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我國保溫材料現(xiàn)狀及發(fā)展
[論文關(guān)鍵詞]保溫材料；復(fù)合；綠色環(huán)保
[論文摘要]文章根據(jù)我國主要保溫材料的應(yīng)用，分析其各自特點(diǎn)，結(jié)合國外保溫材料的發(fā)展現(xiàn)狀，分析今后我國保溫材料的發(fā)展。
一、概述
據(jù)有關(guān)部門估計，我國每年城鄉(xiāng)新建房屋建筑面積近20億平方米，其中80％以上為高能耗建筑；既有建筑近400億平方米，95％以上是高能耗建筑。目前我國單位建筑面積能耗是發(fā)達(dá)國家的2－3倍以上。據(jù)建設(shè)部預(yù)測，未來10年我國建筑業(yè)發(fā)展速度仍會高于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度，其中住宅建設(shè)也將處于增長型發(fā)展時期。預(yù)計“十一五”期間，全社會房屋竣工面積將達(dá)到90億平方米，其中新建住宅將達(dá)到60億平方米以上。按照《建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)》要求，如此巨大的建筑工程量，將帶動建筑保溫材料市場的蓬勃發(fā)展。
目前，我國用于建筑外保溫的節(jié)能材料種類較多，主要有：巖物棉板、聚苯乙烯泡沫塑料板、發(fā)泡水泥、新型膨脹珍珠巖保溫系統(tǒng)、聚苯顆粒保溫料漿等。由于我國各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源分布不平衡，導(dǎo)致以上保溫材料在我國不同地區(qū)有不同程度的應(yīng)用。我國的保溫材料市場還普遍存在技術(shù)水平低、低檔產(chǎn)品多的現(xiàn)狀。但可以看到，我國正大力發(fā)展保溫技術(shù)，研發(fā)生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品，組建專業(yè)工程隊伍進(jìn)行專業(yè)化施工，保溫材料及技術(shù)正逐漸向高效率、高性能、高環(huán)保的方向發(fā)展。以下先介紹現(xiàn)今我國正不同程度應(yīng)用的各類保溫材料。
二、我國保溫材料簡介
(一)礦物棉
巖(礦)棉和玻璃棉有時統(tǒng)稱為礦物棉，它們都屬于無機(jī)材料。巖棉是一種來自天然礦物、無毒無害的綠色產(chǎn)品。其防火性能好、耐久性好，能夠做到與結(jié)構(gòu)壽命同步，價格較低，在滿足保溫隔熱性能的同時還能夠具有一定的隔聲效果。但巖棉的質(zhì)量優(yōu)劣相差很大，保溫性能好的密度低，其抗拉強(qiáng)度也低，耐久性比較差。玻璃棉與巖棉在性能上有很多相似之處，其手感好于巖棉，可改善工人的勞動條件，但價格較巖棉為高。
(二)聚苯乙烯泡沫塑料板
聚苯乙烯泡沫塑料板是以聚苯乙烯樹脂為主要原料，經(jīng)發(fā)泡劑發(fā)泡而制成的內(nèi)部具有無數(shù)封閉微孔的材料。其表觀密度小、導(dǎo)熱系數(shù)小、吸水率低、隔音性能好、機(jī)械強(qiáng)度高而且尺寸精度高、結(jié)構(gòu)均勻，主要應(yīng)用有聚苯板、鋼絲網(wǎng)架夾芯復(fù)合內(nèi)外墻板、金屬復(fù)合夾芯板。雖然聚苯板作為保溫材料在使用中具有良好的保溫效果，但由于板材的特點(diǎn)使得聚苯板在施工中與主體連接時是以點(diǎn)固定為主、面固定為輔，板材之間要進(jìn)行必要拼接、黏結(jié)，不適應(yīng)外形較復(fù)雜建筑物的保溫，施工工藝較復(fù)雜、綜合成本高。同時，由于聚苯板的憎水性與常規(guī)的親水性材料不適應(yīng)，導(dǎo)致其面層以外的后續(xù)施工質(zhì)量不易保證，容易出現(xiàn)面層砂漿開裂、脫落、空鼓等質(zhì)量問題，對建筑物的外裝飾如面磚、涂料的施工構(gòu)成了很大的制約。
(三)發(fā)泡水泥
使用發(fā)泡水泥制作保溫層，用于屋面保溫和外墻保溫，與聚苯乙烯板等其他隔熱材料相比，導(dǎo)熱系數(shù)較高，但是發(fā)泡水泥與結(jié)構(gòu)層的附著性能較強(qiáng)，施工較方便、環(huán)保性較好。采用發(fā)泡水泥作為屋面保溫隔熱材料，使得隔熱層與樓板基面之間結(jié)合附著性能大大提高。過去大多數(shù)地暖施工中采用苯板做隔熱層，不能與原基面很好地結(jié)合，更沒有有效的附著力，造成脫層、空鼓、龜裂等。采用發(fā)泡水泥體作為保溫隔熱層，使發(fā)泡水泥隔熱層與原樓板細(xì)小凸凹不平的基面填平，并可抓實、抓牢形成強(qiáng)有力的附著性能。施工后使原有面層基本達(dá)到水平程度，給下道工序帶來方便，并可保證面層薄厚均勻的整體效果。
(四)新型膨脹珍珠巖外墻外保溫系統(tǒng)
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。上個世紀(jì)，由于膨脹珍珠巖吸水率較高，在墻體溫度變化時，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了致命的缺陷。國家建設(shè)部一度下文限制使用膨脹珍珠巖作為內(nèi)保溫漿料�？蒲腥藛T經(jīng)過幾年的科研攻關(guān)，先后成功研制了閉孔珍珠巖和玻化微珠。
閉孔珍珠巖加工工藝是采用電爐加熱的方式，‘通過對珍珠巖礦砂的梯度加熱和滯空時間的精確控制，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、流動性差的特點(diǎn)，延伸了膨脹珍珠巖的應(yīng)用領(lǐng)域。
玻化微珠，是一種無機(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)，表面玻化封閉，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)保型高性能新型無機(jī)輕質(zhì)絕熱材料。從以下產(chǎn)品主要性能對照，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�；⒅椴坏哂姓渲閹r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。
經(jīng)過多年來對膨脹珍珠巖內(nèi)外墻保溫砂漿的分析研究，我國研制開發(fā)了新型膨脹珍珠巖外墻外保溫系統(tǒng)。新型膨脹珍珠巖外墻外保溫系統(tǒng)是由與基礎(chǔ)墻體相黏接的保溫界面層、珍珠巖骨料層、表面抗裂層組成的復(fù)合保溫系統(tǒng)。黏接保溫界面層漿料采用無機(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厚，與基礎(chǔ)墻體形成一體。同時黏接保溫界面層具有一定的彈性，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。這種保溫體系具有抗風(fēng)強(qiáng)、抗裂性好、保溫性好、防火性好、耐老化等優(yōu)點(diǎn)。
(五)聚苯顆粒保溫料漿
聚苯顆粒保溫料漿是由聚苯顆粒和保溫膠粉料分別按配比包裝組成。膠粉料采用預(yù)混干拌技術(shù)在工廠將水泥與高分子材料、引氣劑等各種添加劑混均后包裝，使用時按配比加水在攪拌機(jī)中攪拌成漿體后再加入聚苯顆粒，充分?jǐn)嚢韬笮纬伤苄粤己玫母酄铙w，將其抹于墻體干燥后便形成保溫性能優(yōu)良的隔熱層。此種材料施工方便，保溫性能良好。其中聚苯顆�？梢圆捎霉I(yè)品，也可以采用廢舊聚苯保溫板經(jīng)機(jī)械破碎后的顆粒，這對于防止白色污染、保護(hù)環(huán)境十分有益。但此種保溫材料吸水率較其他材料高，使用時必須加做抗裂防水層。抗裂防水保護(hù)層材料由抗裂水泥砂漿復(fù)合玻纖網(wǎng)組成，可長期有效控制防護(hù)層裂縫的產(chǎn)生。聚苯顆粒保溫料漿可以克服板材類的不足，因此它構(gòu)成了建筑保溫隔熱材料的重要組成部分。
三、我國保溫材料的發(fā)展
以上保溫材料在我國建筑保溫施工中都有不同程度的應(yīng)用，因為我國幅員遼闊，保溫原材料分別不均，生產(chǎn)力發(fā)展不平衡，在選擇保溫材料時，各地都有不同的考慮。但就其綜合性能來講，聚苯乙烯泡沫塑料板的應(yīng)用較廣，它保溫效果好、成本低，但施工性能差、強(qiáng)度低、與基體結(jié)合不牢的缺點(diǎn)突出，該材料仍有待提高。作為新型復(fù)合保溫材料的代表，聚苯顆粒保溫料漿正得到不斷的推廣和應(yīng)用，它結(jié)合了水泥的施工優(yōu)點(diǎn)和高分子材料的保溫優(yōu)點(diǎn)，再配以引氣劑、憎水劑等外加劑，綜合性能尤為突出，應(yīng)用前景非常廣闊。目前，發(fā)達(dá)國家在漿體保溫材料研制開發(fā)方面，以輕質(zhì)多功能復(fù)合漿體保溫材料為主。此類漿體保溫材料的各項性能較傳統(tǒng)漿體保溫材料明顯提高，如具有較低的導(dǎo)熱系數(shù)和良好的使用安全性及耐久性等。同時，這類復(fù)合漿體保溫材料又具有優(yōu)異的功能性，如無氟里昂阻燃型聚氨酯泡沫復(fù)合漿體保溫材料、超輕質(zhì)全憎水硅酸鈣漿體保溫材料等，可以滿足不同使用條件的要求。此外，國外非常重視保溫材料工業(yè)的環(huán)保問題，積極發(fā)展“綠色”保溫材料制品，從原材料準(zhǔn)備(開采或運(yùn)輸)、產(chǎn)品生產(chǎn)及使用，日后的處理問題，都要求最大限度地節(jié)約資源和減少對環(huán)境的危害。
四、結(jié)語
隨著國際保溫建材的發(fā)展，我國保溫材料的發(fā)展應(yīng)綜合考慮相關(guān)因素，如經(jīng)濟(jì)水平、生產(chǎn)原料、施工技術(shù)等，力求提高保溫效果，提高施工效率，減少能源消耗，減少環(huán)境污染和溫室效應(yīng)。
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