摘 要：隨著建筑節(jié)能技術(shù)的不斷提高，各類建筑保溫材料如雨后春筍般地涌現(xiàn)出來，其中膨脹珍珠巖保溫板作為近年來發(fā)展起來的一種新型建筑保溫材料，以其質(zhì)輕、高強(qiáng)、保溫以及生產(chǎn)工藝簡單、阻燃和造價低等諸多優(yōu)點(diǎn)，開始被市場所認(rèn)可，并逐步得到推廣和應(yīng)用。本文通過將膨脹珍珠巖保溫板與其他保溫材料進(jìn)行比較，簡要分析了膨脹珍珠巖保溫板的特點(diǎn)，論述了其在建筑節(jié)能中的應(yīng)用情況及今后發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能； 膨脹珍珠巖保溫板
引言
隨著人民生活水平的不斷提高及新型城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，使得我國建筑能耗日益增長，并成為今后能源消耗的一個主要增長點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計，目前建筑在建造及使用過程中所產(chǎn)生的能耗已占據(jù)社會總能耗的1�M3以上。當(dāng)前，資源緊缺與環(huán)境污染問題已成為制約國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要問題，近年來，出現(xiàn)在國內(nèi)多數(shù)地區(qū)的持續(xù)霧霾天氣，很大程度上凸顯出了能源問題對環(huán)境的影響。因此，伴隨著國家節(jié)能減排政策的深入推進(jìn)，建筑節(jié)能也將朝著更嚴(yán)、更高的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展。
據(jù)統(tǒng)計，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)所散失的熱量大約占建筑熱量損失的70%，其中又以外墻保溫對整個外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能影響最大，不斷提高墻體保溫隔熱效果，對提升建筑節(jié)能水平有著重要意義。長期以來，相關(guān)企業(yè)圍繞外墻保溫材料開展了深入的研究與探索，一些新的產(chǎn)品及技術(shù)不斷被開發(fā)和應(yīng)用，雖然種類及名稱各異，但從本質(zhì)上看，保溫材料仍以漿料及板材兩大類為主，目前，市場上常見的有XPS板、EPS板、巖棉板、膨脹珍珠巖保溫板及�；⒅楸厣皾{等�，F(xiàn)針對上述材料所形成保溫體系不同的性能特點(diǎn)，分別加以比較（見表1）。
通過表1比較我們不難發(fā)現(xiàn)，單從保溫效果來看， XPS（EPS）等在建筑保溫工程中廣泛應(yīng)用的有機(jī)類保溫板材，保溫效果是目前常見保溫材料中保溫效果最好的一類。實驗數(shù)據(jù)顯示，這類材料導(dǎo)熱系數(shù)最低可控制到0.03 W/（m・K）以下，隔熱性能、力學(xué)性能等方面都具有優(yōu)異表現(xiàn)，同時配套的施工技術(shù)較成熟，形成了相對完善的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范體系。但長期實踐發(fā)現(xiàn)，該類材料也存在著一項致命缺點(diǎn)，就是都屬于易燃、可燃的有機(jī)材料，安全和穩(wěn)定性較差，極易老化脫落并引發(fā)火災(zāi)，近年來由此類材料引起的火災(zāi)事故屢見不鮮，對國家和人民生命財產(chǎn)安全造成了不同程度的損害。同時，該類保溫體系理論設(shè)計壽命一般僅為25年左右，實際使用壽命可能會更短，一旦發(fā)生脫落或保溫層壽命終止很難重新回收利用，會對環(huán)境造成二次污染。而與膨脹珍珠巖保溫板同屬無機(jī)保溫材料的玻化微珠保溫砂漿及巖棉板，雖然都為A級不燃材料，但該類材料在應(yīng)用過程中存在的最大問題就是施工質(zhì)量、保溫層厚度及平整度等指標(biāo)不易控制，�；⒅楸厣皾{施工過程中如操作不當(dāng)，保溫層極易出現(xiàn)空鼓、開裂、滲水的情況，嚴(yán)重的可能也會造成保溫層脫落；巖棉板施工過程中還會對施工人員的呼吸系統(tǒng)、皮膚及眼睛產(chǎn)生一定程度的危害。
膨脹珍珠巖保溫板雖然在保溫效果方面與有機(jī)保溫板材存在一定差距，但該類材料兼顧了保溫、防火及施工質(zhì)量控制等多重性能，且只要稍加優(yōu)化設(shè)計，相關(guān)技術(shù)指標(biāo)完全能夠滿足現(xiàn)行及更高標(biāo)準(zhǔn)的建筑節(jié)能設(shè)計要求，綜合性能表現(xiàn)優(yōu)異。
1.材料及系統(tǒng)性能
1.1膨脹珍珠巖
膨脹珍珠巖是珍珠巖礦石經(jīng)破碎形成一定粒度的礦砂，礦砂經(jīng)預(yù)熱、瞬時高溫焙燒（1000℃以上）使水分汽化，在軟化的含有玻璃質(zhì)的礦砂內(nèi)部膨脹，形成多孔結(jié)構(gòu)，體積膨脹10-30倍制成的一種內(nèi)部為蜂窩狀結(jié)構(gòu)的白色顆粒狀的非金屬礦產(chǎn)材料。膨脹珍珠巖相關(guān)性能指標(biāo)見表2。
1.2膨脹珍珠巖保溫板
膨脹珍珠巖保溫板是以膨脹珍珠巖散料為骨料，加入膠凝劑、憎水劑等進(jìn)行配制、篩選、加壓成型、干燥、養(yǎng)護(hù)等工序制成的隔熱防水保溫板。膨脹珍珠巖保溫板成品容重輕、強(qiáng)度高，高溫下能夠長時間保持不變形、不熔化、不松散，產(chǎn)品自身優(yōu)勢明顯。相關(guān)性能指標(biāo)見表3。 1.3膨脹珍珠巖保溫板保溫系統(tǒng)
1.3.1系統(tǒng)基本構(gòu)造
膨脹珍珠巖板保溫系統(tǒng)是在傳統(tǒng)薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展來的，其施工工藝及保溫層構(gòu)造也與目前常見的XPS（EPS）板保溫系統(tǒng)類似，主要由飾面層、抹灰層、保溫層、粘結(jié)層及基底等幾部分組成。詳細(xì)構(gòu)造見圖1。
1.3.2系統(tǒng)性能指標(biāo)
與其他常見保溫系統(tǒng)相比，膨脹珍珠巖保溫板保溫系統(tǒng)綜合性能穩(wěn)定，相關(guān)性能指標(biāo)詳見表4。
2.影響膨脹珍珠巖保溫板產(chǎn)品性能的主要因素
2.1 產(chǎn)品配方
研究發(fā)現(xiàn)，膨脹珍珠巖保溫板在骨料成分（膨脹珍珠巖）相對固定的情況下，選擇一款合適的膠凝材料對產(chǎn)品性能影響非常大。早期研發(fā)的膨脹珍珠巖保溫板多選擇水玻璃作為膠凝劑，因其硬化中析出的硅酸凝膠具有很強(qiáng)的粘結(jié)能力且硬化快、抗折性能好，與其他同類產(chǎn)品相比優(yōu)勢明顯。以采用水玻璃生產(chǎn)的表觀密度為200 kg/m3的膨脹珍珠巖保溫板為例，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)后，抗折強(qiáng)度及粘結(jié)強(qiáng)度分別能夠達(dá)到0.08Mpa、0.02Mpa。但實際應(yīng)用后出現(xiàn)了板材返堿嚴(yán)重的情況。因水玻璃屬于堿金屬鹽類，當(dāng)膨脹珍珠巖保溫板受潮后，堿金屬鹽中的鈉離子、鎂離子等活性陽離子會由高濃度區(qū)向低濃度去移動，導(dǎo)致板材表面產(chǎn)生一層結(jié)晶白膜和結(jié)晶白毛，返出來的堿面會降低膠著層強(qiáng)度，板材也會粉化并與外飾層分離脫落。整個過程中還會產(chǎn)生無數(shù)毛細(xì)孔，孔隙度增加，板材吸水率提高，長時間將導(dǎo)致膨脹珍珠巖保溫耐候性及抗凍性降低。同時，生產(chǎn)膨脹珍珠巖保溫板過程中需要添加增強(qiáng)材料及憎水劑等材料，不同材料的選擇也會對板材的強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)、憎水性能等方面也會起到一定的影響作用。
2.2生產(chǎn)工藝
研究表明，膨脹珍珠巖保溫板在壓制成型的過程中，隨著壓制壓強(qiáng)的的增加板材的抗壓強(qiáng)度會提高，而抗折強(qiáng)度則會先增后降，基于產(chǎn)品的保溫性能（表觀密度越小，保溫效果越好），科學(xué)設(shè)置壓制強(qiáng)度是控制膨脹珍珠巖保溫板導(dǎo)熱系數(shù)，提高抗壓、抗折性能的關(guān)鍵。同時，合理的選擇養(yǎng)護(hù)方式、控制好養(yǎng)護(hù)時間，對板材的綜合性能提升及產(chǎn)品質(zhì)量控制也將起著至關(guān)重要的作用。
3.膨脹珍珠巖保溫板建筑節(jié)能應(yīng)用
3.1 膨脹珍珠巖保溫板外墻外保溫
3.1.1施工流程
（1）基層處理。膨脹珍珠巖板施工前，應(yīng)進(jìn)行基層找平、拉毛處理，以達(dá)到基層堅實平整。既有建筑改造時，必須鑿除原有外墻飾面，露出基層墻體表面，并應(yīng)重新做找平處理。
（2）彈掛線。在墻面彈出外門窗水平線、垂直控制線、伸縮縫線及裝飾縫線等；在建筑外墻大角（陰陽角）及其他必要處掛垂直基準(zhǔn)鋼線，每個樓層適當(dāng)位置掛水平線。
�。�3）粘結(jié)翻包耐堿網(wǎng)格布。門窗洞口等細(xì)部節(jié)點(diǎn)構(gòu)造處應(yīng)做耐堿網(wǎng)格布翻包處理。
�。�4）安裝金屬托架。珍珠巖板厚度小于或等于50�L時，每兩層在混凝土結(jié)構(gòu)梁或圈梁上設(shè)置金屬托架，厚度大于50�L時，每層設(shè)置金屬托架。
�。�5）粘貼膨脹珍珠巖板。配制粘結(jié)砂漿，采用滿粘或條粘、點(diǎn)粘的方式粘貼膨脹珍珠巖板，粘結(jié)砂漿應(yīng)均勻滿涂于膨脹珍珠巖板背面，粘牢，刮除板縫處舌頭灰，填實板縫。粘貼應(yīng)自下而上沿水平方向從左到右橫向鋪貼，每排板應(yīng)錯縫1/2板長，局部錯縫不小于100�L。外墻轉(zhuǎn)角部位，上下排板的豎向接縫應(yīng)垂直交錯連接。
（6）安裝錨固件。錨固應(yīng)在粘貼膨脹珍珠巖板24h后進(jìn)行，在粘貼的膨脹珍珠巖板基層上垂直墻面鉆孔，錨固件呈梅花狀布置，進(jìn)入混凝土基層的錨固深度不小于30�L，進(jìn)入其他墻體基層的有效錨固深度不小于50�L。每平方米錨固件個數(shù)不少于8個，且每塊板上不少于1個。錨釘圓盤釘頭應(yīng)緊密壓實膨脹珍珠巖板。
�。�7）涂抹抗裂抹面砂漿及鋪貼耐堿網(wǎng)格布。將攪制好的抗裂砂漿批在膨脹珍珠巖板上，在抗裂砂漿可操作的時間內(nèi)將耐堿網(wǎng)格布鋪貼在抗裂砂漿表面，再用抹刀將網(wǎng)格布壓入抗裂砂漿內(nèi)。待抗裂砂漿表面干固后，再批第二遍，要求全覆蓋耐堿網(wǎng)格布�？沽焉皾{總厚度應(yīng)控制在3�L～6�L為宜。
3.1.2注意事項
�。�1） 膨脹珍珠巖保溫板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)基層處理應(yīng)滿足設(shè)計、施工方案的要求�；鶎討�(yīng)堅實、平整、無灰塵、無污垢、無油漬、無殘留灰塊。施工天氣條件應(yīng)控制在5～35之間。
�。�2） 粘結(jié)砂漿和抹面膠漿等漿料類單組份材料的配制，兌水?dāng)嚢璨坏蒙儆?分鐘，應(yīng)視季節(jié)不同在2h-4h內(nèi)使用完畢，過時不得使用，嚴(yán)禁二次加水使用。
�。�3）膨脹珍珠巖板粘貼過程中應(yīng)隨時檢查直、平整及大角方正。不符合要求的部位要進(jìn)行修補(bǔ)。板施工完畢后至少靜置24h后再在板面進(jìn)行其他操作，以防止移動后降低板與基層墻體的粘結(jié)強(qiáng)度。
�。�4）膨脹珍珠巖板粘結(jié)面積不小于80%，外墻陽角、女兒墻檐口部位1.8m寬帶范圍內(nèi)、凸窗底板及小于200�L*200�L的單塊膨脹珍珠巖保溫板必須滿粘施工。
�。�5）耐堿網(wǎng)格布搭接寬度不應(yīng)小于100mm；在墻體陰、陽角部位，每邊耐堿玻纖網(wǎng)布應(yīng)雙向繞角相互搭接，各側(cè)搭接寬度不小于200mm。詳見圖2、圖3。
�。�6）如膨脹珍珠巖保溫板粘貼后因雨淋等原因受潮，應(yīng)待其干燥后方可進(jìn)行抹面膠漿施工。抹面層施工后應(yīng)及時做好養(yǎng)護(hù)，嚴(yán)禁水沖、撞擊和振動。
3.2膨脹珍珠巖保溫板保溫防火隔離帶
�。�1）膨脹珍珠巖保溫板作為防火隔離帶設(shè)置時，應(yīng)與大面外墻外保溫系統(tǒng)一起自下而上按順序同步施工；不宜在外墻外保溫系統(tǒng)保溫層中預(yù)留位置，再粘貼防火隔離帶保溫板；
�。�2）膨脹珍珠巖保溫板應(yīng)與基層墻面滿粘；
�。�3）防火隔離帶保溫板應(yīng)使用錨栓輔助連接。錨栓間距不應(yīng)大于500mm，且每塊保溫板上的錨栓數(shù)量不應(yīng)少于1個；
�。�4）膨脹珍珠巖保溫板防火隔離帶和外墻外保溫系統(tǒng)應(yīng)使用相同的抹面膠漿， 且抹面膠漿應(yīng)將保溫材料和錨栓完全覆蓋，兩種保溫系統(tǒng)之間不留縫隙。在隔離帶位置還應(yīng)加鋪普通耐堿玻纖網(wǎng)布，玻纖網(wǎng)布應(yīng)先于大面玻纖網(wǎng)布鋪設(shè)，上下超出隔離帶寬度應(yīng)不小于100mm，左右可對接，對接位置離隔離帶拼縫位置應(yīng)不小于100mm。詳見圖4。
4.膨脹珍珠巖保溫板發(fā)展方向
為全面提升產(chǎn)品質(zhì)量水平，克服膨脹珍珠巖保溫板返堿嚴(yán)重的問題，在確保板材強(qiáng)度、保溫及其他相關(guān)性能不受影響的前提下，科研人員經(jīng)過多次試驗論證發(fā)現(xiàn)，水泥替代水玻璃作膠凝劑可以很好的解決此類問題，水泥基膨脹珍珠巖保溫板的研發(fā)與應(yīng)用將成為此類產(chǎn)品今后發(fā)展的方向。同時，不斷優(yōu)化膨脹珍珠巖保溫板原料構(gòu)成，對板材自身甚至整個保溫系統(tǒng)整體性能穩(wěn)定與提高都起著極其重要的作用。試驗表明： 膨脹珍珠巖保溫板采用復(fù)合憎水劑較單一憎水劑效果好，板材的吸水率可控制在2%以內(nèi)，而對其他性能指標(biāo)幾乎無影響；配方中加入一定量的乳液，對板材的強(qiáng)度有顯著提高，當(dāng)乳液摻量達(dá)到20%時，抗折強(qiáng)度提高了118%，抗壓強(qiáng)度提高了94%，粘接強(qiáng)度提高了314%；一定強(qiáng)度的聚丙烯纖維的加入，會降低板材的抗壓強(qiáng)度，而對其抗折、粘結(jié)強(qiáng)度則有一定的提高；膨脹珍珠巖保溫板表明加入玻纖后，其抗折、抗壓強(qiáng)度有明顯提高，而粘結(jié)強(qiáng)度可以基本保持不變。
由此可見隨著科研技術(shù)水平的不斷提高，膨脹珍珠巖保溫板各項技術(shù)指標(biāo)也會在原有基礎(chǔ)上有較大的幅度的提升，此類保溫材料在克服自身缺點(diǎn)的同時，產(chǎn)品綜合性能優(yōu)勢將更加明顯。
