摘要：高性能復(fù)合保溫材料在異型屋面工程中的應(yīng)用
關(guān)鍵詞：保溫材料 屋面
上海錦秋加州花園是由香港遠(yuǎn)東發(fā)展有限公司投資興建的一個(gè)大型住宅小區(qū)，其大的建筑特點(diǎn)是引入美國(guó)加州小別墅建筑理念，采用外形充滿浪漫情調(diào)的異形屋面形式(圓拱型屋面)。但這給屋面保溫層的施工帶來(lái)了諸多麻煩，對(duì)保溫材料的熱工性能、耐久性以及經(jīng)濟(jì)性提出了更高的要求。
該工程共分4期，一期工程已于1997年底建成并投入使用，其屋面保溫采用的方案是：10cm厚普通混凝土+2cm厚砂漿十5cm厚珍珠巖保溫板+2．5cm厚砂漿。該方案存在的缺陷是：
(1)保溫材料耐久性不好
(2)施工程序復(fù)雜，施工速度太慢
(3)保溫材料熱絕緣系數(shù)較小(僅為0.75 m2.K／w)，達(dá)不到《上海市新型墻體材料試點(diǎn)小區(qū)節(jié)能住宅建筑熱工設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》對(duì)屋面保溫材料熱工性能的規(guī)定(該規(guī)范要求屋面保溫材料熱絕緣系數(shù)不小于0．9lm2，K／W)
(4)珍珠巖板保溫工程經(jīng)濟(jì)性不良。此外，該工程在保溫層上釘2層彩色防水瓦防滲，要求保溫層具有良好的可釘性。但該方案中砂漿層性脆，可釘性達(dá)不到要求。為此，建設(shè)單位迫切要求對(duì)這一保溫方案進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，克服上述缺陷?；谀壳斑@一課題的普遍性，我們承擔(dān)了這一課題的研究攻關(guān)任務(wù)。
2．高性能復(fù)合屋面保溫材料的試驗(yàn)研制
《屋面工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50207-94)將目前普遍使用的屋面保溫層分為松散材料保溫層(主要有膨脹珍珠巖、膨脹蛭石等)、板狀材料保溫層(主要有高分子材料泡沫板、膨脹珍珠巖板等)和整體保溫層(主要有水泥膨脹珍珠巖、瀝青膨脹珍珠巖等)?？偨Y(jié)上述各種保溫材料在上海各類建筑工程中的實(shí)際應(yīng)用效果，我們發(fā)現(xiàn)：由于與之相應(yīng)的施工工藝的局限性以及這些材料固有的缺陷，使上述各種保溫材料往往達(dá)不到《屋面工程技術(shù)規(guī)范》提出的技術(shù)要求：“屋面保溫材料應(yīng)具有吸水率低、表觀密度和導(dǎo)熱系數(shù)較小，并有一定強(qiáng)度。”綜合目前國(guó)外屋面保溫材料的發(fā)展動(dòng)向以及高分子保溫材料和混凝土技術(shù)的新成果，尤其是考慮到陶?；炷辆哂匈|(zhì)輕、保溫、耐久性和可釘性好的優(yōu)點(diǎn)，我們發(fā)現(xiàn)采取“高分子保溫材料板十高性能陶?；炷痢奔夹g(shù)路線可實(shí)現(xiàn)規(guī)范對(duì)屋面保溫材料的各項(xiàng)技術(shù)要求，而且可加快施工進(jìn)度，并取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
2．1 試驗(yàn)用原材料及其性能
(1)高分子保溫材料板：根據(jù)異形屋面特點(diǎn)、尺寸以及屋面工程對(duì)保溫層熱絕緣系數(shù)的要求在上海某化工廠定制。這種材料密度為20kg／m3，導(dǎo)熱系數(shù)0．04l W／(m．K)，其吸水率為3％，耐水性良好，并具有一定的塑性和強(qiáng)度。
(2)陶粒：常州產(chǎn)粘土陶粒。其筒壓強(qiáng)度為4．3MPa,堆積密度為525kg／m3，顆粒表觀密度為890kg／m3，空隙率為41％，吸水率為8．2％。
(3)細(xì)骨料(A料)：為提高經(jīng)濟(jì)性，并貫徹執(zhí)行上海市政府關(guān)于綜合利用工業(yè)廢料的有關(guān)政策，選用一種工業(yè)廢渣代替陶砂。這種廢渣除顆粒級(jí)配不理想外，其它性能均滿足《輕集料混凝土技術(shù)規(guī)程》(JGJ 51-90)對(duì)輕細(xì)集料的要求。
(4)水泥：上海水泥廠產(chǎn)425#礦渣硅酸鹽水泥。
(5)摻合料(B料)：一種微細(xì)工業(yè)廢料粉。適量摻入可改善陶?；炷潦┕ば阅芎湍途眯?，尤其可提高混凝土拌和物的稠度。
(6)冷拔鋼絲：直徑為4mm的冷拔鋼絲。
(7)特種纖維(C料)：適量摻入可顯著提高陶粒混凝土的抗拉強(qiáng)度，防止在結(jié)構(gòu)突變部位產(chǎn)生裂縫。
(8)高效減水劑(D料)：一種引氣型高效萘系減水劑。
2．2 高性能復(fù)合保溫材料的研制
2．2．1 高性能復(fù)合保溫層的組成方案
參照《上海市新型墻體材料試點(diǎn)小區(qū)節(jié)能住宅建筑熱工設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》對(duì)屋面保溫材料熱工性能的規(guī)定，再根據(jù)建設(shè)單位提出的要求以及我們選用的材料的性能，我們提出的高性能復(fù)合保溫材料組成方案為：5cm厚高分子材料保溫板+3．5cm厚高性能陶粒混凝土，其中高性能陶?；炷恋呐渲剖顷P(guān)鍵。
關(guān)鍵詞：保溫材料 屋面
上海錦秋加州花園是由香港遠(yuǎn)東發(fā)展有限公司投資興建的一個(gè)大型住宅小區(qū)，其大的建筑特點(diǎn)是引入美國(guó)加州小別墅建筑理念，采用外形充滿浪漫情調(diào)的異形屋面形式(圓拱型屋面)。但這給屋面保溫層的施工帶來(lái)了諸多麻煩，對(duì)保溫材料的熱工性能、耐久性以及經(jīng)濟(jì)性提出了更高的要求。
該工程共分4期，一期工程已于1997年底建成并投入使用，其屋面保溫采用的方案是：10cm厚普通混凝土+2cm厚砂漿十5cm厚珍珠巖保溫板+2．5cm厚砂漿。該方案存在的缺陷是：
(1)保溫材料耐久性不好
(2)施工程序復(fù)雜，施工速度太慢
(3)保溫材料熱絕緣系數(shù)較小(僅為0.75 m2.K／w)，達(dá)不到《上海市新型墻體材料試點(diǎn)小區(qū)節(jié)能住宅建筑熱工設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》對(duì)屋面保溫材料熱工性能的規(guī)定(該規(guī)范要求屋面保溫材料熱絕緣系數(shù)不小于0．9lm2，K／W)
(4)珍珠巖板保溫工程經(jīng)濟(jì)性不良。此外，該工程在保溫層上釘2層彩色防水瓦防滲，要求保溫層具有良好的可釘性。但該方案中砂漿層性脆，可釘性達(dá)不到要求。為此，建設(shè)單位迫切要求對(duì)這一保溫方案進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，克服上述缺陷?；谀壳斑@一課題的普遍性，我們承擔(dān)了這一課題的研究攻關(guān)任務(wù)。
2．高性能復(fù)合屋面保溫材料的試驗(yàn)研制
《屋面工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50207-94)將目前普遍使用的屋面保溫層分為松散材料保溫層(主要有膨脹珍珠巖、膨脹蛭石等)、板狀材料保溫層(主要有高分子材料泡沫板、膨脹珍珠巖板等)和整體保溫層(主要有水泥膨脹珍珠巖、瀝青膨脹珍珠巖等)?？偨Y(jié)上述各種保溫材料在上海各類建筑工程中的實(shí)際應(yīng)用效果，我們發(fā)現(xiàn)：由于與之相應(yīng)的施工工藝的局限性以及這些材料固有的缺陷，使上述各種保溫材料往往達(dá)不到《屋面工程技術(shù)規(guī)范》提出的技術(shù)要求：“屋面保溫材料應(yīng)具有吸水率低、表觀密度和導(dǎo)熱系數(shù)較小，并有一定強(qiáng)度。”綜合目前國(guó)外屋面保溫材料的發(fā)展動(dòng)向以及高分子保溫材料和混凝土技術(shù)的新成果，尤其是考慮到陶?；炷辆哂匈|(zhì)輕、保溫、耐久性和可釘性好的優(yōu)點(diǎn)，我們發(fā)現(xiàn)采取“高分子保溫材料板十高性能陶?；炷痢奔夹g(shù)路線可實(shí)現(xiàn)規(guī)范對(duì)屋面保溫材料的各項(xiàng)技術(shù)要求，而且可加快施工進(jìn)度，并取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
2．1 試驗(yàn)用原材料及其性能
(1)高分子保溫材料板：根據(jù)異形屋面特點(diǎn)、尺寸以及屋面工程對(duì)保溫層熱絕緣系數(shù)的要求在上海某化工廠定制。這種材料密度為20kg／m3，導(dǎo)熱系數(shù)0．04l W／(m．K)，其吸水率為3％，耐水性良好，并具有一定的塑性和強(qiáng)度。
(2)陶粒：常州產(chǎn)粘土陶粒。其筒壓強(qiáng)度為4．3MPa,堆積密度為525kg／m3，顆粒表觀密度為890kg／m3，空隙率為41％，吸水率為8．2％。
(3)細(xì)骨料(A料)：為提高經(jīng)濟(jì)性，并貫徹執(zhí)行上海市政府關(guān)于綜合利用工業(yè)廢料的有關(guān)政策，選用一種工業(yè)廢渣代替陶砂。這種廢渣除顆粒級(jí)配不理想外，其它性能均滿足《輕集料混凝土技術(shù)規(guī)程》(JGJ 51-90)對(duì)輕細(xì)集料的要求。
(4)水泥：上海水泥廠產(chǎn)425#礦渣硅酸鹽水泥。
(5)摻合料(B料)：一種微細(xì)工業(yè)廢料粉。適量摻入可改善陶?；炷潦┕ば阅芎湍途眯?，尤其可提高混凝土拌和物的稠度。
(6)冷拔鋼絲：直徑為4mm的冷拔鋼絲。
(7)特種纖維(C料)：適量摻入可顯著提高陶粒混凝土的抗拉強(qiáng)度，防止在結(jié)構(gòu)突變部位產(chǎn)生裂縫。
(8)高效減水劑(D料)：一種引氣型高效萘系減水劑。
2．2 高性能復(fù)合保溫材料的研制
2．2．1 高性能復(fù)合保溫層的組成方案
參照《上海市新型墻體材料試點(diǎn)小區(qū)節(jié)能住宅建筑熱工設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》對(duì)屋面保溫材料熱工性能的規(guī)定，再根據(jù)建設(shè)單位提出的要求以及我們選用的材料的性能，我們提出的高性能復(fù)合保溫材料組成方案為：5cm厚高分子材料保溫板+3．5cm厚高性能陶粒混凝土，其中高性能陶?；炷恋呐渲剖顷P(guān)鍵。