建筑節(jié)能保溫材料及其提高性能的技術(shù)分析(4)

1、建筑節(jié)能保溫材料 及其提高性能 的技術(shù)分析中國(guó)建筑業(yè)協(xié)會(huì)材料分會(huì) 涂平濤建筑節(jié)能保溫材料及其提高性能的技術(shù)分析中國(guó)建筑業(yè)協(xié)會(huì)材料分會(huì) 涂平濤摘要：文章分析了建筑節(jié)能保溫材料的類(lèi)別，性能，存在問(wèn)題，針對(duì)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(kāi)裂、脫落現(xiàn)象，做了技術(shù)分析，并提出了技術(shù)措施，對(duì)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。關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能、保溫材料、無(wú)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。（一）有機(jī)保溫材料性能與應(yīng)用分析保溫材料按化學(xué)性質(zhì)分類(lèi)，可分為無(wú)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(lèi)，可分為纖維狀、微孔狀、氣泡狀和層狀四大類(lèi)。如表（

2、1）所示：主要保溫材料分類(lèi)（表1）纖維狀無(wú)機(jī)天然石棉、海泡石人造礦棉（礦渣棉、巖棉）玻璃棉、硅酸鋁纖維、氧化鋁纖維、氧化鋯纖維、碳纖維有機(jī)天然木纖維、草纖維微孔狀無(wú)機(jī)天然硅藻土人造微孔硅酸鈣氣泡狀無(wú)機(jī)人造泡沫水泥、泡沫鎂水泥、泡沫石膏、泡沫玻璃、泡沫陶瓷、泡沫水玻璃珍珠巖，膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、泡沫硅酸鈣、粉煤灰微珠。有機(jī)人造泡沫塑料（石墨聚苯、EPS、XPS、硬泡聚氨酯、硬質(zhì)PVC泡沫板，酚醛保溫板PF，脲酸泡沫板）、泡沫橡膠、鈣塑制品層狀金屬人造鋁箔當(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EPS；擠塑聚苯板X(qián)PS；硬質(zhì)PVC泡沫

3、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：有機(jī)泡沫保溫材料的相關(guān)性能（表2）材料名稱(chēng)性能石墨聚苯板EPSXPS酚醛保溫板硬質(zhì)PVC泡沫板脲醛泡沫板硬泡聚氨酯PIR表觀密度kg/m318-2218-2227-3547-6590-1307-1035-55導(dǎo)熱系數(shù)w/m·k0.0320.0410.0300.034-0.0380.037-0.0540.0410.022-0.024吸水率%體積吸水率2-6體積吸水率2-6體積吸水率39.8-11.5<0.2 kg/m2201-3燃燒性能等級(jí)B1B2B2B

4、1B2500±20下焦化，無(wú)火焰B2我國(guó)房屋建筑節(jié)能工程始于1988年，從仿專(zhuān)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(méi)有找到可以完全替代有機(jī)材料的高效保溫材料應(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(zhǎng)期導(dǎo)向性的材料。其原因是：1、 關(guān)于防火問(wèn)題：有機(jī)材料自身沒(méi)有一個(gè)是不燃材料，近年來(lái)有機(jī)外保溫工程中的火災(zāi)安全頻發(fā)，特別是2009年央視大樓；2011年沈陽(yáng)皇朝萬(wàn)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

5、提出在歐美等國(guó)，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(guò)有效的技術(shù)和管理措施能得到解決，這個(gè)見(jiàn)解可能不全面。在歐美，例如在德國(guó)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采用A級(jí)不燃材料。美國(guó)的建筑規(guī)范（IBC-2009），規(guī)定IIV類(lèi)的建筑外墻中的有機(jī)泡沫保溫塑料必須為A級(jí)，即：火焰?zhèn)鞑ブ笖?shù)25；產(chǎn)煙指數(shù)450，潛熱不超過(guò)22.7MJ/m2。德國(guó)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(jí)材料。歐美等國(guó)

6、家對(duì)外墻外保溫防火安全性能要求的基本定位是：無(wú)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?，并通過(guò)其它樓層的窗口或洞洞口等外墻開(kāi)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(jiàn)的得知國(guó)外對(duì)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(guò)22m的規(guī)范；有使用部位要求；有本身的燃燒性能要求和耐火極限對(duì)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(wèn)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(wèn)題是有機(jī)類(lèi)保溫材料較普遍的還存熱氧老化，軟化點(diǎn)溫度不高

7、，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70100，?；瘻囟葹?0，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。2、有機(jī)外保溫材料體系的空鼓開(kāi)裂、脫落問(wèn)題由有機(jī)保溫材料構(gòu)成的外墻外保溫其保溫墻面開(kāi)裂脫落在國(guó)內(nèi)各地皆有發(fā)生，墻面開(kāi)裂脫落的原因是一個(gè)系統(tǒng)因素，諸如：建筑結(jié)構(gòu)原因：在框架結(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(kāi)裂脫落；施工原因：施工環(huán)境在嚴(yán)寒條件（低于5）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(guò)快而無(wú)粘接強(qiáng)度引起的脫落。

8、施工過(guò)程中基層處理不當(dāng)平整偏差過(guò)大，基層表面牢固度不夠，造成保溫層與墻面脫落開(kāi)裂，以及不采用滿(mǎn)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(shì)加快蔓延現(xiàn)象。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圆粔蛞捕紩?huì)造成有機(jī)保溫層的脫落和開(kāi)裂。但是有機(jī)保溫材料的自身的諸多因素也是造成脫落開(kāi)裂的原因。1）熱熔縮與熱氧老化：聚苯保溫板的軟化點(diǎn)70100，玻化溫度80，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

9、縮與熱氧老化，造成墻面開(kāi)裂，脫落。2）熱應(yīng)力的差異導(dǎo)致的開(kāi)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·k，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 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。3）有機(jī)保溫板的低抗壓力和低抗沖擊力造成的脫層開(kāi)裂，以常用的聚苯保溫板為例，作為密度20kg/cm3的聚苯板斷裂彎曲負(fù)荷約25N（相當(dāng)于2.5kg/cm2），彎曲彎形20mm，在受到60Kpa的壓

10、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(kāi)裂脫落。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(chǎng)，保溫效果越好，兩側(cè)溫度差就越大，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(kāi)裂也就十分糾結(jié)了。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(kāi)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)。（二）無(wú)機(jī)保溫材料的性能與應(yīng)用分析：1、無(wú)機(jī)保溫材料的類(lèi)別無(wú)機(jī)保溫材料具有極好的防火

11、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(wú)機(jī)保溫材料受到了工程界的青睞，特別是高無(wú)機(jī)固量的有機(jī)保溫材料含。目前我國(guó)業(yè)已出現(xiàn)的無(wú)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：1）二氧化硅氣凝膠保溫隔熱材料：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(guò)酸堿二步法催化等多種優(yōu)化的工序，使材料的氣孔

12、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，其生產(chǎn)工藝為：硅酸鈉硫酸+助劑有機(jī)溶劑合成洗滌干燥予處理噴霧干燥二氧化硅氣凝膠 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），在600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(guò)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。2）硅鎂防火保溫板：該材料是以鎂水泥為膠凝材料，

13、以硅灰石粉、粉煤灰、玻化微珠、阻燃有機(jī)發(fā)泡顆粒材料為防火輕質(zhì)填料、外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）常壓下固結(jié)，形成的防火保溫板稱(chēng)為硅鎂防火保溫板，其性能為：硅鎂防火保溫板性能（表3）項(xiàng)目性能指標(biāo)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)密度kg/m3250±50GB/T5486抗壓強(qiáng)度MPA0.5-1.0GB/T5486導(dǎo)熱系數(shù)W/M.K0.07-0.05GB/T10294拉拔力MPA0.2GBJ144吸水率10JC/T647蓄熱系數(shù)W/M.K1.2JC/T283軟化系數(shù)0.80GB/T11969燃燒性能不低于A2級(jí)GB/T14402放射性核素限量

14、內(nèi)照射指數(shù) IRa1.0外照射指數(shù) Ir1.0GB6566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(guò)程無(wú)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(guò)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(wú)機(jī)保溫材料。它具有防潮、防火、防腐的作用，同時(shí)具有長(zhǎng)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

15、密度kg/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(guò)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·K蓄熱系數(shù)W/M·K平面抗拉強(qiáng)度MPA吸

16、水率V/V燃燒性能性能指標(biāo)2800.08-0.101.40.258A級(jí)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(guò)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(guó)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?、性能?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項(xiàng)目密度Kg/m3導(dǎo)熱系數(shù)w/m·k抗壓強(qiáng)度MPA抗折強(qiáng)度

17、MPA線(xiàn)收縮率%質(zhì)量含水率%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(wú)機(jī)質(zhì)纖維，其礦棉和巖棉屬同一類(lèi)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(zhǎng)效保溫、隔熱、吸聲的優(yōu)良材料。做為保溫材料必需加入樹(shù)脂粘結(jié)劑（多是酚醛樹(shù)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/m3導(dǎo)熱率w/m·k燃燒性能纖維直徑m纖維軟化溫度吸濕率%酸度系數(shù)憎水

18、率%樹(shù)脂含量%渣球含量%性能指標(biāo)80-2000.025-0.035A1級(jí)4-7900-1000<52.2-2.5>983_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(shù)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

19、干、固化、毯板定型，然后按尺寸縱橫切裁，形成玻璃棉毯和玻璃棉板。其性能見(jiàn)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m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性能指標(biāo)80，9，12013.00.047±12不燃400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(xiàn)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(duì)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

20、切纖維和防水劑<防水粉或有機(jī)硅，聚合物乳液>，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：2Al+6Ca(OH)2 6CaO·Al2O3 ·3H2O + 3H2H2O2 O H 2H2O+O2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(wú)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(guò)程中，作為化學(xué)發(fā)泡劑還可采用Zn粉、Na2O3、CaC2、CO（NH2）

21、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)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)度不高和收縮率較高、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

22、9所示：發(fā)泡水泥板的性能指標(biāo)表9項(xiàng)目單位性能指標(biāo)試驗(yàn)方法型型干密度Kg/m3300250GB/T5486導(dǎo)熱系數(shù)W/M.K0.080.06GB/T10294抗壓強(qiáng)度MPA0.500.40GB/T5486抗拉強(qiáng)度MPA0.130.13JGJ144吸水率（V/V）%10.010.0浸水3小時(shí)干燥收縮值Mm/m0.800.80GB/T11969快速法碳化系數(shù)0.800.80GB/T11969軟化系數(shù)0.800.80JGJ547）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

23、。在我國(guó)由于生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)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(chǎng)，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/m3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(lèi)保溫材料通常加入阻燃劑通過(guò)降低起燃和降低燃燒敏感性，來(lái)提高材料的耐燃性。阻燃劑分為有機(jī)和無(wú)機(jī)兩大類(lèi)。有機(jī)類(lèi)的含鹵化合物阻燃劑有：六溴苯、六溴苯十二烷、四溴乙

24、烷、十二溴苯醚、四溴雙酚A、四溴苯酐、四氯苯酐、氯橋酸酐等。這些物質(zhì)均是對(duì)環(huán)境、人類(lèi)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(wú)機(jī)類(lèi)阻燃材料。性能優(yōu)良的無(wú)機(jī)阻燃劑有：A：石墨：是碳的結(jié)晶體，本身可耐3000以上的高溫，在600700時(shí)遇氧可緩慢分解出二氧化碳起到阻燃、滅火作用。市場(chǎng)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，是無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)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(duì)其所產(chǎn)生的可燃性氣體的冷卻作用。分

25、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Al2O3·3H2O，它們組成中的結(jié)晶水含量占34%，在200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(wú)機(jī)型阻燃劑可在保溫材料加工過(guò)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1015%。2）有機(jī)無(wú)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。而無(wú)機(jī)保溫材料具有耐高溫，防火性能；抗壓

26、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(zhǎng)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38mm。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(xiàn)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(chǔ)存、運(yùn)輸過(guò)程中的防火，破損的安全性。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

27、著力。物理共混復(fù)合：將有機(jī)類(lèi)保溫材料與無(wú)機(jī)類(lèi)膠凝材料進(jìn)行共混，使其有機(jī)材料能被不燃，防火的無(wú)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(wú)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912kg/m3，與無(wú)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(rùn)性，提高與無(wú)機(jī)材料的粘接力和包覆力，為達(dá)到此目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

28、酸乳液，聚乙烯醇乳液，加量相當(dāng)于膠凝材料重的26%，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(rùn)性，加入混合后隨著水化干燥過(guò)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(kāi)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(wèn)題以及有機(jī)保溫材料自身的問(wèn)題，會(huì)致使外墻外保溫造成空鼓、開(kāi)裂、脫落現(xiàn)象。為此如何使包覆有機(jī)保溫層的無(wú)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

29、粘接而形成一體，而且是通過(guò)無(wú)機(jī)面層膠凝料部分穿透有機(jī)保溫層形成線(xiàn)柱體將兩面層連接起來(lái)，如圖4所示：這種稱(chēng)謂構(gòu)造型有機(jī)無(wú)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(xiàn)上形成產(chǎn)品，該類(lèi)型復(fù)合保溫板除了擁有結(jié)構(gòu)復(fù)合保溫的有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合功能外，再就是通過(guò)構(gòu)造型連接柱，把兩面的無(wú)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(jí)燃燒性能，將EPS有機(jī)芯層更改為EPS顆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

30、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(wèn)題，將巖棉豎向擱置，采取如圖4所示的構(gòu)造型，無(wú)機(jī)無(wú)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(wú)機(jī)泡沫保溫板的防水問(wèn)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(chǔ)水性致使無(wú)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1240.8的環(huán)境下為0.651w/m·k，要使無(wú)機(jī)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(wú)機(jī)

31、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?chē)娡炕蚪n的防水劑有無(wú)機(jī)類(lèi)和有機(jī)類(lèi)且品種不少，有機(jī)類(lèi)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(wú)機(jī)類(lèi)有：HM1500無(wú)機(jī)水性水泥密封防水劑；無(wú)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)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(wú)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

32、止水浸入。當(dāng)保溫材料產(chǎn)生潮氣又可通過(guò)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） 組成組成量 甲基硅酸NaOH乙醇（99%）水備注重 量 份180.5194.562.5752030250甲基硅醇鈉、無(wú)色透明液體，比重1.21.3，PH8.514；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(wú)機(jī)發(fā)泡體涂刷12遍即可。若進(jìn)行二次涂刷只需間隔35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：KH70000S = 1：7：0.0091（重量份）B：無(wú)機(jī)防水劑HM1500：HM1500實(shí)質(zhì)是一種催化劑，外觀為無(wú)色透明、無(wú)味、不燃、無(wú)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(lèi)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(rùn)，約經(jīng)30m