題-1_100_100.jpg)
基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 新型泡沫陶?；炷翂Σ募捌渑涮妆厣皾{
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 機(jī)械與控制
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作A類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 新型節(jié)能墻體主要由泡沫陶?；炷疗鰤K主體和陶砂保溫砂漿兩部分組成，泡沫陶?；炷疗鰤K結(jié)合了泡沫混凝土與陶粒混凝土的優(yōu)點(diǎn)，在原材料中添加陶粒和發(fā)泡劑等具有節(jié)能環(huán)保的材料，內(nèi)部設(shè)置了圓形孔洞，表面設(shè)置紋理，增強(qiáng)砌塊的保溫性能和砂漿的粘結(jié)力，并且利用了廢棄的陶砂制成的陶砂保溫砂漿作為外保溫層。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低廉，既適合建筑體系結(jié)構(gòu)要求，同時(shí)滿(mǎn)足國(guó)家建筑節(jié)能50%的要求。
- 詳細(xì)介紹：
- 能源可持續(xù)性的合理使用成為全球關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。國(guó)家大力倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保，綠色能源的主體思想。國(guó)家要求減少能源從生產(chǎn)到消費(fèi)各個(gè)環(huán)節(jié)的浪費(fèi)，更加有效合理的利用能源。 建筑節(jié)能,指在建筑材料生產(chǎn)、房屋建筑和構(gòu)筑物施工及使用過(guò)程中，滿(mǎn)足同等需要或達(dá)到相同目的的條件下，盡可能降低能耗，是基于能源危機(jī)引發(fā)的人類(lèi)對(duì)于生活方式，生活態(tài)度的全面思考后提出的解決途徑。 墻體材料的發(fā)展與土地、資源、能源、環(huán)境和建筑節(jié)能有著密切的聯(lián)系。近年來(lái),在各地和各有關(guān)部門(mén)的共同推進(jìn)下，我國(guó)墻體材料革新和推廣工作取得了積極進(jìn)展。新型墻體材料和產(chǎn)品的研制與開(kāi)發(fā)得到了較快發(fā)展，新型墻體材料應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。但是，墻體材料革新和推廣建筑節(jié)能工作還存在一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)為：首先，新型墻體材料的產(chǎn)品較單一，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，技術(shù)含量不高。其次，傳統(tǒng)不合理產(chǎn)品仍未徹底退出市場(chǎng)[1]。總之，大力發(fā)展節(jié)能、節(jié)土、保護(hù)環(huán)境的新型墻體材料是我國(guó)“十二五”期間建筑節(jié)能工作的重要任務(wù)。 目前在建筑行業(yè)中，各種建筑物的墻體主要由粘土磚砌筑而成。而采用這種方法砌筑而成的墻體其保溫性能較差，并且嚴(yán)重破壞耕地[2]。為提高保溫性能，通常采用苯板或者泡沫板作為墻體保溫材料，但是這些材料的使用壽命很短，只有10年左右，并且強(qiáng)度很低，耐火性能特別差，央視北配樓就是很好的例子[3]。泡沫混凝土具有密度低、保溫、隔熱、隔音、隔潮等優(yōu)異功能, 適宜用作墻體、屋面的保溫隔熱材料，而且生產(chǎn)投資少、施工方便、可大量利用工業(yè)廢渣，它的應(yīng)用對(duì)建筑節(jié)能以及環(huán)境保護(hù)都具有重要意義， 因而在國(guó)內(nèi)外建筑業(yè)受到高度重視并得到廣泛應(yīng)用， 但是泡沫混凝土還存在料漿穩(wěn)定性差、強(qiáng)度低、收縮大、易開(kāi)裂、易吸水等諸多的問(wèn)題，嚴(yán)重影響了它在建筑業(yè)中的廣泛使用[4]。陶?；炷僚c其它輕骨料混凝土相比具有優(yōu)異的性能,具有較高的抗壓強(qiáng)度， 但也存在和易性不好的缺點(diǎn)這使得混凝土的結(jié)構(gòu)缺陷多、孔結(jié)構(gòu)不合理, 最終導(dǎo)致保溫性能不盡人意[5]。加氣混凝土也具有很好的保溫隔熱性能，但是該材料也存在容易吸水影響其隔熱保溫性能等缺點(diǎn)。建筑領(lǐng)域中，人們一直在尋找成本低廉、施工工藝簡(jiǎn)單、保溫性能較好、壽命長(zhǎng)的墻體保溫材料[6]。 外保溫層對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)有保護(hù)作用，有利于穩(wěn)定室內(nèi)溫度, 提高室內(nèi)環(huán)境的舒適度。常用的外保溫方法是將聚苯板粘貼、釘掛在外墻外表面, 復(fù)以玻纖網(wǎng)布,然后用聚合物水泥漿罩面。這種方案的保溫效果尚可, 但存在的主要技術(shù)問(wèn)題是施工復(fù)雜, 日后易產(chǎn)生表面開(kāi)裂、空鼓、脫落等問(wèn)題，并且防火性很差。膠粉聚苯顆粒保溫砂漿具有較好的保溫性能，施工工藝簡(jiǎn)單，但保溫層較厚，要分幾次抹灰才可以，施工工期較長(zhǎng)。?；⒅闊o(wú)機(jī)保溫砂漿防火性能好，使用壽命更長(zhǎng)，抗撞擊性能優(yōu)越，但是保溫層較厚，要分幾次抹灰才可以，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，操作上的個(gè)體差異較大，很容易造成使整體的質(zhì)量下降。因此，一直以來(lái)，人們?cè)诓粩喔倪M(jìn)砂漿的各種性能，以滿(mǎn)足建筑需求。 結(jié)合溫州的氣候及工程應(yīng)用特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)的新型泡沫陶粒混凝土結(jié)合了泡沫混凝土與陶?；炷粮魺?、隔音、質(zhì)量輕、保溫性好等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)解決了強(qiáng)度低、收縮大、易開(kāi)裂、易吸水等諸多問(wèn)題。并且原材料來(lái)源廣泛，價(jià)格與加氣混凝土相比基本相同，但是其保溫性能卻大大優(yōu)于加氣混凝土。陶砂保溫砂漿采用的陶砂為陶粒廠(chǎng)所產(chǎn)生的廢料，由此陶砂制作而成的保溫砂漿具有容量小，保溫隔熱性能好，與基層材料粘結(jié)緊密，吸水率低，吸音、防火效果好等諸多優(yōu)點(diǎn)。泡沫陶粒混凝土砌塊配以保溫砂漿砌筑而成一種新型的節(jié)能墻體。該墻體可滿(mǎn)足50%的建筑節(jié)能要求，通過(guò)對(duì)這種新型環(huán)保節(jié)能墻體進(jìn)行力學(xué)、節(jié)能指標(biāo)測(cè)試，各項(xiàng)指標(biāo)已滿(mǎn)足建筑節(jié)能墻材的需要。所研發(fā)的產(chǎn)品不僅具有較高的強(qiáng)度、良好的保溫性能，且施工后收縮小，而且所采用的原材料來(lái)源廣泛，價(jià)格實(shí)惠，節(jié)能效益顯著，具有廣闊的應(yīng)用前景和市場(chǎng)空間。研究成果的推廣應(yīng)用，對(duì)促進(jìn)溫州地區(qū)建筑節(jié)能材料的發(fā)展，提高工程質(zhì)量具有重要意義。
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 發(fā)明目的： 能源可持續(xù)性成為全球關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題，國(guó)家大力倡導(dǎo)建筑節(jié)能的主體思想。粘土磚砌筑而成的墻體其保溫性能較差，并且嚴(yán)重破壞耕地；苯板或者泡沫板耐火性能特別差；泡沫混凝土強(qiáng)度低、收縮大、易開(kāi)裂、易吸水；陶?；炷烈泊嬖诤鸵仔圆缓玫娜秉c(diǎn)。 基本思路： （1）泡沫陶?；炷恋陌l(fā)泡劑的選擇及研究。 （2）泡沫陶?；炷梁鸵仔浴?qiáng)度和保溫性能的材料因素分析，并確定最佳配比。 （3）泡沫陶?；炷疗鰤K孔型、孔洞率對(duì)強(qiáng)度影響的研究。 （4）保溫砂漿原料的選取。 （5）保溫砂漿強(qiáng)度、容重、保溫性能的材料因素分析，得出最佳配比。 （6）研究砌塊與砂漿結(jié)合形成墻體的強(qiáng)度及保溫性能。 創(chuàng)新點(diǎn)： 泡沫混凝土與陶粒混凝土密度相近，基于此因素研究制成的泡沫陶?；炷辆哂泻芎玫谋匦阅?。 陶砂保溫砂漿施工速度快、耐火性好、強(qiáng)度高、保溫性能優(yōu)越，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。 關(guān)鍵技術(shù)： （1）新型的保溫隔熱節(jié)能砌塊的原料及配合比確定； （2）塊型設(shè)計(jì)、孔洞設(shè)計(jì)及孔洞率研究； （3）新型陶砂保溫砂漿的原料及配合比確定； （4）墻體強(qiáng)度及保溫性能的測(cè)試。 主要性能技術(shù)指標(biāo)： （1）砌塊主體抗壓強(qiáng)度5.0 MPa。 （2）砌塊主體傳熱系數(shù)0.342 W/m?K。 （3）粘結(jié)水泥砂漿抗壓強(qiáng)度7.5 MPa。 （4）保溫砂漿抗壓強(qiáng)度2.5 MPa。 （5）抹面保溫砂漿傳熱系數(shù)0.162 W/m?K。 （6）墻體傳熱系數(shù)0.293 W/㎡?K。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 由泡沫陶?；炷疗鰤K和陶砂保溫砂漿結(jié)合形成一種新型的保溫墻體經(jīng)檢測(cè)，可以滿(mǎn)足各項(xiàng)力學(xué)性能，砌塊主體抗壓強(qiáng)度2.5 MPa，保溫砂漿抗壓強(qiáng)度2.5 MPa。又滿(mǎn)足國(guó)家規(guī)定的節(jié)能要求，砌塊主體傳熱系數(shù)0.342 W/m?K，抹面保溫砂漿傳熱系數(shù)0.162 W/m?K，墻體傳熱系數(shù)0.293 W/㎡?K。 該墻體強(qiáng)度高，收縮性小，保溫性能優(yōu)良，滿(mǎn)足建筑節(jié)能50%的要求。對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，節(jié)約資源和能源，實(shí)現(xiàn)建筑的現(xiàn)代化將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的意義和作用。 考慮到浙江地區(qū)建筑業(yè)發(fā)展情況，可節(jié)約資金3億元以上，同時(shí)可解決建筑垃圾和工業(yè)廢棄物的處理處置問(wèn)題，節(jié)約寶貴的土地資源。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 溫州大學(xué)校挑戰(zhàn)杯一等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專(zhuān)利轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物產(chǎn)品和圖片
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 我們研制新型墻體，泡沫陶?；炷良冉鉀Q了泡沫混凝土砌塊和陶?；炷疗鰤K的缺點(diǎn)，又結(jié)合他們的優(yōu)點(diǎn)。與研制出的配套砂漿相結(jié)合使用，具有很好的保溫性能，滿(mǎn)足建筑節(jié)能要求。同時(shí)該墻體使用的原料來(lái)源廣泛，砂漿還中使用的陶砂為陶粒廠(chǎng)生產(chǎn)陶粒時(shí)產(chǎn)生的廢料，解決工業(yè)廢料處理難的問(wèn)題。所以該墻體一旦推廣具有很好的市場(chǎng)前景。 國(guó)家在“十二五”計(jì)劃明確提出要積極推動(dòng)合同能源管理等有效的市場(chǎng)方式來(lái)推進(jìn)節(jié)能減排。我們的產(chǎn)品符合政策要求，能夠得到國(guó)家的大力支持，建筑節(jié)能市場(chǎng)蘊(yùn)含著無(wú)限商機(jī)。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 墻體材料的發(fā)展與土地、資源、能源、環(huán)境和建筑節(jié)能有著密切的聯(lián)系。目前國(guó)內(nèi)墻體主要采用黏土實(shí)心磚、加氣混凝土砌塊、聚苯板復(fù)合材料墻體等但是黏土實(shí)心磚是一種消耗能源高，嚴(yán)重威脅土地資源,在生產(chǎn)與使用過(guò)程中污染環(huán)境的產(chǎn)品。加氣混凝土砌塊收縮性大，制成的墻體會(huì)嚴(yán)重開(kāi)裂。泡沫混凝土存在料漿穩(wěn)定性差、強(qiáng)度低、收縮大、易開(kāi)裂、易吸水等諸多的問(wèn)題。陶粒混凝土保溫性能不盡人意。保護(hù)環(huán)境的新型墻體材料是我國(guó)“十二五”期間建筑節(jié)能工作的重要任務(wù)。 國(guó)外墻體材料發(fā)展相當(dāng)迅速，歐洲國(guó)家中，混凝土砌塊的用量占?jí)w材料的比例約在10% ～30%之間，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)范齊全。紙面石膏板在美國(guó)、日本等國(guó)家已經(jīng)形成規(guī)?；a(chǎn)，并且在原料方面，利用工業(yè)廢石膏的比例在不斷攀升。德國(guó)是灰砂磚應(yīng)用和生產(chǎn)都居領(lǐng)先地位的國(guó)家，不僅量大，而且種類(lèi)齊全。俄羅斯則是加氣混凝土產(chǎn)量和用量最大的國(guó)家，加氣混凝土的性能進(jìn)一步向輕質(zhì)、高強(qiáng)、多功能方向發(fā)展。這些產(chǎn)品具有較低的吸水率和較好的保溫性能。 本發(fā)明將泡沫混凝土與陶?；炷恋膬?yōu)點(diǎn)相結(jié)合制成的泡沫陶?；炷粒ㄒ焉暾?qǐng)專(zhuān)利）具有質(zhì)量輕、收縮性小、保溫性好、抗?jié)B性能強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，并配合自己研究所得的保溫砂漿砌筑而成的墻體，可滿(mǎn)足50%的建筑節(jié)能要求。本發(fā)明不僅滿(mǎn)足建筑業(yè)對(duì)自保溫體系節(jié)能墻材日益增長(zhǎng)的技術(shù)要求，而且可以降低墻材企業(yè)生產(chǎn)成本，解決制磚企業(yè)粘土材料來(lái)源問(wèn)題。與傳統(tǒng)燒結(jié)磚相比，具有更高的強(qiáng)度，保溫效果達(dá)到建筑節(jié)能要求；與傳統(tǒng)自保溫墻體材料相比，成本低廉，無(wú)收縮開(kāi)裂問(wèn)題。粘結(jié)材料和保護(hù)層為新型陶砂保溫砂漿（已申請(qǐng)專(zhuān)利），與傳統(tǒng)的砂漿相比該新型陶砂保溫砂漿其容量小，保溫隔熱性能好，與基層材料粘結(jié)緊密，吸水率低，并吸音、防火。由于大部分原料來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉，同時(shí)陶砂為陶粒廠(chǎng)產(chǎn)生的廢料，解決了陶粒廠(chǎng)廢料處理難的問(wèn)題，同時(shí)保護(hù)了環(huán)境，促進(jìn)了本地區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
