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寒冷地区外墙保温系统材料选择须要注意的问题
文章来源:未知      发布者:admin
       在我国解决建筑物外围护结构保温实施的技术方案中,以外墙外保温系统技术发展最为迅速。从目前的发展情况看,市场上已经形成多种外墙外保温系统技术和产品同时并存的局面。围绕外墙外保温系统技术的发展和应用,相关各方从材料的选择、工程应用都进行了较全面又系统的专项研究。以西北寒冷地区的外墙外保温发展现状为例,从对采用聚氨酯保温绝热材料及其组成的外墙外保温系统的工艺以及粘贴聚苯板薄抹灰外墙外保温系统的组成进行研究的情况看,寒冷地区外墙保温系统材料的选择须要注意几个方面的问题。
 
保温材料选择要注意的问题
 
  作为外墙外保温系统的主要组成部分,保温材料的绝热保温性能、施工性能、材质特性等综合性能,决定整个系统的应用效果。
  一是无机绝热保温材料和有机绝热保温材料。在北美大部分地区和欧洲一些国家,无机矿物岩棉在建筑物外围护结构中的使用率非常大。有人认为此类无机材料完全可以在国内大量推广使用,但事实上在国内墙体保温市场,有机材料仍然占据市场主角。
  二是保温材料材质阻燃性的要求和提高阻燃性的实施方法。无机保温材料阻燃性一般较优良,有机材料可以通过与无机材料复合使用或在生产过程中添加阻燃剂来提高防火能力。如保温浆料就是应用了有机、无机的复合技术;聚氨酯类材料可以通过使用阻燃、难燃级聚醚多元醇或添加阻燃剂来有效控制氧指数,提高材料的防火能力;聚苯乙烯类发泡板材须进一步提高材料的阻燃性能和研发出相关的阻燃技术,才能较好地解决整个系统的防火性能。
  三是保温层材质热熔点问题。在保温绝热材料的应用中,热熔性材料在未接近燃烧点以前很快就可以达到熔点,材料会出现因受热从固态向液态转化,造成墙体保温系统出现隔熔垮塌。因此在选择保温材料时,务必要考虑材料的热熔性问题。 
  四是有(无)空腔外墙外保温系统。有(无)空腔是目前推广聚苯板薄抹灰外墙外保温系统和胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统之间较具有争议的,有些将有(无)空腔归结为是点粘工艺还是满粘工艺。聚苯板薄抹灰外墙外保温系统多以点粘式粘贴,保温板材和基层墙面容易形成空腔,而胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统(另外还有现场喷涂发泡聚氨酯外墙外保温系统等)基本上与建筑物主墙体实现全部满粘,保温层和墙体之间无接缝,也无空腔。有人认为有空腔做法在市场上的应用量大面广,就是成熟的技术系统,但对无空腔的做法业界专家也十分肯定并认同。
  五是材料导热系数的比较。优良的导热系数确定了材料自身的绝热保温性能和在保温墙体中的使用量和厚度。在寒冷和严寒地区使用普通保温材料,墙体的厚度将会增加,而超过一定厚度的保温层会对墙体保温系统的承重能力产生影响。因此,最有效的办法就是采用导热系数低、高效绝热型的保温材料。
  另外,在保温材料的容重和存放方面也须要注意。容重越大的材料,一般来说材料的强度相对要大。聚氨酯材料的强度大而容重居中,EPS板材的容重要求每立方米达到18公斤以上。另外,工厂化生产的各种成型板材应通过一定的保存期后方能施工使用,其中EPS板应存放40天以上,采用保温浆料或聚氨酯喷涂的外墙外保温系统,在施工现场可以省略这个环节。
 
黏结砂浆和抹面砂浆
用添加剂的选择
 
  板材黏结砂浆和抹面砂浆中添加胶体乳液、可再分散乳胶粉以及各类纤维素醚,可有效增加砂浆的黏结强度、抗冲击强度等性能,同时还能有效控制系统的吸水量和提供更好的施工方法,对提高砂浆的刚性度起到一定的作用。
  一是天然橡胶胶乳和氯丁胶乳。天然橡胶胶乳和氯丁胶乳造价都较高,使用程序也比较复杂,其中天然橡胶胶乳来源有限,氯丁胶乳在调配不当时会出现破乳导致浪费。
  二是添加乙烯单体共聚的聚醋酸乙烯–乙烯(VAE)乳液。聚醋酸乙烯–乙烯(VAE)乳液是采用聚醋酸乙烯和16%%左右的乙烯单体共聚。当乳液添加到水泥砂浆中,由于乙烯分子链上存在柔性链段,在满足黏结要求的同时提供一定的柔性。
  三是VAE可再分散乳胶粉和干拌砂浆的研究。国外通过对改性VAE乳液雾化干燥后制成不同规格的VAE可再分散乳胶粉用在干拌砂浆中。目前推广的聚苯板薄抹灰外墙外保温系统中多用于保温黏结砂浆和抹面砂浆,不同掺量的VAE乳胶粉对砂浆黏结强度和系统抗冲击性能有不同的影响,掺加适量的柔性VAE乳胶粉可以使系统获得极佳的抗冲击强度,如在胶粘剂和抹面砂浆中掺量为2.5%%–3%%时,系统可获得优异的黏结强度和抗冲击强度。根据对黏结界面分析,聚合物砂浆与聚苯板的黏结力主要来自两个方面:一是界面处聚合物砂浆嵌入聚苯板表面缝隙后产生的机械咬合力;二是界面处聚合物膜对聚苯板–砂浆界面处的收缩裂缝进行桥连产生的结合力。当掺量大于3%%时,干态黏结强度和耐水黏结强度几乎没有增加。
  四是各类纤维素醚的应用。一些专用的砂浆黏结剂和现有大部分使用的保温黏结剂、抹面砂浆、腻子等材料中都添加了一定量的纤维素醚,主要用于增稠、胶凝化、乳化、悬浮、稳定分散、保水、黏结性、抗滑移以及和易性要求。根据不同的用途,应针对不同状况对纤维素醚的品种特异性和黏度要求、耐盐析成膜特性区分使用。
 
保温砂浆增强材料的选择
 
  一是有机胶粘剂。目前,市场上保温砂浆中采用的有增强乳液、可再分散乳胶粉、纤维素醚等有机胶粘剂作胶凝增强材料。
  二是玻璃纤维增强技术。常用的玻璃纤维根据生产方法一般分为中碱玻璃纤维和无碱玻璃纤维,两种玻璃纤维都不宜用于水泥砂浆。针对水泥中的使用要求,近年来国内外相继研发出了含锆量为15%左右的耐碱型玻璃纤维,广泛用于GRC板(玻璃纤维增强水泥板)和外墙外保温系统,含锆耐碱玻璃纤维网格布本质上区别于涂塑中碱和无碱玻璃纤维网格布。含锆耐碱玻璃纤维不能直接编布使用,需做塑覆层处理。
  三是专用砂浆、混凝土增强化学纤维的三维增强。专用强纶纤维的单丝分散性能与通过界面剂集丝成束的玻璃纤维不同,新型的砂浆水泥混凝土三维网状分散结构的纤维增强解决了网格布的网眼分隔。纤维以单丝分散且强度高、有效使用程度提高、使用量大大下降、丝体弹性好等优点,成为替代外墙外保温玻璃纤维增强网格布的一种较为理想的材料。
  四是木质纤维素粉状添加剂增强处理。木浆经处理制成的木质纤维粉状剂具有一定的柔韧强度、分散性和化学惰性,添加到乳液砂浆干粉料中的比例约0.3%–0.5%,可以增强产品的稳定性、抗开裂、拉收缩、延长操作时间、提高触变性及抗流挂等性能,是保温砂浆、外墙腻子、干粉砂浆普遍使用的增强材料。
  五是微泡对砂浆强度的影响和消泡剂的选择。当水泥砂石等建筑骨料与水混合时,或干粉料、乳液与水搅拌时经常夹杂或产生气体,气体不仅会在制品表面形成弹性和针孔外观,更重要的是影响制品的强度,留下质量隐患。采用必要的消泡剂对建筑施工或生产过程中产生的微泡进行脱泡处理,使产品具有一定的持久性和剪切稳定性,增加抗冲击强度。
 
现场喷涂聚氨酯硬泡
外墙外保温系统材料的选择
 
  一是现场发泡设备的选择。高压无空气强制给压系统使用超长管线满足施工高度要求,并使双组分原料能够充分得以加热稀释降黏雾化,需要配备强制高压给压系统。符合建筑物高度的超长加温管线和大流量双组分物料在经过给压系统时,通常设备配有机械加温,只有充分加温,有效稀释物料降至所需黏度,才能满足双组分黏稠物料的完全雾化以及雾化混合后能快速分散相容,并快速完全反应,这是设备选用得当与否的关键。可调节双组分原料温度的车载配厢物料在进入机械系统前的黏度控制,一般是根据常温状况预先调节的,温度下降时两组分黏度分别上升(上升幅度差别较大),造成设备同比输出压力无法满足所需要的工作流量,反应物料流量比例出现偏差,导致质量下降。当外界高于常温范围过多时,发泡剂达到沸点会提前溢出,预制发泡料失效或减效。通过车载厢体动态调节物料储放的环境气温将成为一个有效的解决办法。短线无加温装置的管线,势必造成大批物料上楼难,搬运强度大,无法调节桶料温度,会失去机械化快捷施工的优势。大流量高压无气给压系统、高雾化喷枪、超长加温管线、车载调温厢是现场喷涂聚氨酯外墙外保温系统所需设备的四要素,缺一不可。
  二是现场喷涂原料的组合选择。保温绝热用聚氨酯喷涂型硬泡,除需要高反应活性的聚醚多元醇和多异氰酸酯(PAPI)组合外,根据工艺和用途还要注意以下因素。为了满足制成品的硬度,增加流平性,一般除多种聚醚多元醇同时掺加配合使用外,还添加一定量的聚酯多元醇。对无加温稀释装置的长管线设备现场喷涂降黏解决方法,通过添加有机溶剂和增加低分子量的阻燃剂,对材料组分降黏至喷涂要求,会增加有机物挥发并提高成本。对制品的老化机理和抗老化对策,一般认为,聚氨酯硬质发泡的老化,一是由于催化剂未反应完全并继续氧化造成的,现场喷涂施工催化要求更高,使用了胺系和锡系复合催化剂,催化剂用量更大。另外,暴露在外界的制品由于阳光紫外线作用也会引起光老化。用抗氧剂与抗紫外线剂合理配合使用可以较好地控制制品的老化。从老化机理上解决,不通过其他物理保护和热缓冲保护方法是处理该问题的关键。
  外墙外保温工程是一个设计保温材料选用、装饰材料选用、施工工艺技术研发使用、机械装备选用、施工设计、施工程序管理、施工配合、施工顺序配置的系统工程,随着系统技术的不断发展完善和建筑外围护结构要求的日益提高,外墙外保温系统技术和产品将得到长足的发展,从而日益备受建筑业界以及建筑的最终使用者的关注,只有全面系统地从材料的选用开始做好各项工作,才能顺利实现建筑节能工作的快速发展。



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