徐立新:泡沫混凝土在地暖絕熱層中的應(yīng)用

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地暖是以溫度不高于60℃的熱水為熱媒，在加熱管內(nèi)循環(huán)流動時加熱地板，通過地面以輻射和對流的傳熱方式向室內(nèi)供熱的供暖方式。

地暖是健康舒適、安全節(jié)能、人性化的供暖方式，被國家推廣的節(jié)能環(huán)保項目，陽光工程，是被廣大民眾接受的好的供暖方式，是開發(fā)商新的賣點(diǎn)，也是購房者的買點(diǎn)。

地暖能不能起到地暖應(yīng)起的作用，關(guān)鍵是做好絕熱層。地暖應(yīng)在散熱管下鋪設(shè)絕熱層防止熱量向下層散失。

地暖是通過熱效應(yīng)產(chǎn)生的遠(yuǎn)紅外線發(fā)射來完成熱能的傳遞。以輻射方式向室內(nèi)散熱，使室內(nèi)地表溫度均勻，符合“溫足頂涼”的中醫(yī)保健理論，室溫由下而上逐漸遞減給人以腳暖頭涼的舒適感。

2004年8月5日建設(shè)部發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程》JGJ142-2004，從2004年10月1日起正式實施。

這個標(biāo)準(zhǔn)要求采用表觀密度20kg/m3 ,厚度20mm的苯板絕熱層。

因為苯板導(dǎo)熱系數(shù)小、質(zhì)量輕，所以在全國地暖工程中廣泛采用苯板來做地暖絕熱層。但是在使用中也發(fā)現(xiàn)許多問題：

首先是不易生產(chǎn)阻燃和難燃的苯板，一旦著火了，苯板發(fā)生毒氣，對人們身體健康有不利影響，苯板不是環(huán)保產(chǎn)品。如做阻燃和難燃苯板造價就聚增，地暖造價上升。

其次是苯板強(qiáng)度低，脆性大，顯然JGJ142-2004標(biāo)準(zhǔn)中要求：壓縮強(qiáng)度為≧100kpa，但苯板具有脆性，再加上生產(chǎn)、開發(fā)施工單位為了降低工程造價和提高自身的利益降低表觀密度達(dá)不到20kg/m3，做到18kg/m3是好的，甚至采用15-16kg/m3的也有。苯板表觀密度低時是易燃品，對放火不利。表觀密度下降后，強(qiáng)度下降，脆性增大。施工中鋪設(shè)苯板時被踩踏，做盤管和填充層地面時更是被踩踏的嚴(yán)重。苯板本身壓碎后體積縮小產(chǎn)生變形，生產(chǎn)水泥沙漿地面層塌陷和裂縫。

三是苯板是片狀產(chǎn)品，整個絕熱層是按苯板片接拼的，有時也把碎片拼在一起用，整個絕熱層都是縫隙，地暖管熱量從苯板縫隙中往下傳熱。

四是填充層地面施工時，推水泥砂漿或細(xì)石混凝土的手推車在上面作業(yè)時，往往壓碎苯板，甚至壓壞地暖管，產(chǎn)生漏水現(xiàn)象。這個問題如果當(dāng)時沒有發(fā)現(xiàn)沒有及時處理，住戶裝修地板后住進(jìn)去發(fā)現(xiàn)的話，后患無窮，又打官司、又賠錢，又丟盡名譽(yù)。

五是苯板做地暖隔熱層時，苯板夾在樓地面混凝土和水泥砂漿或細(xì)石混凝土地面中間起到了隔離層的作用，整體性不好，地面極易開裂 。

六是苯板做絕熱層的地暖工程工藝復(fù)雜，用的材料品種多。鋪設(shè)苯板、鋁箔紙、鋼絲網(wǎng)片，用尼龍扎帶綁扎，還要用塑料卡子，卡釘?shù)裙潭?，都是手工作業(yè)，還要把苯板全部扛到樓上，施工進(jìn)度慢。

隨著地暖工程的發(fā)展，泡沫混凝土在地暖絕熱層中應(yīng)用收到了很好的效果。

泡沫混凝土地暖在山東省、河北省、吉林省、遼寧省、北京市、河南省、甘肅省、山西省、黑龍江省、新疆等地陸續(xù)采用。山東省和河北省幾年前就制訂了發(fā)泡水泥技術(shù)規(guī)程，遼寧省在去年年底編制了遼寧省地方標(biāo)準(zhǔn)《地面輻射采暖泡沫混凝土絕熱層技術(shù)規(guī)程》DB21/T1684-2008 J11298-2008,2008年11月13日發(fā)布，2008年12月1日實施。這些地方標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)泡沫混凝土地暖設(shè)計和施工。北京市也正在編制泡沫混凝土絕熱層標(biāo)準(zhǔn)。

地暖的絕熱層是用以阻擋熱量往下傳遞，減少無效熱耗的構(gòu)造層。目前絕熱層采用聚苯乙烯泡沫塑料板或泡沫混凝土兩種。反射膜根本就不能起到保溫絕熱層的作用，次文暫不談此產(chǎn)品。

什么是泡沫混凝土絕熱層？

通過發(fā)泡機(jī)將水泥發(fā)泡劑加入攪拌好的水泥凈漿中，經(jīng)混合成低密度泡沫漿料澆注于樓地面結(jié)構(gòu)層中，經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)形成的具有規(guī)定的密度等級、抗壓強(qiáng)度等級和相應(yīng)的導(dǎo)熱系數(shù)的構(gòu)造層。

泡沫混凝土是由水泥和水泥發(fā)泡劑在專用的水泥發(fā)泡機(jī)中制成的。由于形成了無數(shù)獨(dú)立的泡孔，因此，具有保溫、隔熱、隔音、耐火、輕量、抗震的優(yōu)良品質(zhì)，是21世紀(jì)的環(huán)保產(chǎn)品。

泡沫混凝土具有以下特性：

1．保溫隔熱性能好：由于泡沫混凝土中含有大量封閉的細(xì)小孔隙，因此具有良好的保溫隔熱性能。其熱傳導(dǎo)率在0.05-0.15kcal/mh℃之間，是普通水泥制品的20-30倍。

2.重量輕：密度在250-400㎏/m3之間，是普通水泥1/5-1/8，是輕量產(chǎn)品，可減少建筑物荷載。

3．隔音耐火性能好：形成多孔性眾獨(dú)立氣孔，吸音能力0.09-0.19%是普通水泥的5倍，可較容易解決公寓建造過程中的居住空間隔音問題。泡沫混凝土是無機(jī)材料，不會燃燒，從而具有良好的耐火性，在建筑物上使用，可提高建筑物的防火性能。

4.綠色環(huán)保：傳統(tǒng)苯板材料遇高溫后易分解有毒成分，泡沫混凝土完全克服了這方面的缺點(diǎn)。

5.整體性好：泡沫混凝土與樓地面結(jié)構(gòu)層及填充層地面層，材料都是水泥產(chǎn)品，所以能粘結(jié)起來整體性好。

6.耐震性優(yōu)越：泡沫混凝土對外力具有塑性，發(fā)泡后形成無數(shù)獨(dú)立的氣泡群對外力作用表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐震性，將壓力作用平均分散至其他部位。

泡沫混凝土做地暖隔熱層施工特點(diǎn)是：

1.泡沫混凝土承載能力強(qiáng)、施工簡便，機(jī)械化程度高，適用于大面積施工。

2.勞動強(qiáng)度低，工程進(jìn)度快，1臺發(fā)泡機(jī)1天可以施工4000-5000平方米地暖絕熱層。

3.泡沫混凝土與基層和填充層結(jié)合牢固，不易產(chǎn)生地面空鼓和裂縫。

4.泡沫混凝土可以自流平施工，對原本粗糙不平的樓地面結(jié)構(gòu)層進(jìn)行找平，省略了抹找平層這一道工序。

泡沫混凝土地暖絕熱層施工工藝流程是：

把發(fā)泡劑和高壓空氣、水注入到發(fā)泡機(jī)里形成氣泡，然后再把氣泡與水泥漿混合形成泡沫混凝土，用高壓泵和輸送管輸送到樓地面中澆注，達(dá)到自流平后自然養(yǎng)護(hù)既可。

泡沫混凝土地暖的絕熱層，能不能起到保溫作用，降低熱損失和減少向下散熱的關(guān)鍵是必須把泡沫混凝土絕熱層施工好。施工中確保質(zhì)量要做到：

1.水泥宜選用42.5強(qiáng)度等級的普通硅酸鹽水泥，32.5、42.5強(qiáng)度等級的礦渣硅酸鹽水泥。普通硅酸鹽水泥早強(qiáng)快，用于趕進(jìn)度工程，但價格高。礦渣硅酸鹽水泥早強(qiáng)慢，用于不趕進(jìn)度的工程，價格低，但水泥用量多，且易泌水，易沉淀，特別注意這一點(diǎn)。

2.水泥發(fā)泡劑是用于制備泡沫混凝土漿料的。水泥發(fā)泡劑是從植物或動物中提煉出來的或化合成的具有表面活性的，經(jīng)物理作用產(chǎn)生大量泡沫的外加劑。

施工中一定要使用好的水泥發(fā)泡劑，好的水泥發(fā)泡劑的特點(diǎn)是：

起泡量大。

泡沫強(qiáng)度高。

泡沫孔徑和均勻度好。

純凈的液體，沒有沉淀物。

無腐蝕、無污染。

泡沫持續(xù)時間超過水泥初凝時間。

好的水泥發(fā)泡劑使泡沫混凝土完全符合質(zhì)量要求，不分離、不沉淀，有強(qiáng)度，有較均勻的閉孔氣泡，泡孔清晰密實，孔徑適度，保溫好，低容重、導(dǎo)熱系數(shù)低。

不好的水泥發(fā)泡劑使泡沫混凝土出現(xiàn)塌陷和沉淀等質(zhì)量事故。

3. 泡沫混凝土絕熱層設(shè)計時物理力學(xué)性能要求是：

干體積密度：300-400㎏/m3；

28天抗壓強(qiáng)度：≧0.6-1.0mpa；

導(dǎo)熱系數(shù)：≦0.07-0.09w/m.k；

線性收縮率：≦1.0%。

4.根據(jù)現(xiàn)場使用的發(fā)泡機(jī)、樓層高度、水泥品種、強(qiáng)度和水泥發(fā)泡劑先做泡沫混凝土試配試澆合適時，方可進(jìn)行現(xiàn)場澆注作業(yè)。通過泵送料漿質(zhì)量穩(wěn)定用肉眼觀察和手抓合乎濕密度標(biāo)準(zhǔn)時才可大量展開作業(yè)，作業(yè)過程中還要經(jīng)常檢查質(zhì)量穩(wěn)定性。如發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不穩(wěn)定，立即停止作業(yè)檢查原因進(jìn)行處理后再作業(yè)。澆注手應(yīng)根據(jù)墻上泡沫混凝土厚度線，把好輸送管，厚度不要超高，也不能不足?；緷驳揭蠛穸?，摟扒手及時把泡沫混凝土料漿鋪平，配合泡沫混凝土自流平的特性把平整度搞好。

5. 泡沫混凝土做地暖絕熱層時，理想的厚度是30-40mm，厚度小于30mm時U型鋼卡子插不進(jìn)去，采用大量的塑料鋼卡子固定地暖管；厚度太大不利于凝固，強(qiáng)度也受影響。

6. 泡沫混凝土施工時環(huán)境溫度不宜低于5℃。冬期不宜施工，費(fèi)用太高，質(zhì)量也保證不了。

7. 泡沫混凝土雨期施工時，門窗玻璃都要安上。防止暴雨從露臺、陽臺中流進(jìn)去沖壞沒有凝固的泡沫混凝土。沒凝固前被雨水淋了，泡沫混凝土不凝固象豆腐腦似的，產(chǎn)生質(zhì)量事故，需要全部鏟除后重做。

8.澆注完泡沫混凝土要自然養(yǎng)護(hù)3-4天后在其上進(jìn)行地暖管安裝等作業(yè)，養(yǎng)護(hù)時間不得與其他工種交叉作業(yè)，不準(zhǔn)上人踩踏。

9. 泡沫混凝土表面質(zhì)量要求是：

裂紋：3天養(yǎng)護(hù)期內(nèi)不應(yīng)有寬度大于2mm裂紋；

疏松：不應(yīng)有大于單個房間總面積1/15或單塊面積大于0.25㎡的疏松；

平整度：整體地面的平整度不應(yīng)大于±10mm。

綜上所述，泡沫混凝土在地暖絕熱層中應(yīng)用確實收到了很好的效果，也被越來越多的地區(qū)和人們重視和應(yīng)用。大有替代苯板的趨勢。

但由于泡沫混凝土是現(xiàn)場澆注進(jìn)行濕作業(yè)，所以受設(shè)備、工藝、技術(shù)水平、材料、人員等多種因素影響，施工中也出現(xiàn)過不能令人滿意的效果。這要讓我們重視各種因素，確保產(chǎn)品質(zhì)量，把這一綠色建筑、環(huán)保建筑、節(jié)能建筑項目推廣應(yīng)用好。