年产5万立方米复合自保温砌块可行性分析报告_精品文档.doc
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关于筹建年产5万立方米复合自保温砌块项目的可行性分析报告
济南高新开发区七星实业有限公司
目录
一、概述
二、本项目主要内容及主要技术指标
1、主要内容
2、主要性能特点及技术指标
三、项目研究过程
1、原材料的选择
2、生产工艺研究
3、结构型式研究
4、物理力学性能研究
5、固体废物利用研究
四、技术突破及技术优势
五、效益分析报告
1、经济效益分析
2、社会效益分析
复合自保温砌块
一、概述
根据国家建设部、国家建材局统计资料，我国房屋建筑材料中70%是墙体材料，其中粘土砖占据主导地位，生产粘土砖每年耗用粘土资源达10多亿立方米，约相当于毁田50万亩，同时，我国每年生产粘土砖消耗7000多万吨标准煤，不仅增加墙体材料的生产能耗，而且导致新建建筑的采暖和空调能耗大幅度增加，严重加剧了能源供需矛盾。
《国务院办公厅关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知》（国办发〔2005〕33号）明确规定，到2010年底，所有城市禁止使用实心粘土砖，全国实心粘土砖年产量控制在4000亿块以下。
国家政策的导向，无疑给新型墙体材料提供了广阔的发展空间。
世界各国开展建筑节能无不首先抓建筑围护材料的革新，一些发达国家早在六十年代就开始改用保温性能好、生产能耗低的新型墙体材料替代传统墙体材料。
在建筑中，外围护结构的热损耗最大，外围护结构中墙体又占了很大份额。
所以建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个重要环节，发展外墙保护技术及节能材料是建筑节能的主要方法之一。
按照选用材料的不同，建筑物外墙保温材料分为单一墙体材料和复合墙体材料。
单一墙体材料，如空心砌块、加气混凝土等，导热系数较大，一般为高效保温材料的20倍，随着我国建筑节能65%标准越来越广泛地推行，单一材料墙体已不能满足保温隔热的要求，更多采用承重材料与高效保温材料组合而成的复合墙体材料。
复合墙体材料很好地结合了两种材料的特性，既不会使墙体材料过厚过重，又具有保温隔热特性，因此复合墙体材料是一种使用前景广阔的新型节能材料。
同时，节能材料与外墙保温技术的发展是互为促进的，节能材料的发展必须与外墙保温技术相结合，才能真正发挥其作用。
由于节能材料的不断革新，外墙保温技术的优越性才日益受到人们重视。
目前，外墙保温技术主要包括外墙外保温系统、外墙内保温系统和外墙自保温系统三种，其中外墙外保温系统在节能建筑围护结构中应用广泛，在保温功能等方面存在较大优势，但由于其系统构造较复杂，对原材料及系统性能要求较高，难以实现与建筑同寿命，防火性能存在较大缺陷等不足，制约了建筑节能工程质量水平的进一步提高。
墙体自保温技术与其它的墙体保温方式相比具有构造简单、适应传统施工习惯、外墙饰面多样化、减少有机保温材料对环境污染等优良特点，同时满足保温隔热与建筑围护或承重的要求，又能较好的解决围护结构保温系统的安全性和耐久性问题，保持与建筑物相同使用寿命，节约了工程造价。
因此，开发新型自保温墙体材料，符合国家政策和建筑工程实际的发展趋势。
企业研究人员经过多年的努力，研制出一种复合自保温砌块及其机械化生产线。
经有关部门检测，砌块的强度、干燥收缩率、抗冻性、热工性和碳化系数等性能指标均满足《普通混凝土小型空心砌块》（GB8239-1997）和《轻集料混凝土小型空心砌块》（GB/T15229-2002）的相关要求。
配套生产线具有自动化程度高、生产能力大、产品质量好等特点，经批量试产，生产能力可达8～12万立方米/年，可实现年产值1000～1500万元，年利税可达300～600万元。
产品经工程实践应用，取得了良好的效果。
同时，该自保温墙体材料及其生产设备已经申请多项国家专利，在国内外同行业引起了广泛关注。
二、本项目主要内容及主要技术指标
1.主要内容
本项目研制的复合自保温砌块属于新型墙体材料的一种。
其生产工艺是以混凝土空心砌块为壳体，在其孔腔内填充泡沫混凝土和聚苯乙烯泡沫塑料等保温材料，通过全自动生产线和创新生产工艺使砌块壳体与保温材料注塑成整体而形成的集建筑围护与保温功能一体的新型墙体自保温材料。
在复合自保温砌块研制过程中，研究人员选取了混凝土作为砌块承重保护壳体，内部填充无机泡沫混凝土和有机聚苯乙烯泡沫塑料作为保温材料。
混凝土空心砌块薄壳体以粒径不超过3～15mm的锯末、珍珠岩作为骨料，普通硅酸盐水泥为主要胶结材料，粉煤灰为矿物掺合料，经机械搅拌、浇注成型、养护而成。
保温材料填充于混凝土空心砌块薄壳体孔腔内，包括泡沫混凝土和聚苯乙烯泡沫塑料等轻质保温材料。
泡沫混凝土以水泥和粉煤灰为胶凝材料，同时掺入一定的外加剂和化学发泡剂，具有重量轻、保温性能优异、耐火性能好、节能利废等特性。
孔腔内同时注塑阻燃型聚苯乙烯泡沫塑料以有效提高自保温砌块的保温隔热性能。
根据国家有关标准规定和工程实际要求，通过对材料生产工艺和性能特点的理论分析、研究论证和大量试验，确定了混凝土壳体和泡沫混凝土的最佳配合比，并根据建筑设计中力学和热工性能要求，对砌块的外形尺寸、壁肋厚度和孔腔大小进行了最优设计，使得复合自保温砌块成为一种各项性能优异的新型自保温墙体材料。
经有关部门检测，砌块的强度、干燥收缩率、抗冻性、热工性和碳化系数等性能指标均满足以《普通混凝土小型空心砌块》（GB8239-1997）和《轻集料混凝土小型空心砌块》（GBT15229-2002）为主要依据制定的企业规范《复合自保温砌块》的相关要求。
配套生产线具有自动化程度高、生产能力大、产品质量好等特点，经批量试产，生产能力可达5～6万立方米/年，可实现年产值1500～2000万元，年利税可达300～600万元。
产品经工程实践应用，取得了良好的效果。
同时，该自保温墙体材料及其生产设备已经申请多项国家专利，在学术期刊发表多篇研究论文，在国内外同行业中引起了广泛关注。
2.主要性能特点及技术指标
复合自保温砌块经过原材料配合比设计、力学性能设计、热工性能设计和外型设计，各项性能指标均达到国家和山东省相关标准规范的要求，主要技术性能指标满足国外同类产品的性能要求。
（1）性能特点
该自保温砌块是一种具有保温隔热性能好、自重轻、强度高、防水、抗渗、收缩率低、使用寿命长、施工简单等优良特性的新型自保温墙体材料，各项性能指标满足以《普通混凝土小型空心砌块》（GB8239-1997）和《轻集料混凝土小型空心砌块》（GBT15229-2002）为主要依据制定的企业规范《复合自保温砌块》的相关要求，同时能有效消除热桥，防止建筑物后期裂缝，符合《民用建筑热工设计规范》（GBT50176-1993）中建筑节能65%的要求。
（2）主要技术指标
复合自保温砌块的主要技术性能指标如表1所示。
表1复合自保温砌块主要技术性能指标
项目
标准要求
测试结果
聚苯板
尺寸稳定性（％）
≤3.0
1.71
吸水率（体积份数）（％）
≤4.0
2.10
泡沫混凝土
抗压强度（MPa）
≥0.50
0.64
干燥收缩值（mm/m）
≤1.0
0.72
吸水率（体积份数）（％）
≤12.0
7.3
复合自保温砌块
抗压强度（MPa）
≥5.0
6.0
干燥收缩值（mm/m）
≤0.20
0.16
相对含水率（%）
≤40
29
耐冻融（D15）
质量损失（%）
≤5
0.2
强度损失（%）
≤25
6
热阻（m2·K/W）
≥2.5
3.06
碳化系数
≥0.8
0.91
（3）应用范围
可广泛应用于非承重结构的外墙自保温体系。
1>采用聚合物专用砌块砂浆，薄层（灰缝厚度3-5mm）砌筑方法进行砌筑。
2>砌筑时砌块突出梁、柱40-60mm，梁、柱等热桥部位进行保温的处理，满足最小传热阻要求。
三、项目研究过程
经过企业科研人员多年的努力，研制出了一种新型自保温砌块，并研究设计了一条生产工艺先进、设备布局合理、自动化程度高、生产能力大、产品质量好的复合自保温砌块机械化生产线。
经相关部门检测，自保温砌块的各项性能指标满足以《普通混凝土小型空心砌块》（GB8239-1997）和《轻集料混凝土小型空心砌块》（GBT15229-2002）为主要依据制定的企业规范《复合自保温砌块》的相关要求，主要技术性能指标满足国外同类产品的性能要求，配套生产线生产能力可达8～12万立方米/年。
产品经试用取得了满意效果。
同时，该自保温墙体材料及其生产设备已经申请多项国家专利，在学术期刊发表多篇研究论文，在国内外同行业中引起了广泛关注。
本项目所研制的复合自保温砌块就是针对目前新型墙体材料产业的发展状况，在已有的混凝土小型空心砌块、加气混凝土自保温砌块、泡沫混凝土自保温砌块和混凝土-EPS-自保温砌块的技术基础上，研制出的一种质轻、保温隔热、耐火、节能等综合性能优异的自保温砌块。
1－长度；2－宽度；3－高度；4－壁；5－聚苯乙烯泡沫塑料；
6－泡沫混凝土；7－轻质保温材料
图1复合自保温砌块
该砌块由三部分组成：
一部分为普通混凝土空心壳体，尺寸为390～590mm×190～250mm×190mm（长×宽×高）；另一部分是无机泡沫混凝土保温材料，起保温隔热与耐火的作用；还有一部分为聚苯乙烯泡沫塑料板，用作保温、隔热、隔声材料；泡沫混凝土与聚苯乙烯泡沫塑料板通过特殊界面结合工艺与混凝土壳体有机结合，构成同一整体。
该砌块由生产机械自动化组装成型，即得到如图1所示的成品。
该砌块既继承了混凝土小型空心砌块的优良特点，可以简单施工，方便配筋来提高砌块建筑的强度、变形能力和抗震性能，又填充有机的泡沫混凝土保温材料和导热系数极低的聚苯乙烯泡沫塑料板作为填充保温层，保温隔热性和耐火性大为提高。
配套生产线具有自动化程度高、生产能力大、产品质量好等特点，经批量试产，生产能力可达5～6万立方米/年，可实现年产值1500～2000万元，年利税可达300～600万元。
产品经工程实践应用，取得了良好的效果。
研究从自保温砌块的外型和尺寸、填充保温材料厚度等方面着手，研制既能满足建筑节能标准要求，又能在建筑施工中成熟使用的自保温砌块。
复合自保温砌块采用与普通混凝土小型空心砌块相近的生产工艺，通过改进砌块模具，在混凝土小型空心砌块中插入泡沫混凝土和聚苯乙烯泡沫塑料板等保温材料，以代替建筑外墙的保温层形成自保温体系，来达到《居住建筑节能设计标准》（DBJ14-034-2006）标准规定的寒冷地区的墙体热阻值，从而满足建筑节能50%和65%的强制性标准的要求。
通过对砌块外型、尺寸的研究，确定自保温砌块主导产品，满足现有建筑墙体自保温体系的要求。
1.原材料的选择
（1）胶凝材料
选取普通硅酸盐水泥为砌块壳体的主要胶凝材料，低碱快硬硫铝酸盐水泥或普通硅酸盐水泥为泡沫混凝土的主要胶凝材料。
普通硅酸盐水泥来源广泛、价格低廉、耐水性能好、强度高、耐久性优异，硫铝酸盐水泥的早强、高强、高抗渗、高抗冻、耐腐蚀和低碱性等基本特性适宜于泡沫混凝土的性能要求。
（2）保温材料
砌块选取泡沫混凝土和聚苯乙烯泡沫塑料作为保温材料，泡沫混凝土为企业自主研制的无机材料，导热系数≤0.072w/（m·K），保温性能良好，同时又具有较好的耐火性能，聚苯乙烯泡沫塑料导热系数通常小于0.040w/（m·K），能够有效提高砌块的保温隔热性能，以满足新建、改建、扩建的居住建筑和公共建筑必须达到节能65%或50%的标准要求。
（3）矿物掺合料
选取粉煤灰（二级以上）作为矿物掺合料，其较好的形态效应、火山灰效应和活性效应，大大改善了复合自保温砌块的物理力学性能，降低了自保温砌块成本。
（4）其他材料
为有效改善壳体混凝土、泡沫混凝土的性能及界面的结合，提高复合保温砌块的力学性能、热工性能、防水性能、
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