節(jié)能型燒結(jié)頁(yè)巖空心磚的研制和應(yīng)用

1、節(jié)能型燒結(jié)頁(yè)巖空心磚的研制和應(yīng)用 結(jié)合重慶市生產(chǎn)燒結(jié)頁(yè)巖空心磚的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)采取一系列技術(shù)措施，確定節(jié)能型燒結(jié)頁(yè)巖空心磚的孔型、孔洞率、孔洞排數(shù)，研制出適合重慶當(dāng)?shù)赝茝V應(yīng)用的節(jié)能型燒結(jié)頁(yè)巖空心磚。工程實(shí)踐證明，其具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。結(jié)合重慶市生產(chǎn)燒結(jié)頁(yè)巖空心磚的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)采取一系列技術(shù)措施，確定節(jié)能型燒結(jié)頁(yè)巖空心磚的孔型、孔洞率、孔洞排數(shù)，研制出適合重慶當(dāng)?shù)赝茝V應(yīng)用的節(jié)能型燒結(jié)頁(yè)巖空心磚。工程實(shí)踐證明，其具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。建筑節(jié)能；燒結(jié)頁(yè)巖空心磚；自保溫墻材；研制和應(yīng)用1  前  言JG 149-2003膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)、JG 15

2、8-2004膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)等標(biāo)準(zhǔn)中均規(guī)定，系統(tǒng)基本構(gòu)造中應(yīng)按需要采用錨栓將保溫層與基層錨固，其有效錨固深度應(yīng)不小于25mm。但目前在重慶市作為非承重墻材廣泛使用的燒結(jié)頁(yè)巖空心磚，保溫性能欠佳且條面壁厚較薄(約為15mm)，不能滿足錨固要求。隨著建筑節(jié)能工作的全面展開(kāi)，外墻外保溫體系在重慶得到廣泛應(yīng)用，近幾年大量工程實(shí)踐暴露出膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)及膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)在耐久性、耐火穩(wěn)定性、粘貼面磚可靠性等方面存在缺陷，難以滿足建筑節(jié)能及工程安全等要求。2007年，節(jié)能型燒結(jié)頁(yè)巖空心磚的研制被重慶市批準(zhǔn)立項(xiàng)，為重慶市經(jīng)濟(jì)適用安全建筑節(jié)能技術(shù)路線研究與示范研究課題的子課題

3、。2  普通燒結(jié)頁(yè)巖空心磚的特點(diǎn)燒結(jié)頁(yè)巖空心磚具有密度小、強(qiáng)度高、穩(wěn)定性及抗裂性能好、原材料供應(yīng)方便且價(jià)格低等特點(diǎn)，已成為重慶市新型墻材的主流產(chǎn)品。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2006年重慶市普通燒結(jié)頁(yè)巖空心磚的用量已近180萬(wàn)m3，約占非承重墻材總用量的60。然而，作為自保溫體系的墻材不能滿足節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，用其所砌筑的外墻需加外保溫材料。如：12孔200mm厚普通頁(yè)巖空心磚墻體，必須在外側(cè)加抹20mm厚保溫砂漿，復(fù)合墻體的傳熱系數(shù)K=1.47W(m2·K)，才能達(dá)到節(jié)能50設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定性指標(biāo)D3.0、K1.5W(m2·K)的要求。重慶市主城核心區(qū)自2008年1月1日起在夏熱冬

4、冷地區(qū)將率先執(zhí)行建筑節(jié)能65設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，目前已發(fā)布實(shí)施的重慶市居住建筑節(jié)能65設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)墻體的熱工性能提出了更高要求，因此需要采取一系列技術(shù)措施提高燒結(jié)頁(yè)巖空心磚的熱工性能。3  提升燒結(jié)頁(yè)巖空心磚熱工性能的技術(shù)措施31  調(diào)整原材料組分及配合比同一規(guī)格和相同孔型、孔排列及孔洞率的燒結(jié)空心磚，其保溫隔熱綜合性能隨密度的降低而提高。因此，需從原材料人手，對(duì)產(chǎn)品的原材料和配合比進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，在保證一定強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，降低產(chǎn)品的密度，進(jìn)一步提高產(chǎn)品的熱工性能；(1)提高泥料的塑性；(2)提高泥料的細(xì)度；(3)內(nèi)摻氣孔形成劑和輕質(zhì)填料；(4) 調(diào)整各原材料的配合比。32 

5、優(yōu)化孔型結(jié)構(gòu)及創(chuàng)新孔排列方式國(guó)內(nèi)眾多文獻(xiàn)對(duì)影響多孔磚熱工性能的因素進(jìn)行了大量分析。研究結(jié)果表明，提高多孔磚熱工性能的途徑有：(1)改變多孔磚的孔型，增大長(zhǎng)路對(duì)流；(2)增加孔洞行列數(shù)，孔洞錯(cuò)開(kāi)排列；(3)加長(zhǎng)熱傳導(dǎo)在孔壁中的流程；(4)減小多孔磚的孔洞尺寸及孔壁厚度；(5)改善多孔磚材料性能，降低其導(dǎo)熱系數(shù)。借鑒以上研究成果，并結(jié)合重慶市生產(chǎn)燒結(jié)頁(yè)巖空心磚的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，確定節(jié)能型燒結(jié)頁(yè)巖空心磚制備時(shí)采用條狀矩形孔，孔洞率控制在50左右，產(chǎn)品孔洞排數(shù)為5 6排，孔洞寬度控制在15mm 22mm之間，孔間錯(cuò)位排列，密度等級(jí)為800 級(jí) 900級(jí)，并根據(jù)條面壁厚分為厚壁節(jié)能型和高效節(jié)能型

6、兩類。對(duì)厚壁節(jié)能型燒結(jié)頁(yè)巖空心磚，為保證外墻外保溫系統(tǒng)錨栓有效錨固深度，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使產(chǎn)品的條面壁厚不小于25mm。同時(shí)，為達(dá)到產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)GB 13545-2003燒結(jié)空心磚和空心砌塊對(duì)產(chǎn)品孔洞率的要求，在滿足生產(chǎn)工藝和強(qiáng)度要求的前提下，減小大面壁厚及肋的厚度，以提高產(chǎn)品的孔洞率。通過(guò)多次試驗(yàn)，最終確定了產(chǎn)品條面壁厚為25mm28mm，大面壁厚為7mm9mm，豎向肋厚為6mm7mm，水平肋厚為5mm6mm。這樣可使保溫系統(tǒng)錨栓錨固時(shí)的拉拔承載力及錨固可靠性大大提高，同時(shí)減少了磚體上經(jīng)大面和肋進(jìn)行傳熱的面積，提高了保溫隔熱性能。厚壁節(jié)能型燒結(jié)頁(yè)巖空心磚外觀如圖1所示。190mm×200mm&

7、#215;115mm190mm×240mm×115mm圖1  厚壁節(jié)能型燒結(jié)頁(yè)巖空心磚示意圖對(duì)高效節(jié)能型燒結(jié)頁(yè)巖空心磚，要在既定墻體厚度的情況下提高砌體的傳熱阻，應(yīng)盡可能采用多排孔且熱流傳導(dǎo)路線最長(zhǎng)的方式。通過(guò)多次試驗(yàn)，最終形成了240mm×240mm(200mm、220mm、230mm)×240mm這幾種規(guī)格，其孔數(shù)均為27孔，矩形孔，有序交錯(cuò)排列。高效節(jié)能型燒結(jié)頁(yè)巖空心磚外觀如圖2所示。33  調(diào)整生產(chǎn)工藝由于厚壁節(jié)能型燒結(jié)頁(yè)巖空心磚和高效節(jié)能型燒結(jié)頁(yè)巖空心磚與重慶市生產(chǎn)的普通燒結(jié)頁(yè)巖空心磚相比，從外觀尺寸、規(guī)格型號(hào)以及產(chǎn)品原材料

8、方面都進(jìn)行了改進(jìn)，因此生產(chǎn)工藝也需進(jìn)行調(diào)整。(1)更換生產(chǎn)機(jī)具、模具，并調(diào)整相關(guān)工藝參數(shù)，確保坯體成型質(zhì)量；(2)嚴(yán)格控制干燥工序、時(shí)間及干燥、燒成溫度，減少產(chǎn)品干燥收縮裂縫及焙燒中的不合格品；(3)采用二次碼燒技術(shù)，篩選剔除不合格品，保證成品的質(zhì)量；(4)原材料配料、成型、干燥、焙燒等各環(huán)節(jié)同步協(xié)調(diào)，密切配合。4  節(jié)能型燒結(jié)頁(yè)巖空心磚的性能采取上述技術(shù)措施后，生產(chǎn)出的產(chǎn)品送國(guó)家法定檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)，檢測(cè)數(shù)據(jù)如表1所示。序號(hào)   產(chǎn)品類型    孔型     條面壁厚  

9、60;  強(qiáng)度     導(dǎo)熱系數(shù)   砌體傳熱系數(shù)                               (mm)        等級(jí) 

10、;     W/(m·K)  W/(m2·K)1      普通燒結(jié)    有序交錯(cuò)              頁(yè)巖空心磚    排列12孔 1015    MU2.5    0.54   

11、          1.78(200mm)2     厚壁節(jié)能型     有序交                             &

12、#160;         0.36            1.34(200mm)             燒結(jié)頁(yè)巖    錯(cuò)排列           

13、;                             0.36            1.21(230mm)       &

14、#160;     空心磚      13-15孔   2528   MU5.0        0.36             1.17(240mm)3   高效節(jié)能型  有序交     

15、                                    0.32            1.22(200mm)&#

16、160;           燒結(jié)頁(yè)巖   錯(cuò)排列                                    

17、;    0.34            1.16(230mm)             空心磚     27孔          1520   MU3.5   

18、;    0.35             1.14(240mm)注：砌體為雙面抹灰20mm厚晉通水泥砂漿。 從表中可看出，與普通燒結(jié)頁(yè)巖空心磚相比，厚壁節(jié)能型燒結(jié)頁(yè)巖空心磚與高效節(jié)能型燒結(jié)頁(yè)巖空心磚的條面壁厚顯著增加，強(qiáng)度等級(jí)顯著提高，熱工性能明顯改善，不僅可提高外墻外保溫體系錨固的安全性和可靠性，也為自保溫體系的應(yīng)用提供了技術(shù)上的支持。5  節(jié)能型燒結(jié)頁(yè)巖空心磚的應(yīng)用及效益分析節(jié)能型燒結(jié)頁(yè)巖空心磚研制成功并進(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn)，目前已有近3000m3應(yīng)用于重慶市多個(gè)建筑工程。工程實(shí)踐證明，節(jié)能型燒結(jié)頁(yè)巖空心磚具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。以重慶市一個(gè)在建住宅小區(qū)為例：該小區(qū)占地面積2.7萬(wàn)m2，總建筑面積7.2萬(wàn)m2，已完成的一期工程設(shè)計(jì)方案選用普通燒結(jié)頁(yè)巖空心磚及無(wú)機(jī)保溫砂漿，在建的二期工程設(shè)計(jì)方案選用高效節(jié)能型燒結(jié)頁(yè)巖空心磚，僅在熱橋部位采取保溫措施。經(jīng)節(jié)能