含相變合金材料抗裂保溫砂漿施工工法

《含相變合金材料抗裂保溫砂漿施工工法》是浙江舜江建設集團有限公司、浙江國泰建設集團有限公司完成的建築類施工工法，完成人是陳國慶、朱俊峰、嚴中海、洪昌華，適用於含相變合金材料抗裂保溫砂漿技術主要適用於住宅、普通廠房等建築牆體的外保溫或內保溫體系。

《含相變合金材料抗裂保溫砂漿施工工法》主要的工法特點是：施工簡單方便，易操作，砂漿與牆體的粘結強度較高，可達到降低空調能耗的作用。

2011年9月，《含相變合金材料抗裂保溫砂漿施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009~2010年度國家二級工法。

基本介紹

• 中文名：含相變合金材料抗裂保溫砂漿施工工法
• 工法編號：GJEJGF074-2010
• 完成單位：浙江舜江建設集團有限公司、浙江國泰建設集團有限公司
• 主要完成人：陳國慶、朱俊峰、嚴中海、洪昌華
• 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
• 主要榮譽：國家二級工法（2009-2010年度）

形成原因

隨著中國在工程建設中落實可持續發展的原則，對於建築保溫的要求日益提高，在節能保溫施工方面湧現出許多新穎的材料和方法，其中建築外牆外保溫的施工方法更是層出不窮，總體來說不外乎漿料類和板材類，各有優缺點。相變合金材料抗裂保溫砂漿是一種新穎的保溫材料，具有與結合層結合可靠的特點，且在室外環境下耐久性好，具有廣泛套用的價值。將含相變合金材料加熱至液態，在保持液態的情況下與玻化微珠填充材料在拌合器中拌契約1小時，將玻化微珠濾出，與纖維等其他材料一起與水泥等主材拌合製成抗裂保溫砂漿。製備後的砂漿應在2小時內按抹灰工序抹於外牆水泥砂漿基層表面，然後待其初凝後再在表面滿鋪纖維格線布抹3毫米普通抗裂砂漿抹平，最後是外牆表面裝飾。含相變“合金”材料為高級脂肪族醇類、高級脂肪烴類、脂肪酸酯類、脂肪族羧酸類、醚類（包括脂肪族飽和醚及芳醚）酮類（包括脂肪族酮及芳香族酮）、醯胺類中的兩種或兩種以上的共混物。

工法特點

《含相變合金材料抗裂保溫砂漿施工工法》的工法特點是：

1、含相變合金材料抗裂保溫砂漿施工簡單方便，易操作；砂漿與牆體的粘結強度較高，改變過去傳統保溫材料與牆體的粘結不牢，易脫落的質量通病。

2、含相變合金材料抗裂保溫砂漿的保溫技術解決現有外牆保溫體系在工程完成一段時間後產生裂縫的通病，並改善普通混凝土小砌塊牆體的保溫隔熱性能，從而起到調節室溫、使環境舒適並可達到降低空調能耗的作用。

操作原理

適用範圍

《含相變合金材料抗裂保溫砂漿施工工法》適用於含相變合金材料抗裂保溫砂漿技術主要適用於住宅、普通廠房等建築牆體的外保溫或內保溫體系。

工藝原理

《含相變合金材料抗裂保溫砂漿施工工法》的工藝原理敘述如下：通過在砂漿中加入相變材料以提高砂漿的儲熱能力，即當環境溫度由低於到高於相變材料的相變溫度時吸收環境中的熱量，發生固液相轉變，直至全部由固態轉變為液態；而當環境溫度低於相變材料的相變溫度時，放出吸收的熱量，發生液固相轉變，這種吸熱和放熱功能可使建築物表面的溫度在一定時間內保持相對恆定，以起到調節室內溫度、降低空調能耗、改善居住舒適性的功效，起到“智慧型”空調的作用。相變溫度範圍：25.1~43.6攝氏度。

施工工藝

• 工藝流程

《含相變合金材料抗裂保溫砂漿施工工法》的主要工藝流程如下：

拌合含相變合金材料與玻化微珠→倒入拌和器與纖維等其他材料攪拌成抗裂保溫砂漿→將砂漿抹於外牆水泥砂漿基層上→放置纖維格線布→抹3~5毫米普通抗裂砂漿→表面裝飾層施工。

• 操作要點

《含相變合金材料抗裂保溫砂漿施工工法》的操作要點如下：

1、施工準備

制定施工方案並進行技術交底，每次施工前應編制詳細的施工方案，並對施工人員進行技術交底，使整個相變合金材料保溫砂漿施工過程有組織、有分工、連續有序的進行。現場施工最好實行分段分區掛牌負責。掌握天氣季節變化情況加強與氣象預測預報的聯繫，在相變合金材料保溫砂漿施工階段掌握天氣的變化情況，以保證施工連續澆築順利進行，確保相變合金材料工程質量。含相變合金材料施工準備工作主要包括相變合金材料砂漿成分配製、內外牆體相變節能保溫砂漿的施工。

2、含相變合金材料保溫砂漿與牆體施工操作要點

根據已配製好的相變合金材料保溫砂漿，在建築砌塊或混凝土牆體上進行塗抹施工，相變合金材料在和玻化微珠拌和時必須處於液態，最好能適當加熱使其溫度保持在50攝氏度以上，這樣玻化微珠對其的吸收率相對較高。拌合時間可控制於1小時右。拌合好後稍稍靜淀5分鐘，然後用濾網將玻化微珠濾出，剩餘的相變合金材料收集後另外貯存。在外牆或內牆土上施工相變合金材料時，應清除淤泥和雜物，設定排水、防水措施、造成環境污染。牆體和樓板上的孔洞、門窗框和牆連線處的縫隙套用相變合金材料分層嵌塞密實。平整光滑混凝土的表面，可不抹灰，用刮膩子處理，牆體表面如需抹灰時，需對混凝土表面進行“毛化”處理，一是將光滑的表面用尖鑽剔毛，二是在光滑表面上甩一層1:1稀粥狀水泥細砂漿（內摻20%107膠水拌制），使其凝固在光滑的混凝土表面，直到用手掰不動為止。

施工後完畢後，在其上面無液體流出時，就立即覆蓋塑膠薄膜，並覆蓋麻袋一層養護。如局部有乾白現象，應噴淋濕潤後再覆蓋塑膠薄膜。根據測溫情況，隨時調整厚覆蓋度，控制相變合金材料保溫砂漿內外溫差不大於25攝氏度。養護重點為底板與外牆交接處。此處同底板容易形成較大的溫差而引起外牆裂縫，因此要覆蓋嚴密。

3、抗裂保溫砂漿製備要點

玻化微珠濾出後應儘快與纖維等材料與水泥等主材拌和製備成砂漿一般情況下包括以下材料：普通矽酸鹽水泥425號、粗砂、細Novena2砂、生石灰、Novena228、MC（6萬稠度）（可再分散乳膠粉）PP纖維5毫米、PP纖維10毫米。有時也可再加入適當的硬脂酸鈣起增稠作用。

4、抹灰操作要點

含相變合金材料的抗裂保溫砂漿充分拌合後2小時抹於外牆水泥砂漿基層之上。外牆水泥砂漿基層在抹灰前應注意在混凝土與磚牆等不同結構材料的交接面處布置鋼絲網片，水泥砂漿基層如果做毛面則保溫砂漿直接抹於其上即可，如果水泥砂漿基層為光面則保溫砂漿和基層間應加噴界面劑。通常該抗裂保溫砂漿厚度為20毫米，可以一次抹灰成形，也可分兩次每次10毫米。大面積抹底灰時，每遍厚度不超過8毫米，操作時需用力抹壓，然後用刮尺刮抹順平，再用木蟹磨平，要求平整即可，不必光滑，但不要過於粗糙，不許有凹陷深痕。

5、表面抗裂層操作要點

雖然該保溫砂漿具有很好的抗裂性能，但是為了和表面裝飾層的結合可靠等考慮，最好在表面再做一層普通抗裂砂漿面層，面層主要以纖維格線布抗裂，注意格線布在牆拐角，門窗洞口拐角等處的固定。表面層厚度應控制在3毫米左右，不要太厚。通過實驗以及工程實踐，含相變合金材料的抗裂保溫砂漿的主要技術指標如下：導熱係數：0.102瓦/（米·開爾文）；抗壓強度：0.41兆帕；粘結強度：0.51兆帕；伸縮率：0.19%；裂縫控制率：98%。如果將其按20毫米厚抹於建築物外牆作為外保溫，以240毫米厚多空黏土磚牆體而言整個牆體的主要節能指標為1.43瓦/（平方米·開）（傳熱係數），小於國家規定標準，符合節能保溫的要求。

• 勞動力組織

《含相變合金材料抗裂保溫砂漿施工工法》施工中，主要使用木工、泥工、抹灰工、鋼筋工、水電工等工種；在相變抗裂砂漿施工時候指派8名左右泥工和10名抹灰工進行控制，設定一名專職技術工進行現場指揮施工。

材料設備

《含相變合金材料抗裂保溫砂漿施工工法》所用的材料及設備明細如下：

由項目部根據對施工所用機械設備進行整理、維修，保證如期進場，根據工期需要合理安排機械設備。

《含相變合金材料抗裂保溫砂漿施工工法》所需主要輔助材料品種及機械設備見表1、表2，數量需根據工程具體情況確定。

表1 成孔所需主要輔助材料品種表

序號	材料名稱	備註
1	玻化微珠	散熱透氣保溫用
2	砂	配製用
3	水泥	增強粘結性或抗裂用
4	生石灰	抹灰用
5	可再分散乳膠粉	增強粘結性用
6	相變合金材料	起調節溫度作用
7	纖維格線布	增強整體性

表2 機械設備配備表

序號	名稱	型號與規格	單位	數量	備註
1	砂漿攪拌機	CZ-30型	台	≥5	攪拌合金材料
2	加熱用液化氣瓶	100英里	個	3	保持溫度
3	手推車	/	台	10	運輸
4	測量尺	10米	台	4	平整度
5	抹子	/	台	8	刮平抹灰
6	灰鏟	/	台	8	抹灰用

質量控制

《含相變合金材料抗裂保溫砂漿施工工法》的質量控制要求如下：在工程質量控制上除執行國家相關節能規範、設計施工圖紙、有關設計檔案的要求外，還應做好以下幾點要求：

含相變合金材料與玻化微珠的拌合質量

檢查微玻化微珠的各項技術指標，尤其是乾密度不得超標。計算每立方玻化微珠的摻入量，通常每立方米摻入玻化微珠40~45千克。注意控制材料進入拌合機的速度，不宜過快，要均勻，拌合機開動後將材料倒入，不得帶料啟動。攪拌均勻無塊狀物和乾料後仍需要繼續攪拌，以利於玻化微珠充分吸收相變合金材料。攪拌1小時左右後立即將玻化微珠以濾網濾出並進入砂漿的製備工序。剩餘的相變合金材料不得在施工現場隨意丟棄，應收集回攏後預料倉庫貯存。

抗裂保溫砂漿的製備質量

檢查各主要材料的各項技術指標，尤其是水泥的強度等級等指標、粗細砂的級配、含泥量等等。將吸收了相變合金材料的玻化微珠倒入砂漿拌合機與水泥等主材拌合，然後分次加入纖維材料，注意不要一次將纖維材料加入，那樣容易發生纖維材料打結，應緩緩加入，一邊加入一邊攪拌使其分布均勻。攪拌均勻成稠狀後的抗裂保溫砂漿應在2小時左右抹灰到位為好。

抹灰施工質量

在進行抗裂保溫砂漿的抹灰以前應切實檢查外牆水泥砂漿基層的施工質量，切實保證基層的密實平整。基層表面如果為掃毛，則保溫砂漿可直接抹灰，否則應使用界面劑。抗裂保溫砂漿施工時應注意外牆陰陽拐角，門窗洞口拐角等處的施工質量。抹灰可一次成型，也可分兩次成型，但必須做到厚度符合要求，且厚薄均勻，表面平整。最後的面層3毫米抗裂砂漿可意不使用保溫砂漿，但是其格線布滿鋪必須均勻平直，固定可靠。面層厚度控制在3~5毫米，不可太厚。

質量檢驗

含相變合金材料抗裂保溫砂漿在施工同時製備同條件養護試塊，在監理旁證下取樣送檢，其保溫性能則按照節能部門要求現場測定。格線布等以現場實際觀感質量檢查為主，所有材料必須經過進場檢驗並具備必須的書面資料。

安全措施

採用《含相變合金材料抗裂保溫砂漿施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：

1、所有用電設備及配電櫃應安裝漏電保護裝置，並張貼安全用電標識，嚴禁無電工操作證人員進行電工作業。

2、施工現場要定期進行安全用電檢查，電工每天對現場的線路、電氣設備進行檢查，不符合要求的立即整改。

3、施工場區內危險區須掛警示牌，場區內配備足夠的滅火器材。

4、各種設備必須嚴格按安全操作規程進行操作，嚴禁違章作業。

5、定期對各種設備進行調試、保養和維修，保證施工設備安全可靠。

6、所有作業人員需配備必備的勞動保護用品。

環保措施

《含相變合金材料抗裂保溫砂漿施工工法》的環保措施如下：

1、施工區與生活區應分隔開，生活區整齊統一室內外場地乾淨整潔，宿舍內生活用品擺放整齊，施工區建材、機具設備堆放有條不紊，由現場安全員每天進行檢查。

2、施工區便道平整、暢通、無坑塘積水等現象，以便施工現場物資的駁運，也方便施工人員安全作業。

3、施工中作好排水工作，嚴禁將施工用水排到道路上。

4、施工人員舉止文明，在施工過程中互相間不吵鬧，對待上級部門的檢查應態度謙虛、禮貌，對指出的缺點應及時改正。

5、做好食堂、廁所的衛生工作，有專人負責打掃，遵守衛生制度，包括食堂衛生制度、廁所衛生制度等。

6、要有明確的防火責任制度，建立以項目經理為主的防火領導小組。

7、施工時操作設備噪聲小，不會對周圍居民環境造成不良影響。

8、玻化微珠包裝一旦打開就應該儘快倒入拌合機與其他材料拌合，因其密度小質量輕，容易散落四處影響施工現場的環境形象。

效益分析

《含相變合金材料抗裂保溫砂漿施工工法》的效益分析是：

含相變合金材料抗裂保溫砂漿的製備和施工成本綜合起來看比使用聚苯類保溫材料的外牆外保溫工程成本稍低，成本節約並不明顯，但是隨著時間的推移，相信其施工成本會逐漸下降。而其保溫節能，一次成型施工便利且無環境污染的社會效益是明顯的。

含相變合金材料抗裂保溫砂漿與普通聚苯類保溫材料相比質地堅實，施工方便，不僅可以用於外牆外保溫，也可以用於內牆內保溫，這就給部分不便於進行外保溫施工的情況帶來了更好的選擇餘地，且該施工方法對於牆角，門窗洞口等處的處理比之聚苯類產品明顯可靠便捷，這都是無形的效益。

套用實例

《含相變合金材料抗裂保溫砂漿施工工法》的套用實例如下：

1、上海正陽世紀星苑二期。

上海正陽世紀星苑二期項目位於上海奉賢地區，由多層高層和低層住宅混合而成。總建築規模超過3萬平方米，總平面布置如圖1。

圖1上海正陽世紀星苑二期總平面布置

上海正陽世紀星苑二期項目施工中使用的玻化微珠的技術指標見表3。

在部分多層住宅以及高層住宅部分層面的外牆外保溫中試用了含相變合金材料的抗裂保溫砂漿，得到了東華大學材料科學和工程學院的專家的指導和支持，工程效果良好。實際工程檢測的結果如下：

導熱係數：0.103瓦/（米·開）；抗壓強度：0.42兆帕；粘結強度：0.52兆帕；伸縮率：0.20%；裂縫控制率：100%。將其按20毫米厚抹於建築物外牆作為外保溫，高層以250毫米厚輕質混凝土砌塊牆體為填充牆，多層為240毫米黏土多孔磚，現場實測的整個牆體的主要節能傳熱指標如下：高層1.37，多層1.4，二者均小於國家規定標準，符合節能保溫的要求。小區建築的外牆外立面部分為面磚，部分為塗料，施工完成後外牆表面完好，沒有裂縫。

2、新建社區幼稚園

新建社區幼稚園工程總建築面積9100平方米，是虹橋樞紐工程地區社區配套的重要組成部分，對地上建築的部分層面尤其是弧形的建築採用了含相變合金材料抗裂保溫砂漿的施工方法，見圖2。

圖2新建社區幼稚園

新建社區幼稚園工程所用微玻顆粒的主要性能指標見表4。

新建社區幼稚園工程地下混凝土強度等級為C30，按照設計要求牆體厚度240毫米，取微玻顆粒摻入量40%，採用現場製備的方法抹灰。將其按20毫米厚抹於建築物外牆作為外保溫，傳熱指標1.4，小於國家規定標準，符合節能保溫的要求。

榮譽表彰

2011年9月，中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《關於公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質[2011]154號，《含相變合金材料抗裂保溫砂漿施工工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。