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QX高性能混凝土复合砌块自保温体系

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发布时间:
2021/04/16 11:05
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【摘要】:

引 言 QX高性能混凝土复合砌块自保温体系 工厂化预制湿浇筑混凝土壳体生产 工艺的四大显著优势

常用尺寸:长*宽*高(mm)=390*240(260-290)*190mm

1、保温与建筑物同寿命 可以单独砌筑成墙,解决了建筑保温墙体的整体性和耐候性,使墙体保温系统的使用寿命真正实现与建筑物同寿命,解决后顾之忧。

2、消除火灾隐患 南京中环广场、哈尔滨经纬360度双子星大厦、济南奥体中心、北京新址附属文化中心、上海胶州教师公寓、沈阳皇朝万鑫大厦等相继发生建筑外保温材料火灾,造成严重人员伤亡和财产损失,建筑易燃可燃外保温材料已成为一类新的火灾隐患,由此引发的火灾已呈多发势头。消除火灾,留住生命,这是现在社会共同关注的焦点。山东七星公司经过两年的技术攻关,自主研发的高性能混凝土复合砌块自保温体系,实现了墙体保温与建筑结构一体化,解决了火灾隐患。

3、降低建筑综合成本  加气混凝土外墙外保温墙体 QX高性能混凝土复合自保温砌块墙体 以夏热冬冷地区节能65%和390*240*190mm自保温砌块为例: 综上,采用QX高性能混凝土复合自保温砌块较加气混凝土外墙外保温做法,每平方米墙体直接节约成本15-30元 比较分析:加气混凝土外墙外保温墙体 (一)、加气混凝土每立方米150元,每平方米造价30元(200mm墙计算),50mm聚苯板薄抹灰外墙外保温系统,每平方米造价约65元,加气砌块砌筑及墙体外保温人工费55元 综合成本:30元+65元+55元=150元/平 (二)、 QX高性能混凝土复合自保温砌块墙体自保温砌块建议售价400-450元/立方,每平方米造价96-108元(240mm墙计算),保温砌块砌筑人工及材料费25元 综合成本约:103-108元+25元=120-133元 此外,外墙外保温设计使用寿命为25年,QX高性能混凝土复合砌块自保温体系可实现保温与建筑物同寿命,可大大节约外墙外保温维护维修和25年后的更换费用。

4、简化施工工序 QX高性能混凝土复合砌块自保温体系外墙工程不需要再做其它保温处理即可满足现行建筑节能设计标准要求,减少了传统保温墙体外保温工序,提高了施工效率,缩短了工期2月左右,降低了工程造价。 建筑节能与结构一体化技术 --QX高性能混凝土复合砌块自保温体系 一、项目名称 QX高性能混凝土复合砌块自保温技术、装备 二、生产企业简介 山东七星实业有限公司是高新技术企业,是集新型绿色、环保节能建材产品及设备的研发、生产、销售、建厂合作、工程应用体系编制为一体的综合性实业集团公司。公司目前拥有自主知识产权技术专利60余项,其中发明专利8项。众多先进技术成果被列为国家重点推广应用项目。

七星公司自1994年成立以来,20多年专注于为中国新型建筑节能领域,用“技术创新”和“专业实力”推动各类先进的技术装备在国内外设厂生产、新型绿色节能产品在建筑中的广泛应用,公司自主研发的:

1、QX高性能混凝土复合自保温砌块及其全自动生产线,是住建部和山东省住建厅---建筑节能与结构一体化应用体系重点推广项目;

2、QX复合模板现浇混凝土自保温体系是建筑结构自保温和绿色建筑不可少的组成部分;

3、QX发泡水泥无机保温板设备及产品已广泛应用于建筑外墙外保温和既有建筑改造领域;

4、QX水泥基复合夹芯轻质隔墙板及其多功能生产线、QX聚苯颗粒复合型墙板设备、GRC空芯和实芯墙板设备、QX钢边框轻质大板生产线、QX成组立模楼梯生产线及叠合板生产线和产品既可以应用于框架结构的内隔断墙,也被广泛应用于钢结构和预制混凝土建筑的内外墙、屋顶和楼层板,是建筑产业现代化和装配式房屋体系重要组成部分。

5、QX集成房屋体系开创了整体“超低能耗”建筑的新篇章。 七星公司是中国新型墙材装备龙头企业,是中国泡沫混凝土协会副理事长单位,国家墙体材料技术装备创新企业,山东省建设科技协会常务理事单位,济南市墙材革新与建筑节能先进单位,济南市市级企业技术中心、山东建筑大学、济南大学教学实践基地,山东建筑大学绿色建筑协同创新中心合作单位,山东建筑大学研究生科研实践基地,山东省建筑产业现代化技术装备基地之一,同时也是国家行业标准《泡沫混凝土保温板》的主编单位;山东省和陕西省《非承重砌块自保温体系应用技术规程》及《QX非承重混凝土复合砌块自保温体系建筑构造》建筑标准设计图集的主编单位;江苏省《复合发泡水泥板外墙外保温系统应用技术规程》的参编单位;辽宁省《泡沫混凝土外墙外保温工程技术规程》的主编单位。

七星公司以科技创新求发展、以质量求生存。综合国内同类产品的优点,借鉴欧美等国的先进技术,与中国建筑材料研究总院、山东大学、山东建筑大学、济南大学等科研院校紧密合作,多项技术成果已通过山东省建设厅、山东省科技厅科技成果鉴定,获得国家专利,并荣获山东省科技进步二等奖,被山东省建设厅定为推广产品,被中国建材工业出版社编委会编入《墙体材料产品与技术实用手册》。技术装备和产品销售遍及二十几个省市、自治区,并走出国 门销往俄罗斯、伊朗、印尼、马来西亚、越南、蒙古、哈萨克斯坦等国家。 

公司技术力量雄厚,高中级职称的工程技术人员占管理人员的80%以上,管理人员大学以上学历的占90%以上,严格贯彻ISO9001质量认证标准,在实践中不断完善企业质量保证体系,培养造就高素质技术队伍,提升企业科技水平和综合实力。公司信誉至上”的原则,建立了完善售后服务队伍,竭诚为广大客户服务,解除客户的后顾之忧。秉承“聚焦建筑产业现代化,为客户创造智能化墙材装备与技术体系”的使命感,以科技创新和开创中国新型节能绿色墙材及先进技术装备新高度。

三、技术产品及保温体系概况 1、技术产品及体系介绍 QX复合自保温砌块是以高性能混凝土空心砌块为壳体,在其孔腔内复合填充泡沫混凝土和聚苯板等轻质保温材料,通过生产工艺使砌块壳体与保温材料注塑成整体而形成的集建筑围护与保温功能一体的混凝土砌块,具有保温隔热性能好、自重轻、强度高、隔音、防火、防水抗渗、收缩率低、施工简单等特点,特别是采用泡沫混凝土和聚苯板的有机组合,既提高了砌块保温性能,又了蓄热性能和隔声性能。该产品属于砌体自保温结构体系技术产品,适用于民用建筑框架填充墙自保温非承重结构。 高性能混凝土复合自保温砌块结构体系墙体采用专用砂浆砌筑,砌块沿长度方向端部设置的凹型槽口可有效减小砌缝处热桥部位热量损失,梁、柱等热桥部位采用复合保温板进行现场浇注成型,满足建筑节能65%的要求,达到了建筑节能与结构一体化的技术要求,实现了保温与结构同寿命的目的。 与建筑外墙外保温、外墙内保温技术相比,该自保温体系具有以下特点:

1)优良的保温隔热性能。自保温砌块墙体采用专用粘结砂浆薄缝砌筑,砌块沿长度方向端部设置的凹型槽口可有效减小砌缝处热桥部位热量损失,240mm厚墙体热阻≥2.4(m2·K)/W,可以很好的满足我省节能65%的标准要求。

2)自重轻、强度高。复合自保温砌块以高性能混凝土空心壳体为承重和维护结构,内部复合填充聚苯板和发泡混凝土两种轻质保温材料,密度≤600-800kg/m3,抗压强度可达11.3Mpa,减小建筑物自重,提高了建筑质量。

3)吸水率小、收缩低。复合自保温砌块的含水率为2.1%,吸水率为7.8%,干燥收缩率为0.2mm/m,可有效避免墙体空鼓、开裂、渗水等砌块墙体质量通病问题。

4)良好的耐冻融性能。复合自保温砌块采用高性能混凝土作为砌块壳体材料,材质结构致密,经25次冻融循环后,质量损失为2.1%,强度损失为10%,很大的优于常见的加气混凝土砌块和轻集料混凝土保温砌块。

5)优良的防火性能。复合自保温砌块外部为高性能密实混凝土,内部填充无机的泡沫混凝土和阻燃性的聚苯板,防火性能优良,无火灾隐患。

6)施工工艺简单,易于推广应用。砌块生产、设计、施工、标准规范相对成熟,复合自保温砌块靠自身即可满足建筑节能设计标准要求,无需做辅助保温处理,施工工艺简单,易于推广应用。

7)保温与建筑物整体同寿命。自保温体系外围护墙体填充复合自保温砌块,梁、柱等热桥部位采用复合保温外模板进行现场浇注成型,实现了建筑物保温与结构整体同寿命的目的。

8)降低了工程造价。高性能混凝土复合砌块自保温体系外墙工程不需要做其他保温处理,减少了工序,提高了施工效率,缩短了工期,降低了工程造价。

2、复合自保温砌块规格、尺寸

1)自保温砌块立方体抗压强度等级:MU3.5,MU5.0,MU7.5,MU10.0,MU15.0。

2)自保温砌块规格尺寸

杜绝(4)、施工工艺参照国家规范及七星公司墙板施工工艺图四、QX复合硅酸钙聚苯颗粒夹芯墙板生产线 QX复合硅酸钙板聚苯颗粒轻质墙板主要生产工序包括,聚苯颗粒发泡、储存、输送和计量系统、储料和自动输送系统,放置硅酸钙板、料浆搅拌、浇注或泵送、出板、养护、脱模、堆放流水线生产。

4、技术创新与突破

1)外墙外保温技术优缺点 外墙外保温技术是上世纪70年代在欧洲产生的实用建筑技术,就其技术本身而言是成熟可靠的,但是在推广应用过程中出现了“畸形”发展,一是过度注重了外墙外保温技术,忽略了其他技术的重要性,出现了新建建筑“穿棉衣”的怪现象;二是假冒伪劣产品充斥市场,施工过程偷工减料,不能严格按照标准规程控制工程质量;三是生产企业发展过快过滥,企业数量多,生产规模小,技术水平低,没有形成产业化规模,质量控制不稳定。这些问题的存在,导致了外墙外保温工程空鼓、开裂、渗水、脱落、着火等质量问题时有发生,给工程质量带来很大的稳定隐患。 因此,高性能混凝土复合砌块自保温体系与加气混凝土外墙外保温墙体做法施工成本相对较低。并且,加气混凝土砌块墙体砌筑与保温工程分开,需要二次施工,而且外保温寿命期一般为25年,无法实现与建筑结构(一般为50年)同寿命,这就意味着建筑物25年后墙体保温的维护及再次施工,由此带来的业主、物业公司、开发商和建设管理部门等多方利益主体间的组织协调、资金投入和大量资源浪费等问题是无法回避的。高性能混凝土复合自保温砌块单靠自身即可满足现行建筑节能设计标准要求,无需再做其他保温处理,可实现建筑保温与结构同寿命,与外墙外保温相比,可有效降低施工综合成本和建筑运行周期的总经济成本,经济效益巨大。

2)自保温体系技术创新突破 高性能混凝土复合砌块自保温体系的技术突破与优势主要有以下几个方面:

a.复合自保温砌块壳体为高性能混凝土,具有较高的强度和密实性,保证了自保温砌块的外观质量和力学强度,降低了砌块的吸水性能,保温砌块干燥收缩、抗渗性、抗冻性等性能,避免了建筑保温砌块墙体收缩开裂、渗漏、冻融等墙体质量通病的产生。

b.复合自保温砌块孔腔内复合填充聚苯板和发泡混凝土,有机结合了两种轻质保温材料特性,既提高了砌块保温性能,蓄热性能和隔声性能。 c.自保温砌块结构设计合理,外形简单,尺寸规整,砌筑施工便捷,缩短了施工工期,提高了施工效率,有效的阻隔了砌筑墙体砌缝处热桥部位热量损失,砌块墙体热工性能。 d.自保温结构体系梁、柱等热桥部位采用复合保温外模板进行现场浇注成型,满足建筑节能与结构一体化技术要求,实现了保温与建筑物同寿命的目的。 复合自保温砌块及其自保温体系经过工程试用取得了良好的效果,其在实际工程应用中的特点主要有: a.砌块尺寸设计合理,符合现行建筑模数,施工便捷。 b.块形设计符合施工习惯,重量轻,强度高,有效地减轻了劳动强度,提高施工工效。

c.强度等级范围较大,抗剪强度较高,适用范围广;

d.保温砌块吸水率低,砌块干燥收缩小,抗冻性能好,墙体无开裂、渗漏、冻融等质量通病; e.保温结构体系实现了建筑保温与结构整体同寿命,避免了外墙外保温的维修维护和更换问题。

四、生产、制备概况

1、生产规模 年产复合自保温砌块10万m³。

2、建厂条件 需要生产场地30亩,生产车间2000平方米,养护车间1500平方米m²,水电配套齐全。

3、主要原材料及要求 1)胶凝材料 选取普通硅酸盐水泥为砌块壳体的主要胶凝材料,低碱快硬硫铝酸盐水泥或普通硅酸盐水泥为泡沫混凝土的主要胶凝材料。普通硅酸盐水泥来源广泛、价格低廉、耐水性能好、强度高、耐久性优异,硫铝酸盐水泥的早强、高强、高抗渗、高抗冻、耐腐蚀和低碱性等基本特性适宜于泡沫混凝土的性能要求。 2)保温材料 砌块选取泡沫混凝土和EPS板等作为保温材料,泡沫混凝土为企业自主研制的无机材料,导热系数≤0.072w/(m·K),保温性能良好,同时又具有较好的耐火性能,EPS板导热系数通常小于0.040w/(m·K),能够有效提高砌块的保温隔热性能,以满足新建、改建、扩建的居住建筑和公共建筑需要达到节能65%或75%的标准要求。 3)矿物掺合料 选取粉煤灰(二级以上)作为矿物掺合料,其较好的形态效应、火山灰效应和活性效应,大大复合自保温砌块的物理力学性能,降低了自保温砌块成本。 4)其他材料 为有效壳体混凝土、泡沫混凝土的性能及界面的结合,提高复合保温砌块的力学性能、热工性能、防水性能、抗冻性能,还掺加了减水剂、防水剂、高分子聚合物、稳泡剂等外加剂,为激发粉煤灰的活性,还掺加了化学激发剂。所用外加剂均为自行配置。

4、生产设备 本套生产线为公司自主研发,具有自主知识产权,在生产线的研究过程中,根据复合自保温砌块技术要求,生产过程中以特殊制备工艺实现砌块壳体与保温材料间的有机结合,降低了产品吸水率,提高了保温砌块抗渗性能和抗冻性能。 企业研发的配套生产线具有自动化程度高,生产效率高,组合性强等特点,采用自动配料系统,原材料计量精确,保证了产品的各项性能指标,生产中采用注塑微振成型工艺,无需蒸压、煅烧,降低生产线过程能耗对环境的污染,生产线配备不同规格的模具,能生产出不同的配块,可满足工程施工的需要。

企业对产品技术、装备技术、生产工艺形成完善的技术体系,已具备整体移植发展的基础技术条件。 5、生产工艺及流程 复合保温砌块的生产工艺主要包括以下几个主要环节:整体保温芯体(EPS\XPS\发泡水泥等)和固定,砌块壳体胶结料的混合与搅拌,壳体浆料的浇注、振动,砌块的脱模、清洗、养护等。该生产工艺流程如下图所示。

 

五、设计、施工技术

1、技术标准、图集 高性能复合自保温砌块及其形成的自保温体系设计标准标准、图集完善,施工技术成熟: 1)《非承重砌体自保温体系应用技术规程》(山东省工程建设标准); 2)《QX非承重混凝土复合砌块自保温体系建筑构造》(山东省标准设计办公室)。

2、设计技术 (1)设计构造 外围护结构填充墙采用自保温砌块和专用砂浆砌筑,梁、柱等“热桥”部位采用复合保温模板与混凝土现场浇注成型 。 (2)节能设计 自保温墙体热工设计计算取值应符合下列规定: a.自保温砌体热阻设计计算取值应按下式计算: R设计值 = R实测值 × 0.90 b.复合保温模板的热阻计算取值按保温模板构造层厚度分别计算。

3、施工工艺 (1)自保温砌体应采用专用砌筑砂浆砌筑且砂浆强度等级不应低于M5.0,并宜采用具有一定保温功能的专用砂浆砌筑,且应采取阻断灰缝热桥影响的措施 ; (2)自保温砌体与混凝土梁、柱、剪力墙的交接处应采用后热镀锌电焊网或耐碱玻纤网格布加抗裂砂浆进行加强处理 ; (3)自保温砌体应设计使用专用抹面砂浆抹灰并压入耐碱玻璃纤维网格布增强处理。外墙大面积抹灰时,粉刷层应设计水平和垂直分格缝,缝应根据建筑物立面分层设置。缝内应采用符合设计要求的密封材料嵌缝。

六、经济、社会效益分析 根据目前我国城市规模情况及轻质墙体材料的运输特点,保温砌块的规模化生产,一般生产能力在本项研究技术可实现复合自保温砌块10万立方米/年; 下面按照年产10万m3复合自保温砌块进行单位产品成本、总成本及年利润分析。

1)生产规模:年产复合自保温砌块10万立方米

2)自建基建投资:200万元

3) 直接设备投资:160-530万/套;技术服务、专利使用费: 万。

4) 复合自保温砌块每立方米用料料成本

 

7、每立方米复合自保温砌块的生产综合费用约:240元/m3

8、年利润 产品销售价格为400-450元/m3,定价原则为每立方米销售价格不高于现有蒸压发泡砌体价格与外保温价格之和。 年销售额为:400元/m3×10万m3=4000万元; 年度生产综合成本:240元/m3×10万=2400万元; 销售费用:4000万元×5%=200万元; 企业整体税赋:4000万元×5%=200万元; 其他运营管理费用支出:4000万元×5%=200万元 年纯利润约:4000万-2400万-200万-200万-200万= 1000万元。

9、生产计划 项目拟1年建成,投产一年,全年生产负荷达到设计能力的80%,年达到90%以上,当年纯利在1000万元左右。 根据财政部、国家税务总局财税字[1994]001号文规定,对利用工业废渣生产新型建材产品,自生产之日起免征所得税五年。 同时国家相关主管部门,发改委、住建部门、科技局、经信局等部门有专项新型节能建材政策资金支持,在建厂的同时可以申报相关资料,建成投产后即可享受实际的资金支持。蛋蛋28可以根据需要协助准备相关申报资料。

10、财务结论 本项目是节能减排和资源综合利用项目,根据生产实际情况,即使考虑多种因素,收益基本可实现当年投资当年收回成本,且有部分纯利润。

11、社会效益分析 随着经济社会的发展,广大居民对提高生活质量的要求也越来越高。高性能混凝土复合砌块自保温体系一方面将大大建筑环境舒适度,大幅度提高居住生活质量,满足现代居民对生活环境的要求和对生活品质的更高追求;另一方面,高性能混凝土复合砌块自保温体系的研究与实施有利于保证工程质量和稳定,解决了墙体空鼓、开裂、渗水、易燃等质量通病,达到了与建筑物同寿命的目的,避免了外墙外保温工程维修维护的难题,这对于居民的生活质量,确保民生工程和谐型社会发展都具有重大意义。

 

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