標簽： 砂漿
淺談無機隔熱保溫砂漿及其發展趨勢
建筑節能的主要途徑是采用隔熱保溫材料。我國是一個能源資源緊缺的國家，研究開發新型的隔熱保溫材料可直接取得較高的經濟效益，被認為是周期短、見效快、投資少的有效途徑。隨著建筑節能的提出，保溫砂漿的研制已受到越來越多人的重視。國外對保溫砂漿的研究有過很多報道，美國、德國等歐洲國家都已制定了相關的標準并使之實施。保溫砂漿按化學成分分為有機保溫砂漿和無機保溫砂漿。有機保溫砂漿廣泛應用于夏熱冬冷地區。從多年的使用來看，有機保溫砂漿雖然隔熱保溫性能良好，但是存在著種種弊端，比如施工和易性差、環保性差、整個體系易燃以及耐候性差、易老化、收縮開裂等。無機保溫砂漿作為目前市場上的一種新型的保溫材料，以其獨特的優越性能，解決了這些問題。有筆者認為，開發優質高效，低成本的無機保溫材料，特別是以粉煤灰為主的復合型低成本高效保溫材料，實現產業化，來代替現在的有機保溫系統，可提高建筑保溫節能效率和工藝技術水平，確保工程質量，降低成本和保護生態環境。1、 無機保溫砂漿概述無機保溫砂漿是指具有絕熱保溫性能的低密度多孔無機顆粒，粉末或短纖維為輕質骨料，合適的膠凝材料及其他多元復合外加劑，按一定比例經一定的工藝制成的保溫抹面材料，可以直接涂抹于墻體表面，它較一般抹面砂漿有質量輕、保溫隔熱等優點。無機保溫砂漿之所以具有優良的保溫隔熱效果，與其無機輕質骨料的特殊結構有密切的關系。盡管其中熱傳遞的機理非常復雜，影響的因素很多，但是可以根據熱的對流、傳導和輻射的理論進行分析。首先從熱的對流傳遞來看，無機保溫砂漿是用多孔、多纖維的無機材料作輕質骨料。這些無機保溫材料在制作過程中由于多孔或多纖維而產生的孔隙，空氣就會進入，加之自身封閉或膠凝材料對其包裹封閉，空氣在孔隙中就很難產生對流傳熱，從而對保溫隔熱產生了一定的效果。其次從熱的傳導、傳遞來看，這主要是通過無機保溫砂漿的基材和無機保溫輕質骨料內的氣體進行的?；牡膶嵯禂递^大，輕質骨料的導熱系數較小。由于大量的多孔輕質骨料均勻分布在無機保溫砂漿內，對熱傳導起了很大的阻擋作用，從而又對保溫隔熱產生了一定的效果。最后再從熱的輻射傳遞來看，雖然整個無機保溫砂漿對輻射都能夠吸收，且能夠將熱傳遞，但是由于輻射傳遞在整個熱的傳遞過程中所占比例很小，所以相對來說，熱的輻射傳遞對保溫隔熱也會有一定的效果。從以上分析可以看出，尋找一種多孔且孔徑較大封閉的無機保溫輕質骨料是影響無機保溫砂漿性能的最大因素。2、 無機保溫砂漿種類經過20多年的發展，節能保溫砂漿有了飛速發展。無機保溫砂漿作為一種新型的保溫隔熱材料，也有了一定的發展。目前，建筑工程中使用的無機保溫砂漿主要有以下幾種：膨脹珍珠巖保溫砂漿，膨脹蛭石保溫砂漿，硅酸鹽復合絕熱涂料，?；⒅楸厣皾{和復合無機保溫砂漿。2.1 傳統無機保溫砂漿膨脹珍珠巖保溫砂漿是以水泥或建筑石膏為膠凝材料，以膨脹珍珠巖為骨料，并加入少量助劑配制而成，它的性能隨膠凝材料與膨脹珍珠巖的體積配合比不同而不同，是建筑工程中使用較早的保溫砂漿。它在工廠加配制成干粉狀后袋裝，施工時按比例加水攪拌均勻即可。它可采用機械或手機方法進行噴涂。該產品與其他保溫砂漿材料相比，明顯的優勢是價廉、成本低、施工速度快，是一種競爭力很強的保溫砂漿。膨脹蛭石保溫砂漿是以膨脹蛭石為輕質骨料的一種保溫砂漿，它的性能與膨脹珍珠巖保溫砂漿差不多，但是保溫隔熱效果不如膨脹珍珠巖保溫砂漿，且吸水率較高，所以不得用于建筑屋面的保溫工程。硅酸鹽復合絕熱涂料是以硅酸鹽類纖維材料、填料、結合劑、助劑等為原料按一定配比，先將纖維松解，然后再經混合攪拌而制成的黏稠狀漿體。將其涂敷在需要絕熱的表面上，干燥后作為絕熱層，其施工方法和膨脹珍珠巖保溫砂漿基本相同。2.2 新型無機保溫砂漿?；⒅楸厣皾{是市場上剛出現的一種無機保溫砂漿。作為一種單組分的無機保溫砂漿，?；⒅楸厣皾{具有優良的保溫隔熱性能和抗老化、耐候及防火性能。其強度高，黏結性能好，無空鼓、開裂現象，現場施工加水攪拌即可使用，可直接施工于干狀墻體上。它克服了傳統的無機保溫砂漿吸水率低、易粉化、料漿攪拌過程中體積收縮率大、易造成產品后期保溫性能降低和空鼓、開裂等不足之處。復合無機保溫保砂漿也是一種新型無機保溫砂漿。它是針對傳統的單一組分保溫砂漿存在的一些不足，添加多種無機輕質骨料進行組合，再加上一些獨特的添加劑進行黏結來達到現在社會對保溫砂漿更高的要求。例如，采用優質膨脹珍珠巖顆粒和玻璃微珠復合可以消除或減少膨脹珍珠巖顆粒間的大孔隙，從而使導熱系數特別是高溫導熱系數下降。3、 無機保溫砂漿的技術特點就目前市場應用來看，無機保溫砂漿主要用于外墻保溫系統中。外墻保溫系統中的保溫材料，從原先的發泡（膨脹）聚苯板（EPS板）擴展到ZL膠粉-聚苯顆粒保溫漿料，擠塑聚苯板（XPS板），巖（礦）棉板，聚氨酯泡沫塑料，泡沫玻璃等，這些保溫材料絕大部分都是有機材料構成的，主要是由于這些特殊的有機材料導熱系數較小，且原材便宜，因此，目前被廣泛采用，但是其存在著一些難以解決的問題（比如說耐火性差，耐候性差等）。無機保溫砂漿是一種較新的保溫材料，因為尚沒有頒布國家規范及地方標準，目前主要由部分保溫行業的企業在試用推行。根據對北京，上海，山西，寧波，成都等地的試用情況來看，無機保溫砂漿有其獨特的優越性。3.1 防水阻燃安全性好無機保溫砂漿由于采用的是無機不燃顆粒，其較有機材料有不燃阻燃的性質。根據國家行業標準《外墻外保溫技術規程》防火性能的規定，無機保溫砂漿完全符合。市場上使用得最多的是EPS板、XPS板及聚苯顆粒作為保溫材料。雖然它們的保溫性能良好，但是由于采用有機材料，其防火性能就大打折扣，一旦發生火災，有機保溫材料熔化，外墻裝飾材料就會脫落，安全性差。因此，采用無機保溫砂漿在防火阻燃性方面有獨特的優勢。在我國，很多專家學者經過大量的實驗表明，隨著溫度升高，無機保溫砂漿的導熱系數就會升高，但不會失去保溫隔熱的效果且不易脫落，安全性較好。3.2物理-化學穩定性好且綠色環保無公害由于采用的是無機材料作為輕質骨料，其不易與外界環境發生化學反應。其耐酸堿，耐腐蝕，不開裂，不存在老化問題，可以廣泛應用于有各種要求的建筑物上，而且其長期使用壽命完全可以達到與建筑物的使用壽命相一致。由于有機保溫材料壽命短，雖然我國規定了不低于25年的使用壽命，但對25年以后并沒有作出相關規定，當其保溫層被廢棄后，不僅難以回收利用，造成極大的資源浪費，而且嚴重污染環境，這就違背了我國提出的可持續發展的目標。無機保溫砂漿的原材料可以綜合利用我國豐富的礦產資源，能夠變廢為寶；而且生產過程中不會出現有機保溫砂漿對空氣和水的污染。在使用過程中，無機保溫砂漿無毒、無味、無放射性污染，即使是在高溫環境下也不會排出有害氣體，不會對人體有害，且不會對城市空氣造成污染，可以說是一種綠色環保材料。3.3 強度高且保溫隔熱性能好在強度方面，由于無機保溫砂漿采用的是無機材料作為輕質骨料，與膠凝材料結合較為緊密，不會產生較多的空隙，從而使其抗壓，抗拉，抗折強度較高，而且與基層黏結強度高，結構穩定，抗震性好，因此無機保溫砂漿可以代替普通的抹面砂漿進行外墻、內墻的抹面，這樣既可以達到保溫隔熱效果，又能達到墻面裝飾美化效果。在保溫隔熱方面，導熱系數是保溫材料的一個重要指標，有學者經過研究，通過改變無機保溫砂漿內各組分所占比例，其導熱系數可達到0.07W/(m.K)，而且導熱性能可以調整，適合在不同的場合使用。由于采用的是無機保溫輕質骨料，砂漿可以適合于不同的墻體基層材質，各種復雜形狀墻體的保溫，它可以全封閉，無界縫，無空腔的進行涂抹，對外墻窗戶、梁柱及空調板等易產生冷熱橋的部位有顯著效果。3.4施工簡單且經濟性好無機保溫砂漿的施工方法是從材料廠出廠的保溫砂漿干粉經過加水攪拌后就可以直接涂抹于墻面。在施工現場，其可直接涂抹在毛坯墻上，施工方法同普通的水泥砂漿相同，不需要釘錨固件，架鋼絲網，涂抹黏結劑等繁瑣的工作，因此，施工工序少，且質量穩定可靠。施工人員不需要進行特殊的培訓，可以按照施工說明進行施工操作，這樣既可以縮短施工時間，又能保證施工質量，加上其使用周期較長，減少了維護費用，從而減少建設單位和施工單位的成本。從原材料方面來說，目前市場上使用的無機保溫砂漿原材料資源豐富，生產工藝相對容易掌握，因此，價格低廉。雖然無機保溫砂漿中還加入了一定的添加劑，但總的來說，其價格較低，且制作保溫砂漿干粉的過程較為簡單，這又降低了成本。4、 無機保溫砂漿的應用狀況及發展趨勢多年來，無機保溫砂漿有了較大的發展。許多專家、學者和企業經過不斷的努力，研究出了各種規格的無機保溫砂漿來滿足不同用戶的需要。雖然國家還沒有出臺相應的規范標準，但從市場上的試用來看，其表現出了很好的技術特性及良好的市場前景。4.1無機保溫砂漿的應用狀況我國地域廣闊，南北溫差較大，由于無機保溫砂漿獨有的特點，在不同地區有不同的作用。夏冷冬冷地區，對建筑外墻保溫要求較高，普通的無機保溫砂漿很難滿足要求。由于有機保溫材料的保溫效果較好，因此，在這些地方一般采用此種材料進行外墻保溫。但是由于外墻墻體材料和混凝土梁柱的導熱系數不同，易產生冷熱橋現象，此時在梁柱外側涂抹上無機保溫砂漿可以減少冷熱橋的產生。夏熱冬冷地區是一個過渡地區，其外墻保溫要求較夏冷冬冷地區要低一些。一般情況下，無機保溫砂漿保溫隔熱性能能夠滿足國家對這個地區建筑節能的規定，再加上無機保溫砂漿施工方便、價格低廉，深受施工單位和投資方的歡迎，因此，在這個地區無機保溫砂漿運用較廣。夏熱冬熱地區屬于南方地區，由于日照時間長而且強烈，外墻保溫不宜采用有機保溫材料，在這個地區運用無機保溫砂漿主要考慮改善其保溫隔熱效果。4.2 無機保溫砂漿的發展趨勢隨著我國提出的可持續性發展的目標的實施，建筑行業是一個耗能最大的行業之一，因此，建筑節能具有深遠的意義。我國要成為經濟大國，能源問題不容忽視，無機保溫砂漿的使用一可以節省很多能源（比如電能、水能等），二可以綜合利用礦產廢渣、工業廢料。目前，無機保溫砂漿是一種較新的保溫材料，因此，難免存在著一些問題，比如材料容重稍差、保溫隔熱性能稍差、吸水率較大、和易性稍差等，筆者認為這些問題可以通過改變其組成的材料及它們之間的配比來解決，可以將單一無機保溫材料改用復合無機保溫材料來代表，達到彼此之間互補不足的效果，再添加一些特殊的添加劑會使無機保溫砂漿的整體性更好。但是總的來說，其優越性還是遠遠超過其缺陷的，無論是其保溫隔熱性能，還是其制作施工的可操作性；無論是生態環保，還是成本控制，隨著專家學者的不懈努力，將會優于其他保溫建材。無機隔熱保溫砂漿的成功研制，一定會產生巨大的經濟效益和社會效益。5 結語無機保溫砂漿是目前市場上的一種新型保溫材料。它較其他保溫材料起步晚，沒有相關國家規范及地方標準，但是其具有廣闊的使用前景。無機保溫砂漿的推廣，不僅要有政策法規的支持，而且要有過硬的產品和技術來保障。從目前保溫市場上看，無機保溫砂漿具有其他保溫建材沒有的優點，其在建筑節能方面的運用體現科學發展觀。當然，目前無機保溫砂漿仍然存在著一些問題，這需要我們從事節能方面工作的技術人員的共同努力，為我國的建筑節能事業作出自己應有的貢獻。
