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☞蒸压加气混凝土技术的创新应用摘要尽管蒸压加气混凝土混凝土（AAC）在欧洲很受欢迎，但它未能在北美建筑市场中站稳脚跟在北美，除某些小众市场外，最常见的仍然是具有灰泥饰面的墙体施工技术——外墙外保温饰面系统（EIFS）。
由于EIFS的局限性，当前开发出一种墙体组装技术，该技术可将所有类型的框架结构与75毫米厚的AAC砌块和中密度喷涂泡沫聚氨酯绝缘材料相结合与传统的AAC块结构相比，这种复合技术可实现更快的组装和更高的性能。
与单WAC AAC砌块结构相比，完成的灰泥墙面具有更高的耐热性，负载和剪切强度，耐水和蒸气性以及隔音性能在北美，在很少使用AAC的情况下，该技术将获AAC得更广泛的接受，因为与现有技术相比，它将获得更多好处这项被称为System5zero的技术在美国拥有两项专利，并且正在商业化。
本文和演示文稿将讨论System5zero的开发、测试、优势及应用1北美AAC的市场背景1.1市场地位尽管AAC在欧洲可能是一种商品，但目前在北美是一种特殊产品，市场渗透率有限对于南部深州以外的大多数小型建筑商和建筑师而言，这种材料几乎是未知的。
在美国和加拿大，从未发生过由行业或个人制造商进行的全国性营销活动，以提高意识1.2生产状况北美几乎没有工厂佛罗里达州有一家工厂，最初名为Ytong，现在由一家名为Aercon的独立公司运营Xella在佐治亚州曾经有一家工厂，但由AAC于Xella在墨西哥蒙特雷的工厂合并而关闭了工厂。
南卡罗来纳州有一家独立的工厂，仅部分建造且尚未投入运营，在Xella的一些支持下，该工厂承载着Hebel品牌它只有有限的资源来开发市场总而言之，美国唯一的工厂在佛罗里达州1.3物流由于北美地域辽阔，因此散装产品的运输物流成为一项挑战。
对于将AAC从现有制造地点运送到许多市场区域而言，运输成本很容易超过材料本身的成本当所有其他商品混凝土产品都在本地生产时，这会阻止人们的兴趣此外，铁路运输与这些制造商之间的联系并不紧密，因此，运输很大程度上是通过卡车进行的，对于长途大批量订单而言，铁路运输的成本效益不如铁路。
2产品应用与约定2.1典型应用在南部深州AAC，非增强砌块用于单层墙结构有一些利基建筑商专门研究它的使用，但是这些都是新颖的应用程序这些墙需要补充加固以应对地震和风荷载，这会减慢施工时间并需要工程这些壁没有用于布线的空腔，因此必须先布线以形成导线槽，然后再进行填充。
除灰泥和瓷砖以外的墙壁饰面需要补充框架定制增强板也出售用于商业，工业和机构应用2.2北美公约美国和加拿大大部分地区的惯例是在平台框架系统中使用钢钉或木钉进行建造护套和饰面已连接到这些框架建筑规范往往很严格，需要抗剪强度，点荷载能力和气密性。
从佛罗里达州到缅因州，整个美国东海岸都有针对强风条件的特殊规范要求3灰泥技术3.1北美灰泥模式当然，在建筑物上使用外墙灰泥饰面已有很长的历史AAC在多层水泥材料中，将其应用于大量砖石墙以美化和保护在20世纪，它被应用于木板和金属板条系统的空心墙。
40年前，这种做法在很大程度上被一种新技术所取代，即外部保温饰面系统（EIFS）EIFS在欧洲开发，是为坚固的砌体墙增加隔热和防风雨的一种实用手段，它包括膨胀的聚苯乙烯板和玻璃纤维增强的丙烯酸灰泥的多层涂层。
在美国引入后，它作为覆盖在护套和双头螺栓上的壁板材料开始流行EIFS被证明是一种低成本的灰泥形式，尽管是合成灰泥但是，至少在未加注意的情况下，它也不是完全防水的而且它比传统的水泥灰泥更易碎EIFS的技术不断完善，目前，EIFS成为普遍的外墙系统，但是它可能会在组件后面留下一些水分，并需要将其AAC排出。
3.2失败这种发展顺序导致北美一些规范者质疑EIFS的耐久性它的成本适中，应用相当迅速，而且外观漂亮但它也可能很容易被压碎或刺穿；其耐火性不符合所有标准；并且它可能包含水分，霉菌或昆虫灰泥被认为是一种非耐用的外墙处理，而不是科技发展下建筑围护结构的最优解。
用木材建造时，水分和昆虫的入侵更加导致结构本身的劣化4 SYSTEM5ZERO的开发4.1创新随着越来越严格的建筑法规和更高的负债，现在是重新发明灰泥墙系统的时候了为什么不能将现代的灰泥材料应用于比发泡聚苯乙烯更坚固，且仍然具有轻质墙体的基材？为什么不使用泡沫塑料比发泡聚苯乙烯具有更高的绝缘能力？可以将流行的框架构造方法与完全可靠，耐用AAC，绝缘，防水，防火，防震的灰泥技术相结合吗？漫长的开发过程导致了组装过程，包括立柱框架，75毫米高压加气加气混凝土砌块（AAC）和中密度喷涂聚氨酯保温材料。
这种粉刷完成的复合材料组件解决了许多问题，并提供了以前北美粉刷建筑没有的有益性能4.2块体选择在北美新的粉刷完成的复合材料组件中，AAC块的厚度为三英寸（75毫米），表面尺寸为24×24英寸（600×600毫米）。
AAC的这一立方英尺重约33磅（15千克），大约等于常规的4×8×16英寸混凝土块由于AAC的重量轻且表面积大450％，因此它的安装速度比传统混凝土砌块在一名工匠手中的速度快了五倍新的复合材料组件中的AAC砌块在顶部和底部边缘设计AAC有凹槽，用于容纳紧固系统，并将AAC绑在建筑物的外部框架上（参见图 。
1）。
图1 履带，固定带和凹槽4.3 AAC安装框架通常是标称四英寸（89毫米）的木质或钢制螺柱，间距为16英寸（406毫米），无护套安装人员不使用护套，而是以24英寸（600毫米）的间距将2×4环圈拧到双头螺栓上，以固定系统。
在典型的应用中，安装人员放置常规的12英寸（305毫米）混凝土基础墙，并使用常规的木或钢框架（尽管外螺柱面从混凝土墙的表面后退6.5英寸）安装人员将梯子以梯子形式固定，然后将拉挤的玻璃纤维专有的货架角度拧到基座上。
激光确定水平的开始过程该轮廓锁定在第一个砌块底部的凹槽中，自动从框架偏移正确的距离并与AAC基础齐平在每一个随后的环绕中， 1）系统会自动垂直调节和水平以进行快速安装在灰浆中放置系统特定的板岩或煅烧粘土窗台高强度拉挤玻璃纤维搁板角用作门窗石。
4.4绝缘和表面处理此时，该组件已准备好进行灰泥应用和泡沫隔离，如果需要，可以同时进行2.1磅密度的喷涂泡沫用可调尖喷枪填充内部空腔，可将喷枪调整为非常窄的喷涂模式，以将泡沫放入深腔中和角落附近该配方要求闭孔含量至少为90％，老化的。
R值为每英寸6.8它满足ASTM E84，建筑材料表面燃烧特性的标准测试方法，火焰蔓延指数= 15，发烟=350六英寸的泡沫使系统不透水泡沫具有很高的粘合力和弹性，并成为将AAC和框架粘合成防水，防潮系统的结构部件，AAC整个组件的热性能均高于R-40。
由于ABS和玻璃纤维固定系统的导热系数低，因此在完全气密的墙系统中有效实现了零热桥接框架和AAC被闭孔泡沫完全隔离，这种泡沫可增强回弹力并产生连续的隔热效果，这已成为当今重要的能源设计目标（见图 4和
5）由于喷涂了泡沫绝缘材料，所有不规则空间均被填充而没有任何间隙，从而形成了整体结构灰泥系统是一种改性的水泥底漆，具有连续嵌入的6盎司玻璃纤维网底漆干燥24小时后，安装人员在底漆上涂上丙烯酸灰泥的彩色面漆。
这个整体系统很薄，但是高度抗剪切和冲击破裂（见图 2和9）。
图2 撞击测试4.5测试程序新墙系统的测试开始于2013年9月和冬季2014结束发明者构造9个的测AAC试面板，八英尺见方（6米2），使用具有对角钢壁在内部支撑木框架（参见图 6 - 8，和9）面板没有窗户或其他开口。
宾夕法尼亚州约克的建筑测试公司执行了以下ASTM测试：E1886，大型导弹撞击（见图 2）E283，漏气E330，结构载荷均匀E331，透水性（见图 3）E90，声音传输E564-06，建筑物框架墙的抗剪静载荷试验
E2126-11，用于建筑物横向抗力系统的垂直构件的抗剪力的循环荷载
图3 透水测试
图4 门框和角落细节
图5 窗台细节
图6 测试面板框架
图7 框架中的块放置
图8 带有泡沫的完整框架
图9 涂装应用尽管未在该系列中进行防火测试，但相关AAC组件的既定测试表明该灰泥墙系统应AAC达到三个小时的防火等级这在城市环境和有野火危险的郊区（例如美国西部）非常有用闭孔泡沫部件的可燃性等级为1级，臭氧消耗潜能值（ODP）为零，全球变暖潜能值（GWP）仅1，使其高度先进。
这种厚度的泡沫已用于通过严格NFPA 285测试的其他组件Anis Building Enclosure Consulting使用WUFI-ORNL / IBP进行了模拟湿热分析该分析检查了美国和加拿大13个城市的3至7个气候区的系统性能。
分析得出的结论是，新组件适用于所有模拟气候，在供暖季节和制冷期间都没有内部冷凝的风险季节4.6参数新组件本质的基础是它是一个复合系统，这意味着所有组件都可以协同工作，而不是简单地AAC分层立柱框架承受重力载荷，但侧向载荷由包括灰泥本身在内的所有其他组件吸收。
AAC，绝缘材料和灰泥一起使用以确保完全防水虽然AAC仅75毫米厚，但不应将其视为单板这些系统行为还表明，新装配可在某些建筑物类型下用作地下浅墙基础组装的技巧是传统的，只需要已建立的建筑行业的技能现场的天气条件必须高于冰点，但施工时间短。
安装人员可以快速了解相当简单的细节，这些轻巧的材料可以运送到任何地方目前，预期成本可与具有纤维绝缘层的传统砖屋顶结构相比细节设计比空腔墙或防雨系统简单得多，从而降低了成本，减少了出现施工缺陷的机会5变化
5.1护套系统该复合系统称为System5zero，包括6英寸（152毫米）的喷涂泡沫AAC一种称为System7zero的变体，其使用拧入螺柱的护套，然后使用与System5zero相同的锚固系统的外侧AAC，创建一个3英寸（76毫米）的空腔，该空腔填充有注入的中等密度泡沫。
这需要更多的交易协调性，因为泡沫的放置是在逐步放置块之后立即进行的后来，双头螺栓隔间从内部填充了纤维绝缘材料如果建筑设计师要求从护套获得更大的剪切强度，并且不反对分两步进行保温，则System7zero可能是首选。
5.2结构该系统的变型适用于混凝土框架结构，重型钢框架结构和重型木结构建筑由于粉刷的美感是永恒的，因此新系统可用于传统和现代建筑，为建筑师提供了许多创造机会5.3预制该技术适用于在工厂环境中制造建筑面AAC板和模块，从而避免了天气延迟。
闭孔泡沫基体的回弹力可最大程度地减少道路损坏，从而安全地运输到现场作为选择的细节饰面，可以使用瓷砖而不是灰泥6系统的可销售性06.1运输和组装通过使用该系统，AAC的可销售性得益于与全深度模块相比，减少了75毫米厚度的货运成本。
此外，该技术还满足了他们所在的设计师和制造商的需求：开展棒形框架构造工作System5zero是EIFS贴面的升级，提供了更强大的替代方案6.2性能气密性标准和热阻性标准很容易达到剪切强度相当大，使该系统可用于飓风，龙卷风地区以及地震地区。
耐冲击性和耐火性值得注意声音传输控制在市区和机场附近尤为重要在美国许多地方都发现了这些环境危害，管理这AAC些危害的坚固而简单的墙体系统具有巨大的市场潜力在整个北美，面对潮气和昆虫入侵的耐久性非常重要6.3环境要求
在美国，气候变化的现实正在导致更加恶劣的天气条件，并伴有危害野火和龙卷风正变得越来越普遍，威胁着生命和财产建筑法规的要求越来越高因此，说明者希望使用易于构建和使用的高性能构建组件更高的性能有时会花费更多，成功的市场营销将不得不长期强调与此结构相关的低维护和保险成本，以使价值充分体现出来。
AAC和闭孔喷涂泡沫的综合性能特征可以创造出一种既防水又防汽的结构，但实际上会漂浮洪水泛滥区的房屋如果被淹没，可以设计成漂浮的，这种风险在气候变化中更加普遍6.4应用建筑物类型将包括单户住宅，公寓楼，宿舍，AAC酒店，学校，办公室和商业。
参见图 10。System5zero是一种适用于各种建筑类型的Passivhaus建筑的有效技术。这种创新的系统可以激发AAC在北美的广泛接受。2.规范浏览
☞JGJ/T 17-2020 蒸压加气混凝土制品应用技术标准.pdf
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