玻化微珠无机保温砂浆的研制及在外墙外保温系统中应用召P滨，韩文祥

　　节约能源是我国的基本国策，也是建设节约型社会的根本要求。

　　为节约能源资源、保护环境，进一步提高经济发展的质量和效益，我国“十二五”规划纲要继续将节能减排作为国民经济和社会发展的约束型指标，提出2015年全国单位国内生产总值能耗要比2010年降低16%等节能减排指标。

　　中国是一个发展中国家，人口众多，人均能源资源相对匮乏。人均耕地只有世界人均耕地的1/3，水资源只有世界人均占有量的1/4，已探明的煤炭储量只占世界储量的11°%，原油占2.4%.每年新建建筑使用的实心黏土砖，毁掉良田12万亩。物耗水平相较发达国家，钢材高出10%25%，每立方米混凝土多用水泥80kg，污水回用率仅为25%.在全国能源总消费中，建筑用能消耗已超过1/4，并将随着人民生活水平的提高逐步增加到1/3以上，加之既有建筑节能效率非常低，在我国建筑用能数量巨大，浪费严重。因此，推行建筑节能势在必行、迫在眉睫。自1995年以来，国家先后发布了G26―95民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）、G134―2010夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准、G75―2003夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准，2005年国家又发布了GB50189―2005公共建筑节能设计标准。这些标准的实施，有利于改善居住建筑热环境，提高采暖和空调的能源利用效率，从根本上扭转我国居住建筑用能严重浪费的状况，必将为实现国家节约能源和保护环境的战略作出重大贡献。

　　1试验1.1原材料的选择依据居住建筑外墙外保温系统对保温材料低密度、低导热系数及一定强度的基本要求，结合目前聚苯板、聚苯颗粒等有机材料保温系统在耐久、防火及安全性能方面都存在的一些问题及缺陷，选择以玻化微珠为轻质骨料、水泥为胶凝材料的基本组成，添加了少量的纤维增强抗裂材料和各种聚合物外加剂对保温砂浆进行改性试验。

　　玻化微珠：玻化微珠又叫膨胀玻化微珠，产品为精选特殊粒径的矿砂，在电炉加热方式下膨化，通过对温度和原料滞空时间的精确控制，使产品表面熔融，气孔封闭，呈不规则球状颗粒，内部多孔空腔结构，表面玻化封闭，光泽平滑，理化性能十分稳定，是一种颗粒尺寸微小、质地轻飘、性能独特、结构稳定的新型的无机质颗粒状保温材料。具有轻质、导热系数低、保温隔热性能好、电绝缘性能佳、耐高温、不燃等特点。

　　经试验测试，主要化学成分和物理性能见表1、表2.表1化学成分成分烧失量含量/°%表2物理性能名称粒径/mm堆积密度/（kg/m3）导热系数/指标纤维：选用短切PP纤维或PVA纤维。

　　聚合物外加剂：选用进口的可再分散胶粉和纤维素等。

　　1.2试验方法按试验配比将称量好的各种原材料倒入搅拌锅内加水搅拌均匀，为防止搅拌过程中破坏玻化微珠的封闭结构，*后倒入玻化微珠搅拌5min成型试件。砂浆干表观密度、浆体密度、抗压强度、导热系数、压剪黏结强度、软化系数及燃烧性能测试参照G158― 2004胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统中相关试验方法。2试验结果和分析2.1试验分析2.1.1干密度与抗压强度的关系试验在相同的水泥用量和配比的情况下，选用不同堆积密度的玻化微珠制作试件，试件按试验方法在试验室养护后烘干（烘干温度70°C），测定试件的干表观密度和抗压强度（见）。

　　保温砂浆抗压强度与干密度的关系从看出：玻化微珠无机保温砂浆的干表观密度与抗压强度直接相关，近似线性正比例关系。试验发现，玻化微珠的堆积密度对聚合物保温砂浆的干表观密度和抗压强度影响明显，堆积密度小的玻化微珠可制得低密度的保温砂浆，同时抗压强度也相应降低；堆积密度较大的玻化微珠可制得抗压强度较高的保温砂浆，保温砂浆的干表观密度也相应提高了。

　　2.1.2干密度与导热系数的关系按上述相同配比的试验条件测定了保温砂浆的导热系数，其结果见。

　　保温砂浆导热系数与干密度的关系从看出：保温砂浆的导热系数与其干表观密度密切相关，干表观密度越小，其导热系数越低。

　　根据玻化微珠无机保温砂浆干表观密度与导热系数和抗压强度的关系，制备低密度、低导热系数和具有一定抗压强度保温砂浆的原则，对配比试验进行筛选和优化，确定了玻化微珠无机保温砂浆的基本组成。

　　2.2试验结果对筛选和优化后配比进行试验，配合比及性能检测结果分别见表3、表4.表3优化配合比kg/m3 42.5级水泥粉煤灰玻化微珠胶粉纤维素PP纤维水表4保温砂浆性能项目测试值项目测试值浆体密度/（kg/m3）压剪黏结强度/MPa干表观密度/（kg/m3）软化系数抗压强度/MPa燃烧性能A级导热系数/ 3玻化微珠无机保温砂浆在外墙外保温系统中的应用3.1玻化微珠无机保温砂浆外墙外保温系统构造玻化微珠无机保温砂浆为保温层，抗裂砂浆复合耐碱玻纤网格布或热镀锌电焊网为防护层，涂料或面砖为饰面层的建筑保温系统。

　　3.2玻化微珠无机保温砂浆外墙外保温系统性能系统性能检测按G144―2004外墙外保温工程技术规程的规定进行，其结果见表5.从表5看出：玻化微珠无机保温砂浆外墙外保温系统的各项性能检验结果符合G144―2004外墙外保温工程技术规程的规定。

　　3.3聚合物保温砂浆外墙外保温热工计算以某工程KP1型烧结多孔砖外墙为例进行热工计算，结果见表6.从热工计算结果看出，KP1型烧结砖外墙通过采用30mm玻化微珠无机保温砂浆进行外保温后，其主体部位的传热系数K为1.24W/（m2K），热惰性指标D序号检验项目标准要求检验结果吸水量/（g/m2）C型抗冲击强度T型3.0冲击合格10.0冲击合格无破坏点无破坏点抗风压/kPa不小于工程项目的风压荷载值6kPa未破坏经80次高温（70±5）°C-淋水（15±5）°C循环和20次加热未出现开裂、空鼓或脱落。抗裂防护层与保温耐候性（50±5）°C-冷冻（-20±5）°C循环后不得出现开裂、空鼓或脱落。抗裂防护层与保温层的拉伸黏结强度不应小于0.1MPa，破坏界面应位于保温层层的拉伸黏结强度为0.23MPa，破坏界面位于保温层。

　　耐冻融10次循环表面无裂纹、空鼓起泡、剥离现象无裂纹、空鼓起泡、剥离现象不透水性试样防护层内侧无水渗透表6围护结构建筑节能构造热工计算结果简图基本构造厚度5/导热系数A/修正系数a主体部位传热阻R/传热系数K/热惰性指标D①混合砂浆20②KP1型烧结多孔砖240③聚合物保温砂浆30④抗裂砂浆8外墙涂料为4.17，符合G134―2010夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准要求外墙传热系数K矣1.5、D>2.5.4结论玻化微珠无机保温砂浆是一种新型建筑保温材料，具有较低的干表观密度、导热系数和较高的抗压强度，可用于建筑物的外墙外保温工程，且为无机保温材料，耐候性、防火性能、与基层墙体黏结性能、抗风压等性能优越，在建筑外墙外保温系统中有广泛应用前景。

　　（上接第13页）本文通过模拟分析得出，六边形的冬季人行处风场的平均风速略优于方形点式高层建筑。由此可以得出，在建筑设计选型中，应关注建筑形态的变化会引起建筑周边风场的变化，如果控制得当会起到减小风速的效果。因此在哈尔滨地区或与哈尔滨气象条件相似的地区，建议采用六边形的点式高层建筑形态，而非方形建筑形态。

　　在冬季，高层建筑周边平均的风速比小于1时，此建筑形态为*佳形态。

　　哈尔滨地区方形点式高层建筑在正南北朝向并有太阳辐射的情况下，建筑周边的风环境*不利，因此，在建筑设计时，应避免此种情况的出现。

(完)