任宪德
(广州发展环保建材有限公司)
建筑节能不可或缺的墙体材料——蒸压加气混凝土制品
任宪德
(广州发展环保建材有限公司)
2.1质轻、良好的保温性能和抗震性能
一般蒸压加气混凝土的孔隙率达70%~80%,干密度为400~700kg/m3,比粘土砖轻2/3,比普通凝混土轻3/5~4/5,应用于建筑物上可以降低墙体重量一半以上,还可提高运输效率,加快施工速度,实现墙体材料的改革。蒸压加气混凝土的导热系数只有0.10~0.18W/m·K,所以,蒸压加气混凝土的保温性能比普通混凝土和其它普通墙体材料好得多,这也是众所周知的事实,之所以能成为建筑节能墙体的主力军,就是因为具备了其它普通墙体材料无法比拟的保温性能。
从表1中可以看出:蒸压加气混凝土的导热系数与其它墙体材料相比有绝对的优势,其节能效果是其它材料无法替代的,且密度较低,不但节能还节约资源,是不可多得的建筑节能材料,也是当之无愧的节能墙材的生力军。
由于质轻,降低了建筑物的重量,一般情况下,当结构设计基本满足抗震要求的前提下,地震破坏力与建筑物的自重成正比,地震力计算公式为:地震力=自重×地震系数。所以,自重轻的建筑物将大大减小地震力,从而保护整个建筑的稳固。
表1 常用墙体材料的导热系数、蓄热系数及密度
2.2在砌体中强度利用系数高
一般来说,建筑材料的容重越大,强度越高。蒸压加气混凝土因为引入大量空隙,降低了密度,必然地也降低了强度。因此,加气混凝土的抗压强度偏低。干密度为600kg/m3的加气混凝土其抗压强度约为3.5~5.0MPa。
加气混凝土虽然抗压强度偏低,但是,由于加气混凝土块体尺寸较大,制品匀质性较好,经检测,强度为3.0MPa的加气混凝土的砌体强度却达到2.4MPa左右。加气混凝土砌体强度约为立方强度的70%~80%。所以,加气混凝土在砌体中的强度利用系数很高。标号为10.0MPa的粘土砖,经检测其砌体强度仅为3.1MPa,在粘土砖的砌体试验中,由于粘土砖尺寸较小,砌体的破坏主要是灰缝的影响和粘土砖的折断等原因。也就是说,粘土砖在砌体中的强度利用系数仅为30%左右。
2.3具有一定的耐热和较好的耐火性能
蒸压加气混凝土在受热至80~100℃以上时会出现收缩和裂缝,但是在700℃以前不会损失强度,具有一定的耐热性能。加气混凝土属不燃材料,当发生火灾时,不会释放出对人体有毒有害的气体。其耐火性能比普通混凝土高得多。这是由于蒸压加气混凝土保温隔热性好,保护层对于钢筋有较好的隔热作用。甚至发现一些蒸压加气混凝土建筑在火灾后,只是在表层发生龟裂和酥松,扒去表层修补后,仍能修复使用。
感官质量鉴定采用专家组评吸法进行。评价指标包括香气质、香气量、杂气、刺激性、余味、燃烧性和灰色得分以及感官质量总分。以0.5分为最小的记分单位,各感官指标满分分值分别是香气质18分、香气量16分、杂气16分、刺激性20分、余味22分、燃烧性4分、灰色4分,合计100分。评吸在室内自然通风条件下进行。
2.4隔热性能比传统的墙体材料优越
在夏热冬暖地区,因为炎热的时间比较长,所以,墙体隔热对建筑节能是非常重要的。夏季墙体的隔热是一个不稳定传热问题,保温与隔热是不同的。所谓建筑外墙“隔热”就是将自然界中不稳定的热辐射或其它热源隔住的一种能力,保温与隔热两者的主要区别在于:
一是传热过程不同。保温性能反映的是冬季由室内向室外的传热过程,通常按稳定传热考虑;隔热性能反映的是夏季由室外向室内以及室内向室外的传热过程,通常按以24h为周期的波动传热来考虑。二是评价指标不同。
一般材料隔热性能的材性指标是蓄热系数(s)。蓄热系数表征在不稳定传热条件下的材料层表面对谐波热作用敏感程度的一个热工特性指标。材料的蓄热系数越大,表面温度波动越小,反之亦然。加气混凝土蓄热系数s约为3.6W/(m2·K),加气混凝土导热系数(入)、导温系数(a)都较小,所以加气混凝土隔热性能的特点是材料层阻止热流和温度波透过的能力强,通过围护结构的热流量大为减少,衰减倍数和延迟时间较大。与传统材料相比,在相同厚度条件下,加气混凝土内表面平均温度和波动温度较小。因此加气混凝土的隔热性能在相同厚度下比砖及混凝土等材料要好。建筑应用时要根据材料的特性,处理好保温与隔热的关系,如果只考虑保温性能而减薄厚度,则可能造成隔热性能不足。所以应该同时考虑这两方面的需要来合理应用。
笔者曾请教过国内有近50年设计应用蒸压加气混凝土经验的老一辈资深专家,在夏热冬暖地区结合加气混凝土保温与隔热的性能特点及应用技术规程,建议外墙使用B06级蒸压加气混凝土制品比较合适。
2.5几何尺寸精确
蒸压加气混凝土制品是通过0.6~0.8mm钢丝切割成块的,几何尺寸比较精确,长宽高的误差可以控制在±4±2±2mm以内,高精砌块可控制在±3±1±1mm以内,高精砌块可以满足薄层干砌的施工技术要求,对提高墙体的整体质量具有积极的作用。其它用模具成型的单块砌块因为外观尺寸精确度低,难以采用薄层干砌这种提高墙体质量的新工法。薄层干砌不但能保证墙体质量,还能达到墙体薄批或免批的功能,并可以减少建筑垃圾、实现绿色施工的功效。
3.1蒸压加气混凝土的干燥收缩值偏大
和其他材料一样,蒸压加气混凝土干燥收缩,吸湿膨胀。在建筑应用中,如果干燥收缩过大,收缩形成的应力超过了制品的抗拉强度或粘结强度,制品或接缝处就会出现裂缝。由于蒸压加气混凝土抗拉强度较低,只有抗压强度的1/10~1/5,即使干燥收缩值达到0.5mm/m的国家标准,如果使用不当,也会出现收缩裂缝。所以,为避免墙体出现收缩裂缝,必须根据材料的特性选择不同于传统材料的砌筑工法进行施工,采用专用的粘结剂和界面剂,并在结构和建筑上采取一定的措施。而严格控制制品上墙时的含水率也是极其重要的,最好控制上墙含水率在25%以下。
3.2具有一定的吸声能力,但隔声性能不及传统的墙体材料
任何轻质墙体的吸声能力较好而隔声性能较差,蒸压加气混凝土也不例外。这是由于墙体隔声受质量定律支配,单位面积墙体重量越轻,隔声能力越差。所以,要取长补短,比如在舞厅、音乐厅、电影院、剧院、噪音较大的场所,内墙贴一层加气混凝土制品,就能改善室内的听觉环境。如果要提高蒸压加气混凝土墙的隔声能力,必须采取建筑措施来解决。例如,在设计时要考虑隔户墙的厚度和密度以满足隔声的要求,或采取其他结构措施。
综上所述,蒸压加气混凝土作为一种轻质多孔建筑墙体材料,具有诸多优良特性,尤其是密度小,保温性能好,对于降低建筑物自重,固体废弃物的有效利用,减少污染、节约资源、实现墙体改革,降低建筑的能耗,都具有特别重要的意义。特别是采用蒸压加气混凝土高精砌块与专用粘结剂进行薄层干砌的工法,进一步提高了墙体的质量,得到了施工单位和开发商的一致认同,引领了更加正确应用的方向,对推动建筑业使用绿色墙材进行绿色施工,实现绿色建筑的使命起到了积极的作用。
当然,任何一种材料都不是万能的,都不可能是十全十美的,都有它最佳适用的范围,一切优势仅是相比较而言的,有优势也会有不足。因此在应用中应充分认识和了解蒸压加气混凝土的特性,使用时必须采取一些有针对性的建筑措施来扬长避短。这样才能科学、正确、合理地应用和发展。●