重新認(rèn)識(shí)膨脹珍珠巖保溫砂漿
何謂保溫材料?工程上對(duì)保溫材料的定義是:一般在常溫下(20℃),導(dǎo)熱系數(shù)小于0.23W/(m.K)的材料通稱為保溫材料。保溫材料的分類方法有很多種,按材質(zhì)分類,可以分為有機(jī)保溫材料和無(wú)機(jī)保溫材料。由于無(wú)機(jī)保溫材料一般為不燃性材料,防火性能優(yōu)良,在公共建筑以及高層建筑中,對(duì)防火等級(jí)高的建筑應(yīng)優(yōu)先選擇無(wú)機(jī)保溫材料。應(yīng)用無(wú)機(jī)保溫材料的保溫系統(tǒng)有很多,其中,比較熟悉的就是無(wú)機(jī)保溫砂漿。水泥膨脹珍珠巖保溫砂漿是無(wú)機(jī)保溫砂漿中較為普通的一種,可以說(shuō)是一個(gè)傳統(tǒng)材料甚至是被國(guó)家列入淘汰類的落后的材料。在400kg/m3容重時(shí),水泥膨脹珍珠巖的導(dǎo)熱系數(shù)為0.16W/(m.K)。在過(guò)去的一些工廠高溫養(yǎng)護(hù)池的圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫中被大量采用,在北方地區(qū)的屋面保溫中應(yīng)用也非常廣泛。但是,由于水泥膨脹珍珠巖砂漿的強(qiáng)度增長(zhǎng)較慢,一般在工廠采用蒸氣養(yǎng)護(hù),以制品形式供應(yīng)給建筑工地。當(dāng)然傳統(tǒng)水泥膨脹珍珠巖的吸水率高、流動(dòng)性差、強(qiáng)度低,它的應(yīng)用也受到了極大的限制,因?yàn)楸夭牧弦坏┪笃浔匦阅芫痛蟠蠼档?,并且力學(xué)性能也變差,前幾年被建設(shè)部列為淘汰類產(chǎn)品。而同樣的膨脹珍珠巖原料,經(jīng)過(guò)現(xiàn)代加工技術(shù)后,完全變成了一種新的材料,可以克服其吸水率過(guò)高又不犧牲其多孔特性,我們稱為閉孔珍珠巖。閉孔珍珠巖顆粒表面形成連續(xù)的?;鈿?,而內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu),其導(dǎo)熱系數(shù)低,強(qiáng)度相對(duì)較高,并且大幅降低了吸水率,配制的砂漿可施工性好,完全可以采用傳統(tǒng)抹灰工藝,這些優(yōu)點(diǎn)給無(wú)機(jī)保溫砂漿帶來(lái)新的生命力,所以現(xiàn)在我們可以說(shuō)膨脹珍珠巖保溫砂漿是一種新型的保溫材料。
傳統(tǒng)膨脹珍珠巖保溫砂漿是以膨脹珍珠巖為集料,以水泥、石膏等為膠凝材料,摻入適量的外加劑和水?dāng)嚢瓒伞E蛎浾渲閹r保溫砂漿具有質(zhì)輕、導(dǎo)熱系數(shù)小等特性。它主要用于大面積保溫工程,如屋面、樓地面等。也可應(yīng)用于舊房屋和新建房屋的內(nèi)墻抹面,構(gòu)成保溫墻體,并能減小噪音,降低混響,提高音質(zhì),降低建筑物自重。膨脹珍珠巖保溫砂漿作為一種墻體抹灰材料,具有良好的保溫性能,施工相對(duì)簡(jiǎn)單。但是傳統(tǒng)膨脹珍珠巖吸水率極高,耐水性差導(dǎo)致保溫砂漿收縮變形大,易開裂,與基層粘結(jié)強(qiáng)度低。同時(shí),在拌制、運(yùn)輸、停放過(guò)程中,膨脹珍珠巖保溫砂漿易出現(xiàn)分層、離析、泌水現(xiàn)象,施工性能差,并影響硬化后保溫砂漿的技術(shù)性能。
傳統(tǒng)膨脹珍珠巖為一種外形極不規(guī)則,表面有著許多孔洞、裂縫、凹凸不平和表面不相連貫的粒狀產(chǎn)品。正是由于上述結(jié)構(gòu)特征,導(dǎo)致了材料的易碎或密度穩(wěn)定性能差,更為嚴(yán)重的是,由于多孔結(jié)構(gòu),傳統(tǒng)膨脹珍珠巖的吸水率相當(dāng)驚人,水中浸泡2h后,其自然吸水率可達(dá)自身重量的500%。
新型閉孔珍珠巖外形比較規(guī)則,呈微球形,顆粒有著連續(xù)和比較平滑的表面,孔隙封閉,無(wú)裂紋和凹凸棱角之處。顯微鏡下觀察,每一顆粒都有著完整的?;鈿?,而內(nèi)部基本為透明的空心結(jié)構(gòu)。不僅提高了強(qiáng)度,降低了吸水率,而且優(yōu)化了其堆積密度和導(dǎo)熱系數(shù)等性能。
新型膨脹珍珠巖保溫砂漿除了采用閉孔珍珠巖作為集料外,大量新型砂漿外加劑的應(yīng)用使砂漿的性能得到了進(jìn)一步的提高。首先是引氣劑的使用可以明顯降低新拌漿體的體積密度,減小保溫砂漿的導(dǎo)熱系數(shù),使砂漿的保溫效果得到提高,而原來(lái)傳統(tǒng)保溫砂漿要降低材料的密度一般都通過(guò)降低保溫集料的密度來(lái)實(shí)現(xiàn),從而影響了砂漿的其它性能。另外可再分散膠粉、纖維素醚、淀粉醚、表面活性劑、憎水劑等大量新外加劑的使用,完全改善了新型膨脹珍珠巖保溫砂漿的施工性能、物理力學(xué)性能,使這種砂漿的施工變得和傳統(tǒng)砂漿一樣方便,并且可以達(dá)到一定的厚度,完全可以取代傳統(tǒng)找平砂漿層。在國(guó)外,很多住宅的室內(nèi)找平砂漿都采用輕質(zhì)抹灰砂漿。有人說(shuō),膨脹珍珠巖保溫砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)較高,和EPS板、XPS板比較確實(shí)要高很多,一般我們現(xiàn)在推薦用于替代傳統(tǒng)找平砂漿的保溫砂漿導(dǎo)熱系數(shù)在0.10W/(m.K),而聚苯板的導(dǎo)熱系數(shù)在0.03~0.04W/(m.K),聚苯顆粒保溫砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)在0.06W/(m.K),但是聚苯板需要抹面砂漿在表面作加固層,聚苯顆粒砂漿也需要抗裂砂漿作保護(hù),因?yàn)樗倔w的抗壓強(qiáng)度只有0.2Mpa,太低了一些,施工比較困難。新型的膨脹珍珠巖保溫砂漿強(qiáng)度可以在2.5Mpa以上,不需要額外的保護(hù),直接就可以抹灰上墻。當(dāng)然從建筑節(jié)能的趨勢(shì)來(lái)看,對(duì)墻體傳熱系數(shù)的要求會(huì)愈來(lái)愈嚴(yán)格,要求的保溫材料的性能會(huì)高,保溫材料的厚度會(huì)增加,聚苯板的優(yōu)勢(shì)會(huì)愈來(lái)愈大,但是新型膨脹珍珠巖保溫砂漿的生命力在于它不是用來(lái)取代現(xiàn)有保溫系統(tǒng),而是一種合理的補(bǔ)充,在一些高層輕質(zhì)填充墻的內(nèi)部或外部代替?zhèn)鹘y(tǒng)找平砂漿,可明顯增加墻體的熱阻,降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),在夏熱冬冷地區(qū)或夏熱冬暖地區(qū)有廣泛的應(yīng)用前景。在新農(nóng)村住宅的建設(shè)中,由于其和傳統(tǒng)砂漿一樣簡(jiǎn)便的施工工藝,比較會(huì)受到大家的接受,另外相對(duì)低廉的價(jià)格,出色的防火性能,和建筑物一樣的壽命,都是非常明顯的特點(diǎn)。但是,這種保溫砂漿也有自己的局限性,施工厚度不能太大,自然干燥比較慢,對(duì)墻體傳熱系數(shù)的降低有一定的局限,不可能單用一種保溫形式就可以達(dá)到節(jié)能65%以上的要求等。
任何材料都是隨著時(shí)代的進(jìn)步而發(fā)展的,我國(guó)現(xiàn)代精細(xì)化工行業(yè)的發(fā)展給建筑砂漿帶來(lái)新的外加劑產(chǎn)品。相信隨著科技的不斷發(fā)展,新型膨脹珍珠巖保溫砂漿的應(yīng)用的前景會(huì)更廣闊。
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