徐立新:泡沫混凝土在地暖絕熱層中的應用

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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，也是購房者的買點。

地暖能不能起到地暖應起的作用，關鍵是做好絕熱層。地暖應在散熱管下鋪設絕熱層防止熱量向下層散失。

地暖是通過熱效應產(chǎn)生的遠紅外線發(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日建設部發(fā)布的行業(yè)標準《地面輻射供暖技術規(guī)程》JGJ142-2004，從2004年10月1日起正式實施。

這個標準要求采用表觀密度20kg/m3 ,厚度20mm的苯板絕熱層。

因為苯板導熱系數(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。

其次是苯板強度低，脆性大，顯然JGJ142-2004標準中要求：壓縮強度為≧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，強度下降，脆性增大。施工中鋪設苯板時被踩踏，做盤管和填充層地面時更是被踩踏的嚴重。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。這個問題如果當時沒有發(fā)現(xiàn)沒有及時處理，住戶裝修地板后住進去發(fā)現(xiàn)的話，后患無窮，又打官司、又賠錢，又丟盡名譽。

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雜，用的材料品種多。鋪設苯板、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)泡水泥技術規(guī)程，遼寧省在去年年底編制了遼寧省地方標準《地面輻射采暖泡沫混凝土絕熱層技術規(guī)程》DB21/T1684-2008 J11298-2008,2008年11月13日發(fā)布，2008年12月1日實施。這些地方標準指導泡沫混凝土地暖設計和施工。北京市也正在編制泡沫混凝土絕熱層標準。

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)護形成的具有規(guī)定的密度等級、抗壓強度等級和相應的導熱系數(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)泡機中制成的。由于形成了無數(shù)獨立的泡孔，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小孔隙，因此具有良好的保溫隔熱性能。其熱傳導率在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。

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)獨立的氣泡群對外力作用表現(xiàn)出較強的耐震性，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是：

1.泡沫混凝土承載能力強、施工簡便，機械化程度高，適用于大面積施工。

2.勞動強度低，工程進度快，1臺發(fā)泡機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，達到自流平后自然養(yǎng)護既可。

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強度等級的普通硅酸鹽水泥，32.5、42.5強度等級的礦渣硅酸鹽水泥。普通硅酸鹽水泥早強快，用于趕進度工程，但價格高。礦渣硅酸鹽水泥早強慢，用于不趕進度的工程，價格低，但水泥用量多，且易泌水，易沉淀，特別注意這一點。

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)泡劑的特點是：

起泡量大。

泡沫強度高。

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計時物理力學性能要求是：

干體積密度：300-400㎏/m3；

28天抗壓強度：≧0.6-1.0mpa；

導熱系數(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、樓層高度、水泥品種、強度和水泥發(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準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)檢查原因進行處理后再作業(yè)。澆注手應根據(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3-4天后在其上進行地暖管安裝等作業(yè)，養(yǎng)護時間不得與其他工種交叉作業(yè)，不準上人踩踏。

9. 泡沫混凝土表面質(zhì)量要求是：

裂紋：3天養(yǎng)護期內(nèi)不應有寬度大于2mm裂紋；

疏松：不應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大于±10mm。

綜上所述，泡沫混凝土在地暖絕熱層中應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)場澆注進行濕作業(yè)，所以受設備、工藝、技術水平、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)能建筑項目推廣應用好。