加氣混凝土性能

加氣混凝土在我國已實現了工業(yè)化生產,其產品門類已發(fā)展到非承重砌塊、承重砌塊、保溫塊、墻板、屋面板、裝飾砌塊與裝飾板以及成套建筑構件和部品被廣泛用于工業(yè)與民用建筑,成為一種極富生命力的新型建筑材料,在為社會提供節(jié)能建材的同時,消納了粉煤灰等大量的工業(yè)固體廢棄物,為環(huán)保事業(yè)做出了極大貢獻。

(一)加氣混凝土具有10大特性

1密度低,強度高

加氣混凝土孔隙達70%-80%,密度一般為400-700kg/m3,相當于實心粘土磚的1/3,普通混凝土的1/5,也低于一般輕骨料混凝土及空心砌塊、空心粘土磚等制品,因而被譽為:“浮在水面上的混凝土”。采用加氣混凝土作墻體材料可以大大減輕建筑物自重,進而可減小建筑物的基礎及梁、柱等結構件的尺寸,可以節(jié)約建筑材料和工程費用,此外,輕質特點還有益于降低運輸成本。能減少基礎和結構的經濟投入,也更便于施工和運輸。(墻體重約占總荷載的40%,基礎約總造價的20%-25%。若墻體重減少2/3,則基礎投入可減少26.8%)。

在輕質材料中加氣混凝土是一種高強材料,并且由于砌塊尺寸大和使用粘結劑砌筑,能充分保證砌體的整體承載能力。加氣混凝土砌塊平均抗壓強度為3.6MPa,其砌體平均抗壓強度達2MPa(B05級),體現出加氣混凝土砌塊的強度利用系數很高。

2導熱系數低,保溫隔熱好

加氣混凝土內部具有大量的氣孔和微孔,因而有較低的導熱系數。加氣混凝土的導熱系數通常為0.10-0.18W/(m·k),僅為實心粘土磚的1/4-1/5,普通混凝土的1/5-1/10。通常20cm厚的加氣混凝土墻的保溫隔熱效果,相當于49cm厚的普通實心粘土磚墻,不僅可節(jié)約采暖及制冷能源,而且可大大提高建筑物的平面利用系數，單一材料即能達到國家節(jié)能設計標準的要求。

3抗震性好

根據牛頓第二定律F=ma,地震效應與建筑的重量成正比,重量大,地震效應也大。所以,減輕房屋自重,是提高住宅結構抗震能力的有效辦法。我們知道,砌筑240mm厚的墻體,每平方米重量僅為120kg/m2,加氣混凝土砌塊墻是最輕,地震慣性力最小,抗震性也就越好。

4良好的耐火性,不產生有害氣體

加氣混凝土的主要原材料大多為無機材料,根據本身又具有保溫隔熱性能,因而,具有良好的耐火性能,并且遇火遇熱不散發(fā)有害氣體;由于對建筑物中的鋼筋具有較好的隔熱作用,當加氣混凝土建筑遭遇火災時,往往僅在表面造成損傷,對結構性能并不起根本的破壞。加氣混凝土達到耐火4小時的要求。

5良好的吸聲性和隔聲性

加氣混凝土由于特有的多孔結構,因而具有一定的吸聲能力(吸聲系數02);按同密度材料比較,加氣混凝土具有較好的隔聲性,但也和其它輕質材料一樣,加氣混凝土隔聲性能受“質量定律”支配,單位面積材料的重量越輕,隔聲能力越差,但完全可以通過建筑措施來解決。

6吸水量大但吸水速度慢

加氣混凝土與粘土磚不一樣,其毛細孔基本被氣孔阻斷,毛細管作用較差,形成了吸水緩慢的特性。但是,加氣混凝土的空隙很高,一般達到70%-80%,必然,所能容納的水量又很大(當然,要使水分完全充滿氣泡是很難的)。

7居住的舒適性

兩個溫度不同物體之間,溫度較高者對溫度較低者通過輻射進行熱交換(與它們所在空間的空氣溫度無關)。當室內墻體與空氣間的溫差大于3℃時,人體與墻壁之間的相互輻射現象會引起人們生理不適。

加氣混凝土建造的房屋無論外面氣候條件如何,都能最大限度地消除墻壁與人體間的輻射現象,并獲得和保持室內空氣相對濕度的平衡,即既不干燥也不潮濕。

8具有可加工性,施工便捷

加氣混凝土不用粗骨料、具有良好的可加工性,可鋸、刨、鉆、釘,并可用適當的粘結材料粘結,為建筑施工創(chuàng)造了有利的條件。施工時可連續(xù)砌筑,不受一次只可砌1m高度限制。一般傳統黏土磚(10-12m2人·日,而加氣混凝土砌塊(15-25m2/人·日,節(jié)約了1/2的時間,降低了勞動力成本。

9原材料來源廣泛,消納工業(yè)廢棄物

加氣混凝土可以用砂子、礦渣、粉煤灰、尾礦、煤矸石及生石灰、水泥等原料生產,可以根據當地的實際條件確定品種和生產工藝,并且,可大量消納工業(yè)固體廢棄物。

加氣混凝土除了可以大量利用工業(yè)固體廢棄物,節(jié)省生產和使用能耗以生產中不排放其他廢棄物,而由于生產和使用大量節(jié)約了能源,因此,每生產1萬m3加氣混凝土,節(jié)約生產能源折合標煤約257ce,相當于減少CO2排放536t,減少SO2排放4t:每1萬m3加氣混凝土用于建筑,每年節(jié)約采暖能耗210tce,減少CO2排放435t,減少SO2排放2.27t。

10節(jié)約能源,環(huán)境友好

加氣混凝土生產能耗一般在346kgce/m3,而普通實心黏土磚生產能耗般在5857kgce/m3,每1萬m3加氣混凝土比相同產量的實心黏土磚,節(jié)約生產能耗折合標準煤約257ce

砌筑每平方米墻面(24cm)所用黏土實心磚所含能耗在1408kgce/m2左右,而砌筑每平方米墻面(24cm)所用加氣混凝土砌塊能耗僅為8.03kgce/m2左右,僅此,加氣混凝土砌墻就比黏土實心磚砌墻節(jié)約能源6.05kgce/m2,當為達到建筑節(jié)能標準而增加黏土磚墻厚度時,這一差距還將擴大。

目前,北方采暖地區(qū)室內設計溫度為18℃,采暖期為90天,每平方米建筑面積每年采暖能耗在18~20kgce(以煤取暖),而南方地區(qū),如果采用空調

防寒降溫,每年消耗能源將是北方采暖地區(qū)(以煤取暖),能耗的3倍左右,即30~40kgce。同樣,如果采用同一方式進行采暖,以導熱系數僅為粘土磚1/3的加氣混凝土砌塊代替普通實心黏土磚作維護結構,則每年每平方米建筑面積采暖能耗大約可節(jié)省16kgce。每1萬m3加氣混凝土可建住宅約5萬m2,每年僅采暖這一項即可節(jié)約能源消耗800tce;按現有建筑材料使用水平,則每年節(jié)約采暖能耗210tce。

加氣混凝土作為一種理想的節(jié)能建材產品,廣泛應用于賓館飯店、寫字樓商場、住宅和工業(yè)廠房。在新農村建設進程中也有著廣泛的用途,三層和三層以下的低層建筑,可用加氣混凝土制品(砌塊、板材)做承重墻,和非承重墻,坡屋面可采用屋面板。

(二)加氣混凝土的物理力學性能

加氣混凝土按照不同的用途具有多種規(guī)格,以滿足不同建筑的需要。加氣混凝土的主要規(guī)格和性能列于以下三表,實際選用請參照有關標準的最新版本。

加氣混凝土砌塊的一般規(guī)格   mm

加氣混凝土板的一般規(guī)格      mm

加氣混凝土主要物理力學性能

需要特別說明的是用于墻體砌筑的砌塊尺寸應遵循長度大于高度,高度大于寬度的要求,不論是砌塊還是板材,在應用時應由產品生產企業(yè)提供二次設計圖(或稱排塊圖或排板圖),以便企業(yè)組織生產時,其規(guī)格有利于發(fā)揮產品性能,避免不合理使用,減少現場加工。

物理力學性能表中的干燥收縮值,是產品的判定值,并不等于實際使用過程中的變形量。在實際使用中,應按GB11969-2008(蒸壓加氣混凝土性能試驗方法》要求的收縮曲線,確定使用條件下的變形量并用于設計計算。

(三)常見加氣混凝土認識誤區(qū)

關于齡期。齡期是水泥混凝土的基本概念,反應是一個緩慢進行的過程，C3S水化后的抗壓強度,假如以180天的抗壓強度為參照,7天僅為50%，28天為80%,談水泥混凝土的強度必須明確齡期。加氣混凝土的強度是CaO+SO2+H2O(加熱)水熱合成反應生成C-S-H,CaSH或CSH等,其水熱合成反應基本上在蒸壓養(yǎng)護過程中(1.2MPa飽和蒸汽恒壓6h以上)完成，其特點可描述為合成時存在水化反應,使用階段無水化反應;試驗表明,加混凝土的抗壓強度和干燥收縮會隨著齡期的增長而變化,但這一變化是由含水率變化引起,齡期延長,加氣混凝土中含水降低,強度增長,干燥收縮降低。如果做一個反向的試驗,將加氣混凝土在較低溫度下先烘干,然后在95%的濕度環(huán)境下逐步吸濕并進行抗壓強度試驗,其抗壓強度卻隨著時間延伸和含水砌塊率的提高而逐步降低,結果更明確地說明,強度和干燥收縮與含水率有關、和構的墻與齡期無關。

關于強度。加氣混凝土的質量是靠包括外觀和尺寸偏差、抗壓強度、干密度干燥收縮、抗凍性和導熱系數等指標體系控制,這些指標不分輕重緩急而同等重要。因此,僅關注強度指標顯然不科學。片面強調強度,還有可能導致其他指標值下降,從而影響使用。加氣混凝土的優(yōu)勢在于輕質保溫,片面強調強度不僅在生產成本上沒有優(yōu)勢,又會在干密度等方面容易失去控制,從而丟掉輕質保溫的優(yōu)勢。

關于滲水。加氣混凝土的一個特性就是吸水量大但吸水速度慢,試驗表明黏土磚在36小時即完成水分遷移240mm,而加氣混凝土14天仍為完成同樣距離的水分遷移。從實際建筑觀察,大量的墻體滲水,皆因灰縫滲水引起。

關于連接。墻體側面及頂面與柱、梁、墻、板以及建筑主體連接部位,采用柔性連接,掌握“剛柔相濟”的原則:窗臺板應設有止水槽或止水條,以避免雨水沿窗臺板滲入墻體。

關于外觀和尺寸偏差。尺寸精確的產品是加氣混凝土薄層砂漿干法施工術的推廣應用基本條件,也是自保溫體系應用的基本條件,放棄外觀尺寸的要求,勢必將應用停留在普通混合厚層砂漿的濕法施工階段,這也是建筑中常的“正反墻”現象以及墻體滲水的原因,特別是“雙眼皮”現象,將嚴重危建筑質量。

關于抗凍性。有人認為抗凍性是一個區(qū)域性指標,對于南方地區(qū)沒有控的必要。抗凍性指標是一個耐久性指標,綜合反映了其他性能指標,不應在生產和應用中忽視。