建筑節(jié)能保溫材料及其提高性能的技術(shù)分析(4)

1、賺建筑節(jié)能保溫材料及其提高性能的技術(shù)分析膆肄中國建筑業(yè)協(xié)會(huì)材料分會(huì)涂平濤袂中國建筑業(yè)協(xié)會(huì)材料分會(huì)涂平濤羈摘要：文章分析了建筑節(jié)能保溫材料的類別，性能，存在問題，針對提高節(jié)能保溫材料的防火、防水、減輕密度，降低導(dǎo)熱和防開裂、脫落現(xiàn)象，做了技術(shù)分析，并提出了技術(shù)措施，對建筑節(jié)能保溫材料的技術(shù)創(chuàng)新有一定的推動(dòng)和促進(jìn)作用蒆關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能、保溫材料、無機(jī)泡沫保溫材料、導(dǎo)熱系數(shù)、 吸水率、燃燒性能、防火性能。螅（一）有機(jī)保溫材料性能與應(yīng)用分析節(jié)保溫材料按化學(xué)性質(zhì)分類，可分為無機(jī)非金屬材料，有機(jī)高分子材料和金屬材料。按狀態(tài)分類，可分為纖維狀、微孔狀、氣泡狀和層狀四大類。如表（1）所示：主要保溫材料分蠆類（

2、表1）蒈纖荿芅天然芆石棉、海泡石無袃機(jī)莇維人莄礦棉（礦渣棉、巖棉）玻璃棉、硅酸鋁纖維、氧化鋁纖維、氧化鋯纖維、造碳纖維螁狀袀莈有天蒂木纖維、早纖維機(jī)然裊芃天微蚃硅藻土膅然無蝕孔機(jī)羃狀人膂微孔硅酸鈣造莆薁賺無人袁泡沫水泥、泡沫鎂水泥、泡沫石膏、泡沫玻璃、泡沫陶瓷、泡沫水玻璃氣機(jī)造珍珠巖，膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、泡沫硅酸鈣、粉煤灰微珠。莈泡蒄羈有人莈泡沫塑料（石墨聚苯、EPS、XPS、硬泡聚氨酯、硬質(zhì) PVC泡沫板，酚狀機(jī)造醛保溫板PF，脲酸泡沫板）、泡沫橡膠、鈣塑制品腿薂莀層金人肇鋁箔狀屬造羅當(dāng)今作為建筑節(jié)能工程中約90%采用的是有機(jī)泡沫保溫材料，諸如：硬泡聚氨酯PIR;石墨聚苯板；聚苯保溫板 E

3、PS ；擠塑聚苯板XPS ;硬質(zhì)PVC泡沫板；酚醛保溫板（PF）;脲醛泡沫保溫板（UF）, 有機(jī)保溫材料一般具有密度低，導(dǎo)熱系數(shù)低，保溫效果好，吸水率低 等特點(diǎn)。如表2所示：肅有機(jī)泡沫保溫材料的相關(guān)性能（表 2）袈材料名稱肆性能、肅石墨聚苯板薃EPS蕿XPS肇酚醛保溫板蒅硬質(zhì)PVC泡沫板羂脲醛泡沫板荿硬泡聚氨酯PIR膈表觀密度kg/m3薄 18-22莁 18-22聿 27-35羆 47-65羆 90-130袁 7-10螀 35-55羇導(dǎo)熱系數(shù)w/m k肅切.032芀0.041薀 0.030肇0.034-0.038膃0.037-0.054羄 0.041-+- 芁0.022-0.024祎吸水率%蒅

4、體積吸水率2-6莃體積吸水率2-6肁體積吸水率W3羇9.8-11.5蚄0.2 kg/m 2螂玲0薇1-3罿燃燒性能等級羆Bi節(jié)B2羋B2螆B1肄B2蟻 500 i20 C羈B2下焦化，無火焰袇我國房屋建筑節(jié)能工程始于1988年，從仿專威特的EPS貼板法 系統(tǒng)起，有機(jī)保溫板用于外墻外保溫有 20余年的歷史，并取得了一 定的效果。由于技術(shù)上，經(jīng)濟(jì)上的原因，目前還沒有找到可以完全替 代有機(jī)材料的咼效保溫材料應(yīng)用在建筑工程上， 但不意味有機(jī)材料用 在節(jié)能工程中是長期導(dǎo)向性的材料。其原因是：1、2、蕆關(guān)于防火問題：蒞有機(jī)材料自身沒有一個(gè)是不燃材料，近年來有機(jī)外保溫工程中的 火災(zāi)安全頻發(fā)，特別是2009年

5、央視大樓；2011年沈陽皇朝萬鑫酒 店，2010年的上?！?1、15”重大火災(zāi),皆因擠塑有機(jī)聚苯板（XPS）, 聚苯板EPS , PV聚氨酯的直接和間接原因所致。業(yè)內(nèi)有的學(xué)者提出 在歐美等國，有機(jī)保溫材料的應(yīng)用量也很大，火災(zāi)事故卻不多。認(rèn)為 通過有效的技術(shù)和管理措施能得到解決，這個(gè)見解可能不全面。在歐 美，例如在德國的高層建筑的建造和運(yùn)行模式導(dǎo)則（MHHR ）規(guī)范中，要求建筑外墻的砂漿層，保溫層和防護(hù)層必須由不燃材料制成。 高層 建筑 22m的外墻保溫體系必須米用 A級不燃材料。美國的建筑規(guī) 范（IBC-2009 ）,規(guī)定I IV類的建筑外墻中的有機(jī)泡沫保溫塑料必 須為A級，即：火焰?zhèn)鞑ブ笖?shù)W

6、 25 ;產(chǎn)煙指數(shù)W 450，潛熱不超過22.7MJ/m 2。肅德國建筑法規(guī)（ MBU ）規(guī)定，建筑組件通常情況下必須是不燃或 難燃材料，疏散樓梯處的覆蓋層，抹灰層，保溫層，樓板及固定裝置 均要采用不燃 A 級材料。歐美等國家對外墻外保溫防火安全性能要 求的基本定位是： 無論是哪種情況下引發(fā)的火災(zāi)， 都不應(yīng)出現(xiàn)由于外 保溫系統(tǒng)的燃燒而將火焰?zhèn)鞑サ綘奚鼘右酝獾钠渌麡菍樱?并通過其它 樓層的窗口或洞洞口等外墻開口將火焰引入到建筑物內(nèi)而導(dǎo)致其它 樓層失火的現(xiàn)象。 由此可以顯而易見的得知國外對有機(jī)保溫材料用在 外保溫系統(tǒng)是有嚴(yán)格的防火要求；有高度不超過 22m 的規(guī)范；有使 用部位要求；有本身的燃燒性

7、能要求和耐火極限對抵抗相鄰建筑火災(zāi) 的侵害和阻止本身建筑火熱的進(jìn)一步蔓延的要求， 而不是管理措施到 位就能根本解決外墻外保溫的防火問題， 只有從材料的自身防火性能 的提高，才是有效途徑。再者，還應(yīng)關(guān)切的問題是有機(jī)類保溫材料較 普遍的還存熱氧老化，軟化點(diǎn)溫度不高，燃燒產(chǎn)生的煙毒素和滴落。如：常用的發(fā)泡聚苯板-CH2CH-n的軟化點(diǎn)為70 100 C,?；?溫度為80C,燃燒時(shí)產(chǎn)生黑煙并散發(fā)苯乙烯的刺激臭味。有礙于環(huán) 保要求。膃2、有機(jī)外保溫材料體系的空鼓開裂、脫落問題衿由有機(jī)保溫材料構(gòu)成的外墻外保溫其保溫墻面開裂脫落在國內(nèi)各地皆有發(fā)生，墻面開裂脫落的原因是一個(gè)系統(tǒng)因素，諸如：螄建筑結(jié)構(gòu)原因：在框

8、架結(jié)構(gòu)中，由于混凝土和圍護(hù)結(jié)構(gòu)填充材料 變形應(yīng)力不一致， 墻面基底部位發(fā)生變形以及建筑物不均勻沉降或伸 縮縫設(shè)置不合理所造成的保溫墻面的開裂脫落；螃施工原因：施工環(huán)境在嚴(yán)寒條件（低于 5 C）或在酷熱條件下造 成水泥粘接砂漿失去凝固粘接強(qiáng)度或酷熱下造成粘接面層失水過快 而無粘接強(qiáng)度引起的脫落。施工過程中基層處理不當(dāng)平整偏差過大， 基層表面牢固度不夠， 造成保溫層與墻面脫落開裂， 以及不采用滿粘 法施工，形成空腔的煙囪效應(yīng)， 不僅易脫落而且會(huì)引起火勢加快蔓延 現(xiàn)象。羀此外粘接材料本身粘接性與強(qiáng)度不夠，膩?zhàn)硬牧系膭傂缘哪退?不夠也都會(huì)造成有機(jī)保溫層的脫落和開裂。 但是有機(jī)保溫材料的自身 的諸多因

9、素也是造成脫落開裂的原因。羈1）熱熔縮與熱氧老化：聚苯保溫板的軟化點(diǎn) 70100 C,?；?溫度80C,構(gòu)成墻體保溫系統(tǒng)時(shí)，一般是在粘、釘于墻面的聚苯保 溫板上抹 23cm 的抗裂砂漿，待凝固后再做約 0.6mm 厚的聚合物 水泥飾面層，在聚苯板的表面僅有約 3cm 厚水泥砂漿層，且不具隔 熱作用， 在炎熱夏季反復(fù)承受熱作用， 會(huì)發(fā)生不可逆的熱熔縮與熱氧老化，造成墻面開裂，脫落蕆 2 ）熱應(yīng)力的差異導(dǎo)致的開裂脫落：作為常用的聚苯板導(dǎo)熱系數(shù) 約為 0.041w/m k,XPS 為 0.030 w/m k,硬泡聚氨酯約 0.023 w/m , 而抗裂砂漿（保溫板的外保護(hù)層）的導(dǎo)熱系數(shù)約為0.93

10、w/m k,兩層 材料的導(dǎo)熱系數(shù)相差 2040 倍,造成的有機(jī)保溫板與抹面砂漿的脹 縮系數(shù)和熱應(yīng)力會(huì)有較大的差異因此易產(chǎn)生裂縫和脫落。蒃 3）有機(jī)保溫板的低抗壓力和低抗沖擊力造成的脫層開裂,以常 用的聚苯保溫板為例,作為密度 20kg/cm 3 的聚苯板斷裂彎曲負(fù)荷約 25N （相當(dāng)于2.5kg/cm 2）,彎曲彎形20mm，在受到60Kpa的壓縮 強(qiáng)度的作用下會(huì)產(chǎn)生 10%的形變,而且這種形變還不能恢復(fù),這就 必然造成墻面開裂脫落。羂作為有機(jī)保溫材料構(gòu)成的保溫層自身的松軟,抗沖擊及承受荷載 能力差,必須有高強(qiáng)的防護(hù)層維護(hù), 這使保溫層兩側(cè)形成了不同溫度 場,保溫效果越好, 兩側(cè)溫度差就越大,

11、 溫度應(yīng)力和膨脹系數(shù)也越大, 保溫層與保護(hù)層的空鼓和開裂也就十分糾結(jié)了。莀有機(jī)保溫材料用在外墻保溫系統(tǒng),材料自身的防火性能,材料使 用的防空鼓和開裂脫落, 構(gòu)造防火和有效的技術(shù)和管理措施的合理解 決如何平衡, 協(xié)調(diào)發(fā)展使建筑節(jié)能與消防得到順利實(shí)施, 仍是從事建筑節(jié)能保溫工作者的任重而道遠(yuǎn)的目標(biāo)。袇（二）無機(jī)保溫材料的性能與應(yīng)用分析：芄 1 、無機(jī)保溫材料的類別蝿無機(jī)保溫材料具有極好的防火性能， 特別是不產(chǎn)生煙毒素和滴落 情況，該種材料不會(huì)像有機(jī)保溫材料， 隨使用時(shí)間的延續(xù)產(chǎn)生老化和 降解現(xiàn)象， 從而失去強(qiáng)度和使用功能。 因此無機(jī)保溫材料受到了工程 界的青睞，特別是高無機(jī)固量的有機(jī)保溫材料含。蒈

12、目前我國業(yè)已出現(xiàn)的無機(jī)保溫材料，主要有：二氧化硅氣凝膠保溫 隔熱材料；硅鎂泡沫保溫防火材料； 泡沫玻璃； 泡沫陶瓷； 泡沫水泥； 微孔硅酸鈣；巖棉；玻璃棉；水泥聚苯顆粒復(fù)合材料；復(fù)合硅酸鎂防 火保溫材料；鎂水泥珍珠巖保溫材料；硅酸鈉復(fù)合保溫材料等。各材 料的大致功能如下：芆1）二氧化硅氣凝膠保溫隔熱材料：羄二氧化硅氣凝膠多孔材料是以水玻璃為原料，采用溶膠膠凝的 方法進(jìn)行制備。 通過酸堿二步法催化等多種優(yōu)化的工序， 使材料的氣 孔率和比表面積增高，具有多孔納米結(jié)構(gòu)，其空洞率可高達(dá) 90 以 上，孔徑尺寸僅幾十納米，在 500 C時(shí)的熱導(dǎo)率低于0.035W/m k是 目前保溫性能最佳的固態(tài)材料，其

13、生產(chǎn)工藝為：袀硅酸螅硫酸+助薇螄羂罿膅有機(jī)溶劑蒅蝿?wù)乇♀c齊U芅、貴* 蒀羋螞袂薈蚇蒂蠆蚇羃油膂合薆洗螂干燥予處羅噴霧干蕿二氧化硅氣凝膆蝕聿腿蚃成滌理燥膠薀蒄該材料具有納米多孔結(jié)構(gòu)(孔徑1-100um )，低密度；低導(dǎo)熱系數(shù)(0.013-0.018 W/m k);高孔隙率 80 %-90 %;高比表面積(200-1000 m2),在600 C前幾乎不發(fā)生收縮現(xiàn)象。該材料在墻體上做保溫材料使用尚有難度，其原因是造價(jià)過高，每平方米高達(dá)320元以上，機(jī)械強(qiáng)度不高也是使用的缺陷之一。蒃2)硅鎂防火保溫板：薁該材料是以鎂水泥為膠凝材料，以硅灰石粉、 粉煤灰、?；⒅椤⒆枞加袡C(jī)發(fā)泡顆粒材料為防火輕質(zhì)填料、外

14、加改性劑和纖維增強(qiáng)材料，經(jīng)發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑形成的發(fā)泡液在加壓空氣下形成硅鎂泡沫膠凝 物在常溫（1535 C）常壓下固結(jié)，形成的防火保溫板稱為硅鎂防 火保溫板，其性能為：蚈硅鎂防火保溫板性能（表3）膈項(xiàng)目膄性能指標(biāo)螞測試標(biāo)準(zhǔn)螆密度kg/m3薇 250 50襖 GB/T5486葿抗壓強(qiáng)度MPA腿 0.5-1.0羇 GB/T5486蚅導(dǎo)熱系數(shù)W/M.K薁 0.07-0.05芇 GB/T10294莆拉拔力MPA蒞丸.2薂 GBJ144JC/T647薀吸水率裊W10蓄熱系數(shù)W/M.K羽.2JC/T283軟化系數(shù)0.80GB/T11969燃燒性能不低于A2級GB/T14402放射性核素限量內(nèi)照射指數(shù)IRa

15、1.0GB6566外照射指數(shù)Ir1.0該材料的突出功能是極好的防火性能，耐火極限可達(dá)1.5小時(shí)以上，生產(chǎn)過程無需蒸壓或蒸養(yǎng)是典型的節(jié)能生產(chǎn)材料，填充料多系工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物，原料易得，且價(jià)格低廉，形成的防火保溫板， 生產(chǎn)成本每立方約520元/m3。硅鎂防火保溫板制造技術(shù)不易掌握，是一個(gè)多因素的系統(tǒng)生 產(chǎn)環(huán)節(jié)，要防止返鹵、結(jié)露現(xiàn)象。3）泡沫玻璃與泡沫陶瓷泡沫玻璃是一種以磨細(xì)玻璃粉為主要原料， 通過添加發(fā)泡劑， 經(jīng)燒熔發(fā)泡和退火冷卻加工處理后，制得具有均勻的獨(dú)立密閉氣孔結(jié) 構(gòu)的無機(jī)保溫材料。它具有防潮、防火、防腐的作用，同時(shí)具有長期 使用性能不劣化的優(yōu)點(diǎn)，其性能如表 4所示：泡沫玻璃性能表4密度k

16、g/m3氣孔率吸水率抗壓強(qiáng)度MPA導(dǎo)熱系數(shù)W/M K使用溫度C燃燒性能130-16094-950.2平均0.70.052-270-430不燃該材料的生產(chǎn)能耗較高，價(jià)格也高，每立方米生產(chǎn)成本約2500元，性比較脆，作為建筑保溫材料有一定的局限性。將陶瓷原材料粉料，通過添加發(fā)泡劑，經(jīng)燒熔發(fā)泡，退火冷 卻加工處理后，制得的輕質(zhì)多孔材料。它具有防火、防水、耐久、尺 寸穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)是存在性脆、導(dǎo)熱系數(shù)較高，錨固易碎，成本 較高，作為墻體保溫具有一定的局限性，其性能如表 5所示：發(fā)泡陶瓷物理性表5項(xiàng)目干密度kg/m3導(dǎo)熱系數(shù)W/M 畜熱系數(shù)W/M K平面抗拉強(qiáng)度MPA吸水率V/V %燃燒性能性能指標(biāo)

17、2800.08-0.10羽.4刃258A級4）微孔硅酸鈣保溫材料：將含硅與含鈣材料，控制 CaO/SiO2摩爾質(zhì)量比在0.80.83 , 加入少量增強(qiáng)纖維和水玻璃促進(jìn)凝結(jié)， 經(jīng)過一定的工藝處理，加壓成 型為硅鈣濕制品，進(jìn)蒸壓釜蒸壓硬化，然后干燥脫水，即形成硅酸鈣 保溫材料。該材料在國內(nèi)外已得到廣泛應(yīng)用，具有耐熱度高、保溫性 好、耐久抗?jié)裥院谩⑿阅軆?yōu)良、價(jià)格適中（每立方米大約1600元）、外形美觀、施工方便等優(yōu)點(diǎn)，但存在表面粘結(jié)強(qiáng)度不高，吸水率高和 生產(chǎn)能耗高的不足之處，其性能如表 6所示：硅酸鈣保溫材料的物理性能表6導(dǎo)熱系數(shù)抗壓強(qiáng)度抗折強(qiáng)度線收縮質(zhì)量含水項(xiàng)目密度Kg/m 3w/m kMPAMP

18、A率%率%性能指標(biāo)170-2400.055-0.0640.40-0.500.2-0.32.07.55）巖棉、玻璃棉:巖棉是以天然巖石如玄武巖、輝綠巖、安山巖為基本原料，經(jīng) 熔化、纖維化而制成的一種無機(jī)質(zhì)纖維，其礦棉和巖棉屬同一類型產(chǎn) 品。礦棉和巖棉原料易得，可就地取材，生產(chǎn)成本低，是防火、長效 保溫、隔熱、吸聲的優(yōu)良材料。做為保溫材料必需加入樹脂粘結(jié)劑（多是酚醛樹脂膠），含量多為3%，才能形成板制品。作為建筑外保溫材料，吸水率較高抗壓強(qiáng)度和平面抗拉強(qiáng)度較差是需努力調(diào)整的。巖棉的技術(shù)性能表7項(xiàng)目密度Kg/m 3導(dǎo)熱率w/m k燃燒性能纖維直徑訶纖維軟化溫度C吸濕率%酸度系數(shù)憎水率%樹脂含量%渣球

19、含量%性能指標(biāo)80-2000.025-0.035A1級4-7900-1000983玻璃棉：是采用天然礦石如石英砂、白云石、蠟石等，配以 其它化工原料如純堿、硼酸等熔制成玻璃或采用玻璃廢棄材料，在熔 融狀態(tài)下借助外力，吹制或甩成極細(xì)的纖維狀材料。另一種方法是將 玻璃熔融成玻璃球、棒或塊狀物，使其二次熔化，然后拉絲并經(jīng)火焰 噴吹成棉。玻璃棉用于保溫領(lǐng)域是以玻璃棉氈和玻璃棉板形成出現(xiàn)的， 其工藝是在玻璃棉纖維在成型的同時(shí)， 被噴附上酚醛樹脂結(jié)劑后，棉 纖維向下沉降在集棉機(jī)輸送網(wǎng)帶上， 調(diào)節(jié)網(wǎng)帶下部抽風(fēng)負(fù)壓，使棉纖 維在網(wǎng)帶上均勻鋪成棉胎層。棉胎層連續(xù)地進(jìn)入固化爐經(jīng)烘干、固化、 毯板定型，然后按尺寸縱

20、橫切裁，形成玻璃棉毯和玻璃棉板。其性能 見表8 :玻璃棉板的物理力學(xué)性能表8項(xiàng)目密度Kg/m3纖維平均直徑艸導(dǎo)熱系數(shù)w/m k密度允許偏差Kg/m3燃燒性能熱荷載收縮溫度C性能指標(biāo)80, 9, 12013.00.04712不燃紹00玻璃棉在高溫或低溫下均具有良好的隔熱保溫性、不燃燒、不產(chǎn)生滴落現(xiàn)象，在潮濕條件下吸濕性小，線膨脹系數(shù)小，但作為建 筑外保溫板，存在抗壓強(qiáng)度小，拉拔力差，憎水性差，對皮膚刺激性 大，價(jià)格偏高等缺點(diǎn)，作為需求量大面廣的外墻外保溫材料，價(jià)格仍 存在局限性。6)泡沫水泥保溫板。采用普通硅酸鹽水泥或快硬硫鋁酸鹽水泥做膠凝材料，適量 的加入短切纖維和防水劑 防水粉或有機(jī)硅，聚合

21、物乳液 ，采用化 學(xué)發(fā)泡或物理發(fā)泡形成的材料為泡沫水泥保溫板。所謂化學(xué)發(fā)泡，是指加入能產(chǎn)生氣體的化學(xué)物質(zhì)，使其產(chǎn)生 的氣體均勻分布在水泥料漿中，使之體積膨脹成多孔結(jié)構(gòu)。最常用的 化學(xué)發(fā)泡加氣劑是鋁粉和 H2O2，其反應(yīng)機(jī)理是：2AI+6Ca(OH) 2 6CaO AI2O3 3出0 + 3H 2 f我0 2H2O+O2 t采用H2O2做加氣劑時(shí)，適量的加入一定量的次氯酸鈣或灰鈣 粉，能促進(jìn)發(fā)氣量的產(chǎn)生，無論采用何種化學(xué)加氣劑都應(yīng)加入適量的 穩(wěn)泡劑。在水泥化學(xué)發(fā)泡過程中，作為化學(xué)發(fā)泡劑還可采用Zn粉、Na2O3、CaC2、CO (NH2) 2等物質(zhì)，由于發(fā)泡效果和價(jià)格的局限， 使用的不多?；瘜W(xué)發(fā)

22、泡在生產(chǎn)工藝上，多是采用大體積澆注發(fā)泡，固結(jié)后 采用切割法，制成所要的幾何尺寸。所謂物理發(fā)泡是指將發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑形成的發(fā)泡液，采用機(jī) 械造泡或壓縮空氣造泡，再將泡沫注入水泥料漿中，經(jīng)混泡均勻，固 結(jié)形成泡沫水泥保溫板，這種成型工藝可以是立模澆注或平模澆注， 即所謂的模制法。泡沫水泥保溫板當(dāng)今生產(chǎn)的企業(yè)較多， 泡沫水泥保溫板價(jià)適 中（每立方約1200元左右），不燃，耐久性好，有一定的保溫性能， 但存在性脆、抗壓強(qiáng)度不咼和收縮率較咼、后期產(chǎn)生微裂紋的缺點(diǎn)。 在江蘇省頒布的蘇 JG/T041-2011 “復(fù)合發(fā)泡水泥板外墻保溫系統(tǒng)應(yīng) 用技術(shù)規(guī)程”規(guī)定的性能指標(biāo)，如表9所示：發(fā)泡水泥板的性能指標(biāo)表9項(xiàng)

23、目單位性能指標(biāo)試驗(yàn)方法I型n型干密度Kg/m300250GB/T54863導(dǎo)熱系數(shù)W/M.0.080.06GB/T10294K抗壓強(qiáng)度MPA初.50丸.40GB/T5486抗拉強(qiáng)度MPA初.13丸.13JGJ144吸水率（V/V）%10.010.0浸水3小時(shí)干燥收縮值Mm/0.800.80GB/T11969m快速法碳化系數(shù)初.80丸.80GB/T11969軟化系數(shù)初.80丸.80JGJ547）復(fù)合硅酸鎂保溫板以水玻璃或氯氧鎂水泥為膠凝材料， 以膨脹珍珠巖、海泡石、 蛭石等為填充料，經(jīng)高效攪拌，形成半干性集料，在特定溫度下，壓 模成型，在高溫下脫水烘干形成的復(fù)合保溫板產(chǎn)品。 在我國由于生產(chǎn) 工藝

24、簡單、投資不大，因而不少企業(yè)在生產(chǎn)。該系列的產(chǎn)品不燃，有 一定的保溫性能，而且價(jià)格適中，占有一定的市場，比較典型的是復(fù) 合硅酸鎂保溫板，其性能如表10所示：復(fù)合硅酸鎂保溫板物理性能表10項(xiàng)目密度Kg/m 3導(dǎo)熱系數(shù) W/M K抗壓強(qiáng)度MPA抗折強(qiáng)度MPA憎水率燃燒性能性能指標(biāo)230-2600.07-0.0480.590.5299不燃（三）關(guān)于提高建筑保溫材料性能的技術(shù)途徑分析1、關(guān)于提高防火性能的途徑1）做為有機(jī)類保溫材料通常加入阻燃劑通過降低起燃和降低燃 燒敏感性，來提高材料的耐燃性。阻燃劑分為有機(jī)和無機(jī)兩大類。有 機(jī)類的含鹵化合物阻燃劑有：六溴苯、六溴苯十二烷、四溴乙烷、十 二溴苯醚、四溴

25、雙酚A、四溴苯酐、四氯苯酐、氯橋酸酐等。這些物質(zhì)均是對環(huán)境、人類和動(dòng)物有不利影響的物質(zhì)。同時(shí)價(jià)格也不低。筆者認(rèn)為要提高有機(jī)保溫材料的難燃防火性能， 建議采用無機(jī)類阻燃材 料。性能優(yōu)良的無機(jī)阻燃劑有：A:石墨：是碳的結(jié)晶體，本身可耐3000 C以上的高溫，在600 700 C時(shí)遇氧可緩慢分解出二氧化碳起到阻燃、滅火作用。市場上 出現(xiàn)的石墨聚苯板就是基于這個(gè)原理。B :氫氧化鎂Mg(OH)2，分解溫度340 C,是無毒、無味、無 腐蝕性的極好阻燃劑， 它在受熱進(jìn)釋放出結(jié)合水， 同時(shí)吸收大量的潛 熱，這就降低了出他所填充的有機(jī)合成材料在火焰中的實(shí)際溫度。 具 有抑制聚合物分解和對其所產(chǎn)生的可燃性氣體

26、的冷卻作用。 分解產(chǎn)生 的 MgO 物質(zhì)是良好的耐火材料并附著在聚合物表面，幫助提高有機(jī) 合成材料的抗火焰能力。C:氫氧化鋁或氧化鋁三水化合物。 Al(OH) 2或AI2O33H2O, 它們組成中的結(jié)晶水含量占 34%，在200 C以上時(shí)吸熱而放出水份 達(dá)到降低燃燒物的溫度，同時(shí)還有減少煙霧和有毒氣體的作用。上述三種無機(jī)型阻燃劑可在保溫材料加工過程中摻入媽所謂的 物理共混改性，其加量視阻燃防火要求，酌量加入。一般加入量 10 15% 。2)有機(jī)無機(jī)復(fù)合提高防火及綜合性能 有機(jī)保溫材料的優(yōu)點(diǎn)是熱導(dǎo)率低，吸水率小，抗侵蝕性好，缺 點(diǎn)是耐溫性差，不防火及抗壓、抗沖擊強(qiáng)度差，存在熱氧老化，降解 現(xiàn)象。

27、而無機(jī)保溫材料具有耐高溫， 防火性能；抗壓抗沖擊強(qiáng)度較高； 價(jià)格普遍較低。缺點(diǎn)是熱導(dǎo)率較高，吸水性大。將二者結(jié)合或者復(fù)合 將會(huì)起著取長補(bǔ)短的作用。這種復(fù)合有兩種形式，一種是結(jié)構(gòu)復(fù)合， 即將有機(jī)保溫材料作為保溫芯層，外層包覆具有防火性能的鎂水泥或 硅酸鹽水泥保溫砂漿層，如下圖所示：其具有防火性和強(qiáng)度的保護(hù)層厚度一般是 3 8mm。這種結(jié)構(gòu)復(fù)合有 如下的優(yōu)點(diǎn)：A :保溫材料的兩面保護(hù)層在生產(chǎn)線上就預(yù)制好了，不需像常規(guī)粘貼有機(jī)保溫板后，再做表面粘接砂漿和裝飾層的繁瑣工藝， 也避免了受氣候影響（低溫、下雨、炎熱暴曬）不能做表面保護(hù)層的影響。B :結(jié)構(gòu)復(fù)合保溫板提高了在儲存、運(yùn)輸過程中的防火，破損 的安

28、全性。C:結(jié)構(gòu)復(fù)合保溫板提高了與墻面的粘結(jié)力和表面做裝飾層的附著力。物理共混復(fù)合： 將有機(jī)類保溫材料與無機(jī)類膠凝材料進(jìn)行共混，使其有機(jī)材料能被不燃，防火的無機(jī)材料所包覆，這樣可發(fā)揮有機(jī)材料的質(zhì)輕和低導(dǎo)熱低吸水率的性能，又可發(fā)揮無機(jī)材料的不燃性能，防火功能其結(jié)構(gòu)如圖2、圖3所示：水泥聚苯顆粒共混體（圖2）鎂水泥一聚苯顆料防火保溫板這種物理共混應(yīng)注意:A:有機(jī)材料顆粒粒徑以23mm為好，以聚苯顆粒為例，其 容重在9 12kg/m 3，與無機(jī)膠凝材料水泥或鎂水泥的混合比例為 100 : 24 （質(zhì)量比）為好；B :應(yīng)注意有機(jī)顆粒與水泥或鎂水泥漿體的浸潤性，提高與無 機(jī)材料的粘接力和包覆力，為達(dá)到此目

29、的可加入聚合物乳液， 可加入 的聚合物乳液有VDC乳膠，LDR乳膠，VAE乳液，丙烯酸乳液，聚 乙烯醇乳液，加量相當(dāng)于膠凝材料重的2 6%，加入方式可將乳液首先和有機(jī)材料顆粒進(jìn)行預(yù)拌以增加和水泥漿體的浸潤性，加入混合 后隨著水化干燥過程的進(jìn)行，聚合物乳液脫水一部分分散到水泥漿體 的空隙中，堵塞填補(bǔ)空隙提高抗水性，另一部分分散到有機(jī)顆粒與膠 凝材料的界面區(qū)，改善有機(jī)顆粒與膠凝材料的結(jié)合力。2、關(guān)于克服建筑節(jié)能保溫材料的起鼓、開裂、脫落現(xiàn)象：有機(jī)保溫材料粘貼在外墻上并在其表面做水泥砂漿保護(hù)層和裝 飾層，由于建筑結(jié)構(gòu)原因，施工不當(dāng)原因，粘接材料問題以及有機(jī)保 溫材料自身的問題，會(huì)致使外墻外保溫造成空

30、鼓、開裂、脫落現(xiàn)象。 為此如何使包覆有機(jī)保溫層的無機(jī)面層能夠上下形成一體，使其外保溫系統(tǒng)不僅僅是依靠粘接而形成一體，而且是通過無機(jī)面層膠凝料部 分穿透有機(jī)保溫層形成線柱體將兩面層連接起來，如圖 4所示：這種稱謂構(gòu)造型有機(jī)無機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)合保溫板，蘇州納科隆建材制造有限公司創(chuàng)造性的一次性在成型生產(chǎn)線上形成產(chǎn)品，該類型復(fù) 合保溫板除了擁有結(jié)構(gòu)復(fù)合保溫的有機(jī)一一無機(jī)復(fù)合功能外， 再就是 通過構(gòu)造型連接柱，把兩面的無機(jī)包覆層緊緊的連接在一起， 連接柱 承擔(dān)了抗壓沖擊力的作用，克服了有機(jī)保溫材料的抗壓強(qiáng)度低， 抗沖 擊能力差的弱點(diǎn)。為了更進(jìn)一步克服聚苯板EPS的B2級燃燒性能，將EPS有機(jī) 芯層更改為EPS顆

31、粒與鎂水泥或硅酸鹽水泥的物理混合復(fù)合芯層或 鎂水泥 +EPS+ 發(fā)泡形成的物理混合發(fā)泡保溫芯層，進(jìn)一步提高了防 火、隔熱性能。蘇州納科隆建材有限公司，在采用巖棉做保溫芯層時(shí)，為了克 服巖棉存在層間抗拉強(qiáng)度低，吸水率高等問題，將巖棉豎向擱置，采 取如圖 4 所示的構(gòu)造型， 無機(jī)無機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)合保溫板體系， 形成名 符其實(shí)的建筑節(jié)能防火保溫板。3、關(guān)于提高無機(jī)泡沫保溫板的防水問題： 以硅酸鹽水泥，鎂水泥，石膏做膠凝材料形成的泡沫材料，由 于泡沫界面的親水性， 泡沫空腔的儲水性致使無機(jī)泡沫保溫板普遍的 吸水率較高。由于水是熱的良導(dǎo)體，其導(dǎo)熱系數(shù)在12 40.8 C的環(huán)境下為0.651w/m k,要使無機(jī)

32、泡沫保溫板獲得良好的隔熱保溫作用， 必需擁有較低的吸水率， 在 JC/T2002-2013 “水泥基泡沫保溫板”標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定體積吸水率應(yīng)小于和等于 10%。作為無機(jī)泡沫保溫材料的防水處理一般采取三種方式，一是采 取表面噴涂或浸漬防水劑； 二是內(nèi)摻防水材料； 三是外涂和內(nèi)摻防水 材料相結(jié)合的復(fù)合防水處理技術(shù)。1 ）噴涂或浸漬防水處理技術(shù)： 作為能噴涂或浸漬的防水劑有無機(jī)類和有機(jī)類且品種不少，有 機(jī)類的有甲基硅醇鈉，聚氨酯（ HOPE ）防水涂料、乙烯 醋酸乙 烯聚合物乳液、硅丙涂料、氟碳涂料等。無機(jī)類有： HM1500 無機(jī)水性水泥密封防水劑；無機(jī)鋁鹽防水劑；銅鹽硅酸鈉防水促凝劑等。從使用效果和經(jīng)

33、濟(jì)性而言，筆者在研究中選用了：A:甲基硅醇鈉防水劑：該防水劑可滲入無機(jī)發(fā)泡保溫材料內(nèi)體達(dá)數(shù)毫米之深，而且能 形成有機(jī)硅涂膜，具有呼吸功能和強(qiáng)烈的憎水性。當(dāng)保溫材料遇水或 潮氣時(shí)，產(chǎn)生憎水性，阻止水浸入。當(dāng)保溫材料產(chǎn)生潮氣又可通過防 水薄膜向外散發(fā)，達(dá)到既能防水又能透氣的功能。該材料的組成如下 （合成方法略）甲基硅醇鈉的合成配比（表11）組成量組成、甲基硅酸NaOH乙醇（99%）水備注重量份180.5 194.562.5 7520 30250甲基硅醇鈉、無色透明液體，比重1.2 1.3，PH8.5 14 ;含固量 2933%。作為防水劑使用時(shí)應(yīng)用水稀釋或用硫酸鋁處理成中性硅水。使用時(shí)在無機(jī)發(fā)泡體

34、涂刷1 2遍即可。若進(jìn)行二次涂刷只需間隔3 5 分鐘即可。為了獲得更好的附著滲透效果，可將甲基硅醇鈉的原體， 按如下的方式調(diào)配：甲基硅醇鈉：水：KH 70000S = 1 : 7： 0.0091 （重量份）B :無機(jī)防水劑 HM 1500 :HM 1500實(shí)質(zhì)是一種催化劑，外觀為無色透明、無味、不燃、 無毒的水溶液，經(jīng)噴涂于發(fā)泡水泥表面能滲入內(nèi)部數(shù)厘米， 與水泥內(nèi) 部的堿類物質(zhì)反應(yīng)，生成不溶水的膠凝物，堵塞孔隙和毛細(xì)孔通道，形成防水層。使用時(shí)先將發(fā)泡水泥表面濕潤，約經(jīng)30min后將HM1500防水劑涂二遍，3H后用清水保溫養(yǎng)護(hù)48H，即可達(dá)到應(yīng)有 的效果。C:銅鹽一一硅酸鈉防水促凝劑：組成配方（表12）組成量組成硫酸銅重鉻酸鉀水玻璃水備注重量份0.8 1.20.8 1.2380 42050-70該防水劑在配制發(fā)泡水泥時(shí)，加入相當(dāng)于水泥重的0.1 2%，達(dá)到防水效果。2）內(nèi)摻防水材料的防水技術(shù)：在無機(jī)保溫材料中加入聚合物乳液，女口： MMA乳液、SM乳液、 EVA乳液、PVDF乳液、SEA （氯丁二烯一丙烯酸酯共聚乳液）、LDJ 氯丁乳膠等。它們在無機(jī)保溫材料中隨著水份干燥，自身成膜，堵塞 毛細(xì)通道，改變孔結(jié)構(gòu)，提高抗水性能，同時(shí)結(jié)構(gòu)體中乳膠膜能包覆 眾多的泡孔表面，提高抗水性能。此類內(nèi)摻的防水劑用量相當(dāng)于水泥 或鎂水