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建筑外墻外保溫用巖棉性能研究(3頁(yè)).docx

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建筑外墻外保溫用巖棉性能研究(3頁(yè)).docx

1、建筑外墻外保溫用巖棉性能研究摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑行業(yè)的進(jìn)度和規(guī)模達(dá)到了空前的高度，為了滿足建筑消費(fèi)者高效節(jié)能的要求，越來(lái)越多的企業(yè)采用了建筑外墻保溫材料。巖棉作為一種高效、穩(wěn)定、耐火的保溫材料被廣泛應(yīng)用到保溫建材當(dāng)中。本文首先簡(jiǎn)要介紹了巖棉的發(fā)展、概述及其自身特點(diǎn)，然后闡述了巖棉作為建筑外墻保溫材料需要研究的幾個(gè)重要性能。關(guān)鍵詞：巖棉，外保溫，建筑外墻，性能研究中圖分類號(hào)：G267 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：巖棉材料由于具有較好的保溫性能，同時(shí)具有抗裂性高、耐火性強(qiáng)以及使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，在建筑外墻保溫工程中得到了廣泛的應(yīng)用。對(duì)于建筑外墻保溫工程施工而言，只要采取有效的固定措施將

2、巖棉板與墻體連接，就能夠保證建筑巖棉板良好的抗風(fēng)荷載性能。此外，建筑巖棉保溫系統(tǒng)技術(shù)成熟，施工工藝簡(jiǎn)單可靠，對(duì)于降低施工成本，加快施工進(jìn)度十分有利，已經(jīng)成為現(xiàn)階段外墻保溫的主流工藝。1. 巖棉材料的發(fā)展及概述鑒于巖棉具有良好的保溫和隔熱性能，早在上個(gè)世紀(jì)70年代，歐洲一些國(guó)家就已經(jīng)開(kāi)始使用巖棉作為建筑外墻外保溫材料了，至今已形成了一套成熟、完整的產(chǎn)品生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和性能檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。巖棉在我國(guó)的發(fā)展源于20世紀(jì)80年代，隨著生產(chǎn)與使用中問(wèn)題的不斷解決，現(xiàn)已經(jīng)在建筑保溫領(lǐng)域得到了長(zhǎng)足發(fā)展。巖棉作為保溫材料用于建筑外墻外保溫時(shí)，可以是在整個(gè)建筑墻體中均使用巖棉板進(jìn)行保溫，也可以作為添加材料與其他建筑材料配合

3、使用，對(duì)墻體起到保溫、防火的作用。目前比較常用的形式主要為巖棉板和巖棉帶，兩者之間主要區(qū)別于材料內(nèi)部纖維的排列方向，纖維排列方向平行于墻面的就是巖棉板，纖維排列方向垂直于墻面的就是巖棉帶。2 巖棉材料的主要特點(diǎn)2.1 熱傳導(dǎo)系數(shù)和熱膨脹系數(shù)較低對(duì)于保溫材料來(lái)說(shuō)，材料本身的熱傳導(dǎo)系數(shù)越低，它的保溫效果也就越好，只有熱傳導(dǎo)系數(shù)小于0.175W/(mK)的材料才能稱為保溫材料。眾所周知，自然界的物質(zhì)都存在熱脹冷縮的現(xiàn)象，溫度每變化單位攝氏度物體所產(chǎn)生的變形量稱為該物質(zhì)的熱膨脹系數(shù)，對(duì)于保溫材料，它的熱膨脹系數(shù)越小則代表其在溫度變化時(shí)所產(chǎn)生的變形也越小。巖棉作為一種建筑保溫材料，它的熱傳導(dǎo)系數(shù)和熱膨脹

4、系數(shù)均較小，是一種良好的保溫材料。2.2 熱容量高熱容量是指某種材料在單位溫度變化范圍內(nèi)所吸收或釋放出的熱量多少的一種能力，對(duì)于熱容量較高的材料，當(dāng)接收到大量熱量時(shí)，它的溫度也不會(huì)產(chǎn)生急劇的上升，同時(shí)當(dāng)釋放出大量能量后，其溫度也不會(huì)產(chǎn)生明顯的下降。巖棉作為一種保溫材料，就具有較高的熱容量，具有較好的吸收和釋放熱量的能力。2.3 材質(zhì)較輕保溫材料通常在結(jié)構(gòu)內(nèi)部會(huì)有許多小的孔隙，巖棉板內(nèi)部就存在眾多小的孔隙，板體的整體質(zhì)量相對(duì)較小，能夠減少結(jié)構(gòu)的自重。板體內(nèi)部多為閉口孔隙，避免了水分進(jìn)入到板體內(nèi)部加速材料的破壞、老化。2.4 耐水性不足巖棉材料所制成的建筑構(gòu)件通常在耐水性方面存在不足，巖棉制品在空

5、氣濕度較大的環(huán)境下會(huì)吸收部分空氣中的水分，從而使得板體的整體強(qiáng)度產(chǎn)生下降，甚至造成板體局部出現(xiàn)下墜，影響其保溫性能。3 巖棉作為建筑外墻保溫材料的性能研究表1所列的是巖棉材料作為建筑外墻保溫材料常見(jiàn)的性能指標(biāo)。表1 巖棉板、巖棉帶性能要求指標(biāo)3.1 化學(xué)穩(wěn)定性和吸水率巖棉作為外墻外保溫材料，應(yīng)具有一定的化學(xué)穩(wěn)定性，而材料的酸度系數(shù)是表征其化學(xué)穩(wěn)定性的一個(gè)重要指標(biāo)。巖棉是對(duì)玄武巖等天然巖石進(jìn)行高溫煅燒，熔融后經(jīng)離心噴吹得到的，其主要成分為無(wú)機(jī)物，因此酸度系數(shù)較大，活潑元素和腐蝕成分較少，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。巖棉作為外墻外保溫材料，同時(shí)還必須具有較低的吸水率，避免雨水或日常用水滲透到墻體內(nèi)側(cè)，對(duì)

6、墻體結(jié)構(gòu)造成侵蝕。巖棉中不含親水物質(zhì)，因此吸水率相對(duì)較低，對(duì)于普通的巖棉材料其體積吸濕率小于0.5%，憎水率大于99%，短期吸水量小于0.5kg/m2，長(zhǎng)期吸水量也不會(huì)超過(guò)1kg/m2。根據(jù)國(guó)外工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于設(shè)計(jì)科學(xué)、施工合理的建筑外墻保溫系統(tǒng)，其使用壽命與建筑的使用壽命大致相同。3.2 熱穩(wěn)定性巖棉作為一種保溫材料，必須具有較高的熱穩(wěn)定性，具有持久的隔熱性能，因此巖棉材料必須具有足夠小的熱傳導(dǎo)系數(shù)，并具有足夠大的熱容量。科研結(jié)果表明，巖棉具有良好的保溫和隔熱性能，具有較低的熱傳導(dǎo)系數(shù)、熱膨脹洗漱和較高的熱容量，而且其熱傳導(dǎo)系數(shù)不隨材料使用時(shí)間的增加而產(chǎn)生變化，具有較好的熱穩(wěn)定性，確保巖棉

7、材料用于建筑外墻外保溫系統(tǒng)時(shí)不會(huì)預(yù)熱變形，保持良好的穩(wěn)定性。試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，巖棉制品在650高溫情況下的24h體積收縮率仍小于1%，也就是說(shuō)在650的建筑極限高溫條件下，巖棉制品的變形十分微小，不會(huì)影響墻體砂漿等材料的穩(wěn)定性。3.3 保溫性能巖棉其自身就是一種多孔結(jié)構(gòu)的纖維材料，因此具有相對(duì)較好的保溫和隔熱能力，國(guó)家規(guī)范規(guī)定對(duì)于巖棉保溫材料其熱傳導(dǎo)系數(shù)不得超過(guò)0.04W/(mK)，同時(shí)規(guī)范還要求巖棉材料必須具有較高的熱容量，試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明巖棉在25常溫下，其熱容量值能達(dá)到0.84KJ/(KgK)，由此可見(jiàn)巖棉材料具有很好的保溫和隔熱性能，使用巖棉作為建筑外墻外保溫材料能夠有效滿足其保溫節(jié)能的目的。

8、3.4 防火性能巖棉在作為保溫材料的同時(shí)，又是一種良好的防火材料，巖棉的熔點(diǎn)較高，高溫穩(wěn)定性較好，不僅可以作為保溫材料起到保溫隔熱的作用，還能夠在建筑火災(zāi)中起到有效的防火屏障作用，阻止火勢(shì)向臨近建筑蔓延。巖棉材料在高溫煅燒條件下，既不會(huì)燃燒滴落擴(kuò)散火勢(shì)，也不會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境污染或?qū)θ梭w有害的有毒氣體，是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定的級(jí)建筑防火材料。特別是在鋼結(jié)構(gòu)建筑中，對(duì)于建筑外部火源，巖棉能夠有效地阻止火勢(shì)擴(kuò)散，防止鋼結(jié)構(gòu)受熱承載力下降。因此，巖棉作為建筑外墻的保溫材料其防火性能是十分優(yōu)秀的。3.5 耐水性能巖棉材料的耐水性可以說(shuō)是其作為保溫材料的一個(gè)瓶頸，巖棉材料在空氣濕度較大的情況下會(huì)戲水過(guò)多，造成其強(qiáng)度下

9、降，形成下墜。要想研究巖棉材料的耐水性能，就必須首先對(duì)巖棉材料的纖維結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，通過(guò)對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，巖棉的內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成介于固相和晶型之間，很容易與水發(fā)生水化反應(yīng)。要想改善其耐水性能就應(yīng)該從內(nèi)部結(jié)構(gòu)入手，在成纖過(guò)程中將巖棉的組成點(diǎn)落在結(jié)晶作用區(qū)，保證鈣長(zhǎng)石、鋁方柱石以及硅灰石都不具有水硬特性，從而獲得較好的耐水性能。3.6 強(qiáng)度性能當(dāng)巖棉材料使用在建筑外墻時(shí)，就需要考慮巖棉材料的自重和承受的剪應(yīng)力，因此必須對(duì)其強(qiáng)度性能進(jìn)行研究，確保其具有良好的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。巖棉材料的強(qiáng)度除了與成纖纖維的粒徑有關(guān)以外，還與材料的酸度系數(shù)有重要關(guān)系，成纖纖維直徑越大則材料強(qiáng)度越大，酸度系數(shù)越小其強(qiáng)度也越大。

10、3.7 環(huán)保性能傳統(tǒng)的保溫材料的纖維大多粗而短，含有較多的雜質(zhì)，與皮膚接觸時(shí)存在明顯的刺癢感，在施工時(shí)也容易產(chǎn)生粉塵，對(duì)工人和消費(fèi)者的身體健康帶來(lái)不利影響。巖棉材料的雜質(zhì)含量較低，一般不會(huì)超過(guò)5%，纖維細(xì)長(zhǎng)，具有一定的韌性，不易斷裂產(chǎn)生粉塵。而且?guī)r棉材料中不含有害成分，是一種環(huán)保的建筑保溫材料。4 結(jié)語(yǔ)巖棉材料作為建筑外墻外保溫材料雖然具有熱傳導(dǎo)系數(shù)低、熱容量高、材質(zhì)輕、化學(xué)性能溫度等優(yōu)點(diǎn)以外，但是還存在許多不足和缺陷，在巖棉材料發(fā)展較早的歐洲地區(qū)其在保溫市場(chǎng)的占有率也僅占20%。因此，巖棉作為一種保溫材料還具有十分長(zhǎng)的路要走，在嚴(yán)格控制其生產(chǎn)工藝。確保生產(chǎn)質(zhì)量的同時(shí)，相關(guān)部門還應(yīng)制定完善出一套完整、合理的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，為巖棉材料在我國(guó)的大范圍推廣奠定基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)：1 閆楓,延樹立,鄧春祥.巖棉在外墻外保溫系統(tǒng)中的應(yīng)用A.上海涂料,2011,(06):20-23.2 李曉梅,曹玉柱,鄭松青. 建筑外墻外保溫用巖棉性能及應(yīng)用A.研究與應(yīng)用,2011,(02):41-44.

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