房屋建筑保溫材料研究

趙嬌

摘要：建筑施工企業開始將高效節能建筑保溫材料應用到建筑建設中，從而使得建筑對于能源的消耗量大大減少，同時也對建筑的發展起到了積極的推動作用，實現了建筑行業的可持續發展。下面就對高效節能建筑保溫材料進行合理的研究。

關鍵詞：高效節能建筑；保溫材料；性能

一、試驗研究

1 原材料性能及作用

1.1 增強纖維。在對建筑進行施工的過程中，要盡可能的采用無機纖維，這種纖維較長而且質地比較輕，其很容易就可以被溶解，并且具有較強的穩定性和粘粘性，能夠對水分進行有效的吸收，纖維中的水分含量增多，其本身的柔軟度會得到相應的提高，而在干燥后，其又會就有較強的堅韌性。這種無幾纖維材料主要是用來對保溫材料進行骨架的構建，從而形成一個保溫材料網絡，這樣就能夠有效的提升保溫材料的抗拉伸性能以及保溫的性能。

1.2 膨脹珍珠巖。這種材料屬于一種保溫集料，其本身的質地較輕，而且在導熱系數上相對較小，并且具有一定的吸附力。通常來說，這種材料本身的松散密度在80kg/m3。

1.3 復合外加劑。采用的復合外加劑屬于一種添加劑，這種添加劑主要是由各種有機的改性材料以及無機的改性材料混合制成，將這種復合外加劑添加到保溫材料中，能夠使得保溫材料自身的膠粘性得到提高，在一定程度上，也能夠使得材料的強度得到提升，這對于纖維的疏解具有積極的影響作用。

2 生產工藝

在對高效節能建筑保溫材料進行生產的過程中，需要對該保溫材料的產品性能指標進行反復的核實，并且依據相應的性能指標，選擇適宜的生產原材料，依據各種原材料的性能和自身的作用，對原材料的實際應用量進行合理的規劃，在對原材料的實際應用量進行合理的分配后，需要進行試驗配置以及檢驗工作，同時對試配的材料進行對比分析，依據對比分析的結果來對試配的材料的原材料搭配比例進行調節，從而確定出最佳的配比比例，進而形成最為適宜的生產工藝。高效節能建筑保溫材料主要是利用機械對原材料進行拌合，采用的生產工藝為一次性生產工藝。在將各種原材料都按照相應的比例進行調配后，再依照一定的攪拌順序將其繳入到混料機中，利用混料機對原材料進行攪拌，直到攪拌均勻位置，一般來說，物料的總重量為0.5t時，則攪拌的時間則為10min。針對高效節能建筑保溫材料在進行使用以及攪拌的時候，需要在其中加入適量的水，直至將其攪拌均勻，然后再放置4分鐘左右，就可以開始使用，值得注意的是，所配置完成的料漿必須要在4h內使用完畢，不然其應用效果將大打折扣。

3 反應機理簡析

按照上述工藝生產出的混合粉料，即為成品，它可以在常溫干燥環境中長期貯存，使用時，加水拌合均勻成漿料。首先，增強纖維吸水“潤脹”，在外加劑作用下得到合理的疏解，并帶上一定的電性，互相“交聯”，在整個漿體中形成網絡結構；復合外加劑中的兩種成份可以改善案體的凝結時間、提高其早期強度，而另外一種有機物遇水后迅速溶解，形成長分子鏈，改善漿體的膠粘性。漿料被涂覆于墻表面后，被墻體吸收掉一部分水開始凝聚，強度逐漸增強，在4小時左右即可硬化到一定強度。干燥過程中，由于水分子的蒸發及低分子有機物的揮發，在保溫層中形成大量封閉的微孔，這些微小氣孔是降低材料熱導率的因素之一。

二、技術性能及應用效果

1 技術性能

就高效節能建筑保溫材料的原材料構成以及生產工藝來看，這種材料的導熱系數在0.0639W/m·k左右，而其粘結的強度則為0.208MPa。另外，其抗壓的強度以及松散容重分別為1.77MPa和580kg/m3，其偏堿性，具有較強的抗凍性能，能夠在常溫環境喜愛，保持完整性，不怕燃燒，在4h之內就能夠有效硬化，由此可以看出，高效節能建筑保溫材料具有較強的技術性能。

2 應用效果

高效節能建筑保溫材料是一種用于外墻內保溫的新型墻體材料，它可以替代原來的砂漿層，不用額外施工，其所具有的應用效果包括以下幾點：

2.1 使用高效節能建筑保溫材料后，240mm磚墻的保溫效果高于370mm磚墻+普通混合砂漿的保溫效果，接近于490mm磚墻+混合砂漿的保溫效果。

2.2 某市普遍采用的370mm磚墻+20mm混合砂漿的墻體結構，遠沒有達到《民用建筑節能設計標準》規定的近期節能標準的要求，而改用保溫砂漿層后，其節能效果高于近期節能標準。

2.3 370mm磚墻+20mm保溫砂漿層，其保溫效果超過了940磚墻的保溫效果，達到620mm普通磚墻的保溫效果。由上述分析比較可以看出，高效節能建筑保溫材料是一種很有前途的墻體保溫材料，采用它和其它砌體復合的墻體，可以大量節省粘土磚和運輸量，節約土地和生產能源，可以使墻體減薄，擴大房屋使用面積，它的研制和應用具有顯著的經濟效益和社會效益，必將為建筑節能發揮重要作用。

三、現有建筑保溫材料的分類及特點分析

1 有機建筑保溫材料

當前，常用的有機建筑保溫材料主要有膨脹聚苯板（EPS）、擠塑聚苯板（XPS）和聚氨酯類材料等。這些材料主要的特點就是高致密度、重量輕和保溫隔熱效果比較好，所以應用比較廣泛，但在實際中也暴露出諸多方面的問題，例如產生裂縫、耐久性以及防火性能差等。

裂縫是有機建筑保溫材料普遍存在的一個問題，產生的原因主要有溫度和風荷載兩個方面。就溫度來看，如果保溫層溫度超過70℃，有機建筑保溫材料極有可能產生不可逆轉的變形以至于開裂，同時，保溫層與抗裂砂漿具有明顯的導熱系數差，溫度變化的加劇如果超出抗裂砂漿承受臨界點也會造成開裂；風荷載導致開裂的主要原因在于，有機建筑保溫材料通常以點粘的方式鋪設在建筑物的表層，難以做到充實性密封，在風荷載的反復作用下，容易導致保溫層的脫落。

耐久性的問題主要是因為有機建筑保溫材料普遍具有易老化或粉化的特點，其理論壽命通常不超過30年，這與建筑的設計壽命通常為50年以上不匹配，以至于需要在中途進行保溫材料的更換，這將是一項耗資很大的工程。另外，由于當前的有機建筑保溫材料其原材料多來源于石油，所以在石油愈發匱缺的情況下，其使用也將會受到限制。

防火性能是重點需要解決的問題，在近年來火災頻發的情況下，顯得更為迫切。EPS和聚氨酯類材料均是可燃或易燃材料，即使有阻燃劑的存在，也未必能達到阻燃的標準，未從根本上解決防火性能低下的問題。同時，絕大多數有機材料都易在高溫條件下軟化，且在火災發生以后，其帶火滴液可導致火勢擴散傳播，對施救形成更大阻礙。另外，有機建筑保溫材料的燃燒會伴隨大量有毒氣體的產生，也是對人員造成致命傷害的主要原因之一。

2 無機建筑保溫材料

常用的無機建筑保溫材料分為三種：①自保溫墻體構成材料；②無機保溫纖維；③骨料型保溫砂漿。其共同優點有阻燃防火、可變形量小、不易老化、不消耗有機資源以及能與抹面良好結合等，缺點在后文分類說明。

自保溫墻體構成材料即是通常所說的泡沫和加氣混凝土等，具有輕質多孔的結構且隔音效果較好，但同時存在強度低承重不高、干燥收縮大、可粘連性差以及隔熱效果不如有機材料等缺點，特別在某些較寒冷地區，其節能效果難以滿足既定標準。

無機保溫纖維如巖棉、玻璃棉等雖然具有較好的保溫效果，但存在擠壓的情況下容易產生形變，對水的耐受性及防火溫度都很有限。

參考文獻

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（作者單位：中鐵三局集團有限公司運輸工程分公司）