新型膨脹珍珠巖在外保溫系統(tǒng)中的應(yīng)用
一、珍珠巖概述
珍珠巖是一種火山噴發(fā)時(shí)在一定條件下形成的酸性玻璃質(zhì)熔巖,在瞬間高溫下,礦砂內(nèi)部結(jié)晶水汽化產(chǎn)生膨脹力,將熔融狀態(tài)下的珍珠巖礦砂顆粒瞬時(shí)膨脹,經(jīng)冷卻后形成多孔輕質(zhì)白色顆粒,性能十分穩(wěn)定,具有很好的絕熱防火性能,是一種很好的無(wú)機(jī)輕質(zhì)絕熱材料,可廣泛用于冶金、化工、制冷、建材等諸多行業(yè)。
1924年德國(guó)首先在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)珍珠巖在高溫條件下具有膨脹性;1940年美國(guó)在內(nèi)華達(dá)州開始生產(chǎn)膨脹珍珠巖作砂漿骨料。1969年我國(guó)珍珠巖工業(yè)開始規(guī)模化生產(chǎn),由于我國(guó)珍珠巖資源豐富、分布面廣、品位又高,因而在不到20年的時(shí)間里,全國(guó)珍珠巖礦企業(yè)已達(dá)到了千余家。
國(guó)外的外墻保溫工程使用最多的是發(fā)泡聚苯板薄板抹面外保溫系統(tǒng),其他應(yīng)用的技術(shù)還有玻璃棉外保溫系統(tǒng)、巖棉外保溫系統(tǒng)、聚氨酯外保溫系統(tǒng)和珍珠巖保溫系統(tǒng)。我國(guó)在上世紀(jì)80年代中期開始研究外保溫技術(shù),有珍珠巖、復(fù)合硅酸鹽、海泡石或有機(jī)硅復(fù)合的各種外墻保溫沙漿,并于90年代初應(yīng)用于北方寒冷地區(qū)的節(jié)能建筑。
二、膨脹珍珠巖在建筑節(jié)能中的應(yīng)用
膨脹珍珠巖是一種傳統(tǒng)的建筑保溫材料,應(yīng)用非常廣泛。上個(gè)世紀(jì),由于膨脹珍珠巖吸水率較高,在墻體溫度變化時(shí),珍珠巖因吸水膨脹產(chǎn)生鼓泡開裂現(xiàn)象,降低了材料的保溫性能。另外,由于珍珠巖保溫材料多出于珍珠巖與水泥結(jié)合體,就出現(xiàn)了難以解決的強(qiáng)度與導(dǎo)熱系數(shù)的矛盾,這給其作為建筑保溫材料帶來(lái)了致命的缺陷。這種不盡人意之處招致了國(guó)家建設(shè)部下文限制使用膨脹珍珠巖作為內(nèi)保溫漿料的厄運(yùn)。
近年來(lái),黨中央國(guó)務(wù)院高度重視發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和建設(shè)節(jié)約型社會(huì)。近年來(lái),我國(guó)大力發(fā)展節(jié)能省地型住宅,全面推廣和普及節(jié)能技術(shù),我國(guó)對(duì)保溫材料的研究力度加大,珍珠巖的保溫性能研究終于獲得了重大突破。
我國(guó)珍珠巖行業(yè)的科研人員經(jīng)過幾年的科研攻關(guān),對(duì)膨脹珍珠巖進(jìn)行科研攻關(guān),先后研制成功了閉孔珍珠巖和?;⒅?。
閉孔珍珠巖加工工藝是采用電爐加熱的方式,通過對(duì)珍珠巖礦砂的梯度加熱和滯空時(shí)間的精確控制,使產(chǎn)品表面溶融,氣孔封閉,內(nèi)部保持蜂窩狀結(jié)構(gòu)不變。閉孔珍珠巖克服了傳統(tǒng)膨脹珍珠巖吸水率大、強(qiáng)度低、流動(dòng)性差的特點(diǎn),延伸了膨脹珍珠巖的應(yīng)用領(lǐng)域,最終形成了規(guī)模化生產(chǎn)。
玻化微珠,是一種無(wú)機(jī)玻璃質(zhì)礦物材料,經(jīng)過特殊生產(chǎn)工藝技術(shù)加工而成,呈不規(guī)則球狀體顆粒,內(nèi)部多孔空腔結(jié)構(gòu),表面?;忾],光澤平滑,理化性能穩(wěn)定,具有質(zhì)輕、絕熱、防火、耐高低溫、抗老化、吸水率小等優(yōu)異特性,可替代粉煤灰漂珠、玻璃微珠、膨脹珍珠巖、聚苯顆粒等諸多傳統(tǒng)輕質(zhì)骨料在不同制品中的應(yīng)用,是一種環(huán)保型高性能新型無(wú)機(jī)輕質(zhì)絕熱材料。從以下產(chǎn)品主要性能對(duì)照,我們就可以根據(jù)不同理化性能分別加以應(yīng)用。
閉孔珍珠巖和玻化微珠不但具有珍珠巖具有的重量輕、穩(wěn)定抗老化、防火、綠色環(huán)保等特點(diǎn),又克服了一般珍珠巖導(dǎo)熱系數(shù)高的弊端,是理想的外墻保溫系統(tǒng)的輕質(zhì)骨料。
三、新型膨脹珍珠巖外墻外保溫系統(tǒng)
經(jīng)過對(duì)多年來(lái)膨脹珍珠巖內(nèi)外墻保溫砂漿的分析研究,我國(guó)研制開發(fā)了新型膨脹珍珠巖外墻外保溫系統(tǒng),并在北京、上海、武漢等地用于建筑工程。新型膨脹珍珠巖外墻外保溫系統(tǒng)是由與基礎(chǔ)墻體相粘接的保溫界面層、珍珠巖骨料層、表面抗裂層組成的復(fù)合保溫系統(tǒng)。粘接保溫界面層漿料采用無(wú)機(jī)材料和有機(jī)添加劑合成,用噴槍在基礎(chǔ)墻體上噴涂1cm,與基礎(chǔ)墻體形成一體。
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同時(shí)粘接保溫界面具有一定的彈性,以保持與基礎(chǔ)墻體的穩(wěn)定性。中間珍珠巖骨料層由閉孔珍珠巖或?;⒅榕c無(wú)機(jī)材料和有機(jī)添加劑合成,由人工披涂在中間層。最后,可用噴槍噴涂外層抗裂層。
這種新型珍珠巖外墻保溫系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)新型珍珠巖外墻保溫系統(tǒng)由三層結(jié)構(gòu)形成,保溫系統(tǒng)與基礎(chǔ)墻體形成一體,具有較高的附著力、粘合力和柔韌性,能適應(yīng)基礎(chǔ)墻體內(nèi)應(yīng)力的運(yùn)動(dòng),避免了因內(nèi)外溫差變化或因起鼓開裂造成保溫系統(tǒng)脫落傷人等嚴(yán)重事故,提高了外墻外保溫系統(tǒng)的抗風(fēng)能力,減少了大風(fēng)對(duì)高層建筑外墻外保溫系統(tǒng)的破壞。
(2)由于珍珠巖外墻保溫系統(tǒng)用了無(wú)機(jī)復(fù)合材料與有機(jī)添加劑為漿料載體,其本身有一定的彈性成分,加上釉化后的閉孔珍珠巖或?;⒅椴粌H有一定的強(qiáng)度,而且又有一定的柔韌性,因此不會(huì)出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象和空鼓現(xiàn)象。
(3)由于閉孔珍珠巖和?;⒅槭窃趥鹘y(tǒng)膨脹珍珠巖基礎(chǔ)上進(jìn)行物理釉化,降低了導(dǎo)熱系數(shù),在外墻保溫系統(tǒng)中采用了低密度無(wú)機(jī)材料和有機(jī)添加劑,提高了新型珍珠巖保溫系統(tǒng)的保溫性能。閉孔珍珠巖和?;⒅槿葜剌p、吸水率低、不易粉化,在料漿攪拌中體積收失率小。產(chǎn)品物理性能穩(wěn)定,避免了如聚苯顆粒等有機(jī)材料在高溫下產(chǎn)生有害氣體和抗老化耐候性差、施工中反彈性大等缺陷。所以新型珍珠巖骨料層保溫性好,穩(wěn)定性強(qiáng)。
(4)由于珍珠巖骨料是經(jīng)過1200℃高溫膨脹形成,所以具有天然的防火性能,不需要添加任何防火劑就可以保證了高層建筑外保溫層的安全性。
(5)膨脹珍珠巖是酸性火山玻璃質(zhì)熔巖,它具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和特征,無(wú)毒、無(wú)味,是天然的綠色環(huán)保材料。膨脹珍珠巖的物理性能穩(wěn)定,即便是在高溫環(huán)境下也不會(huì)排放出有害氣體,不會(huì)出現(xiàn)老化及耐候性差的問題,不會(huì)對(duì)城市空氣造成污染,符合現(xiàn)代人對(duì)家居環(huán)保的要求,也符合綠色消費(fèi)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。新型珍珠巖外墻保溫系統(tǒng)項(xiàng)目不僅具有重大的經(jīng)濟(jì)意義,而且具有重大社會(huì)效益。
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