[01740724]自保温砌块配套功能砂浆关键制备技术与应用

本项目针对我国广泛使用的节能烧结墙体材料自保温专用配套材料、保温隔热功能化等开展相关基础理论和应用技术研究。研究内容受到湖北省重点新产品新工艺研究项目《绿色建筑节能防火高耐久性功能建材的研发与应用》（编号：2012BAA10006）资助。并与湖北工业大学以及中建三局、湖北宜昌朗天建材、湖北十堰建材等企业支持下开发了自保温墙体薄层砌筑砂浆、自保温墙体专用保温砌筑砂浆与自保温墙体专用抹灰砂浆等多功能型节能烧结墙体材料专用配套材料。上述研究任务涉及烧结墙体材料专用配套材料的制备技术、材料性能优化、热桥模拟分析技术、材料结构模型建立图像模拟分析技术等诸多环节,经过数年的努力,形成了集基础理论、制备技术、应用技术等全链条的系统成果。针对目前砌筑、抹灰砂浆使用的分层度、保水率等工作性能表征方法分辨率差,提出采用砂浆粘度和真空失水率表征的新方法,提出砌筑砂浆粘度范围40～60Pa?s,抹灰砂浆粘度范围25～35Pa?s,与传统技术相比,测试时材料用量可减少50～70%,分辨率可提高50%以上;针对施工时因灰缝存在而形成微热桥的问题,开发薄层砌筑胶浆、保温砌筑砂浆2种新型砌筑材料,与传统施工方式相比,降低微热桥70%以上;针对自保温系统热桥传热大、结构一致性差的问题,利用陶砂-玻化微珠-水泥-烟道灰等原料开发专用配套无机保温材料,利用图像分析和材料制备过程结合,建立胶凝材料粘度、数量与轻骨料粒径、数量的定量关系。在配套材料的使用过程中,由于其良好的适用性,材料的保温隔热性能大大提升,与传统的砌筑砂浆相比,配套材料能更多的减少空调、暖气等资源的使用,降低了资源的使用,达到了节能的目的。同时,由于配套材料与节能烧结砌块的兼容性优于传统的砌筑材料,其使用寿命周期也较传统的砌筑砂浆长,这一方面解决了现有砌体建筑结构耐久性方面的问题,另一方面也减少了建筑了维护、翻修的费用,进一步提升了配套材料的经济性。广泛适用于新型墙体材料配套材料体系,使用范围广,安全系数高 1、自保温砌筑砂浆用于围护结构的烧结多孔砖孔隙率一般大于35%,且内部孔结构和尺寸多变,也使得这类多孔新型墙体材料的吸水情况复杂。在加工切割过程中,烧结多孔砖表面2cm左右处的闭孔被破坏,形成连续的毛细孔,吸水速率较快。虽然在后期施工过程中烧结多孔砖需经过预浇水处理,在与砌筑材料配套使用时,仍会夺取砌筑材料中的水分,导致严重的早期失水与开裂,影响砌筑材料的水化,从而影响墙体性能。自保温抹灰砂浆保温无机抹灰砂浆原料较为广泛,适用性较强,但由于保温集料的品位浮动较大,其种类、级配、颗粒形状及吸水率等的差异对无机抹灰砂浆后期性能影响较大。同时,保温抹灰砂浆的导热系数、粘度对后期施工性能的影响较大。在制备过程中,保温集料以及不同外加剂的掺入对无机抹灰砂浆性能的影响都是研究的重点问题。 2、烧结多孔砌块作为新型保温墙体材料的典型,其内部孔结构细小均匀,且多为封闭孔,导热系数较低。与之配套使用的砌筑材料与抹灰材料导热系数如果与烧结多孔砖的导热系数相差较大,就会使得这些灰缝部位成为热量传递的良好通道,即为“热桥”,又称“微热桥”。“微热桥”对墙体保温性能影响较大,会使其它保温隔热工作效果大打折扣。 3、在砂浆现行产品标准中,砌筑砂浆和抹灰砂浆以砂浆的抗压强度进行分类,并要求砌筑砂浆和抹灰砂浆的强度必须与所使用的基材相匹配。在 88J1-4《干拌砂浆》图集中,首次对普通砌筑砂浆和抹灰砂浆用保水率和强度两种方法进行分类,要求墙材与其使用砂浆除了强度必须匹配外,还必须根据墙材的吸水特性选择保水能力适当的砂浆。 4、目前,针对砌筑砂浆、抹灰砂浆工作性能的表征方法常采用保水率、分层度等测试手段,经测试发现该测试手段分辨率较差,需要大量试验,分析数据误差较大,从而影响有效表征砂浆的工作性能。同时,缺乏必要的分析手段对材料的力学性能、热学性能进行定性定量分析,建立有效的理论模型分析方法。 5、针对薄层砌筑烧结墙体材料使用尺寸较为精密的砌块,砂浆施工时与烧结多孔砖匹配度、尺寸精度要求较高;保温砌筑砂浆在施工过程中要求没有薄层砌筑砂浆那么严格;无机抹灰砂浆在施工过程中要充分考虑砂浆粘度、砂浆与烧结多孔砖的粘结拉伸强度,以及轻质与高强两者的平衡问题。无