重新認識膨脹珍珠巖保溫砂漿
我國作為最大的發(fā)展中國家，節(jié)約能源已成為全社會的一項共識，尤其是建筑能，耗愈來愈受到大家的關(guān)注，各地也紛紛出臺政策，強制執(zhí)行節(jié)能建筑標準。以上海為例，目前要求所有的新建住宅和公共建筑都要達到節(jié)能50％的要求，可能在今年年底開始，上海市還要率先試行節(jié)能65％的標準。在建筑節(jié)能的實施過程中，已經(jīng)有大量的圍護結(jié)構(gòu)保溫系統(tǒng)在應用，大量新型的保溫材料在建筑上得到了應用。而原來最傳統(tǒng)的無機保溫砂漿最近重新受到了大家的關(guān)注，原因是現(xiàn)代砂漿外加劑行業(yè)的發(fā)展，提升了傳統(tǒng)產(chǎn)品的質(zhì)量，解決了過去產(chǎn)品的一些瓶頸問題，使無機保溫砂漿再次發(fā)揮出新的活力。本文主要對無機保溫砂漿中最普通的一種膨脹珍珠巖保溫砂漿作一些介紹。
何謂保溫材料？工程上對保溫材料的定義是：一般在常溫下（20℃），導熱系數(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，可以分為有機保溫材料和無機保溫材料。由于無機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，對防火等級高的建筑應優(yōu)先選擇無機保溫材料。應用無機保溫材料的保溫系統(tǒng)有很多，其中，比較熟悉的就是無機保溫砂漿。水泥膨脹珍珠巖保溫砂漿是無機保溫砂漿中較為普通的一種，可以說是一個傳統(tǒng)材料甚至是被國家列入淘汰類的落后的材料。在400kg/m3容重時，水泥膨脹珍珠巖的導熱系數(shù)為0.16W/(m.K)。在過去的一些工廠高溫養(yǎng)護池的圍護結(jié)構(gòu)保溫中被大量采用，在北方地區(qū)的屋面保溫中應用也非常廣泛。但是，由于水泥膨脹珍珠巖砂漿的強度增長較慢，一般在工廠采用蒸氣養(yǎng)護，以制品形式供應給建筑工地。當然傳統(tǒng)水泥膨脹珍珠巖的吸水率高、流動性差、強度低，它的應用也受到了極大的限制，因為保溫材料一旦吸水后其保溫性能就大大降低，并且力學性能也變差，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?；鈿ぃ鴥?nèi)部為空心結(jié)構(gòu)，其導熱系數(shù)低，強度相對較高，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)點給無機保溫砂漿帶來新的生命力，所以現(xiàn)在我們可以說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攪拌而成。膨脹珍珠巖保溫砂漿具有質(zhì)輕、導熱系數(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，施工相對簡單。但是傳統(tǒng)膨脹珍珠巖吸水率極高，耐水性差導致保溫砂漿收縮變形大，易開裂，與基層粘結(jié)強度低。同時，在拌制、運輸、停放過程中，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，導致了材料的易碎或密度穩(wěn)定性能差，更為嚴重的是，由于多孔結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)膨脹珍珠巖的吸水率相當驚人，水中浸泡2h后，其自然吸水率可達自身重量的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玻化外殼，而內(nèi)部基本為透明的空心結(jié)構(gòu)。不僅提高了強度，降低了吸水率，而且優(yōu)化了其堆積密度和導熱系數(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用使砂漿的性能得到了進一步的提高。首先是引氣劑的使用可以明顯降低新拌漿體的體積密度，減小保溫砂漿的導熱系數(shù)，使砂漿的保溫效果得到提高，而原來傳統(tǒng)保溫砂漿要降低材料的密度一般都通過降低保溫集料的密度來實現(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，并且可以達到一定的厚度，完全可以取代傳統(tǒng)找平砂漿層。在國外，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，膨脹珍珠巖保溫砂漿的導熱系數(shù)較高，和EPS板、XPS板比較確實要高很多，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熱系數(shù)在0.10W/(m.K)，而聚苯板的導熱系數(shù)在0.03～0.04W/(m.K)，聚苯顆粒保溫砂漿的導熱系數(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，因為它本體的抗壓強度只有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度可以在2.5Mpa以上，不需要額外的保護，直接就可以抹灰上墻。當然從建筑節(jié)能的趨勢來看，對墻體傳熱系數(shù)的要求會愈來愈嚴格，要求的保溫材料的性能會高，保溫材料的厚度會增加，聚苯板的優(yōu)勢會愈來愈大，但是新型膨脹珍珠巖保溫砂漿的生命力在于它不是用來取代現(xiàn)有保溫系統(tǒng)，而是一種合理的補充，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)砂漿一樣簡便的施工工藝，比較會受到大家的接受，另外相對低廉的價格，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。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到節(jié)能65％以上的要求等。
任何材料都是隨著時代的進步而發(fā)展的，我國現(xiàn)代精細化工行業(yè)的發(fā)展給建筑砂漿帶來新的外加劑產(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用的前景會更廣闊。
（中國混凝土與水泥制品網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請注明出處）
何謂保溫材料？工程上對保溫材料的定義是：一般在常溫下（20℃），導熱系數(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，可以分為有機保溫材料和無機保溫材料。由于無機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，對防火等級高的建筑應優(yōu)先選擇無機保溫材料。應用無機保溫材料的保溫系統(tǒng)有很多，其中，比較熟悉的就是無機保溫砂漿。水泥膨脹珍珠巖保溫砂漿是無機保溫砂漿中較為普通的一種，可以說是一個傳統(tǒng)材料甚至是被國家列入淘汰類的落后的材料。在400kg/m3容重時，水泥膨脹珍珠巖的導熱系數(shù)為0.16W/(m.K)。在過去的一些工廠高溫養(yǎng)護池的圍護結(jié)構(gòu)保溫中被大量采用，在北方地區(qū)的屋面保溫中應用也非常廣泛。但是，由于水泥膨脹珍珠巖砂漿的強度增長較慢，一般在工廠采用蒸氣養(yǎng)護，以制品形式供應給建筑工地。當然傳統(tǒng)水泥膨脹珍珠巖的吸水率高、流動性差、強度低，它的應用也受到了極大的限制，因為保溫材料一旦吸水后其保溫性能就大大降低，并且力學性能也變差，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?；鈿ぃ鴥?nèi)部為空心結(jié)構(gòu)，其導熱系數(shù)低，強度相對較高，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)點給無機保溫砂漿帶來新的生命力，所以現(xiàn)在我們可以說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攪拌而成。膨脹珍珠巖保溫砂漿具有質(zhì)輕、導熱系數(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，施工相對簡單。但是傳統(tǒng)膨脹珍珠巖吸水率極高，耐水性差導致保溫砂漿收縮變形大，易開裂，與基層粘結(jié)強度低。同時，在拌制、運輸、停放過程中，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，導致了材料的易碎或密度穩(wěn)定性能差，更為嚴重的是，由于多孔結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)膨脹珍珠巖的吸水率相當驚人，水中浸泡2h后，其自然吸水率可達自身重量的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玻化外殼，而內(nèi)部基本為透明的空心結(jié)構(gòu)。不僅提高了強度，降低了吸水率，而且優(yōu)化了其堆積密度和導熱系數(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用使砂漿的性能得到了進一步的提高。首先是引氣劑的使用可以明顯降低新拌漿體的體積密度，減小保溫砂漿的導熱系數(shù)，使砂漿的保溫效果得到提高，而原來傳統(tǒng)保溫砂漿要降低材料的密度一般都通過降低保溫集料的密度來實現(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，并且可以達到一定的厚度，完全可以取代傳統(tǒng)找平砂漿層。在國外，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，膨脹珍珠巖保溫砂漿的導熱系數(shù)較高，和EPS板、XPS板比較確實要高很多，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熱系數(shù)在0.10W/(m.K)，而聚苯板的導熱系數(shù)在0.03～0.04W/(m.K)，聚苯顆粒保溫砂漿的導熱系數(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，因為它本體的抗壓強度只有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度可以在2.5Mpa以上，不需要額外的保護，直接就可以抹灰上墻。當然從建筑節(jié)能的趨勢來看，對墻體傳熱系數(shù)的要求會愈來愈嚴格，要求的保溫材料的性能會高，保溫材料的厚度會增加，聚苯板的優(yōu)勢會愈來愈大，但是新型膨脹珍珠巖保溫砂漿的生命力在于它不是用來取代現(xiàn)有保溫系統(tǒng)，而是一種合理的補充，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)砂漿一樣簡便的施工工藝，比較會受到大家的接受，另外相對低廉的價格，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。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到節(jié)能65％以上的要求等。
任何材料都是隨著時代的進步而發(fā)展的，我國現(xiàn)代精細化工行業(yè)的發(fā)展給建筑砂漿帶來新的外加劑產(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用的前景會更廣闊。
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