重新認(rèn)識(shí)膨脹珍珠巖保溫砂漿
我國(guó)作為最大的發(fā)展中國(guó)家，節(jié)約能源已成為全社會(huì)的一項(xiàng)共識(shí)，尤其是建筑能，耗愈來(lái)愈受到大家的關(guān)注，各地也紛紛出臺(tái)政策，強(qiáng)制執(zhí)行節(jié)能建筑標(biāo)準(zhǔn)。以上海為例，目前要求所有的新建住宅和公共建筑都要達(dá)到節(jié)能50％的要求，可能在今年年底開(kāi)始，上海市還要率先試行節(jié)能65％的標(biāo)準(zhǔn)。在建筑節(jié)能的實(shí)施過(guò)程中，已經(jīng)有大量的圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫系統(tǒng)在應(yīng)用，大量新型的保溫材料在建筑上得到了應(yīng)用。而原來(lái)最傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)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(guò)去產(chǎn)品的一些瓶頸問(wèn)題，使無(wú)機(jī)保溫砂漿再次發(fā)揮出新的活力。本文主要對(duì)無(wú)機(jī)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(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停⑶伊W(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)的玻化外殼，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?。膨脹珍珠巖保溫砂漿具有質(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(kāi)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(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。
（中國(guó)混凝土與水泥制品網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處）
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停⑶伊W(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)的玻化外殼，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?。膨脹珍珠巖保溫砂漿具有質(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(kāi)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(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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