自保温砌块可行性分析报告_完整版

关于自保温砌块项目的可行性分析报告
冯春鹏
无机材料及外加剂研发中心
目录
一、概述
二、本项目要紧内容及要紧技术指标
一、要紧内容
二、要紧性能特点及技术指标
三、项目研究进程
一、原材料的选择
二、生产工艺研究
3、结构型式研究
4、物理力学性能研究
五、固体废物利用研究
四、技术冲破及技术优势
五、效益分析报告
一、经济效益分析
二、社会效益分析
自保温砌块
一、概述
依照国家建设部、国家建材局统计资料，我国衡宇建筑材料中70%是墙体材料，其中粘土砖占据主导地位，生产粘土砖每一年耗用粘土资源达10多亿立方米，约相当于毁田50万亩，同时，我国每一年生产粘土砖消耗7000多万吨标准煤，不仅增加墙体材料的生产能耗，而且致使新建建筑的采暖和空调能耗大幅度增加，严峻加重了能源供需矛盾。

《国务院办公厅关于进一步推动墙体材料革新和推行节能建筑的通知》(国办发〔2005〕33号)明确规定，到2020年末，所有城市禁止利用实心粘土砖，全国实心粘土砖年产量操纵在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漠的进展空间。

世界各国开展建筑节能无不第一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专门大份额。

因此建筑墙体改革与墙体节能技术的进展是建筑节能技术的一个重要环节，进展外墙爱惜技术及节能材料是建筑节能的要紧方式之一。

依照选用材料的不同，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，一样为高效保温材料的20倍，随着我国建筑节能65%标准愈来愈普遍地推行，单一材料墙体已不能知足保温隔热的要求，更多采纳繁重材料与高效保温材料组合而成的复合墙体材料。

复合墙体材料专门好地结合了两种材料的特性，既可不能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利用前景广漠的新型节能材料。

同时，节能材料与外墙保温技术的进展是互为增进的，节能材料的进展必需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趋受到人们重视。

目前，外墙保温技术要紧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普遍，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点等不足，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较具有构造简单、适应传统施工适应、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，同时知足保温隔热与建筑围护或繁重的要求，又能较好的解决围护结构保温系统的平安性和耐久性问题，维持与建筑物相
同利用寿命，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进展趋势。

研究人员通过量年的尽力，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知足《一般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/T 15229-2002)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，取得了良好的成效。

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，在国内外同行业引发了普遍关注。

二、本项目要紧内容及要紧技术指标
1. 要紧内容
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。

在自保温砌块研制进程中，研究人员选取了混凝土作为砌块繁重爱惜壳体，内部填充无机泡沫混凝土作为保温材料。

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，一般硅酸盐水泥为要紧胶结材料，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，同时掺入必然的外加剂和化学发泡剂，具有重量轻、保温性能优良、耐火性能好、节能利废等特性。

依照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、研究论证和大量实验，并依照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，使得自保温砌块成为一种各项性能优良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知足以《一般混凝土小型空心砌块》(GB8239-1997)和《轻集料混凝土小型空心砌块》(GBT 15229-2002)为要紧依据制定的企业标准《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～
20
00万元，年利税可达300～600万元。

产品经工程实践应用，取得了良好的成效。

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发了普遍关注。

2. 要紧性能特点及技术指标
自保温砌块通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关标准标准的要求，要紧技术性能指标知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、利用寿命长、施工简单等优良特性的新型自保温墙体材料，各项性能指标知足以《一般混凝土小型空心砌块》(GB8239-1997)和《轻集料混凝土小型空心砌块》(GBT 15229-2002)为要紧依据制定的企业标准《复合自保温砌块》的相关要求，同时能有效排除热桥，避免建筑物后期裂痕，符合《民用建筑热工设计标准》(GBT 50176-1993)中建筑节能65%的要求。

(2) 要紧技术指标
自保温砌块的要紧技术性能指标如表1所示。

表1 内自保温砌块要紧技术性能指标
(3) 应用范围
可普遍应用于非繁重结构的外墙自保温体系。

1>采纳聚合物专用砌块砂浆，薄层（灰缝厚度3-5mm）砌筑方式进行砌筑。

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置，知足最小传热阻要求。

三、项目研究进程
通过科研人员连年的尽力，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知足以《一般混凝土小型空心砌块》(GB8239-1997)和《轻集料混凝土小型空心砌块》(GBT 15229-2002)为要紧依据制定的企业标准《复合自保温砌块》的相关要求，要紧技术性能指标知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。

产品经试用取得了中意成效。

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发了普遍关注。

本项目所研制的自保温砌块确实是针对目前新型墙体材料产业的进展状况，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、节能等综合性能优良的自保温砌块。

该砌块由二部份组成：一部份为一般混凝土空心壳体，尺寸为390～590mm×190～250mm×190mm（长×宽×高）；另一部份是无机泡沫混凝土保温材料，起保温隔热与耐火、隔声材料，
该砌块由生产机械自动化组装成型，即取得成品。

该砌块既继承了混凝土小型空心砌块的优良特点，能够简单施工，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，取得了良好的成效。

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，研制既能知足建筑节能标准要求，又能在建筑施工中成熟利用的自保温砌块。

复合自保温砌块采纳与一般混凝土小型空心砌块相近的生产工艺，通过改良砌块模具，在混凝土小型空心砌块中插入泡沫混凝土保温材料，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》(DBJ )标准规定的严寒地域的墙体热阻值，从而知足建筑节能50%和65%的强制性标准的要求。

通过对砌块外型、尺寸的研究，确信自保温砌块主导产品，知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
选取一般硅酸盐水泥为砌块壳体的要紧胶凝材料，低碱快硬硫铝酸盐水泥或一般硅酸盐水泥为泡沫混凝土的要紧胶凝材料。

一般硅酸盐水泥来源普遍、价钱低廉、耐水性能好、强度高、耐久性优良，硫铝酸盐水泥的早强、高强、高抗渗、高抗冻、耐侵蚀和低碱性等大体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≤(m·K)，保温性能良好，同时又具有较好的耐火性能，以知足新建、改建、扩建的居住建筑和公共建筑必需达到节能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，降低了自保温砌块本钱。

（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、抗冻性能，还掺加了减水剂、防水剂、高分子聚合物、稳泡剂等外加剂，为激发粉煤灰的活性，还掺加了必然化学激发剂。

所用外加剂均为自行配置。

2. 生产工艺研究
复合保温砌块的生产工艺要紧包括以下几个要紧环节：砌块壳体胶结料的混合与搅拌，泡沫混凝土的生产制备，泡沫混凝土与保温芯体的切割和固定，壳体浆料的浇注、振动、成型，砌块的养护等。

该生产工艺流程如图2所示。

图2 生产工艺流程
(1)原材料及配合比计算
依照生产砌块强度品级和外型类型，计算生产所用原材料配合比，并选取适宜的水泥、粉煤灰等胶凝材料和筛取必然级配的细砂作为骨料，依照砌块性能要求和原材料配比选取外加剂，提高和改善其各项性能。

(2)计量与搅拌
严格计量，以保证制品的性能稳固。

水泥、粉煤灰、细砂等每次投料前过秤计量，经实验确信誉水量，生产中严格进行操纵。

严格把握混合与搅拌时刻，确保砌块质量和成品率。

(3)振动成型
为保证成型质量，混合料含水率要适中，浇注与振动同步进行，填模要均匀，振动时刻不该太长。

(4)脱模与养护
生产中复合保温砌块采纳自然养护，将砌块联通模具一路平稳地放入养护场，盖上塑料膜保温保湿养护，提高坯体的初期强度，静养三天后脱模，进行码垛覆盖喷水养护，也可放入塑料大棚内利用太阳能养护，天天洒水的次数视气候季节而定，洒水量以维持坯体的潮湿状态为佳，以维持水泥水化反映的正常进行，养护两周后揭开覆盖物自然养护28d。

自然养护工艺必需做到坯场高度平整，以避免养护进程中变形或断裂，砌块体不能码垛太高，一样4～5层，冬季采纳保温方法或增进砌块硬化的技术手腕，增进坯体硬化，避免暴晒雨淋幸免坯体表面损伤或产生裂纹。

混凝土保温砌块生产线以混合搅拌注塑成型机为核心设备，泡沫混凝土搅拌成型机、泡沫混凝土切割机为辅助设备，从原材料计量、搅拌、泡沫混凝土和砌块壳体成型、保温芯材切割、立膜固定、浇注振动成型、输送、养护等生产工艺均由设备完成，形成了机械化生产线。

项目进行了批量试产，生产能力达到8～12万立方米/年，可实现年产值1000～1500万元。

实践证明该生产线工艺合理，机械化、自动化水平高，生产能力大，产品质量好。

与传统的手工生产相较，该生产线具有两个显著的特点：一是能够大大提高生产效率，减轻工人的劳动强度；二是排除人工生产中常显现的振捣不实、模具组装不齐全等现象，使产品的力学性能、外观质量等大幅提高，产品质量得以保证。

3. 结构型式研究
自保温砌块的外型、尺寸、保温材料的选择及厚度直接阻碍着其力学和热工性能，合理的设计能有效排除热桥，减小墙体的附加热损失，提高砌块抗压强度，增加热阻值，降低工程施工费用。

为方便工程施工，依照自保温砌块的密度和建筑设计模数，设计的自保温砌块的尺寸为390～590mm×190～250mm×190mm（长×宽×高），为阻断墙体热桥的产生，增加墙体保温体系热阻值，采纳Ｌ型和Ｚ型两种外型设计（如图1所示）。

4. 物理力学性能研究
复合自保温砌块由混凝土壳体和保温材料组成，混凝土壳体以一般硅酸盐水泥为要紧胶凝材料，同时掺入细砂作为骨料，提高自保温砌块的整体强度；保温材料选用泡沫混凝土，具有良好的保温隔热性能。

项目组通过大量实验研究，配置复合型防水剂和减水剂，使得砌块具有优良的防水
性能，以提高抗渗性和抗冻性。

砌块壳体干燥收缩率小，与泡沫混凝土采纳界面结合处置，能有效避免砌块自身裂痕和墙体后期裂痕。

自保温砌块的强度、干燥收缩值、相对含水率、耐冻融、热阻、碳化系数等性能指标达到国家标准《一般混凝土小型空心砌块》(GB8239-1997)和《轻集料混凝土小型空心砌块》(GBT 15229-2002)要求。

5. 固体废弃物利用研究
在混凝土壳体和泡沫混凝土中掺入粉煤灰，不仅改善了混凝土的细观结构，而且充填了混凝土内部的毛细孔，起到增强和密实的作用，也有效改善混凝土施工性能。

本项目研究的复合自保温砌块粉煤灰的掺量占到胶凝材料的30%以上，既减少了工业固体废弃物对环境的污染，又降低了产品本钱，同时充分发挥了粉煤灰的形态效应、火山灰效应和活性效应，大大改善了复合保温砌块的物理力学性能，产生的社会效益、环境效益和经济效益十分显著。

四. 技术冲破及技术优势
该自保温砌块的技术冲破点要紧有以下几个方面：
1>复合自保温砌块外壳为细石混凝土，具有较高的强度，保证自保温砌块的外观质量和力学强度。

其与外墙水泥砂浆抹灰层结合牢固(强度、吸水率、导热系数、膨胀系数等大体一致)，使收缩、空鼓、裂痕、渗漏、脱落、易老化等建筑外墙通病得以有效解决，能做到与建筑物同寿命，在保证水泥及施工质量的前提下，可终身免保护，降低了建筑后期保护费用。

2>孔腔内填充自行研制的泡沫混凝土，并通过特殊界面结合处置，使其与混凝土壳体有机结合，保证砌块的整体性，保证砌块各项性能，改善自保温砌块的保温隔热性。

泡沫混凝土由水泥、粉煤灰、外加剂等加水混合搅拌，再加入自主研发的发泡剂混和搅拌、成型、养护而成，其干表观密度在150～200kg/m³，导热系数≤m•K，具有保温隔热、耐燃、利废、吸音隔音、廉价等优良特性。

3>内填充发泡保温，能极大提高自保温砌块的保温隔热性能，
其成效完全达到或超过国家65%的现行节能标准，而且重量轻、大幅度降低建筑结构本钱，砌筑速度快、缩短施工工期，耐火性能良好，适合南北方不同气候各类非繁重民用、工业与公共建筑，专门适用于高层建筑。

自保温砌块通过工程试用取得了良好的成效，其在实际工程应用中的特点要紧有：
1>尺寸设计合理，符合现行建筑模数；
2>块形设计符合施工适应，重量轻，强度高，有效地减轻了劳动强度，提高施工工效。

3>强度品级范围较大，抗剪强度较高，能有效解决墙体裂痕问题；
自保温砌块的优势：
一、和建筑物同寿命
能够单独砌筑成墙，解决了建筑保温墙体的整体性和耐候性，使墙体保温系统的利用寿命与建筑物的利用寿命一致。

二、防火性能好
周围采纳混凝土壳体，内置保温材料，可有效排除火灾隐患。

3、降低建筑本钱
砌块可按每立方300元销售，每立方可砌筑平方米，而加气混凝土每立方150元，外墙外保温每平方米70元，平方米需245元。

每平米可降低造价20元。

4、保温性能良好
芯体采纳发泡混凝土，导热系数低。

系统整体性好，无热桥。

可通过调整芯体厚度知足我国不同地域建筑节能设计标准要求。

五、节省工期
利用自保温砌块砌筑完毕，可直接进入装饰，无需再做保温，可大大缩短工期。

表：自保温砌块、聚苯板薄抹灰外保温系统、蒸压加气砼砌块各项指标对照表
自保温砌块
效益分析报告
依照目前我国城市规模情形及轻质墙体材料的运输特点，保温砌块的规模化生产，一样生产能力在本项研究技术可实现复合自保温砌块5～6万立方米/年，可达到年产值1500～2000万元，年利税可达300～600万元。

下面依照年产5万m3自保温砌块进行单位产品本钱、总本钱及年利润分析。

建设年产5万立方米复合自保温砌块厂址应选择交通便利，水电配套齐全的厂区，总占地宜在20～30亩，其中生产车间占地约2000平方米。

一、经济效益分析
一、设备投资：320万
二、基建投资：200万
3、年产复合自保温砌块5万立方米
4、复合自保温砌块每立方米用料及本钱计算
复合自保温砌块每立方米用料料本钱
五、每立方米自保温砌块其它生产直接费用
六、其它费用
7、每立方米自保温砌块的生产费：元/m3
八、年利润
产品销售价钱为300元/m3，定价原那么为每立方米销售价钱不高于现有砌体价钱与外保温价钱之和。

年销售额为：300元/m3×5万m3=1500万元；
年度本钱：元/m3×5万=548万元；
销售费用：1500万元×3%=45万元；
财务费用：320万元×%=万元；
年利润：1500万–548万–45万- 万= 万元。

六、生产打算
项目拟1年建成，投产第一年，全年生产负荷达到设计能力的80%，第二年达到100%。

生产期按13年计算，计算期按12年计算。

7、利税及利润分派
投产后利润总额按33%缴纳所得税，税后利润按15%提取盈余公积金（其中公益金5%）。

依照财政部、国家税务总局财税字[1994]001号文规定，对利用工业废渣生产新型建材产品，自生产之日起免征所得税五年。

正常生产年份年利润总额为万元，年所得税为万元，年税后利润为505万元。

八、财务结论
本项目是节能减排和资源综合利用项目，其本身具有较好的经济效益。

而且通过项目的实施，能够达到爱惜环境、资源综合利用及企业可持续进展的目的。

项目的社会效益和环境效益是难以估量的，该项目的建设于国于民都是十分有利的，是势在必行的。

二、社会效益分析
一、有利于建筑节能65%的要求实现
本产品针对现有外墙外保温体系存在的缺点，有效的解决了墙体保温、冷热桥处置、耐久性不足、施工困难等一系列问题。

为建筑节能65%要求更快、更好的实现提供了有力的技术支持，具有较好的经济效益和社会环境效益。

二、有利于增进新型建材的健康持续进展
本产品的生产，为建筑行业提供了一种新型墙体保温材料。

自保温砌块具有抗压强度高、干燥收缩小、抗冻性好等特点，可完全知足现有建筑及在建建筑对高性能保温材料的的需求。

3、对自然资源和环境爱惜具有重大意义
该自保温砌块性能优良，可完全替代现有外墙保温材料。

因该复合自保温砌块要紧原材料为无机材料，因此耐久性较好，可实现与建筑物同寿命的要求，幸免了现有保温方式存在的寿命短问题，间接的节约了资源、爱惜了环境，对自然资源和环境爱惜具有重大意义。

4、有利于社会主义和谐型社会的建设
本项目的研究不仅解决现有外墙保温方式寿命短的问题，而且实现了国家对建筑节能65%的目标要求。

有利于爱惜能源，减少环境污染，实现建筑节能的经济效益、社会效益和环境效益的统一，这关于加速城市化进程、提高居住质量和生活水平，加速资源型、节约型、和谐型社会建设都具有重要的现实意义。

综上，此项目产品可替代大量的实心粘土砖，为国家节约大量的能源和土地，同时项目可消耗大量工业固体废弃物，有利于环境爱惜。

用自动化流水线生产复合自保温砌块，生产效率高，本钱低，产品质量稳固。

生产的自保温砌块具有保温隔热性能好、自重轻、强度高、防水、抗渗、收
缩率低、利用寿命长、施工简单等优良特性，有利于建筑节能的进展。

因此，我以为该生产线及产品
具有广漠的推行前景，其推行应用必将产生重大的环境效益、经济效益和社会效益。