淺談地暖隔熱層發泡水泥的性能和施工控制

時間：2020-07-16 來源：河津市恒藝環保建材有限公司

一、概述

　　地暖***底層的隔熱層起到阻止熱量往下傳遞，使熱量往上單方向傳遞的作用，這樣節約了熱量。所以，要求隔熱層必須具備優良的隔熱效果。隔熱層還必須具有一定的強度來承受上部荷載，另外，隔熱層還起到了固定水管的作用。地暖隔熱層質量的好與壞，直接影響整個地暖工程的質量。所以，地暖隔熱層的材料被越來越多的業內專業人士重視。

　　現在市場上地暖隔熱層主材料主要有兩種，一種是聚苯乙烯泡沫板，另外一種是水泥發泡（又稱泡沫混凝土

　　現就這兩種隔熱材料的性能作以下對比：

　　（一）苯板

　　苯板的導熱系數是[0．041/w（m．k）]，（數據僅供參考）隔熱效果非常好，是理想的地暖隔熱材料，但苯板存在以下缺點：

　　1．易被壓縮變形。在砼自重以及砼的上靜荷載及動荷載的作用下，苯板易被壓縮變形。當在下部的苯板被壓縮變形后，砼因受彎能力差，必將出現斷裂、塌陷（斷裂、塌陷位置一般在房間的中間范圍內），造成砼擠壓，使水管的使用壽命縮短。嚴重的可能折斷水管，造成不應有的損失。也給地暖的推廣造成了很壞的宣傳作用。

　　2．疲勞強度產生的變形。地暖設計使用壽命是幾十年。在長期的使用過程中，樓地面的動荷載會對苯板產生疲勞強度。使苯板的承載能力下降，變形進一步加大，地面也會隨之下陷。這樣對水管造成的危害會進一步加大，地面以上的木地板在人走動時將出現吱吱做響聲。

　　3．導熱系數的上升。由于苯板被壓縮變形，其密度增大，所以導熱系數也會隨之上升。隔熱效果也會隨之降低。

　　（二）水泥發泡隔熱層

　　發泡水泥是繼苯板之后的另一種隔熱材料。發泡水泥用在地暖中，一般容重350~450kg/m3，導熱系數0．087W/m．k左右，符合《地面輻射供暖技術規程》JGJ142-2004中對地面采暖絕熱材料的要求是：“絕熱材料應采用導熱系數小，難燃或不燃，具有足夠承載能力的材料，且不宜含有殖菌源，不得有散發異味及可能危害健康得揮發物”。該材料不僅具有抗壓強度高、導熱系數低、化學性能穩定、環保、不變形等優點，而且找平層與保溫層于一體，施工快，成本低，是地暖隔熱層的******選擇之一。（數據僅供參考）

　　相比之下，發泡水泥比苯板具有更多的優點，本文將著重介紹發泡水泥的性能特點和施工應用，以利推廣。

　　二、發泡水泥的性能

（一）隔熱性

　　熱傳導率在0．05~0．15Kcal/mh℃之間，抑制露水冷凝效果明顯。隔熱方式，熱管上移，有利于熱量向指定方向釋放。（數據僅供參考）

　　（二）輕量性

　　密度為350~450kg/m3，可減輕建筑物的負荷。（數據僅供參考）

　　（三）隔音性

　　因為苯板密度太低，面層上有人踩踏會產生空洞的聲音；發泡水泥因由多孔的無數獨立的氣泡形成，所以吸音效果比一般的混凝土高出5倍左右，并且耐震動。

　　（四）施工方便，工效高

　　發泡水泥是由機械高壓輸送的流動性液體，發泡水泥漿體分散性、流動性非常好，便于施工澆灌，施工節約人力物力，凝固后表面光潔平整，施工速度快：每臺班可施工3000~4000平方米，節約施工工期；而苯板鋪設工藝煩瑣，固定管路的U形釘易脫出，需要PE鍍鋁膜和鋼絲網。（數據僅供參考）

　　（五）具有一定抗壓的強度

　　發泡水泥具有良好的抗壓強度：在密度為350kg/m3時，7天抗壓強度為6kg/cm2。自身具有一定的強度，具有支撐地暖管材和地面的承重作用，因其具有一定的強度，不易變形，可以避免使用苯板形成的地面龜裂等，使室內地面平整、光潔。（數據僅供參考）

　　（六）整體性好

　　發泡水泥與地面結構層及采暖填充層在材料上都是混凝土產品，整體性能好，并克服了苯板隔熱層的空鼓現象；而苯板材料在長期使用后（如加溫后）易變形，影響結構的整體性。

　　（七）綠色環保

　　傳統苯板材料有異味，含有有害健康的揮發物，易產生化學污染，遇高溫后易分解有毒成分；發泡水泥所用的添加劑為植物性蛋白纖維和動物性蛋白質，******無害完全克服了這方面的缺點。

　　（八）粘合性好

　　發泡水泥與地面結構層是混凝土產品，與地面有很好的粘合性，同時能給地面找平，而苯板與地面是兩種材質不能很好的結合，故此影響結構層，并且導致地面結構層需找平后鋪設苯板。

　　（九）經濟性

　　由于施工時利用機械上的管道輸送有效節省人力（水平距離1500米，高度150米），材料只有水、水泥、氣泡劑、大大節省了工程造價。（數據僅供參考）

　　（十）長效性

　　苯板易老化，保質期6年，通常1年后會變形，出現地面沉降或裂縫，在60℃時馬上變形老化；發泡水泥隔熱層具有高度的穩定性能和抗老化性能，有效的保證室內地面的平整不開裂，其壽命是苯板的5~10倍，它與混凝土具同等的使用年限。（數據僅供參考）

　　（十一）耐火性能

　　苯板容易燃燒，遇火熔化，且燃燒時釋放有毒物體；發泡水泥是無機材料，不會燃燒，而且有量好的耐火性，在建筑物上使用，可提高建筑物的防火性能。

　　（十二）吸水性、防潮性

　　發泡水泥具有很低的吸水性，由于是閉孔型的結構，在潮濕狀態下在板材的中心，經幾個月后仍處于完全干燥且保留其干燥狀態時的強度，比普通樓板的抗滲增強6倍以上。

　　（十三）對填充層的要求

　　因苯板較軟且易受壓變形，所以填充層需要加厚，需大于40mm，否則會斷裂；而發泡水泥和填充層結合為一體，整體強度高，所以填充層厚度只需要30~40mm。（數據僅供參考）

　　三、發泡水泥的施工控制

　　千好萬好，***主要是在施工中應用好。好的材料，只有加上好的施工，才能體現出材料性能。為保證發泡水泥的性能，在施工中應注意如下幾點：

　　（一）嚴格控制水灰比，保證發泡水泥的總體質量

　　控制好發泡水泥的水灰比是保證其施工質量的重要措施之一。在我國的部分城市已有用發泡水泥做屋面保溫層的成功經驗。做屋面，發泡水泥必須有一定稠度以解決找坡的需要。實踐證明，水灰比降下來后，稠度上去了，既可滿足結構上找坡的要求，又保證了發泡水泥的品質。泡孔均勻、密集、獨立清晰。當然，做地暖隔熱層，并不需要和做屋面那樣的稠度。為方便施工，稠度可適當低一些。水灰比的控制不是一個定值，要根據地面的干濕程度、氣溫的高低和濕度的大小做適當調整。通常情況下，水灰比一般控制在0．55左右。如此的水灰比，發泡水泥的稠度可能要大一些，難以實現 “自流平”，但結合“刮平”進行找平，完全可以達到平整度的要求。通過合理有效地控制用水量，可明顯地改善發泡水泥的總體質量。

　　（二）嚴格控制水泥用量，保證發泡水泥的物理性能指標

　　水泥用量的多少，直接影響發泡水泥的密度、導熱系數等重要物理性能指標。必須加以嚴格控制。普通硅酸鹽水泥的水化反應用水量約為水泥用量的22%~25%。單位體積的水泥用量+水化反應用水量即等于發泡水泥的干體積密度。因此，每立方米發泡水泥的水泥用量約在320kg即干體積密度約在400kg/m3左右是比較合適的。實際上是可行的，也是合理的。當然，控制水泥用量要與控制用水量和完善各種技術措施有機地結合在一起才會有效果。沒有系統的控制措施，水泥用量也是降不下來的。

　（三）加大對發泡水泥的檢測力度

　　發泡水泥是建筑工程中的重要材料之一，要充分發揮施工單位、監理單位和建設單位和政府職能管理部門的監管力度，加強規范化管理。通過自檢、抽檢、見證檢測等多種方式對發泡水泥的導熱系數、干體積密度、抗壓強度等重要物理性能指標進行檢測。通過檢測，既可為施工管理提供可靠依據，又可以很直觀地反映出發泡水泥質量的優劣，從而促進發泡水泥質量的不斷提高。而對那些低品質的發泡水泥無疑是增設了一道難以跨越的門檻。

　　（四）制定切實可行的施工技術措施

　　除上述幾點外，制定切實可行的施工技術措施也很重要。要根據不同的施工特點和不同的設備性能，制定相應的施工技術措施，包括完整的操作程序，健全的質量管理體系。要真正提高質量意識，保證產品質量。只有這樣，才能確保發泡水泥及相關行業健康有序地發展。

　　四、結語

　　發泡水泥以其獨特的性能，在未來的市場競爭中顯示出巨大的優勢。尤其隨著******節能環保政策的加強與落實，在環保、節能，其優勢更加突出。發泡水泥必將向高強度、輕質量、復合和節能方向發展。******行業標準JGJ142-2004中也明確指出“采用發泡水泥作為保溫材料——承載能力強，施工效率高，機械化程度高的特點，適合大面積地面供暖系統。”，是今后重點推廣項目。