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1、常用保温材料的性能研究以及发展趋势 张淑萍 江西省建筑材料工业科学研究设计院 摘 要： 本文通过对几种常用保温材料的物理力学性能的对比、施工工艺的比较, 得到各种保温材料的优缺点;为建设单位、设计单位和施工单位提供了选择保温材料的依据;同时也探讨了新型保温材料的发展趋势。关键词： 保温材料; 绿色环保; 防火; 建筑节能; 我国是建筑能耗大国, 既有建筑面积多达 430 亿平方米, 大部分存在围护结构传热系数太大, 保温性能差, 属于高能耗建筑, 真正能达到节能标准的还不到5%。预计到 2020 年, 全国建筑总能耗将达到节能 65%, 按照这个标准, 我国至少将会有 130 多亿平方米建筑需
2、要进行建筑节能改造1, 这给保温节能材料带来巨大的市场, 各种保温材料不断出现, 建筑节能保温材料也受到关注和重视。1 保温材料的分类及性能比较1.1 保温材料的分类保温节能材料按材质分为有机保温材料和无机保温材料。常用的有机保温材料有挤塑聚苯板乙烯泡沫塑料 (XPS) 、模塑聚苯乙烯泡沫塑料 (EPS) 、硬泡聚氨酯保温板 (PU) 、酚醛树脂保温板 (PF) 。常用的无机保温材料主要包括膨胀玻化微珠无机保温砂浆, 无机轻集料保温板, 发泡水泥保温板、岩棉板、发泡陶瓷保温板、发泡玻璃保温板。1.2 有机保温材料和无机保温材料的性能比较常用有机保温材料的性能见表 1, 常用无机保温材料的性能见
3、表 2。表 1 常用有机保温材料的性能 下载原表 表 2 常用无机保温材料的性能 下载原表 从上面的表 1 中可以看出, 有机保温材料表观密度较低, 导热系数优异, 弯曲变形严重, 尺寸稳定性较差, 防火性能只能达到 B 级, 因此也存在一定的安全隐患。有机类保温材料用于建筑物外墙, 与基层墙体存在不相容性, 同时有机类保温材料还存在老化现象, 易粉化, 易空鼓。在建筑物生命周期类需多次更换才能达到建筑节能的效果, 这样会浪费大量的人力、物力和财力。从上表 2 中可以看出, 无机类保温材料与有机类保温材料相比, 干密度约为有机保温材料的 10 倍左右, 导热系数约为有机保温材料的 2 倍, 岩
4、棉的导热系数较好, 接近有机类保温材料的导热系数, 但岩棉吸水量大, 抗拉强度低, 也限制了在外墙保温中的应用;无机保温材料的力学性能明显优于有机类保温材料, 防火性能都能达到 A 级。1.3 无机保温材料的生产工艺与性能分析(1) 膨胀玻化微珠保温砂浆是由玻化微珠、水泥和其它功能性添加剂组成的单组份干粉保温隔热砂浆, 在现场加水搅拌后即可施工。发泡水泥保温板是以水泥、发泡剂、掺合料、增强纤维及外加剂等为原材料经化学发泡的方式制成的轻质多孔水泥板材;无机轻集料保温板以膨胀珍珠岩为主体材料, 与非泡花碱类无机胶凝材料、外加剂等混合后, 经压制、养护生产工艺制成的保温板材。上述 3 种无机类保温材
5、料是以无机胶粘材料在常温下固化形成, 在存在碳化现象, 耐冻融等老化现象的情况, 力学性能会降低, 在建筑物生命周期内也需要更换。(2) 发泡玻璃保温板是由定量的碎玻璃、发泡剂、改性添加剂和促进剂等, 经过粉碎混合均匀形成配合料, 放入特定的模具中, 再经过预热、熔融、发泡、退火等工艺制成的多孔玻璃材料2, 生产过程经过高温处理, 温度高达800100, 因此发泡玻璃的燃烧等级能达到 A 级。(3) 发泡陶瓷保温板是一种无机非金属材料, 是以陶瓷原矿、页岩、陶瓷工业废渣、尾矿、炉渣等无机材料作为主要原材料, 掺一定比例的发泡剂、助溶剂等经混合、制粉、填料的工艺, 再经高温焙烧而成的高气孔率的陶
6、瓷材料3。发泡玻璃保温板和发泡陶瓷保温板都是经过高温发泡而成, 力学性能好, 导热系数小、热工性能稳定, 不变形、易于加工, 不存在老化现象, 使用寿命长, 真正能做到与建筑物同寿命。2 保温材料的施工工艺比较按照保温材料的形态分为浆体类和板材类。施工方式也存在差异, 保温浆料是通过人工涂抹或是机械喷涂的方式涂在围护结构的外表面, 常用的保温浆料有:玻化微珠保温砂浆、无机轻集料保温砂浆等, 保温砂浆与界面砂浆、抗裂防护砂浆形成一个外墙保温体系;而保温板材则是通过粘结剂和锚栓将其固定在围护结构的外表面形成的保温体系, 保温板材集轻质和保温于一体, 它可以在工厂预制, 实现机械化生产, 从而提高劳
7、动生产率;可在施工现场裁剪、拼装, 提高施工效率。保温浆料与保温板材施工工艺的比较见表 3。表 3 保温浆料与保温板材施工工艺的比较 下载原表 3 结论为提高民用建筑保温隔热工程质量, 保证建筑节能实施效果, 近年来全国各省市针对保温浆料产品质量不稳定、施工质量难控制、易出现空鼓开裂的问题, 充分认识到限制使用保温浆料和推广应用保温隔热板材的现实必要性。着力研究优化调整建筑保温隔热技术路线, 努力推动建筑保温隔热材料走工厂化、成品化、绿色环保安全的发展道路, A 级不燃绿色建筑节能保温板材是今后发展的趋势。参考文献1赵德雄.初探建筑保温材料的选择及未来发展趋势J.中国新技术新产品, 2013 (3) :190. 2罗义英, 牛志荣, 杨学宾, 等.泡沫玻璃外墙外保温体系的热物性参数研究J.新型建筑材料, 2011 (5) :50-52. 3GB/T33500-2017 外墙外保温泡沫陶瓷S.
