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泡沫混凝土与其它无机保温材料相比的优势对比

2016-11-21

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  可取代有机保温材料的无机保温材料主要是泡沫混凝土加气混凝土、泡沫玻璃、矿棉岩棉、玻化微珠、陶粒等。这些无机材料在未来的建筑保温市场上,都将占有一定的比例,实现各种无机材料的优势互补,但泡沫混凝土的优势更多,泡沫混凝土凭借其优势,将在这些无机保温材料中脱颖而出,占有建筑保温的主体地位。

  1泡沫混凝土与加气混凝土相比的优势

  加气混凝土与泡沫混凝土比较,其明显的优势是强度比泡沫混凝土高,水泥用量少。加气混凝土的水泥用量仅5%~10%,而泡沫混凝土大多100%为水泥,至少也要50%以上的水泥。

  但泡沫混凝土的综合优势要远远大于加气混凝土,使它在未来的市场竞争中仍然会占有更大的市场份额。泡沫混凝土的最大优势有五个:

  1.1可以现浇施工的优势

  加气混凝土因需蒸压,无法现场施工。泡沫混凝土一辆汽车就可把全套设备拉到现场,七个人一天可现浇100~200m3。现浇屋面保温层、现浇地暖保温层、现浇各种自保温墙体、现浇外墙外保温墙面、现浇楼地面垫层,现浇灌芯立柱,都是泡沫混凝土的强项,且将在未来的建筑保温中大显身手。可以毫不夸张地说,将来建筑保温应用量最大的,可能是现浇泡沫混凝土。

  泡沫混凝土虽然材料成本高,但由于它可以现浇,省去了大量的生产能耗与制品加工成本,且密度低,生产原材料总用量少。就把总成本降了下来,化解了它的劣势,成本反而低于加气混凝土。以自保温墙体可减薄墙体,降低了保温材料用量,则现浇泡沫混凝土的墙体造价还要更低,显然表现出现浇保温的优势。

  1.2低吸水率的优势

  加气混凝土的吸水率高达45%以上,这一直是它的一大劣势。这一劣势使之粉刷难,须使用界面剂。即使用上界面剂,也经常出现粉刷层的空鼓、脱皮、裂纹等工程事故。

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  泡沫混凝土却可以通过调整它的闭孔率来自由控制吸水率,其一般吸水率约20%~25%,低吸水率产品约为8%~12%,超低吸水率产品则可达2%~5%。这种低吸水率的优势,不但避免了加气混凝土上述弊端,而且还填补了加气混凝土在高寒地带不能应用的空白。目前,我们已在黑龙江生产应用了陶粒泡沫混凝土砌块。这些地方最需要保温,加气混凝土都因高吸水率而不能应用。我想,在东北、内蒙、青海、新疆、西藏等至今加气混凝土无法使用的地区,泡沫混凝土将大有作为。

  1.3低密度超轻优势

  加气混凝土密度大多为500~800kg/m3,低于500kg/m3的产品很少,不能稳定生产,低于300kg/m3的产品几乎没有。由于工艺技术的制约,加气混凝土难以生产400kg/m3以下的超轻产品。而目前的建筑节能,最需要400kg/m3以下的超轻产品,因为其保温性能更优异,更有利于建筑轻型化。

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  目前,广泛应用的泡沫混凝土,密度一般为200~450kg/m3,正好弥补了加气混凝土性能上的不足,二者形成了市场互补和错位。

  加气混凝土主导产品B05~B07级的导热系数为0.14~0.18w/m·k,而泡沫混凝土主导产品B02~B04级的导热系数仅为0.065~0.10w/m·k,只相当于加气混凝土的一半。这意味着,使用泡沫混凝土,达到建筑节能标准,墙体可比加气混凝土减薄近一倍,这可以大量节约材料并增加使用面积。

  1.4工艺灵活、品种多的优势

  由于受蒸压工艺和设备的限制,加气混凝土基本以砌块和条板两大产品为主,其它种类的产品还没有,这在一定程度上缩小了它的应用范围和市场份额。

  泡沫混凝土既可以进行各种现浇施工,也可采用不同工艺生产制品。目前,泡沫混凝土保温产品已有10多种,将来会达到几十种。泡沫混凝土对市场需求反应快,适应性强。当市场需求某种产品时,它可以很快生产出来,甚至变换一种模具,就变化出一种新产品。加气混凝土就无法如此。例如,泡沫混凝土可生产大规格夹心屋面、墙体保温板,目前最大规格已达3000×6000mm,加气混凝土就不能;再如,泡沫混凝土可方便地生产出轻质灌芯产品、夹芯产品、加气混凝土也不能;再如,泡沫混凝土可很容易生产出陶粒增强制品、彩色制品、异型制品等,加气混凝土也不能。这就决定了泡沫混凝土会以其生产的灵活性占有更多的应用领域。

  综上所述,可以得出以下的结论:加气混凝土与泡沫混凝土作为同类型保温材料,各有优势,但泡沫混凝土的优势要更多一些。在B06~B07密度等级范围,加气混凝土由于强度好,会占有优势。而在现浇及B05以下密度等级范围,泡沫混凝土会占有优势。二者可实现市场的优势互补。从应用总量来看,泡沫混凝土在3~5年后肯定要超过加气混凝土。

  2.泡沫混凝土与无机纤维保温材料相比的优势

  人造无机纤维保温材料包括岩矿棉、玻璃棉、硅酸铝纤维等。

  目前,在建筑保温中应用量较大的,主要是岩矿棉。泡沫混凝土和这类材料相比,优势更明显。虽然这类纤维材料在建筑保温中会有一定的应用,但不可能成为主导产品。

  2.1低价格优势

  无机纤维材料的价格远高于泡沫混凝土,提高了保温的造价。目前,纤维棉主要应用于吸声产品,在建筑保温中由于价格高,在竞争中处于不利地位。

  2.2无害化的优势

  人造无机纤维棉虽然不像石棉等天然纤维棉那样使人致癌,但它在生产及使用过程的纤维粉尘污染依然对环境及人是有害的。特别是这些微尘会使人的皮肤骚痒难忍。泡沫混凝土则完全无害。

  2.3使用方便的优势

  人造纤维棉大多为散状材料,不易使用。加工为板状、粒状的产品,虽好用一些,但使用的方便性仍是远不如泡沫混凝土。泡沫混凝土可方便地现浇或生产成各种制品,无机纤维棉则不能。

  2.4低碳优势

  人造纤维棉是岩石或矿渣等经高温(1300~1500℃)热熔后,经离心或喷吹使其纤维化而成的,能耗很高,不符合我国未来低碳经济的原则。从降低碳排量的基本经济走向看,国家肯定不会大力发展高能耗岩矿棉。这就决定了岩矿棉不可能成为建筑保温的主体材料。泡沫混凝土的能耗较低,符合低碳经济导向,对岩矿棉等无机纤维就有了竞争力。

  3泡沫混凝土与其它无机多孔材料相比的优势

  其它无机多孔材料包括块状的泡沫玻璃、泡沫陶瓷、微孔硅酸钙等块状产品,粒状的玻化微珠、膨胀珍珠岩等。这些保温产品在未来建筑保温都会有一定应用,但都无法和泡沫混凝土普及性应用相比。

  3.1与泡沫玻璃等块状材料相比

  在这类材料中,泡沫陶瓷、泡沫铝由于产量低且价格很高,不可能在建筑保温中广泛应用,不需细讲。泡沫玻璃已用于外墙外保温,但量很小。目前它用于建筑保温的价格约在每立方1000元左右。普通建筑考虑到保温造价,很难选用。它将来在高档建筑的外保温中,可能会有少量的应用。加之泡沫玻璃生产的高能耗也不符合低碳经济原则。因此,虽然它的强度、耐侯性等性能优于泡沫混凝土,性价比决定了它不会成为未来建筑保温的主导材料。

  微孔硅酸钙是以硅藻土和石灰为主要原料,加入石棉纤维增强,经高温蒸压而成的微孔板材。这种材料具有密度低(大多为100~250kg/m3)、抗压强度高(0.5~1.0MPa),保温性好(常温导热系数0.035~0.06w/m·k),耐火性好(使用温度650~1000℃)等一系列优异性能。但是它的以下几个缺陷将大大限制它的广泛应用:一是以硅藻土为主料,其资源有限且不广,难以普及;二是以石棉增强,对人有害;三是用于建筑保温的只有板材,品种太单一,用量有限;四是价格较高,一般建筑使用不起,五是高温蒸压,投资大,不易推广。因此,它也不能成为未来建筑保温的主体,只能在钢结构防火覆盖及其它墙面覆盖中会有少量应用。

  3.2与散粒状保温材料相比的优势

  散粒状保温材料目前已用于建筑保温的,主要是玻化微珠、玻璃微珠、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、超轻陶粒等。

  在上述几种材料中,玻化微珠和玻璃微珠可能会成为用量较大的保温材料。目前它们已被开发为保温涂料、保温沙浆、保温制品等用于建筑保温。最近,山西省开发的“窑洞式保温建筑”,即是采用玻化微珠保温砂浆及混凝土建成的。在未来,它肯定会成为一种建筑保温体系,这是不容置疑的。但是,由于玻化微珠的原料是珍珠岩,玻璃微珠是以废玻璃为原料熔融喷吹而成,产量有限,且价格较高,同时,其吸水率高达40%~84%,也有严重的性能缺陷。因此,这两种材料虽会较广应用,但不可能达到泡沫混凝土的普及程度。

  膨胀珍珠岩由于吸水率高达300%,制品抗冻融性差,这几年已从建筑保温中淘汰,逐渐被其换代产品玻化微珠取代。玻化微珠实质就是球形闭孔膨胀珍珠岩。膨胀蛭石由于产量较低,资源不广,且吸水率高,虽会在建筑保温中有少量应用但不会广泛。

  超轻陶粒原用于生产空芯砌块,有一定的产量,但应用不广。近年,我们将其与泡沫混凝土相结合,开发出陶粒泡沫混凝土砌块及板材,效果良好。二者优势互补,在将来会获得一定的应用。



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