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摘要:在能源日趋紧张的当今世界,建筑节能迫在眉睫。大力推广使用建筑节能材料,是实现建筑节能目标的关键举措。而确保建筑节能材料的节能质量,是建筑材料检测工作的重点也是难点。因此作为建筑材料检测人员,要加强学习,不断提高检测技术水平,确保建筑节能材料的节能质量,为实现建筑节能目标作出贡献。
关键词:建筑节能;材料检测;方法;影响因素
1.常见的建筑节能材料种类
中国建筑材料工业协会提供的材料显示,目前我国每年建成的新建筑中,大多数仍属于高能耗建筑,单位建筑面积采暖能耗为气候相近国家的3倍左右,我国建筑能耗占全国能源消耗大约30 %,发展建筑节能材料已刻不容缓。目前我国的建筑节能材料主要有:水泥混凝土砌块、加气混凝土砌块、轻质复合墙板等。它们多是由废弃的建筑材料重新加工生产而来,经过特殊的工艺加工,使得其具有了特殊的性能,不仅在各个方面提高了建筑物的性能,起到了环保的作用,同时也降低了造价,具有良好的经济效益。
1.1保温砂浆
保温隔热砂浆是以水泥膨胀珍珠岩等为主体材料,并添加纤维素等其他外加剂的复合保温隔热材料具有强度高产品不燃,而且由于多孔导热系数极低,和易性好保温隔热性能好成本低加水拌和后粘聚性好,易施工等特点,对墙面处理过的房屋夏季室内气温比未处理过的房屋低,空调能耗节约左右,且每年的空调运行时间可比未处理前缩短左右,是夏热冬冷地区节能建筑较理想的复合保温隔热材料,是新一代绿色环保的保温材料。
1.2加气混凝土
加气混凝土是一种新型的混凝土,主要是靠在传统混凝土中注入空气而形成的。加气混凝土的主要组成部分是粉煤灰,在进行交班后加气混凝土中会充满空气,形成一个个的小气泡,在稳泡剂的作用下这些小气泡不会破裂,并且将混凝土的体积变得十分巨大。加气混凝土经常被用来作成加气混凝土砌块和加气混凝土板材,不仅使用方便,而且还可以利用较少的混凝土建造成更多的建筑工程,效率又高又节约材料,是目前普遍使用的建筑节能材料。
1.3聚苯乙烯泡沫板
聚苯乙烯泡沫板又被称为EPS板。这种泡沫板是由可发性聚苯乙烯珠粒组成的,并且这些聚苯乙烯珠粒必需要含有可挥发性的发泡剂。将这种聚苯乙烯珠粒进行加热后就可以在模具中加工成板状白色物体,冷却后就形成了聚苯乙烯泡沫板。聚苯乙烯泡沫板可用于墙体保温以及地板采暖等方面,不仅材料价格较为便宜,而且还能够在使用后进行回收处理,进一步减少了成本,而且也可以将对环境的污染降到最低,是一种十分环保节能的材料。聚苯乙烯泡沫板的制造方法和使用方法也较为简单,因此目前得到了广泛使用。
1.4空心混凝土砌块
混凝土多孔砖混凝土空心砌块、混凝土多孔砖是建筑砌块的主要品种,由于中间中空或多孔有一定的隔热保温性能,加之制取方便,生产工艺成熟,砌筑简单,因此成为国内外主要的墙体材料加气混凝土砌块:单一材料墙体即可达到 的目标广泛用于框架结构住宅的填充墙或与砖墙组成复合墙体。
2.建筑节能材料主要检测方法
建筑节能材料检测工作主要是对节能材料的部分样品进行检测,通常,在开始具体检测工作前需对样品进行前期养护工作,下面以胶粉聚苯颗粒保温浆料、胶粘剂、抹面胶浆检测、耐碱网布检测为例进行具体说明。
2.1胶粉聚苯颗粒保温浆料检测
胶粉聚苯颗粒保温浆料、玻化微珠保温浆料检测胶粉聚苯颗粒保温浆料由胶粉料和聚苯颗粒组成,玻化微珠保温浆料由玻化微珠为骨料和改性干粉粘结剂均匀混和形成的单组份干混砂浆,施工时加水搅拌均匀,抹或喷在基层墙面上,其保温性能和力学性能都与干密度密切相关。干密度试件尺寸:胶粉聚苯颗粒保温浆料为300mm×300mm×30mm、玻化微珠保温浆料为70.7mm×70.7mm×70.7mm,抗压强度试件尺寸均为100mm×100mm×100mm。
制备保温浆料标准试件,应按产品说明书中规定的比例或生产商推荐的水料比混合搅拌制备拌合物,按照规范规定的拌制办法搅拌均匀,允许用油灰刀沿插捣数次,然后将高出部分的拌合物沿试模顶面削去抹平。试件成型后用聚乙烯薄膜覆盖,并按要求进行养护。
2.2胶粘剂、抹面胶浆检测
国家建筑行业对胶粘剂、抹面胶浆样品制作与检测过程、标准作出了明确的规定,具体要求是:将填涂了胶粘剂、抹面胶浆的水泥砂浆块的胶粘剂、抹面胶浆层水平置于标准砂浆上方,然后进行注水操作,要求水面与砂浆块表面约保持5mm的距离,再将胶粘剂、抹面胶浆样品静置约7天时候,后经恒温箱以50℃烘干约1天,在检测环境下再静置1天后方可进行检测工作。此外,还存在另外一种处理胶粘剂、抹面胶浆样品的方法,该方法要求将样品在水中静置7天,并且要保持水温23℃恒定,胶粘剂、抹面胶浆层要在水面以下2至10mm,检测前还需要将样品表面擦干。由于各建筑单位对胶粘剂、抹面胶浆性能要求标准不一,其所选择的检测方法,以及最终的检测结果也不尽相同。以水中静置方法为例,倘若将样品从水中取出后便进行检测,合格率往往很低,而随着将样品从水中取出后放置时间的增加,检测合格率也会随之增大,这也是造成检测结果不稳定的主要原因。
2.3耐碱网布检测
国家建筑工程行业标准《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》JG149-2003中试样按《增强材料机织物试验方法》GB/T7689.5-2013表1规定制备并测定初始断裂强力F0和断裂伸长值。将耐碱试验用的试样全部浸入23℃±2℃的5%NaOH水溶液中,试样在加盖封闭的容器中浸泡28d;取出试样,用自来水浸泡5min后,用流动的自来水浸泡5min,然后在60℃±5℃恒温烘箱内中烘1h后,在试验环境中存放24h,测试试样的耐碱断裂强力。
3.导热系数检测的影响因素
导热系数是评价保温材料绝热性能的主要技术依据,其物理意义为:在稳态传热条件下,当其两侧温差为1℃时,在单位时间内通过单位面积的热量。测量材料导热系数的方法主要分为稳态法和非稳态法,依据国家标准《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》GB10294-2008(以下简称《标准》)。我们采用基于稳态法的平板导热系数测定仪测定材料的导热系数。《标准》指出,平板导热仪应配备可施加恒定压紧力的装置,以改善试件与板的热接触或在板间保持一个准确的间距。
测定绝热材料时,施加的压力一般不大于2.5kPa。但实际情况是,目前多数仪器均不配备可显示恒定压紧力的装置,试验者无从判断夹紧力大小。夹紧力不同,则导致试件尤其是可压缩试件测定状态的厚度不同,给试验结果带来误差。依据《标准》,由于热膨胀和冷、热板的夹紧力,试件的厚度可能在变化,因此,建议在实际的试验温度和压力下测量试件厚度,或在装置之外,重现试验条件下试件所受压力,测量其厚度。对于可压缩试件(如半硬质玻璃棉板或矿棉板),为了减少误差,我们采用厚度反控制夹紧力的方法,即先将样品置于压力机上,施加规范规定的夹紧力,记录该夹紧力时试件的厚度,然后将试件置于平板导热仪中。
4.结语
随着近两年来我国建筑节能的大力推广,我国节能材料种类越来越多,建筑节能检测技术也发展迅速,但实际情况却是检测过程与施工过程脱节。工程界迫切需要完善检测手段,可以随时测试或缩短检测周期,随时反映节能效果,以期达到指导、监督工程建设过程中节能措施的落实。只有这样才能确保建筑节能材料的节能质量,为建筑节能材料在我国的使用和推广提供支持,促进节能建筑在我国的发展,最终为实现建筑节能目标作出贡献。
参考文献:
[1]赵冠群,雷云霞.美国的新型建筑节能墙体材料[J].辽宁建材,2011(3):16~17.
[2]刘岩,高伊琳.建筑节能技术的应用[J].辽宁建材,2013(2):16~17.
[3]李风.建筑节能与高新技术[J].建筑技术开发,2012,31(10):96~98.
关键词:建筑节能;材料检测;方法;影响因素
1.常见的建筑节能材料种类
中国建筑材料工业协会提供的材料显示,目前我国每年建成的新建筑中,大多数仍属于高能耗建筑,单位建筑面积采暖能耗为气候相近国家的3倍左右,我国建筑能耗占全国能源消耗大约30 %,发展建筑节能材料已刻不容缓。目前我国的建筑节能材料主要有:水泥混凝土砌块、加气混凝土砌块、轻质复合墙板等。它们多是由废弃的建筑材料重新加工生产而来,经过特殊的工艺加工,使得其具有了特殊的性能,不仅在各个方面提高了建筑物的性能,起到了环保的作用,同时也降低了造价,具有良好的经济效益。
1.1保温砂浆
保温隔热砂浆是以水泥膨胀珍珠岩等为主体材料,并添加纤维素等其他外加剂的复合保温隔热材料具有强度高产品不燃,而且由于多孔导热系数极低,和易性好保温隔热性能好成本低加水拌和后粘聚性好,易施工等特点,对墙面处理过的房屋夏季室内气温比未处理过的房屋低,空调能耗节约左右,且每年的空调运行时间可比未处理前缩短左右,是夏热冬冷地区节能建筑较理想的复合保温隔热材料,是新一代绿色环保的保温材料。
1.2加气混凝土
加气混凝土是一种新型的混凝土,主要是靠在传统混凝土中注入空气而形成的。加气混凝土的主要组成部分是粉煤灰,在进行交班后加气混凝土中会充满空气,形成一个个的小气泡,在稳泡剂的作用下这些小气泡不会破裂,并且将混凝土的体积变得十分巨大。加气混凝土经常被用来作成加气混凝土砌块和加气混凝土板材,不仅使用方便,而且还可以利用较少的混凝土建造成更多的建筑工程,效率又高又节约材料,是目前普遍使用的建筑节能材料。
1.3聚苯乙烯泡沫板
聚苯乙烯泡沫板又被称为EPS板。这种泡沫板是由可发性聚苯乙烯珠粒组成的,并且这些聚苯乙烯珠粒必需要含有可挥发性的发泡剂。将这种聚苯乙烯珠粒进行加热后就可以在模具中加工成板状白色物体,冷却后就形成了聚苯乙烯泡沫板。聚苯乙烯泡沫板可用于墙体保温以及地板采暖等方面,不仅材料价格较为便宜,而且还能够在使用后进行回收处理,进一步减少了成本,而且也可以将对环境的污染降到最低,是一种十分环保节能的材料。聚苯乙烯泡沫板的制造方法和使用方法也较为简单,因此目前得到了广泛使用。
1.4空心混凝土砌块
混凝土多孔砖混凝土空心砌块、混凝土多孔砖是建筑砌块的主要品种,由于中间中空或多孔有一定的隔热保温性能,加之制取方便,生产工艺成熟,砌筑简单,因此成为国内外主要的墙体材料加气混凝土砌块:单一材料墙体即可达到 的目标广泛用于框架结构住宅的填充墙或与砖墙组成复合墙体。
2.建筑节能材料主要检测方法
建筑节能材料检测工作主要是对节能材料的部分样品进行检测,通常,在开始具体检测工作前需对样品进行前期养护工作,下面以胶粉聚苯颗粒保温浆料、胶粘剂、抹面胶浆检测、耐碱网布检测为例进行具体说明。
2.1胶粉聚苯颗粒保温浆料检测
胶粉聚苯颗粒保温浆料、玻化微珠保温浆料检测胶粉聚苯颗粒保温浆料由胶粉料和聚苯颗粒组成,玻化微珠保温浆料由玻化微珠为骨料和改性干粉粘结剂均匀混和形成的单组份干混砂浆,施工时加水搅拌均匀,抹或喷在基层墙面上,其保温性能和力学性能都与干密度密切相关。干密度试件尺寸:胶粉聚苯颗粒保温浆料为300mm×300mm×30mm、玻化微珠保温浆料为70.7mm×70.7mm×70.7mm,抗压强度试件尺寸均为100mm×100mm×100mm。
制备保温浆料标准试件,应按产品说明书中规定的比例或生产商推荐的水料比混合搅拌制备拌合物,按照规范规定的拌制办法搅拌均匀,允许用油灰刀沿插捣数次,然后将高出部分的拌合物沿试模顶面削去抹平。试件成型后用聚乙烯薄膜覆盖,并按要求进行养护。
2.2胶粘剂、抹面胶浆检测
国家建筑行业对胶粘剂、抹面胶浆样品制作与检测过程、标准作出了明确的规定,具体要求是:将填涂了胶粘剂、抹面胶浆的水泥砂浆块的胶粘剂、抹面胶浆层水平置于标准砂浆上方,然后进行注水操作,要求水面与砂浆块表面约保持5mm的距离,再将胶粘剂、抹面胶浆样品静置约7天时候,后经恒温箱以50℃烘干约1天,在检测环境下再静置1天后方可进行检测工作。此外,还存在另外一种处理胶粘剂、抹面胶浆样品的方法,该方法要求将样品在水中静置7天,并且要保持水温23℃恒定,胶粘剂、抹面胶浆层要在水面以下2至10mm,检测前还需要将样品表面擦干。由于各建筑单位对胶粘剂、抹面胶浆性能要求标准不一,其所选择的检测方法,以及最终的检测结果也不尽相同。以水中静置方法为例,倘若将样品从水中取出后便进行检测,合格率往往很低,而随着将样品从水中取出后放置时间的增加,检测合格率也会随之增大,这也是造成检测结果不稳定的主要原因。
2.3耐碱网布检测
国家建筑工程行业标准《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》JG149-2003中试样按《增强材料机织物试验方法》GB/T7689.5-2013表1规定制备并测定初始断裂强力F0和断裂伸长值。将耐碱试验用的试样全部浸入23℃±2℃的5%NaOH水溶液中,试样在加盖封闭的容器中浸泡28d;取出试样,用自来水浸泡5min后,用流动的自来水浸泡5min,然后在60℃±5℃恒温烘箱内中烘1h后,在试验环境中存放24h,测试试样的耐碱断裂强力。
3.导热系数检测的影响因素
导热系数是评价保温材料绝热性能的主要技术依据,其物理意义为:在稳态传热条件下,当其两侧温差为1℃时,在单位时间内通过单位面积的热量。测量材料导热系数的方法主要分为稳态法和非稳态法,依据国家标准《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》GB10294-2008(以下简称《标准》)。我们采用基于稳态法的平板导热系数测定仪测定材料的导热系数。《标准》指出,平板导热仪应配备可施加恒定压紧力的装置,以改善试件与板的热接触或在板间保持一个准确的间距。
测定绝热材料时,施加的压力一般不大于2.5kPa。但实际情况是,目前多数仪器均不配备可显示恒定压紧力的装置,试验者无从判断夹紧力大小。夹紧力不同,则导致试件尤其是可压缩试件测定状态的厚度不同,给试验结果带来误差。依据《标准》,由于热膨胀和冷、热板的夹紧力,试件的厚度可能在变化,因此,建议在实际的试验温度和压力下测量试件厚度,或在装置之外,重现试验条件下试件所受压力,测量其厚度。对于可压缩试件(如半硬质玻璃棉板或矿棉板),为了减少误差,我们采用厚度反控制夹紧力的方法,即先将样品置于压力机上,施加规范规定的夹紧力,记录该夹紧力时试件的厚度,然后将试件置于平板导热仪中。
4.结语
随着近两年来我国建筑节能的大力推广,我国节能材料种类越来越多,建筑节能检测技术也发展迅速,但实际情况却是检测过程与施工过程脱节。工程界迫切需要完善检测手段,可以随时测试或缩短检测周期,随时反映节能效果,以期达到指导、监督工程建设过程中节能措施的落实。只有这样才能确保建筑节能材料的节能质量,为建筑节能材料在我国的使用和推广提供支持,促进节能建筑在我国的发展,最终为实现建筑节能目标作出贡献。
参考文献:
[1]赵冠群,雷云霞.美国的新型建筑节能墙体材料[J].辽宁建材,2011(3):16~17.
[2]刘岩,高伊琳.建筑节能技术的应用[J].辽宁建材,2013(2):16~17.
[3]李风.建筑节能与高新技术[J].建筑技术开发,2012,31(10):96~98.