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1、浅谈玻化微珠保温砂浆发泡技术在建筑施工中的应用浅谈玻化微珠保温砂浆发泡技术在建筑施工中的应用 - 建建筑技术筑技术浅谈玻化微珠保温砂浆发泡技术在建筑施工中的应用摘要：本文提出一种玻化微珠保温砂浆发泡技术，并采用机械喷涂发泡的施工工艺，对其物理 n90 性能、保温性能、节能环保性能、工艺操作性能等的研究和实践，阐述了玻化微珠保温砂浆系统的技术先进性，并从经济性和可靠性对其优越性进行了分析，表明玻化微珠保温砂浆可以作为一种环保节能材料在节能保温工程建设领域推广使用。关键词：玻化微珠,保温砂浆,机械喷涂;外墙保温体1 发展玻化微珠保温砂浆喷涂发泡技术的意义1.1 整体保温性能玻化微珠为涂抹式保温材料
2、，与基底形成一个整体，不会向板材类形成保温空腔，施工完毕后，墙体结构稳定，抗震性能好;同时依靠保温砂浆自身的高粘结性，很好地解决了高层建筑风压对保温层的破坏;而且使外墙窗户挑檐、女儿墙及空调板等热、冷桥部位比板材保温更容易实现，所以整体保温效果比较好。经热工计算，大部分结构涂抹 3cm 玻化微珠保温砂浆能达到国家节能 50%的要求。玻化微珠保温砂浆性能见表 11.2 安全耐久性能玻化微珠保温砂浆以玻化微珠作为保温骨料，玻化微珠为无机玻璃质矿物材料，由火山岩粉碎膨化而成，不含有机材料，在使用过程中物理性能稳定，对环境和人体无毒害，即使在高温环境下也不会排放出有害气体，不会出现老化及耐候性能差的问
3、题，所用的原材料在我们国家也是储藏量较大的矿产资源，同时材料生产中未使用不可再生或枯竭类资源，符合循环经济发展的要求。不会对城市空气造成污染。同时作为一种单分子无机材料，其本身具有 A级防火性能。经试验，该体系所具有的抗裂、抗老化、抗震及耐候性性能均较好，其寿命周期基本可以达到建筑物本身寿命周期。玻化微珠的物理性能见表 21.3 经济适用性能玻化微珠保温砂浆为单组分保温材料，质量相对稳定可靠，粘结性较好，早强性较好，有利于缩短施工周期，是普通抹灰的 2.5倍，是聚苯颗粒保温砂浆的 1.6 倍，这些既降低了建筑物保温系统的施工成本，又降低了建筑物的使用成本。同时利用该技术进行外墙外保温可以不进行
4、原主体结构的抹灰砂浆，而只是对原墙体进行相关的清洗、界面处理，从而降低了建筑工程总造价。根据导热系数推算，每抹 1cm 玻化微珠保温砂浆相当于 14cm 砖墙的保温效果。2 玻化微珠保温砂浆喷涂发泡技术2.1 技术原理在现有的保温砂浆研究的基础上，对原有配方进行改进，当该保温材料形成浆体时，加入适量的独立、封闭、细小的气泡，这种气泡应具有一定的强度，使其能保持在保温材料浆体中并均匀分布，直至浆体终凝。浆体终凝后，由于存在大量独立分布的气泡，有效阻止了热传导的进行，从而达到保温隔热的效果，此外由于现场搅拌保温砂浆，不仅存在人为控制偏差，同时，施工机械化程度较低，人工强度较大，使人力成本提高，为此
5、，若能够将保温砂浆用空压机喷射施工，则可以有效解决上述问题，同时，气泡的加入不应降低材料原有的各项性能，或者某些性能降低在可控制的范围内，使其能继续满足工作要求。2.2 发泡剂的研究新型保温砂浆发泡剂的制备方法：将所需分量的胶类(骨胶、明胶、动物胶)、松香、动物蛋白、烧碱制备成粉状并混合，然后加入盐酸并置于加热容器内，7080 水浴反应 57h，将产物冷却、过滤;将所需分量的十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、-烯基磺酸钠、尼纳儿、硅灰、硅树脂、聚醚乳液、减水剂溶于水中，然后加热到 100并保温 2. 5h;将以上 2 种混合物放入加热容器内混合，将所需分量的水加入，搅拌
6、此二次混合物 2h;将所需分量胶粉、HPMC 加入上述二次混合物中，并搅拌 12h。按上述步骤制备出的发泡剂。该发泡剂具有以下特点：采用了有机与无机技术复合发泡，产生的泡体微小且量大，大大提高了发泡的效果;通过加入动物类蛋白材料、胶类材料、化学添加剂等，使产生的泡体具有“骨架”，即有一定强度，在室温下泡体可以保存 24h 以上;本发泡剂发出的泡体在发泡后可在泡体壁上成膜，使每个泡体独立封闭，不同泡体量与砂浆混合后可以使导热系数降低到 0.020. 04W/(mK)，提高保温性能;与保温砂浆机械喷涂发泡技术无缝结合，能使泡量达到最优化，喷出的发泡保温砂浆均匀、高强、导热系数低，且降低成本;本发泡
7、剂制备方法简单易行，比传统发泡剂发泡效率高，加入少量即可达到泡量要求。性能指标对比。发泡剂的加入对玻化微珠保温砂浆的其他性能指标会产生一定的影响，主要体现在黏结强度、抗压强度有一定的衰减。通过对现有的干粉料配合比做适当调整，可以使材料的强度得到补偿。图 2，3 是发泡剂用量与材料强度、导热系数的关系曲线。在加入 30% 泡体(泡体与浆体比例的体积比)时，其导热系数可以降至 0.05W/(mK)，同时其抗压强度指标仍可以满足工程要求。2.3 喷涂发泡机械的改进本项研究有限地选取了具有代表性的喷涂机械进行分析研究，分别是: A柱塞泵输送喷涂机械;B螺杆输送喷涂机械;C胶管挤压泵输送喷涂机械;D气动
8、输送干料后成浆技术。针对玻化微珠保温砂浆喷涂，对这 4 种机械进行试验，各项指标的对比试验结果如表 3 所示。从表 1 中的各项对比指标可以看出，B，C 两种形式存在“轻骨料破坏程度”和“机械磨损程度”两大硬伤; D 为干料输送方式，D型机械目前难以解决输送过程中的间断问题和施工现场的灰尘污染问题;A 型机械其各项指标均可满足要求，因此本文主要研究 A 类机械的改进及其施工工艺。柱塞泵输送喷涂机械的改进主要在于:搅拌设备的选型;搅拌加水量的定量控制;泡体与浆料混合的位置选择;泡体输送速度的定量化。改进后柱塞泵输送喷涂机械的工作原理为:通过定量加水到搅拌仓，再加入定量的玻化微珠保温砂浆干粉料进行
9、搅拌，搅拌完成后将浆体输出到储料仓。启动发泡装置，待储料仓的浆料储满后再加入泡体，并在储料仓中进行搅拌。待泡体与浆料混合均匀后启动柱塞泵开始输送，同时搅拌与发泡开始连续工作。此时开启空气压缩机，当输送管的终端(喷涂枪头) 有浆体流出时，打开连接在喷涂枪头的压缩空气管的阀门，浆体开始形成喷浆状，喷射到墙体表面或者天花板等处。通过选择配备变频电机，可以改变浆体输出量，以此可以满足不同的施工现场和人员配备情况。通过控制空气压缩机的气压和输气端口在枪头的位置，可以控制一次喷涂的保温层厚度。2.4 机械喷涂施工工艺施工前现场准备需要对可能溅射到的物体进行遮盖;脚手架的搭建或者施工吊篮的安装等。定位钉或定
10、位块的准备、吊线、拉垂直。喷涂前准备水、电可以满足施工要求;储水缸与搅拌设备连接完毕，输送管路连接到施工工作面;空气压缩机与输送管前端的喷枪头连接完毕，整个机械设备电路连接完毕并进行检查调试;工作面喷涂人员到位;抹面层人员现场等候。湿润管内壁先加少量水到搅拌仓，启动机械部分，直至水通过柱塞泵从输送管的端头流出，使输送管内壁得到湿润。机械喷涂施工先加水后投料，启动机器开始工作，待浆料输送到喷涂枪头处时，喷涂人员打开枪头的压缩空气开关，与墙体保持 4590夹角，距离墙体0.3m 处进行喷涂;在喷涂人员喷完一个工作面离开后，抹面层人员进入该工作面，用 1m 长的专用抹子自下而上初步找平;找平完成后，
11、再用小抹子压实抹平。待保温层初凝后，人工压入网格布并涂抹抗裂砂浆。2.5 验收质量标准质量检验。1)检验批质量合格应符合：主控项目的质量经抽样检验合格，一般项目的质量经抽样检验合格，具有完整的施工操作依据和质量检验记录。2)玻化微珠保温砂浆外墙保温工程检验批的划分和检查数量应符合下列规定：相同组分的材料和相同工艺、相同施工条件的外墙外保温工程每 5001000m2 划分为一个检验批，不足 500m2也应划分为一个检验批;相同组分的材料和相同工艺、相同施工条件的外墙内保温工程每 50 个自然间划分为一个检验批，不足 50 间也应划分为一个检验批;室外每个检验批每 100m2 至少应抽查一处，每处
12、不得小于 10m2;室内每个检验批至少应抽查 10%，并不得少于 3 间;不足 3 间时应全数检查。主控项目：玻化微珠保温砂浆墙体保温工程所用材料品种、性能和配合比应符合设计要求和本规程规定。检验方法：检查产品质量合格证明文件、进场验收记录、现场抽样试验报告和施工记录;保温层厚度及保温系统的构造和细部做法应符合建筑节能设计要求。检验方法：钢针插入和尺量检查，观察检查;保温层与基层墙体以及各构造层之间必须粘结牢固，无脱层、空鼓及裂缝，面层无粉化、起皮、爆灰等现象。一般项目：耐碱网布应铺压严实，不得有空鼓、褶皱、翘曲、外露等现象，搭接宽度不应小于 100mm。加强部位的耐碱网布做法应符合设计要求。
13、检验方法：观察检查;保温层表面应平整、洁净，接茬平整、光滑，线角顺直、清晰，毛面纹路均匀一致。检验方法：观察检查;边角表面应光滑、平顺，门窗框与墙体间缝隙填塞密实，表面平整。检验方法：观察检查;孔洞、槽、盒位置和尺寸正确，表面整齐、洁净，管道后面平整。检查方法：用钢直尺检查和观察检查;保温层和抹面层的允许偏差量及检验方法应符合下表 4 的规定。3 玻化微珠喷涂发泡技术的应用3.1 玻化微珠喷涂发泡技术操作便利性机械喷涂发泡设备喷涂效率达到 2.5-3.5m/小时(即喷涂 2.5cm厚的保温隔热砂浆达 100-140/小时的施工量)，该技术操作较为简单，材料的加水，搅拌，输送等过程都是由机器自动
14、完成，阴阳角、顶板、均能自由喷涂，在施工质量上比传统的人工施工更易控制。3.2 玻化微珠保温砂浆的适用性玻化微珠保温砂浆耐候性、防火性、绿色环保方面比其他有机材料的保温体系具有较大的优势，但同时也有局限性，本技术特别适合在以隔热需求为主兼顾保温的夏热冬暖或夏热冬冷地区使用，但在北方寒带或者亚寒带节能标准较高的地区要满足更高设计规范的要求，只有将保温层增加到一定的厚度才能达到，然而厚度的增加，使整个保温体系的重量增加了，施工难度和材料成本也随之增加，但安全性能却降低了。3.3 玻化微珠保温砂浆施工控制要点搅拌工艺。搅拌工艺对产品的技术性能有重要的影响，事实证明符合质量要求的干粉可能因为不正确的搅
15、拌而出现不合格的拌合料，因此在现场控制拌和料的湿容重，实验证明，只有拌和料的湿容重在每立方米 550 到 600 公斤间时，拌和料的质量才符合规范要求。空鼓问题。墙面在施工前润湿良好，在涂抹施工后吸水适当(全干的墙面吸水强烈);单次涂抹施工厚度适当，过厚的厚度容易造成脱粘;在浆体收汗前后不要再进行收平等施工操作以扰动粘结面。厚度检测。由于施工承包商为了降低成本，在外墙保温施工中经常采用降低保温层的厚度等办法来达到降低成本的目的，如此这样以来保温效果得不到保障，因此建议可进行钻芯取样等手段检查施工厚度。3.4 施工案例西安雁塔区某住宅小区进行机械喷涂发泡玻化微珠保温砂浆的施工，喷涂机械的喷涂速度
16、为 2. 5m3 /h。施工人员配备情况为:机器操作 12 人，喷涂人员 2 人(轮流操作)，保温层抹面人员 23人。施工现场保温层设计厚度为 2cm，日工程量(按 8h)可达到约950m2，人均工作量为 140150m2/8h，是人工涂抹的 45 倍。施工现场的情况表明:通过喷射枪头喷出的发泡保温砂浆在压缩空气的作用下喷射到墙体上，由于枪头压力较稳定，因此整个保温砂浆层能均匀地与建筑基层结合，克服了人工在涂抹过程中碾压力不均匀的问题，从而有效防止了空鼓、开裂等问题。尤其在天花板等处，喷涂效果要显著高于人工涂抹效果。4 玻化微珠喷涂发泡技术的发展趋势外墙保温技术起源于上世纪 40 年代的瑞典和德国，至今已有60 多年的历史。我国采用外墙保温技术已有多年历史了。到目前为止，国内已有数亿万平方米的工程采用了外墙保温技术，并能够满足节能 50%、节能 65%设计标准要求或更高节能标准要求。就保温材料而言，外保温系统的耐久性和防火性是目前外墙外保温亟待解
