淺析輕質(zhì)干混砂漿發(fā)展現(xiàn)狀與前景
干混砂漿以其節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)而在世界范圍內(nèi)受到越來越多的青睞。國際上,如德國、奧地利、芬蘭等國家都將干混砂漿作為主要砂漿材料,新加坡、日本、韓國的干混砂漿發(fā)展也十分迅速;我國香港地區(qū)在建筑施工中,抹灰砂漿超過三成是干混砂漿。近年來,隨著國家“禁限”政策的逐步落實,干混砂漿在國內(nèi)迎來了一個快速發(fā)展期,北京、上海、重慶等直轄市率先實施推廣,并制定了相關(guān)地方標(biāo)準(zhǔn)。由于輕質(zhì)砂漿的主要原料——膨脹?;⒅楣I(yè)化生產(chǎn)的實現(xiàn),我國的輕質(zhì)砂漿近來也得到了快速發(fā)展。2009年11月,山東圓友集團(tuán)有限公司與北京華偉佳科技有限公司合作,在山東濰坊建立了膨脹玻化微珠輕質(zhì)砂漿生產(chǎn)基地,并通過專家評審,被中國散裝水泥推廣發(fā)展協(xié)會批準(zhǔn)為中國首個輕質(zhì)砂漿標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)基地,標(biāo)志著我國的輕質(zhì)砂漿的生產(chǎn)進(jìn)入了一個新的發(fā)展階段。由于輕質(zhì)砂漿具備環(huán)保、節(jié)能、節(jié)材、防火等優(yōu)異性能,加之現(xiàn)在國內(nèi)有機(jī)外墻保溫體系受到防火、壽命等多方面的詬病,輕質(zhì)砂漿業(yè)界已展現(xiàn)出良好的前景。
輕質(zhì)砂漿特點(diǎn)
環(huán)保
現(xiàn)場攪拌砂漿很難達(dá)到環(huán)保要求,首先是各種原材料的堆放;二是是砂漿攪拌的粉塵排放量對周邊環(huán)境的影響,造成施工現(xiàn)場周圍沙塵彌漫,據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,廣州城市的施工揚(yáng)塵排放量占地區(qū)排放量的約22%,而水泥使用量及相關(guān)的總粉塵排放量占城區(qū)施工揚(yáng)塵總量的約35%,因此,水泥使用過程中的粉塵排放量是施工揚(yáng)塵的主要污染源;三是現(xiàn)場攪拌的嗓音污染;四是傳統(tǒng)砂漿難以保證施工質(zhì)量,因現(xiàn)場都是靠人工添加材料,在材料配比上根本沒法對材料進(jìn)行計量,在材料進(jìn)場也無法進(jìn)行材料的檢驗,砂的含水、泥量都無法保證,對施工質(zhì)量的要求很難在現(xiàn)場掌控。而輕質(zhì)干混砂漿是由工廠進(jìn)行配方優(yōu)化,通過對原材料檢驗進(jìn)場外,還進(jìn)行計量配比,有專業(yè)攪拌裝置進(jìn)行混合攪拌,在施工現(xiàn)場只需加水?dāng)嚢杓纯墒褂?,可采用機(jī)械噴涂或人工抹涂。在攪拌過程中因為只是單一的加入一種材料,可以封閉攪拌,通過除塵設(shè)備,產(chǎn)生的粉塵很少,并且因為材料輕,攪拌機(jī)功率也小,產(chǎn)生的嗓音極小,完全滿足于環(huán)保要求。
節(jié)材
在現(xiàn)有工程應(yīng)用中,一般都是以普通水泥砂漿作為墻體的抹灰找平層或砌筑層,而傳統(tǒng)砂漿普遍使用的都是重質(zhì)骨料,如砂石等顆粒狀材料。砂石的來源一般分天然砂、機(jī)制砂、海砂等三種。天然砂來源于河床,資源現(xiàn)在越來越匱乏,并且開采出來的河床嚴(yán)重影響到水土流失及河床的根基,造成橋梁塌陷的越來越多。如2000年5月28日,西安灞河挖沙泛濫導(dǎo)致新建環(huán)城高速路受威脅,2002年6月9日15時33分,西安灞河鐵路大橋5個橋墩突然發(fā)生連續(xù)垮塌,隴海鐵路(甘肅蘭州往返上海鐵路的大動脈)西安段隨即全部癱瘓,因瘋狂挖沙把橋墩,橋基都掏空了;2005年8月6日下午,浙江省連接婺城區(qū)湯溪鎮(zhèn)厚大村與陳村的一座大橋因挖沙過量垮塌;2009年6月29日2時34分,黑龍江省境內(nèi)的哈伊公路鐵力市呼蘭河大橋突然塌掉,因前期過度挖沙。從以上事例可以看出開采天然砂的危害。還有一種天然砂是風(fēng)沙,這種天然砂含大氣中雜質(zhì)泥土比較多,在開采完要進(jìn)行清洗、分篩、烘干處理才能使用,相對成本偏高。另外一種是海砂,海砂含有鹽分等其它物質(zhì),要經(jīng)過處理才能使用,現(xiàn)也有部分廠家在做海砂的處理,但在市面上使用量并不大,一是材料成本有點(diǎn)高,二是存在地域局限性。用膨脹?;⒅榇嬷刭|(zhì)骨料可大大解決這些資源問題,而且膨脹?;⒅樵蟻碓从谝环N酸性玻璃質(zhì)熔巖——松脂巖。松脂巖在國內(nèi)專業(yè)礦石分類來說也屬于珍珠巖類。珍珠巖可細(xì)分珍珠巖、松脂巖、黑曜巖三類。但松脂巖礦砂的加工卻受到局限性,因為含水率太大,在膨脹時設(shè)備與工藝把握不好容易造成顆粒炸碎形成粉末,對用于砂漿的力學(xué)與物理性能都會造成不利。這種含水率高的松脂巖礦砂通過專業(yè)的設(shè)備,用特有的工藝來控制會讓它有效封閉造成內(nèi)部多孔,外表封閉,生產(chǎn)出來的產(chǎn)品吸水率極低,也被起了個新的名字——膨脹?;⒅?。因為松脂巖礦砂含結(jié)晶水高,使用時往往是炸成粉末,要不就是在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生結(jié)爐,所以松脂巖的開采受到排擠,一般這種礦砂很少得到應(yīng)用,都作為粉塵或尾礦處理掉,或者作為垃圾填料生產(chǎn)成制品,在生產(chǎn)制品中替代砂作為填料,但占有的體積小。膨脹?;a(chǎn)成膨脹?;⒅樽鳛檩p質(zhì)骨料應(yīng)用到輕質(zhì)干混砂漿中,可增加體積十到二十倍,如1 立方米松脂巖機(jī)制砂通過技術(shù)處理可以生產(chǎn)出10 立方米輕質(zhì)干混砂漿,而1立方米機(jī)制砂(河砂或天然砂)通過加工處理只能生產(chǎn)2 立方米砂漿產(chǎn)品;1立方米松脂巖機(jī)制砂制備出來的砂漿產(chǎn)品抹15毫米厚可覆蓋建筑的650平方米左右, 1 立方米機(jī)制砂(河砂或天然砂)制備出來的砂漿產(chǎn)品抹15毫米厚僅能滿足133平方米的抹灰面積。兩者比較,前者比后者抹灰面積多500平方米以上,所以用松脂巖機(jī)制砂可以做到資源利用最大化,充分挖掘它的價值,生產(chǎn)后的輕質(zhì)砂漿比普通水泥砂漿輕,體積大,能有效節(jié)約材料的使用,而且砂漿還節(jié)能,防火,耐火溫度達(dá)到600℃~ 800℃。
節(jié)能
輕重骨料的性能對比(常用規(guī)格)
名 稱 輕質(zhì)砂漿 重質(zhì)砂漿
容量kg/m3 200~600 1300~1800
導(dǎo)熱系數(shù)w/m·k 0.05~0.2 >0.5
輕質(zhì)砂漿與重質(zhì)砂漿的性能對比
名 稱 膨化?;⒅?nbsp; 河 砂
目 數(shù) 20~80 40~80
容量kg/m3 100~200 1500左右
輕質(zhì)砂漿是以輕質(zhì)材料——膨脹玻化微珠作為輕質(zhì)骨料,根據(jù)膨脹?;⒅榈娜葜夭煌缮a(chǎn)不同功能的輕質(zhì)砂漿。輕質(zhì)砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)都在0.2w/mk以下,普通水泥砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)0.58w/m?k以上。兩種材料進(jìn)行比較,不難看出輕質(zhì)干混砂漿與重質(zhì)干混砂漿的區(qū)別,重質(zhì)干混砂漿適合用于特種高強(qiáng)部位,輕質(zhì)砂漿卻可適用于多種輕質(zhì)墻體的墻面以及頂板、地下室等,并且輔助墻體的保溫與隔熱。從表中不難看出輕質(zhì)砂漿與重質(zhì)砂漿的重量區(qū)別,輕質(zhì)砂漿在重量方面是重質(zhì)砂漿的1/5左右,相對也減輕建筑物的自重,節(jié)約工程結(jié)構(gòu)中對基礎(chǔ)的要求。[Page]
安全
安全主要表現(xiàn)在兩個方面,一是開裂、空鼓與脫落,另一個是防火方面。目前建筑為了達(dá)到節(jié)能要求,墻體一般都采用輕質(zhì)保溫墻體,而輕質(zhì)保溫墻體本身強(qiáng)度低。如拿加氣塊或陶粒砌塊來說,有人認(rèn)為加氣砼制品與陶粒砌塊制品強(qiáng)度低,就試圖采用高標(biāo)號水泥砂漿來加強(qiáng),但砂漿與制品材料的材性很不適應(yīng),彈性模量不一致,很容易引起開裂;自保溫墻體的外飾層為重質(zhì)砂漿時二種材料的干縮變形不一致也會容易造成面層開裂。一旦開裂,滲水后引起冰凍很容易造成脫落,有時還會造成人員傷亡。還有就是砂漿的溫差變化,兩種材性不一樣的材料溫差變化也不一致,而輕質(zhì)砂漿是有一定的保溫與隔熱功能,能有效阻檔外界的溫度對主體墻體的影響,使主體墻體受溫差而引起的變形性很小,也能有效阻止兩種材料的變形差異而引起的開裂。輕質(zhì)砂漿在防火方面也優(yōu)于重質(zhì)砂漿,經(jīng)檢驗,基材為聚苯板,干密度在350千克的輕質(zhì)砂漿抹15毫米厚可有效保護(hù)聚苯板基材在1000攝氏度大火燒40分鐘以上,而重質(zhì)砂漿卻只能在20分鐘以內(nèi),從數(shù)據(jù)分析,輕質(zhì)砂漿能更好的有效保護(hù)主體結(jié)構(gòu)受到火災(zāi)侵?jǐn)_。
可形成規(guī)模化生產(chǎn)
2007年,相關(guān)部門制定了膨脹?;⒅檩p質(zhì)砂漿標(biāo)準(zhǔn),并將此技術(shù)寫入到干混砂漿標(biāo)準(zhǔn)內(nèi),從2005年至今在全國已建立了12條膨脹?;⒅檩p質(zhì)砂漿生產(chǎn)線,年總產(chǎn)量可達(dá)到40萬立方米。2009年10月,在山東濰坊山東圓友集團(tuán)建立了國內(nèi)首條輕質(zhì)砂漿標(biāo)準(zhǔn)示范生產(chǎn)線,并順利投入運(yùn)行,為輕質(zhì)砂漿走入千家萬戶作好準(zhǔn)備。也預(yù)示著輕質(zhì)砂漿像商品混凝土一樣能發(fā)展成規(guī)?;a(chǎn)。
應(yīng)用方面
輕質(zhì)砂漿具有優(yōu)良的保溫、隔熱、防火性能,施工操作簡捷,性價比高,非常適用我國夏熱冬暖和夏熱冬冷地區(qū)的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能要求,即替代了傳統(tǒng)的抹灰砂漿又達(dá)到了建筑節(jié)能的要求,同時滿足安全防火要求,在寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)可與低導(dǎo)熱性有機(jī)材料復(fù)合,提高建筑節(jié)能保溫系統(tǒng)的使用壽命和安全防火性能,特別是對非采暖部位的樓梯、通道、地下室、車庫具有防火要求的保溫部位應(yīng)用,可完全滿足建筑節(jié)能的要求,同時又達(dá)到防火安全要求。在我國建筑節(jié)能50%的地區(qū)和新農(nóng)村建設(shè),采用內(nèi)外復(fù)合體系,將膨脹?;⒅楸馗魺彷p質(zhì)砂漿替代外圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體常用的傳統(tǒng)抹灰砂漿,即可滿足墻面找平的功能,又能達(dá)到建筑節(jié)能的要求,特別是對建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)異型保溫隔熱部位的施工處理極為方便,十分適用我國現(xiàn)階段建筑節(jié)能的基本國情。
膨脹?;⒅檩p質(zhì)砌筑砂漿和抹面砂漿是配合我國墻體改革,發(fā)展新型輕質(zhì)墻體材料(如加氣塊、加氣混凝土砌塊及各種輕質(zhì)輕體材料)的配套砂漿。即滿足砌筑抹灰需要,同時又能解決砌塊縫的冷熱橋問題,提高墻體的整體節(jié)能效果,改善建筑整體結(jié)構(gòu)的綜合性能。
發(fā)展前景
隨著我國建筑節(jié)能環(huán)保的不斷深入發(fā)展,對建筑材料的功能性要求也越來越高,材料的專業(yè)性也越來越強(qiáng),材料系統(tǒng)化要求更明細(xì),大力發(fā)展特種干粉砂漿,是我國城鄉(xiāng)建設(shè)發(fā)展新型建材的必然趨勢,符合我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向,隨著我國禁止現(xiàn)場攪拌的政策法規(guī)的實施,膨脹玻化微珠輕質(zhì)砂漿作為一種功能型干混砂漿,將會得到極大的推廣應(yīng)用。
和商品混凝土一樣,商品干混砂漿有集中生產(chǎn)與統(tǒng)一供應(yīng)的特點(diǎn)。發(fā)展輕質(zhì)干混砂漿符合科學(xué)發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求,在促進(jìn)建筑施工現(xiàn)代化、實現(xiàn)文明施工、提高建筑工程質(zhì)量、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、改善人民生活質(zhì)量、實現(xiàn)人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展等方面有著重要的意義,因此,發(fā)展建筑干混砂漿將成為必然趨勢,政府相關(guān)部門已出臺了發(fā)展干混砂漿的相關(guān)政策。輕質(zhì)干混砂漿的開發(fā)與利用、是建筑業(yè)和建材業(yè)的一次新技術(shù)革命,是未來新材料發(fā)展的一個主要方向。
住建部部長姜偉新在北方采暖地區(qū)供熱計量改革工作會議上總結(jié)時強(qiáng)調(diào),實施供熱計量改革,是貫徹落實黨中央、國務(wù)院確定的節(jié)能減排戰(zhàn)略任務(wù)的重要措施之一,是一件關(guān)乎我國長遠(yuǎn)利益、關(guān)系全局的大事,也是關(guān)系廣大群眾切身利益的好事。據(jù)初步測算,僅對既有建筑實行供熱計量改造,并實行按用熱量計價收費(fèi),就可以節(jié)能20%左右。這里提到要分戶計量,分戶計量的實施必將會推動分戶及內(nèi)隔墻的節(jié)能措施與改革,也會帶動輕質(zhì)干混砂漿的發(fā)展,伴隨著“禁現(xiàn)”與節(jié)能的改革,相信輕質(zhì)砂漿的發(fā)展會越來越快。
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