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去年上海市發文，禁限了絕大部分的外墻外保溫體系，包括各種板材的薄抹灰外保溫系統和保溫裝飾一體化板系統。如今，又一個直轄市重慶市也出臺了類似的發文，要求建筑外墻外保溫工程不得采用薄抹灰外保溫系統和保溫裝飾板外保溫系統。薄抹灰系統作為應用了幾十年的墻體外保溫技術，如今在國內遇到了各種挑戰，未來的路該怎么走？行業需要好好思考思考！
以下是通知原文
為深入貫徹落實《國務院辦公廳轉發住房城鄉建設部關于完善質量體系提升建筑工程品質指導意見的通知》（國辦函〔2019〕92號），進一步提高我市民用建筑保溫工程安全性和可靠性，推進城市建設高品質高質量發展，根據《建設工程質量管理條例》、《民用建筑節能條例》和《重慶市建筑節能條例》有關規定，結合我市實際，現將我市禁限民用建筑外墻外保溫工程有關技術要求通知如下：
一、禁限技術要求
（一）自2022年1月1日起通過施工圖審查或因設計變更等原因需重新開展方案設計或初步設計的主城都市區范圍內新建、改建、擴建的民用建筑工程項目，禁止采用薄抹灰外墻外保溫系統和僅通過粘結錨固方式固定的外墻保溫裝飾一體化系統。
（二）自2022年7月1日起通過施工圖審查或因設計變更等原因需重新開展方案設計或初步設計的全市范圍內新建、改建、擴建的民用建筑工程項目，禁止采用薄抹灰外墻外保溫系統和僅通過粘結錨固方式固定的外墻保溫裝飾一體化系統。
（三）嚴格執行我委《關于進一步加強墻體自保溫技術體系推廣應用的通知》（渝建〔2018〕502號）、《關于印發<填充墻砌體自保溫系統應用技術要求（修訂）>的通知》（渝建綠建〔2021〕7號）相關要求，進一步提升非承重墻體砌塊自保溫、結構與保溫一體化、預制保溫外墻板等墻體自保溫技術應用規模。
二、加強應用管理
（一）建設單位對民用建筑外墻外保溫工程質量承擔首要責任，應切實加強外墻外保溫材料使用過程管理，嚴格督促設計、審圖、施工、監理、檢測和材料供應單位落實民用建筑外墻外保溫工程安全責任，確保外墻外保溫工程設計和施工滿足及我市相關管理規定和標準規范要求。
（二）設計單位對民用建筑外墻外保溫工程的設計文件質量承擔主體責任，應按照《建筑設計防火規范》（GB50016）、綠色建筑與建筑節能相關標準要求進行外墻外保溫工程設計，并在設計文件中明確外墻外保溫工程構造做法，材料種類、主要技術指標和燃燒性能等級等技術要求。
（三）施工圖審查機構對民用建筑外墻外保溫工程設計質量承擔審查責任，應重點審查外墻外保溫系統構造做法（包括粘結面積、錨固要求、分隔縫、構造線條、托架設置等）、保溫隔熱材料的燃燒性能等級、防火隔離帶和防護層等構造措施等要求是否符合《建筑設計防火規范》（GB50016）以及綠色建筑與建筑節能相關標準規定，不符合相關規定和要求的，不得通過施工圖審查。
（四）施工單位對民用建筑外墻外保溫工程實施質量承擔主體責任，應按照《建筑節能工程施工質量驗收規范》GB50411以及《建筑節能（綠色建筑）施工質量驗收規范》（DBJ50-255）相關規定和要求，對外墻外保溫材料、粘結材料、抹面材料、增強網的相關性能指標進行復檢，經復檢符合通過審查的施工圖設計文件要求后方可進行施工。
施工單位開展民用建筑外墻外保溫工程施工時，外墻外保溫材料與基層的連接方式、拉伸粘結強度和粘結面積應符合設計要求，確保外墻外保溫材料與基層及各構造層之間的粘結或連接牢固。采用膠結劑施工工藝的，應對外墻外保溫材料與基層的拉伸粘結強度進行現場拉拔試驗，并對粘結面積進行剝離檢驗；采用錨栓施工工藝的，其錨固件數量、位置、錨固深度、膠結材料性能和錨固拉拔力應符合設計和施工方案要求。保溫裝飾復合板的錨固件應使其裝飾面板可靠固定，并對錨固力進行現場拉拔試驗。
（五）監理單位對民用建筑外墻外保溫工程材料進場和施工過程進行監督，應嚴格執行材料見證取樣制度，對復檢發現外墻外保溫材料質量不符合要求的，不得允許使用；應嚴格落實外墻外保溫工程旁站制度，對施工工序、隱蔽工程等進行旁站監督并做好影像記錄以備復查，凡發現不符合設計文件以及相關標準規范要求的，應要求施工單位采取有效措施進行整改，并及時報告建設單位和工程質量監督機構。
（六）檢測機構應嚴格按照相關標準對民用建筑外墻外保溫材料進行檢測，并對檢測結果客觀真實性負責，不得超出資質認定證書規定的檢驗檢測能力范圍出具檢測報告，不得出具虛假報告。若發現相關單位抽樣、封樣和送樣行為存在弄虛作假的，應及時報告工程質量監督機構。
（七）材料生產企業應對出廠材料詳細注明生產企業名稱、產品名稱、規格、型號、生產日期等包裝標識，具有可追溯性。供應過程中應加強運輸過程包裝及保護管理，不得以次充好。
（八）工程質量監督機構應嚴格開展民用建筑外墻外保溫工程質量監督，督促建設各方主體切實履行工程質量責任，不得擅自調整工程管理要求。對發現存在違法違規行為的責任單位，應立即責令其進行整改并依法依規進行處理。
三、強化監督管理
（一）各級住房城鄉建設主管部門應加強轄區內在建項目外墻外保溫工程質量監管，在每年開展的綠色建筑專項檢查中納入相關內容。對發現外墻保溫工程材料質量不合格、設計質量不過關、施工質量不達標、性能等級不符合工程技術應用要求的，應依法對相關責任單位進行處理，并責令其整改到位。
（二）各級住房城鄉建設主管部門應嚴格開展建筑能效（綠色建筑）測評工作，認真核查外墻外保溫材料使用情況和檢測報告等資料，與標準和設計文件要求不符的，不得通過建筑能效（綠色建筑）測評。
（三）各級住房城鄉建設主管部門應每年定期組織相關街道或物業服務單位對轄區內既有民用建筑外墻外保溫工程開展隱患排查工作，對外墻外保溫系統出現開裂、空鼓、變形、滲水、脫落等質量缺陷和損壞情況，在保修期限內的，由建設單位、施工單位根據合同約定履行保修義務；超過保修期限的，按照《建筑外墻外保溫系統修繕標準》（JGJ 376）、《重慶市物業專項維修資金管理辦法》等有關規定落實責任后及時進行維修。
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摘要:綜述了石灰對粉煤灰活性激發作用的研究結果,分析了其水化反應過程,提出按等當量比較生、熟石灰激發粉煤灰活性的合理性和可行性,分析了熟石灰更有利于激發粉煤灰活性的技術、經濟優勢。
關鍵詞:石灰，激發粉煤灰活性，等當量，熟石灰，優勢
粉煤灰具有潛在火山灰活性,這種潛在火山灰活性需經激發才能得以發揮,快速、充分、經濟地激發粉煤灰活性是粉煤灰資源化利用的要求。粉煤灰呈酸性又“先天缺鈣”,人們受天然火山灰加石灰制作膠凝材料的啟發,一直將石灰作為激發粉煤灰活性的物質,對此,國內外研究者做了大量的研究和應用推廣工作,為粉煤灰研究和資源化奠定了理論和實用基礎。
1 國內外研究的回顧
1.1 石灰對粉煤灰活性激發的作用
粉煤灰的火山灰活性早就為人們所認識是因其化學組成與天然火山灰相似。粉煤灰化學組成與硅酸鹽水泥熟料的化學組成也極其相似,它們均屬于CaO-SiO2-Al2O3系統,其主要區別是化學組分的含量不一樣,而以氧化鈣含量相差大。低鈣粉煤灰的氧化鈣含量一般不超過10%,我國典型高鈣粉煤灰的氧化鈣含量也不超過25%,而硅酸鹽水泥熟料中氧化鈣含量一般在62～67%之間[1]。當粉煤灰的氧化鈣含量較高時就有一定的膠凝性能,理論上認為粉煤灰補充氧化鈣就可能水化硬化而形成強度。但實際研究和利用表明只向粉煤灰中補充氧化鈣,雖能激發粉煤灰的活性,但常溫常壓下其強度特別是早期強度偏低,因此,以往研究和應用石灰激發粉煤灰活性多在蒸壓與蒸養條件下進行。后來研究發現:粉煤灰的主要成分為酸性氧化物,其活性在堿性介質中容易得到激發,且需在其它條件下才能得到更快速、充分地激發[2]。
NaOH雖也是堿性物質,但與粉煤灰作用卻不產生強度,經對其水化產物的微觀分析發現:用石灰激發粉煤灰生成了具有膠凝性的水化產物(CSH、CAH、AFt等),而用NaOH激發粉煤灰則沒有生成具有膠凝性的水化產物。石灰不但為粉煤灰活性激發提供了堿性環境即提供了破解粉煤灰玻璃體中的Si-O、Al-O鍵的OH-,而且還提供了使粉煤灰活性得到激發、水化生成水硬膠凝性產物所需的Ca2+,同時促進水化生成物轉化成更穩定、強度的水化產物,是激發粉煤灰活性的必要條件[3]。
1.2 生、熟石灰對粉煤灰活性激發的差別
無論采用生石灰或熟石灰,其對粉煤灰活性激發的基本機理是相同的,從理論上看其對粉煤灰活性激發程度也是相同的,但從前人和我們的研究結果來看,它們之間存在較大的差別。以前,國內學者和國外部分學者用石灰激發粉煤灰活性時傾向于使用生石灰,認為生石灰消解時產生大量的水化熱,有利于粉煤灰的活性激發及水化膠凝物質的生成,同時在拌和好的漿體中生石灰消解需要一部分水,使漿體中游離水減少,硬化體中孔隙率降低,這些因素均有利于強度的提高,因此,認為生石灰比熟石灰更有利于粉煤灰活性的激發[1,3]。
但國外有學者考慮熟石灰在加工、儲存、細度及體積安定性等方面的優勢,利用熟石灰激發粉煤灰的活性,并取得了較好的效果[4],但沒有對生、熟石灰激發粉煤灰活性的差別和機理進行研究。
因此,以住對石灰激發粉煤灰活性的研究多指生石灰的激發作用。
2 石灰對粉煤灰活性激發作用的再認識
2.1 條件對比
采用生石灰激發粉煤灰活性,加水攪拌后生石灰與水迅速消解生成Ca(OH)2,然后Ca(OH)2再與粉煤灰中的SiO2和Al2O3反應生成具有膠凝性的物質而產生強度。就其水化反應過程來看,終參與反應的是Ca(OH)2,而不是CaO。因此,用熟石灰代替生石灰的效果應該是一樣的或者差別不大。但以往研究的試驗結果表明采用熟石灰的強度卻明顯低于生石灰的。資料[2,3]和我們前期試驗發現:過去比較生、熟石灰對粉煤灰活性的激發效果都是以等質量為比較條件。然而,石灰激發粉煤灰活性終參與激發的是Ca(OH)2,因而比較生、熟石灰對粉煤灰激發效果應該是以等當量的CaO或Ca(OH)2作為比較條件。因為1克CaO與水反應可生成1.32克Ca(OH)2,即等質量的生、熟石灰終提供的Ca(OH)2量是不相等的,生石灰終提供的Ca(OH)2是等質量熟石灰1.32倍。而粉煤灰活性激發需要不斷地消耗Ca(OH)2,等質量的生、熟石灰提供的Ca(OH)2卻是不相等的,從這個角度出發,在比較生、熟石灰對粉煤灰活性的激發效果以等質量為比較條件是不恰當的,應該以等當量為比較條件,即1克生石灰激發粉煤灰活性的效果應該是與1.32克熟石灰的激發效果進行比較。
2.2 試驗結果
采用重慶電廠干排灰和保定電廠的干排灰,重慶灰屬于三級灰,見表1。
試驗中重慶電廠的粉煤灰還采用磨細灰和超細灰,其密度分別為2.56×103kg/m3、2.70×103kg/m3,比表面積分別為690m2/kg、1210m2/kg。
采用重慶歌樂山石灰,活性77%,為中速灰。生熟石灰篩余量為0.8%,生石灰篩余量2.0%。硫酸鈉為工業芒硝。砂為標準砂。
試驗中考慮到單獨使用石灰的強度低,不便于比較,故摻入激發效果較好的硫酸鈉以提高強度,摻量為粉煤灰和生石灰總量的3%[3],在熟石灰與生石灰進行當量換算時硫酸鹽的摻量仍為粉煤灰和生石灰總量的3%,粉煤灰的摻量為80%,生石灰20%。采用生石灰時水膠比取0.48,采用熟石灰時取0.46;試件在標準養護室進行養護,先在空氣中養護7天,然后進行水養。其它參照GB177-85《水泥膠砂強度檢驗方法》進行;其試驗結果見表2。
試驗結果表明:以等質量比較,在原狀灰和超細灰試驗中,熟石灰對粉煤灰活性激發的膠砂強度低于生石灰激發的膠砂強度,磨細灰試驗中,熟石灰對粉煤灰活性激發的膠砂強度甚至高于生石灰激發的膠砂強度;以等當量比較,四種灰的試驗中熟石灰對粉煤灰活性激發的膠砂強度都高于生石灰激發的膠砂強度。因此,從石灰激發粉煤灰活性效果來看,以等當量熟石灰取代生石灰,熟石灰激發粉煤灰活性具有一定優勢。
2.3 實際應用的合理性和可行性
采用生石灰激發粉煤灰活性,由于生石灰是塊狀的,須經磨細、篩分達到一定細度,才能滿足水化反應的要求,特別是在生產建材制品時,拌和好的料還要通過輪碾、陳化才能滿足生產要求,制品養護還要噴水、加蓋保水層才能表面不開裂,而磨細、篩分、輪碾、陳化、噴水、加蓋保水層不僅增加了生產工藝的復雜程度,而且提高了粉煤灰建材制品生產成本。
熟石灰是生石灰消解而成的,該過程在自然條件下是一自發過程,不需要外界條件和能量;熟石灰是粉末狀的,細度相當小,足以滿足生產要求;且在生產過程中無石灰消解發熱和游離氧化鈣的破壞作用,相對簡化了生產,與生石灰相比采用熟石灰能降低粉煤灰產品的生產成本,即使是采用等當量的熟石灰也不會增加成本。
因此,從實際應用來看,以等當量為比較條件,比較生、熟石灰激發粉煤灰活性是合理可行的;這種合理性和可行性已在我們的中試試驗中得到體現。
2.4 討 論
以等當量比較,熟石灰激發粉煤灰活性的綜合效果要比用生石灰好,原因[3]是:
(1)生石灰激發粉煤灰活性,特別是生石灰摻量較大,水化反應后有大量的游離氧化鈣存在,可能引起體積安定性不良,石灰顆粒越粗,由游離氧化鈣引起的體積安定性不良的可能性就越大。
(2)生石灰激發粉煤灰活性時,加水拌和首先是生石灰與水反應生成熟石灰,熟石灰溶解于水電離出Ca2+和OH-,而生石灰的消解會受到硫酸鹽的抑制[1],將減小系統液相介質的OH-濃度,降低堿性介質對粉煤灰網絡四面體的破解能力,終降低對粉煤灰活性的激發效果。
(3)由于生石灰需要吸水消解,系統的需水量大,導致整個系統標準稠度需水比大,與同細度的熟石灰相比,采用生石灰成型所需的水灰比相對較大。
(4)通常采用的生石灰是磨細生石灰,熟石灰是消解的粉末狀物質,其比表面積相對于一般的磨細生石灰要大得多,在某種程度上也利于對粉煤灰活性激發。
3 結 論
石灰是粉煤灰的堿性激發劑,其主要作用是提供OH-破解粉煤灰活性成分中的Si-O和Al-O鍵、補充粉煤灰水化反應所需的Ca2+、促進水化產物的形成、轉化等作用,是激發粉煤灰活性的必要條件。
以往的研究一直認為生石灰比熟石灰有利于粉煤灰活性激發。其比較生、熟石灰對粉煤灰活性激發效果是以等質量為比較條件,而終激發粉煤灰活性的是Ca(OH)2,應以等CaO或Ca(OH)2當量為比較條件。
以此為條件,試驗結果表明,熟石灰對粉煤灰活性激發的效果比生石灰要好。
采用生、熟石灰激發粉煤灰活性的主要差別是熟石灰無體積安定性不良的破壞因素、系統需水比小、熟石灰細度小和生石灰的消解要受硫酸鹽的抑制等因素而產生的。
文獻來源：石灰對粉煤灰活性激發作用的研究進展，王智，錢覺時，盧浩（重慶大學材料與科學工程學院）