建筑用真空絕熱板材料性能測(cè)試與分析

李冠新

摘 要：真空絕熱板是由填充芯材和真空保護(hù)表層復(fù)合而成，具有良好的隔熱保溫性能及極低的導(dǎo)熱系數(shù)，在建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用。對(duì)建筑用真空絕熱板材料性能測(cè)試展開(kāi)了研究，分析了測(cè)試結(jié)果，以期為有關(guān)方面提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：真空絕熱板；材料性能；耐候性；抗拉強(qiáng)度

中圖分類號(hào)：TB34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.21.105

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑行業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一得到了迅速的發(fā)展，建筑施工材料也取得了不斷的進(jìn)步。真空絕熱板作為一種超絕熱保溫材料，具有保溫層厚度薄、體積小、質(zhì)量輕、導(dǎo)熱系數(shù)低等優(yōu)點(diǎn)，在建筑節(jié)能領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。對(duì)建筑用真空絕熱板材料性能測(cè)試展開(kāi)研究及分析具有十分重要的意義。

1 測(cè)試方案

1.1 材料和系統(tǒng)

某公司生產(chǎn)的真空絕熱板厚度為15 mm，網(wǎng)格布規(guī)格為160 g/m2。真空絕熱板系統(tǒng)從內(nèi)向外依次為混凝土基層（界面處理后）+黏結(jié)砂漿（3 mm）+真空絕熱板（600 mm×400 mm×15 mm）和抗裂防護(hù)層（5 mm），板縫寬度為15 mm。熱阻試驗(yàn)時(shí)，把真空絕熱板粘貼在厚度為10 mm的水泥纖維板上，真空絕熱板與板之間的板縫寬度為15 mm，并采用發(fā)泡聚氨酯填充。

1.2 測(cè)試方法

測(cè)試真空絕熱板的面密度、導(dǎo)熱系數(shù)、壓縮強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度等指標(biāo)。參照J(rèn)GJ 144—2004《外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行真空絕熱板外墻保溫系統(tǒng)的耐候性試驗(yàn)、抗風(fēng)荷載試驗(yàn)、抗沖擊試驗(yàn)及吸水量、熱阻和耐凍融性能試驗(yàn)。導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定用德國(guó)耐馳儀器制造有限公司產(chǎn)HFM436型熱流計(jì)法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀測(cè)定。耐候性試驗(yàn)后的拉伸黏結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)采用專用切割裝置切割。切割時(shí)，只切割到真空絕熱板膜的表面，然后采用直徑為50 mm的鐵板粘貼，待牢固后采用鉚釘拉拔儀拉拔，最后計(jì)算得出拉伸黏結(jié)強(qiáng)度。

2 測(cè)試結(jié)果與分析

2.1 真空絕熱板性能

真空絕熱板測(cè)試結(jié)果列于表1.從表1可以看出，真空絕熱板單位面積小、質(zhì)輕、導(dǎo)熱系數(shù)極低，抗拉強(qiáng)度能達(dá)到0.11 MPa，從而保證了真空絕熱板的保溫性能和力學(xué)性能。

2.2 系統(tǒng)耐候性能試驗(yàn)結(jié)果

觀察耐候試驗(yàn)后的墻體和破壞界面，記錄耐候試驗(yàn)后拉伸黏結(jié)強(qiáng)度。經(jīng)過(guò)耐候性試驗(yàn)后，墻體無(wú)空鼓、剝落、裂縫和粉化現(xiàn)象，抹面層和保溫層的拉伸黏結(jié)強(qiáng)度值為0.08 MPa。這表明，真空絕熱板薄抹灰系統(tǒng)耐候性能較好。

2.3 系統(tǒng)安全性能

抗沖擊試驗(yàn)3J級(jí)的破壞點(diǎn)數(shù)為2個(gè)，10J級(jí)破壞點(diǎn)數(shù)為6個(gè)。圖1為10J級(jí)試驗(yàn)后的破壞狀態(tài)。試驗(yàn)結(jié)果表明，該墻體可以承受3J級(jí)的破壞。當(dāng)沖擊強(qiáng)度達(dá)到10J時(shí)，墻體產(chǎn)生開(kāi)裂現(xiàn)象。系統(tǒng)抗風(fēng)壓性能達(dá)到6.3 kPa，圖2為真空絕熱板系統(tǒng)抗風(fēng)壓試驗(yàn)后的墻體。從墻體狀態(tài)來(lái)看，抗風(fēng)壓試驗(yàn)后墻體無(wú)空鼓、脫落和開(kāi)裂現(xiàn)象，表明該系統(tǒng)具備較好的抗風(fēng)壓性能。

2.4 系統(tǒng)其他性能

真空絕熱板外墻保溫系統(tǒng)吸水量、熱阻、不透水性、耐凍融性能和水蒸氣濕流密度等系統(tǒng)性能指標(biāo)列于表2.從表2可以看出，系統(tǒng)吸水量為468 kg/m2，滿足吸水量不大于1 000 kg/m2的要求。抹面層不透水，說(shuō)明抗水滲透能力較好。水蒸氣濕流密度為4.22 g/m2·h，滿足大于1.85 g/m2·h的一般要求，圖3為水蒸氣濕流密度質(zhì)量變化情況。系統(tǒng)30次循環(huán)耐凍融后無(wú)裂縫、空鼓和脫落現(xiàn)象，拉伸黏結(jié)強(qiáng)度為0.08 MPa，說(shuō)明系統(tǒng)抗凍融性能較好。系統(tǒng)熱阻為0.95 K·m2/W，理論值1.8 K·m2/W低很多，其原因可能為：①施工時(shí)的板縫較寬，且板縫填充物聚氨酯導(dǎo)熱性能比真空絕熱板好，從而在板縫位置形成“熱橋”，導(dǎo)致熱量傳遞不均勻并有損失；②熱阻試驗(yàn)時(shí)，真空絕熱板是用黏結(jié)砂漿粘貼在水泥纖維板上的，其中的黏結(jié)砂漿和水泥纖維板都含有一定的水分，從而加大了熱量的傳遞。

2.5 系統(tǒng)在工程實(shí)際中的應(yīng)用

真空絕熱板外墻保溫系統(tǒng)在工程實(shí)際中已經(jīng)得到了應(yīng)用，且該系統(tǒng)已被應(yīng)用到薄抹灰系統(tǒng)中，也可以被用于保溫裝飾板、復(fù)合預(yù)制構(gòu)件、復(fù)合砌體及幕墻系統(tǒng)工程中。應(yīng)用了真空絕熱板薄抹灰系統(tǒng)的工程已使用3年，從考察結(jié)果來(lái)看，現(xiàn)場(chǎng)未出現(xiàn)脫落、開(kāi)裂和漏水現(xiàn)象，感觀較好。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，真空絕熱板是一種高效保溫材料，其熱導(dǎo)率是常規(guī)保溫材料的1/10～1/3，具有環(huán)保、節(jié)能、高效的特點(diǎn)，且物理力學(xué)性能、耐久性能良好。因此，在建筑工程中推廣應(yīng)用真空絕熱板材料，對(duì)實(shí)現(xiàn)建筑工程節(jié)能環(huán)保的施工目標(biāo)，降低建筑工程施工能耗具有重要的實(shí)際意義。

參考文獻(xiàn)

[1]李壯賢，宋永兵，侯爵.真空絕熱板在建筑節(jié)能應(yīng)用中板縫熱橋影響的研究[J].門(mén)窗，2016（03）.

[2]陳清，吳和平，楊闖.表面帶凹坑的真空絕熱板性能與結(jié)構(gòu)研究[J].新型建筑材料，2016（01）.

〔編輯：劉曉芳〕