性复合保温模板保温体系施工时，外侧以复合保温板为永久性外模板，将现浇混凝土墙体与永久性外模板浇注为一体，并通过“牛角”锚栓连接使其更加安全可靠，浇注完成后外模免拆，形成与结构一体化的墙体节能构造。满足建筑节能65%和与建筑同寿命的要求。该保温体系具有以下特点：1）设计施工技术简单，易于大面积推广应用。现浇混凝土框架（框剪）结构的承重结构形式不变，梁柱
4、及剪力墙仍按现行标准规范设计，设计标准和计算软件齐全，施工技术成熟，易于大面积推广应用。2）达到一体化技术要求，实现了建筑保温与结构同寿命的目的。将HF永久性复合保温模板与框架（框剪）结构的梁柱及剪力墙等现浇混凝土构件浇注在一起，并通过带“牛”角螺母的连接件牢固连接（抗拉承载力0.5Mpa），达到了同步设计、同步施工、同步验收的技术要求,实现了建筑保温与结构同寿命的目的。3）采用多层结构设计型式，具有较高的强度和良好的保温性能。HF永久性复合保温模板由挤塑保温板、加强筋、外侧高强硅钙板，内粘结增强层和微孔混凝土保温过渡层等组成，具有较高的力学强度，可直接做外模板使用，保温隔热性能良好，满足建筑
5、节能65%的标准要求。4）具有良好的防火性能。保温层内外两侧两个主立面被水泥基无机材料保护层包覆，在施工过程中可有效避免火灾现象的发生，建筑工程竣工后，保温层外侧水泥基无机材料保护层达30mm以上，防火性能大大提高。5）采用工程化预制形式，确保产品工程质量。HF永久性复合保温模板全部采用工厂化预制，在使用过程中，无造假可乘之机，杜绝了偷工减料现象的发生，在混凝土浇注过程中，对HF永久性复合保温模板的产品质量进行了现场验证，即可有效防止假冒伪劣产品用于建筑工程。6）.创造性的设置了微孔混凝土保温过度层，避免了抹面层空鼓、开裂等质量通病问题。 在HF永久性复合保温模板结构型式设计中设置了EPS颗粒
6、轻集料微孔混凝土保温过度层，缓解了保温模板因环境变化产生的应变，避免了抹面层空鼓、开裂等质量通病问题。7）.保温与模板合二为一，工程造价较低。HF永久性复合保温模板可直接用作现浇混凝土结构工程的外模板，将保温与模板合二为一，减少了施工工序和木质模板用量，无需在做其他保温处理，提高了施工效率，降低了工程综合造价。在西北民族大学和项目承建单位的共同推动下，HF永久性复合保温模板现浇混凝土建筑保温体系自2013年以来，在我省及山东进行了大量的实际工程应用，应用工程结构体系由框架结构、剪力墙结构扩展到砌体结构，应用工程从新建建筑扩展到既有建筑节能工程。应用效果良好，获得广泛认可。推动了我省建筑节能与结
7、构一体化技术的研究与应用。我省的HF永久性复合保温模板现浇混凝土建筑保温体系构造图集和HF永久性复合保温模板现浇混凝土建筑保温体系技术规程的编制计划已获准立项，编制工作正在进行中。二、 HF永久性复合保温模板生产技术及性能1.原材料选择1）保温材料选择B1级聚苯板作为HF永久性复合保温模板保温层材料。聚苯板导热系数小，抗压强度和抗冲击性能较高，吸水率低，抗老化性能优异，是目前一种较好的轻质保温材料。2）胶凝材料选取HF专用低收缩快硬硫铝酸盐复合水泥作为粘结加强层、粘结层、微孔混凝土保温过度层和加强筋的主要胶凝材料。水泥来源广泛、价格低廉、耐水性能好、强度高、耐久性优异。3）硅酸钙面板选取高强度
8、硅酸钙面板为保护层，进一步提高模板刚度、抗弯抗变形性和耐久性及防火性。4）EPS颗粒轻集料和玻化微珠选取EPS颗粒轻集料和玻化微珠作为微孔混凝土保温过度层的轻质填充骨料。5）胶粉 选取德国瓦克公司生产的5044N型号的胶粉，改善微孔混凝土保温过渡层与各复合层的粘结强度、耐水性等各项性能。6）外加剂为有效改善复合保温各层的物理力学性能，还掺加了减水剂、防水剂、高分子聚合物等外加剂。7）聚丙烯纤维 选用聚丙烯纤维用于微孔混凝土保温过渡层的增强，提高其抗冲击性能、抗弯载荷等力学强度。2.生产工艺及设备 1）HF永久性复合保温模板制备工艺HF永久性复合保温模板的制备过程主要包括：高强硅钙板及聚苯挤塑板
9、切割，开设凹槽，开孔，喷涂界面剂，铺设。浇筑微孔混凝土保温过度层。自然养护28天后出厂。复合保温模板制备工艺采用成组模预置板，整体浇注微孔混凝土料浆复合成型工艺。制备工艺主要包括：高强硅钙板及聚苯挤塑板切割，开设凹槽，开孔，喷涂界面剂，铺设。制备浇注微孔混凝土保温过度粘结层，低温干热养护，整体脱模码垛，覆膜包装养护。 2）HF永久性复合保温模板生产线设备HF永久性复合保温模板成套设备有西北民族大学和兰州海锋建材科技有限公司研发提供。主要由模板成组模成型车、微孔混凝土制备电子计量装置、搅拌浇筑抹平装置、各种板材的传送设备及切割机、二次加工设备等组成。料浆搅拌机采用自动配料、电子计量，自动化程度高
10、，计量准确；全套成型设备具有结构设计合理、生产操作方便、成型周期短、生产效率高、产品质量好等特点。复合保温模板可采用先进的工艺技术以实现机械化大规模生产，其生产线成套设备由西北民族大学和兰州海锋建材科技有限公司研发提供。全套生产线成型设备具有结构设计合理、生产操作方便、成型周期短、生产效率高、产品质量好等特点。2012年我们为兰州海锋公司设计建成了年产3万平方米复合保温模板示范性生产线。2013年为山东青岛玮玛固得新材料有限公司设计建设了年产100万平方米工业化生产线，在该生产线的设计中采用自动硅酸钙板切割钻孔机组、聚苯板燕尾榫开槽机组、移动式成组模成型车、微机自控配料预物理发泡搅拌制浆、可控
11、料浆浇注机、太阳能光电热远红外辐射组合式养护窑、自动整体脱模吊机、自动中隔板脱装吊机、模板整理移坯吊机、门式悬臂热塑膜包装机组等多项专利和自有工艺技术。实现了复合保温模板的机械化规模生产，满足了市场对一体化建筑节能保温材料的需求，促进了其在建筑保温工程的推广与应用。复合保温模板生产工艺流程见图2。胶凝材料粉煤灰EPS颗粒纤维水及外加剂空压物理制泡微机自控配料搅拌制浆移动成组模成型车高速搅拌浇注机光电干热养护聚苯板、硅钙板置入清理组模喷涂隔离剂成品堆放养护检测出厂板垛整理缠绕覆膜包装整体脱模回装 图2生产工艺流程 图3 兰州海锋公司复合保温模板生产线及产品 图4 民大兰州海锋建材科技有限公司示范
12、生产线3.产品标准及性能指标检测依据我省现行居住建筑节能设计标准、国家建筑施工模板安全技术规范（JGJ162-2008）和建筑节能与结构一体化技术要求。将制定兰州海锋公司企业标准HF永久性复合外模板（Q/LZHF003-2013）。HF永久性复合保温模板应满的具体技术指标如下：表一HF永久性复合保温模板性能指标项目单位性能指标要求值实测值模板面密度 kg/m24536微孔混凝土层导热系数W/(mk)0.140.12微孔混凝土层抗压强度MPa3.54.5微孔混凝土层与聚苯板的拉伸粘结强度MPa0.200.39抗弯荷载N20003200 聚苯芯板密度kg/m1820 聚苯芯板导热系数W/(mk)0
13、.0420.041 聚苯芯板燃烧性能B1级B1级模板干燥收缩值mm/m0.800.50 表二自保温结构体系性能指标三、HF复合保温模板防火性能1.耐火极限测试为验证复合有有机聚苯乙烯泡沫芯材的流态轻集料微孔混凝土复合体的耐火性能，2011年我们对山东嘉禾集团和甘肃张掖五色建材集团生产的流态轻集料微孔混凝土断热节能复合砌块进行了耐火极限试验送检，经四川都江堰国家防火建筑材料质量监督检测中心两次检测，均表明流态轻集料微孔混凝土具有卓越的隔热性能和防火性能。试验中央控制系统电脑显示：耐火3小时27分钟时炉内平均温度1149.46，试件表面平均温度16.26。试验结束后，将耐火构件吊出，可以看到受火面
14、流态轻集料微孔混凝土复合砌块部分水泥抹灰砂浆脱落，但复合砌块整体完好。用钢钎将其沿边开缝后才能破坏震出。从砸破的复合砌块结构看，靠受火面一侧的EPS泡沫板部分熔化挥发。靠背火面一侧的EPS泡沫板均尚未熔化。流态轻集料微孔混凝土基体仍保有较高强度，无粉化破裂现象。充分说明流态轻集料微孔混凝土基体材料具有极好的保温隔热和抗裂耐火性能。HF永久性复合模板无机层防护厚实超过30mm，其中微孔混凝土保温过渡层厚超过25mm，其具有更好的防火性你，耐火极限更长。2.燃烧性能测试 燃烧性能测试:GB8624-97版 A级（复合夹芯）06/12版 B1级HF永久性复合模板现浇混凝土建筑保温体系可满足新版建筑防
15、火设计规范GB50016-2013的新增建筑外墙和屋面保温条款（100m以下建筑采用B1级保温材料时无空腔建筑保温体系无机不然烧材料防护厚度大于30mm）的基本规定。四、HF永久性复合保温模板现浇混凝土建筑保温体系1. 复合保温模板热工计算复合保温模板建筑保温系统的热工的设计计算可依据民用建筑热工设计规范（GB50176-93）、公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）和严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准（JGJ26-2010）进行。复合保温模板总热阻应由各层热阻之和计取。设计例如采用70mm后复合保温模板（其中聚苯板厚45mm，微孔混凝土保温过渡粘结层厚20mm，硅酸钙板5mm）浇筑
16、200厚剪力墙墙体（双面计15mm水泥砂浆，计内外表面换热阻0.15 m2.K/W），算得墙体主断面传热系数0.61w/m2k，可能满足国家寒冷地区居住建筑65%节能对9层以上建筑外墙围护结构传热系数0.7w/m2k的限值要求，说明复合保温模板热工性能良好，适用于寒冷地区建筑墙体保温工程。2.复合保温模板墙体保温系统基本构造作法复合保温模板建筑保温系统的基本构造和作法如图6所示， 实际工程应用如图6。图6 复合保温模板建筑墙体保温系统基本构造复合保温模板建筑节能与结构一体化体系施工时，外侧以复合保温板为永久性外模板，将现浇混凝土墙体与永久性外模板浇注为一体，并通过“牛角”（蝶形螺母）锚栓连接使
17、其更加安全可靠，浇注完成后外模免拆，形成与结构一体化的节能构造。满足高效保温和耐久性与建筑同寿命的要求。复合保温模板建筑节能体系具有以下特点：1）设计施工技术简单，易于推广应用。现浇混凝土框架（框剪）结构的承重结构形式不变，梁柱及剪力墙仍按现行标准规范设计，设计标准和计算软件齐全，施工技术成熟。2）真正达到了建筑节能与结构一体化要求，实现了建筑保温与结构同寿命的目的。通过保温层与墙体结构同时设计、施工、验收，将复合保温模板与框架（框剪）结构的梁柱及剪力墙等现浇混凝土构件浇注在一起，并采用带有“牛”角（蝶形螺母）的连接件牢固连接（单件抗拉承载力0.5Mpa），安全可靠。3）采用不同特性材料，多层
18、结构设计型式，具有较高的强度和良好的保温性能。复合保温模板由中间聚苯保温板层、微孔混凝土保温过渡粘结层和外侧高强度硅钙面板，内侧微孔混凝土粘结加强层及加强筋等组成，具有较高的力学强度，可直接做外模板使用，同时保温隔热性能良好。4）具有良好的防火性能。聚苯保温层内外两侧两个主立面被微孔混凝土或硅酸钙板等无机材料包覆，在施工过程中可有效避免火灾现象的发生，建筑工程竣工后，保温层外侧微孔混凝土和硅酸钙无机材料保护层厚达30mm以上，隔绝了明火和空气，体系防火性能良好。5）产品采用工厂化预制生产，确保产品工程质量。复合保温模板生产工艺较为复杂，必需采用工厂化预制，使得在现场施工过程中，无造假可乘之机，
19、杜绝了施工中的偷工减料现象发生，有效提高施工质量的易控性。6）高强度硅酸钙板和微孔混凝土保温过度层，有效避免了体系面层空鼓、开裂等质量通病问题。在复合保温模板结构中EPS颗粒轻集料微孔混凝土保温过度层的存在，缓解了聚苯保温板强烈的温差变化产生的应变，避免了抹面层空鼓、开裂现象发生。7）将保温与模板工程同步实施，省工省料，降低工程造价。复合保温模板可直接用作现浇混凝土结构工程的外模板，将保温与模板合二为一，减少了工序和木质模板用量，无需二次再做其他保温处理，提高了施工效率，降低了综合造价。3.复合保温模板施工要点1）施工工艺流程：复合保温模板排版裁割安装连接件弹线绑扎钢筋垫块立复合保温外模板立内
20、侧模板穿对拉螺栓立模板木方次楞立模板双钢管主楞调整固定模板位置浇筑混凝土拆除模板主次楞砌筑自保温砌体拼缝及阴阳角处抗裂处理水泥抗裂砂浆抹面饰面层施工。2）施工操作要点： 1确定拍板分隔方案：根据外墙尺寸确定拍板分隔方案并绘制安排版图，尽量使用主规格复合保温外模版。 2复合保温模板裁割：对于无法用主规格安装的部位，应事先在施工现场用切割锯切割成为复合要求的尺寸。 3安装连接件：在施工现场用手枪钻在复合保温模板预定位置穿孔，安装牛角（蝶形）连接件，每平方米不少于5个。门窗洞口处可增设连接件。 4弹线：复合保温模板安装前应根据设计图纸和排板图复核尺寸，并设计安装控制线。弹出每块板的安装控制线。 5绑
21、扎钢筋及垫块：外墙钢筋绑扎验收后在钢筋内外两侧绑扎C20水泥砂浆垫块（34块/m2）。6立复合保温模板外模板：根据设计排板图的分隔方案安装复合保温外模板，并用绑扎钢丝将连接件与钢筋绑扎定位，先安装外墙阴阳角处板，后安装主墙板。7立外墙内侧模板：根据混凝土施工验收规范和建筑模板安全技术规范的要求，采用传统做法，安装外墙内侧木（竹）胶合板和木方次楞、钢管主楞。8安装对立螺栓：根据每层墙、柱高度按传统模板施工方法确定对拉螺栓间距，用手枪钻在HF永久性复合保温模板和内侧模板相应位置开洞，穿入对拉螺栓并初步调整螺栓。9安装模板主次楞：立外墙外侧竖向（4070mm或5080mm）次楞，横向安装水平向2根4
22、83.5钢架管为主楞，固定内外模板、主次楞，调整模板宽度和垂直度，使之达到施工要求。 10混凝土浇注：混凝土浇注应用II型镀锌铁皮扣在复合保温模板上口形成保护帽。混凝土坍落度应符合泵送混凝土对流动度的要求。3）拼缝及阴阳角处抗裂处理要点外围护结构填充墙体自保温砌块外侧应同复合保温模板外侧在同一垂直立面上。复合保温模板拼缝处、阴阳角以及与自保温砌体相交处，用聚合物砂浆抹压找平，并铺设200mm宽耐碱玻纤网格布，加强抗裂措施处理。 4）复合保温模板抹面施工要点复合保温模板墙面平整度较高，一般可用玻纤网格布贴缝后，用聚合物水泥基外墙找平腻子批刮后作饰面处理。若遇不平整时应采用20mm厚专用水泥抗裂砂
23、浆压玻纤网找平，再刮腻子，作饰面。五、项目建设条件HF永久性复合保温模板项目是西北民族大学自主知识产权科研成果，是甘肃省建设厅科技计划项目，已获多项国家专利。通过多地区的工程实践取得了良好的应用效果。在我省和山东青岛进行了产业化生产，建设有年产100万平方米先进的工业化生产线。项目技术日趋成熟完善。年产100万平方米生产线建设条件如下：场地条件：主辅车间建筑面积2200平方米；生产场地占地不小于20亩。设备投资：项目实行EPC模式工程，全套专利生产线设备投资890万余，安装费及辅助设备投资150万余，设备总投资1200万余。配电容量：400或600箱式变压器，单线装机容量300KWA。生产用水
24、：年用水量约20000吨。生产人员配额：单班单线在线人员16人，辅助及管理人员5人。六、项目投资及经济分析年产100平方米生产线总投资1700万余，其中设备投资1200万，土建300万，铺底流动资金200万余。年产值：100*100（市售均价：100元/平方米）=1亿；年总成本：7000万余；年利税：3000万余；年利润：2000万余；投资回收期：1年。七、市场应用情况及推广前景2013年以来，HF永久性复合保温模板已在我省兰州、临洮等地以及山东青岛地区通过在多处工程实际大量使用。从新建建筑到既有建筑节能改造工程，涉及框架结构、钢结构、砌体结构、剪力墙结构体系建筑，工程应用效果较好。微孔轻质混
25、凝土HF永久性复合保温模板建筑保温体系有着优良的特性，能实现真正意义上的建筑节能与结构一体化，彻底解决建筑保温材料与结构的“耐久性不同寿命和防火不同等级”的难题，推广前期十分广阔。 部分工程应用照片八、项目实施方式本项目由西北民族大学负责对外技术授权承接单位生产，一次性收取生产工艺设计费、专利技术授权使用费等知识产权使用费100万元和逐年收取年度产品销售510%的技术服务费。项目技术负责人：王洪镇教授、曹万智教授。联系电话：0931-8460559,13609369962，13321202029。九、附件1、HF永久性复合保温模板相关专利证书2、HF永久性复合保温模板企标及检测报告 二0一三年十月