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1、地暖石材施工工艺研究（一）,供应链中心、研发中心 2013.12.30,金螳螂公司内部资料 严禁外传 版权所有 All rights reserved,说明 1、本实验设定的条件不同，如材料采集种类、实验时间、区域等，本报告中实验数据仅供大家参考； 2、由于石材及其他各种材料性能的千差万别，本实验数据不能涵盖所有相关材料，具体项目应具体分析； 3、此项工作是个长期工作，将持续一段周期，本报告作为一项阶段性成果向各位领导汇报。,课题研究流程,金螳螂公司内部资料 严禁外传 版权所有 All rights reserved,课题描述,一,分析研究,四,金螳螂公司内部资料 严禁外传 版权所有 All
2、rights reserved,一、课题描述,金螳螂公司内部资料 严禁外传 版权所有 All rights reserved,近年来，随着我国能源结构的变化，人们对室内热环境的要求不断提高，采暖方式的节能、环保以及舒适成为现代采暖技术发展的一个基本取向。低温热水地板辐射采暖系统（简称地暖管地面）以其舒适性高、卫生条件好、不占用房间面积、高效节能、环保等优点越来越受到关注。然而对多个工程实例的调查发现，由于在材料质量、材料配比、施工工艺、养护等方面控制不到位，地暖石材在施工和使用过程中极易产生开裂、起拱、空鼓等质量通病，针对以上问题，我们从地暖材料、施工工艺、养护等方面进行实验研究，最终得到控制
3、质量通病的技术规范流程。,金螳螂公司内部资料 严禁外传 版权所有 All rights reserved,地暖石材开裂,地暖开裂处，将石材撬开，基层也已经开裂,地暖石材质量通病照片,金螳螂公司内部资料 严禁外传 版权所有 All rights reserved,二、质量通病原因分析,地暖石材病变原因分析（1/2）,金螳螂公司内部资料 严禁外传 版权所有 All rights reserved,通过对地暖施工现场走访及资料信息的分析研究，我们针对地暖石材空鼓、开裂、起拱等质量通病进行了原因分析如下： 1、石材耐热应力差、抗裂能力低等原因：由于地暖使用过程中，石材上下存在温度梯度，使石材内部存在温
4、度应力，当应力大于石材强度时，石材出现开裂现象，因此地暖石材应选择暗裂纹少，抗折强度高、吸水率低、性能优异的石材品种； 2、石材粘结层耐热应力不够：随着高低温的循环，粘结剂的强度会降低，因此，石材粘结剂应选择粘结强度高、耐高低温循环及具有一定柔性的品种； 3、石材、找平层、填充层受热变形无法释放：在地暖升温过程中，石材、找平层及填充层会受热膨胀，如没有预留足够的收缩缝，石材会因互相挤压或基层开裂而导致开裂；,地暖石材病变原因分析（1/2）,金螳螂公司内部资料 严禁外传 版权所有 All rights reserved,4、填充层强度不够：填充层的强度不能抵消热应力及荷载，导致填充层开裂，进而使
5、石材开裂； 5、绝热层抗压强度不够：由于绝热层保温板上有填充层、找平层、石材、物件和人等荷载，如抗压强度不够，保温板将变形而导致基层开裂； 6、地暖水管排布不符合要求：地暖水管排布间距不符合要求或不均匀，导致热量分布不均匀，进而使石材受热不均造成开裂； 7、防水材料选择不合适：施工使用的防水材料不耐高低温循环而开裂，造成地面渗漏水。,金螳螂公司内部资料 严禁外传 版权所有 All rights reserved,三、拟定的研究方案,拟定的研究方案（1/2）,金螳螂公司内部资料 严禁外传 版权所有 All rights reserved,针对第二章节中的原因分析，我们一一进行了详细的分析并开展了
6、相应的实验研究，研究方案如下：,拟定的研究方案（2/2）,金螳螂公司内部资料 严禁外传 版权所有 All rights reserved,金螳螂公司内部资料 严禁外传 版权所有 All rights reserved,四、分析研究,金螳螂公司内部资料 严禁外传 版权所有 All rights reserved,4.1 对石材饰面层进行研究,天然大理石款式及颜色丰富，具有天然的纹路，美观度极高，质地坚硬、耐磨、防刮伤性能十分突出，但是大理石坚硬有余，弹性不足，受热或被撞时易断裂，同时有天然孔隙，容易吸水产生病变。由于在地暖使用过程中，石材上下存在温度梯度，使石材内部存在温度应力，当应力大于石材强
7、度时，石材出现开裂现象，因此地暖石材应选择暗裂纹少，抗折强度高、吸水率低、肖氏硬度高、抗冲击性能高、热膨胀系数小、冻融性能优异的石材品种。,金螳螂公司内部资料 严禁外传 版权所有 All rights reserved,4.1 对石材饰面层进行研究,目前，装饰行业内还没有对常用石材品种进行全面的性能测试并进行分类总结的经验，现在还属于空白，因此，实验室将与供应链中心合作对常用石材品种进行全面的性能测试并进行分类总结，做出“石材性能数据库”，给项目部和投标部门提供支持与服务。,金螳螂公司内部资料 严禁外传 版权所有 All rights reserved,4.1 对石材饰面层进行研究,石材饰面层
8、研究的第一阶段汇报： 1、通过大量的资料、信息收集，了解了石材的哪些性能指标是对地暖石材质量通病有影响。 2、对石材（新西米）进行了性能测试，并将测试数据编入了“石材性能数据库”。下一阶段工作计划： 1、不断的完善“石材性能数据库”。 2、根据“石材性能数据库”的信息，为项目部提供地暖石材的推荐品种。 （注：该工作将是一个持续积累的过程，同时需要供应商及公司供应链中心的大力支持）,金螳螂公司内部资料 严禁外传 版权所有 All rights reserved,4.2 对粘结层进行研究,由于地暖环境的特殊性：升降温速度快，幅度大，导致板材膨胀收缩大，因此地暖石材铺贴应采用柔性粘结剂，柔性粘结剂可
9、以充分吸收地暖高低温循环中产生的内应力，避免石材空鼓、开裂等质量通病的产生。地暖施工使用的粘结剂应对其粘结强度及柔韧性进行测试，并且测试其在不同环境中的性能变化，比如：浸水状态、热老化状态、冻融状态、气候老化后的粘结强度及拉伸位移。,金螳螂公司内部资料 严禁外传 版权所有 All rights reserved,4.2 对粘结层进行研究,不同状态下的粘结强度必须符合标准不小于0.5MPa，否则容易产生空鼓，同时根据测试的拉伸位移来衡量使用的胶粘剂的柔韧性，位移越大则柔韧性越好。,检测依据标准：GB24264-2009（饰面石材用胶粘剂）,万能力学试验机,金螳螂公司内部资料 严禁外传 版权所有
10、All rights reserved,4.2 对粘结层进行研究,粘结层研究的第一阶段汇报： 1、确定了粘结层研究的实验方案； 2、与石材防护剂、胶粘剂供应商针对地暖石材的质量通病进行了沟通交流，确定了进行实验的胶粘剂品种。下一阶段工作计划： 1、针对4个品牌5个型号胶粘剂样品进行进行不同条件下的粘结强度测试； 2、根据实验结果制定施工方案。,金螳螂公司内部资料 严禁外传 版权所有 All rights reserved,4.3 对膨胀缝进行设计,膨胀缝的预留在地暖施工中及其重要，在整个地暖施工中，根据区域我们分为三类膨胀缝。 1、墙、柱、过门处膨胀缝的设计：应留10mm宽的膨胀缝，伸缩缝应连
11、续不间断，拐弯处应断开，填缝时，先将高发泡聚乙烯泡沫塑料填在缝中，高度与找平层齐平，然后用柔性油膏嵌缝，高度与石材层齐平。,金螳螂公司内部资料 严禁外传 版权所有 All rights reserved,4.3 对膨胀缝进行设计,2、整个填充层及找平层膨胀缝的设计：当地面面积超过30 m2或边长超过6 m时，应按不大于6 m间距设置膨胀缝，膨胀缝应预先设计好，膨胀缝宽度计算方式如下：Lmax=2*（60-T1）*LLmax ：膨胀缝：豆石混凝土热膨胀系数T1：施工区域全年最低气温L：填充层分割长度,举例说明：北方最低温度为-20度，填充层长度选择最大的6米，豆石混凝土的热膨胀系数为10*10-
12、6，经过计算膨胀缝=2* 10*10-6 *（60+20）*6000=9.6mm,金螳螂公司内部资料 严禁外传 版权所有 All rights reserved,4.3 对膨胀缝进行设计,3、石材饰面层膨胀缝的设计：石材饰面层的膨胀缝设计应充分考虑石材的热膨胀系数、石材胶粘剂的柔性、石材柔性填缝剂的压缩率、石材尺寸及温度变化等，膨胀缝应与填充层的缝跟通，膨胀缝可根据设计需要选择不锈钢或铜条等进行装饰。 膨胀缝宽度设计方案一：石材密拼。 计算方式如下：Lmax=2*（50-T1）*LLmax ：膨胀缝：豆石混凝土热膨胀系数T1：施工区域全年最低气温L：填充层分割长度,举例说明：北方最低温度为-2
13、0度，填充层长度选择最大的6米，石材选择意大利云灰石，热膨胀系数为5.8*10-6，经过计算膨胀缝=2* 5.8*10-6 *（50+20）*6000 =4.9mm,金螳螂公司内部资料 严禁外传 版权所有 All rights reserved,4.3 对膨胀缝进行设计,膨胀缝宽度设计方案二：石材离缝铺贴（推荐）。 计算方式如下：Lmax=2*（50-T1）*L-（ L /L1-1）*L2*20%（L1不小于500mm适用）Lmax ：膨胀缝：豆石混凝土热膨胀系数T1：施工区域全年最低气温L：填充层分割长度L1 ：石材尺寸L2 ：石材间缝宽,举例说明：北方最低温度为-20度，填充层长度选择最大
14、的6米，石材选择意大利云灰石，热膨胀系数为5.8*10-6，石材尺寸为800mm，石材间缝宽1mm，经过计算膨胀缝=2* 5.8*10-6 *（50+20）*6000-7*1*0.2 =3.5mm,金螳螂公司内部资料 严禁外传 版权所有 All rights reserved,4.3 对膨胀缝进行设计,膨胀缝设计的第一阶段汇报： 1、通过研究分析，确定了石材与填充层膨胀缝的设计方案； 2、测试了石材（新西米）的热膨胀系数。下一阶段工作计划： 1、测试加钢丝网片的豆石钢筋混凝土的热膨胀系数； 2、测试不同品种石材的热膨胀系数，根据测试数据制定膨胀缝方案； 3、根据制定的膨胀缝预留方案在现场进行中
15、试，验证方案的可行性。,金螳螂公司内部资料 严禁外传 版权所有 All rights reserved,4.4 对填充层进行研究,根据标准JGJ142-2004中3.2.6条和 DBJ/T 01-09-2000中4.3.7条，总结如下：1、填充层用豆石混凝土进行浇捣，标号应不小于C15，厚度不小于50 mm，地暖水管以上填充层厚度应不小于30mm，并应掺入5%的防止龟裂的添加剂，豆石尺寸为810mm；2、混凝土填充层浇捣和养护过程中，水暖系统应保持不小于0.4 MPa的压力。3、填充层的养护周期应不小于21天。4、填充层内应铺设钢丝网，钢丝网型号为4150的低碳钢丝网。,金螳螂公司内部资料 严
16、禁外传 版权所有 All rights reserved,4.4 对填充层进行研究,填充层研究的第一阶段汇报： 通过对规范、标准的研究分析，拟定了填充层的施工技术路径。下一阶段工作计划： 在现场进行中试，验证技术路径的可行性。,金螳螂公司内部资料 严禁外传 版权所有 All rights reserved,4.5 对绝热层进行研究,目前地暖施工中保温板有： 聚苯乙烯泡沫保温板(EPS) ：简称苯板、泡沫板，模塑板，常见的是白色，有46mm左右的泡沫颗粒，摩擦时颗粒会掉落。强度较低，用力按压会略微变形。 挤塑式聚苯乙烯隔热保温板（XPS）：简称挤塑板，可以做成各种颜色。强度较高，可以站人而略微变
17、形，颗粒细小。,金螳螂公司内部资料 严禁外传 版权所有 All rights reserved,4.5 对绝热层进行研究,地暖保温材料必须具备以下四点性能：第一：具备良好的保温隔热效果：保温隔热效果好的地暖的保温板可以阻止热量向楼板传递和向邻户散失,保证热量单方向向室内传导。反映材料导热性能的指标是导热系数。第二：具备较高的抵抗受压变形能力：地暖的保温板要承受来地暖热管、混凝土填充层、找平层、石材面层及地面上活动荷载的压力，如果保温板没有足够的承载能力，就会因受压不均匀而变形，导致混凝土填充层和石材出现裂缝。第三：具备良好的阻燃性能和环保性：地暖的保温板要与地暖管接触，热媒的温度达到4560摄氏度，有机类材料就会挥发有毒或有味的气体，不利于人体健康，这是它与外墙或屋面保温材料的区别。第四：在保证保温隔热效果的情况下具有较小的厚度，节约空间。,
