北京环益美高分子聚合物研究所 总工程师 周广德
摘要 采用HYM-6可分散植物胶粉与水泥、粉煤灰等产生凝胶反应、生成新的凝胶物,与玻化微珠、珍珠岩、粉煤灰、聚苯颗粒等轻质材料配合,生产一种轻质复合保温腻子,解决建筑用保温材料在制造与使用过程中的资源、能耗、安全、防火、环保、成本、质量等诸多难题。。
关键词 保温腻子 建筑保温 保温技术 防火材料
一、前言
今年以来,相继发生多起外墙保温层脱落和因保温材料引起的大火,特别是河南鲁山县康乐园老年公寓发生的火灾,造成38人死亡,6人受伤的悲剧。这是由于我国对大量使用EPS、XPS、XPU等易燃有机保温材料的危害性认识不足,这些性能不稳定的保温材料,不仅仅是易脱落、易燃、防火与安全问题,最严重的是会对城市空气质量、人体健康和自然生态环境的影响和危害,EPS、XPS、XPU系非环境友好材料、非安全健康材料,肯定在不久的将来,将会有大量废弃的EPS、XPS、XPU发泡材料出现,我国将很快面临由泡沫塑料引起的灾难性、无休止的“白色污染”,我们不能再犯西方国家所犯的错误。
这次重特大火灾造成大量人员伤亡,引起了中央领导的高度重视,这已经表明,绝不能让悲剧继续重演!无论EPS、XPS、XPU能否真正达到阻燃、不燃、节能等要求,都将严格限制使用、直至彻底淘汰!保温材料将从有机材料向无机材料方向发展。
多功能内外保温腻子技术将赋予腻子另一种功能,既可以作为墙体打底找平材料,又可以作为保温绝热材料。
二、建筑保温材料及系统认识上的误区
1、材料的导热系数与系统的导热系数问题
材料的导热系数不等于系统的导热系数。分析如下:
以聚苯乙烯发泡塑料板(XPS)为例,聚苯乙烯发泡塑料板(XPS)材料的导热系数约0.04,有研究人员计算过,用导热系数约0.04的聚苯乙烯发泡塑料板(XPS)材料的做成的聚苯板外墙外保温薄抹灰系统的系统导热系数会高达0.115,这是因为把一小块块板拼接并贴上墙的办法,每一块板四周边缘会存在缝隙(这好比冬天我们穿保暖棉服,前面纽扣的地方有缝,如果没有厚布盖住,无论穿多厚的衣服,胸前会感到很凉),加上钉子的冷热桥问题,还不算聚苯板透气性差引起的结露问题。
无机类保温板材(包括水泥发泡保温板、珍珠岩保温板、玻化微珠保温板、聚苯颗粒保温板、包括所有无机复合保温板材)的导热系数约为0.06-0.07。聚苯板材规格一般是400×600mm,无机类保温板材规格一般是400×400mm,其板与板之间产生的缝隙会更多,如果无机类保温板材的导热系数在0.055-0.06,其做成外墙外保温系统的导热系数会高达0.15。因此,水泥发泡类、珍珠岩类、复合型无机类保温板的材料与系统保温隔热性能是最差的,不如保温腻子和保温砂浆。
多功能保温腻子材料的导热系数在0.07,用多功能保温腻子做成的内外墙保温系统,是无任何缝隙、无冷热桥,所以其系统的导热系数就是0.07,除此之外的优点还有:防火阻燃、无毒无害、透气调湿、吸音降噪、与建筑物同寿命等,无论内墙、外墙、梁柱、窗台、甚至屋顶,都可以采用传统抹灰的办法,直接抹上去,厚度可在20-50mm,可以内、外墙同抹,既可以代替其它保温材料,又可以代替普通砂浆找平墙面,一种材料具有多种用途。
2、节能与资源、能耗、健康、环保问题
国家推动全国性的建筑节能工作,本身就存在一些不足,一些外国公司和国内一些利益集团只讲材料和系统如何的好,不讲材料和系统存在的种种问题。
凡是涉及资源、安全、健康、环保、科技方面都应当有相关部门参与,国家应组建一个国家级的专业研究中心,各省也应有专业研究机构,也可委托或指定现有建筑材料研究院所承担此项工作并建立严格的责任追究制度,对建筑保温材料及系统的资源、能耗、安全、健康、环保、科技方面进行权威的、综合性的研究、试验、论证,严格把关,以避免盲目推广,造成资源浪费、行业混乱、事故频发、环境污染等。
三、主要原材料性能及要求
1.胶凝材料部分
多功能保温腻子的胶凝材料主要有无机胶凝材料和高性能可分散植物胶粉。无机凝胶材料可选择42.5PO普通硅酸盐水泥或42.5PW白色硅酸盐水泥,高性能可分散植物树脂选用北京环益美高分子聚合物研究所生产的HYM-6型。HYM-6能与水泥发生凝胶反应并生成新的凝胶物,有效提高多功能保温腻子的粘附能力、施工操作性、后期稳定性,能达到持续7天以上的自养护和水气平衡,避免多功能保温腻子层因干缩过快,产生开裂、空鼓、脱落等质量问题,在北京、上海、江苏、浙江等全国数千万平米的保温工程长达10多年的应用表明,HYM-6性能优良、质量稳定可靠、性价比好,为用户信的过产品。
2、保温材料部分
保温材料品质、性状、种类、容重、导热系数、抹灰厚度等,要根据当地气候条件、墙体厚度、砌筑材料的热工性能、建筑节能设计要求、资源问题等综合考虑,因地制宜、合理选材。
可选择的保温绝热材料有:空心陶珠、玻化微珠、废弃聚苯颗粒、优质粉煤灰、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、海泡石、空心陶粒等。
3、添加剂
添加剂:少量的羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)。
4、防裂纤维
防裂纤维:少量的聚丙烯短纤维或矿物纤维。
四、多功能保温腻子的技术性能
多功能保温腻子参考JG/283-2010标准,其技术性能如下表:
序号 |
检验项目 |
标准要求 |
检验结果 | |
01 |
均匀性,% |
≤5 |
3.6 | |
02 |
分层度,mm |
≤20 |
11 | |
03 |
干表观密度,kg/m³ |
≤300 |
254 | |
04 |
导热系数,W/m·k |
≤0.07 |
0.61 | |
05 |
蓄热系数,W/m²·k |
≥1.5 |
1.58 | |
06 |
线性收缩率,% |
≤0.3 |
0.29 | |
07 |
压剪粘结强度(与水泥砂浆块),mpa |
原强度 |
≥0.050 |
0.081 |
耐水强度 |
≥0.050 |
0.053 | ||
08 |
抗拉强度,mpa |
≥0.10 |
0.15 | |
09 |
抗压强度(墙体用),mpa |
≥0.20 |
0.35 | |
10 |
软化系数 |
≥0.6 |
0.7 | |
11 |
难燃性 |
|
A级 |
在保证各种强度、稳定性等要求的前提下,多功能保温腻子最好的产品,能够做到容重200kg/m³,导热系数0.55W/m·k,而且技术成熟可靠,已经在上海投产并在建筑工程上使用,受到设计单位、工程方、施工人员好评。
五、多功能保温腻子特点
1、保温绝热性能好。材料导热系统虽然比EPS高些,但系统的导热系数比EPS要低。
2、防火阻燃性能好-为A1标准。
3、健康环保-采用植物与矿物材料,无毒无害。
4、节约资源-原材料来源广泛,甚至可以利用一些废弃物。
5、透气性好-不结露、防渗漏水。
6、能调湿调温-无机类轻质多孔材料,具有调节和平衡水气的作用。
7、吸音降噪-无机类轻质多孔材料、具有吸收声波、降低噪音的作用。
8、品质稳定-可与建筑物同寿命。
9、施工性好-可代替普通砂浆,省工省时。
10、其它特点-有利于循环再利用、环境负荷较小等。
六、多功能保温腻子生产工艺及配方
1、生产设备与工艺流程
设备可采用北京环益美高分子聚合物研究所设计制造的D型封闭式环保型高效干粉混合机。
试生产前先启动设备(另请阅读封闭式环保型高效干粉混合机使用说明书),确认设备运转正常后,先将水泥、HYM-6植物胶粉、短纤维、HPMC从进料口加入,搅拌5分钟,最后加入空心陶珠、粉煤灰、玻化微珠等保温材料,继续搅拌3分钟左右,开始放料、称重、包装、入库。
2、多功能保温腻子配方
略,另提供技术咨询,可电话联系。
七、多功能保温腻子的施工操作工艺
1.施工方法
可用往墙上抹灰浆的方法;直接抹上墙,也可采用专用喷涂机,喷涂作业。
2、施工准备
(1)施工应在墙体找平层施工质量验收合格后进行。
(2)大面积施工前,应在现场采用相同材料、构造做法和工艺制作样板墙或样板间,并经有关各方书面确认后,方可进行施工。
(3) 熟悉工程图纸和资料,了解材料性能指标,掌握施工要点,明确施工工序。
(4) 提供工程所需要材料的技术质量标准,并进行技术交底,做好技术指导。
(5) 施工前应准备好砂浆搅拌机、手推车、抹灰桶、手提搅拌器、钢抹刀、刮杠、木抹子等用抹灰工具及经纬仪、靠尺、放线工具等。
(6) 抹灰厚度,要根据设计要求,其它未尽事宜,参考厂家产品使用说明书和相关施工技术规程
3.界面处理及界面砂浆施工方法
(1)界面砂浆原理与作用
界面砂浆是一种干粉状材料,以HYM—4、水泥、砂等为主的专用界面处理剂,其具有一定柔韧性的高强硬化体,有较好的粘稠度、初粘力、后期强度及稳定性,提高保温腻子与墙体砂浆基层或砖墙的粘附能力,使基层与保温腻子结合牢固,提高耐久性,防止发生保温腻子与基层由于结合不好而导致的龟裂、空鼓、脱落现象。其综合性能优于以建筑乳液、聚乙烯醇等液体类界面剂。
(2)界面砂浆施工方法
对基层进行施工前处理后(平整、坚实,无粉化、无疏松、无油污、无浮灰、无起碱等),将界面砂浆倒入容器内,加水搅拌成稀稠状,静置约10分钟,用滚刷(也可用喷涂或拉毛的办法),均匀滚刷于基层表面上,涂刷厚度1mm以上,涂刷完毕,即可抹保温腻子,也可以边涂刷界面砂浆,边抹保温腻子。
3.产品配用
(1)多功能保温腻子
按照干粉料:水=1:1(重量比)的配料、水比,使用搅拌器充分搅拌均匀即可使用。调制时,先在清洁的容器内放入适量清水,再陆续倒入保温腻子,边加边搅拌至合适的粘稠度。搅拌均匀后放置10分钟左右,即可施工使用。
(2) 界面砂浆
按照干粉料:水=1:0.5(重量比)的配料、水比,使用搅拌器充分搅拌均匀即可使用。调制时,先在清洁的容器内放入适量清水,再陆续倒入界面砂浆,边倒边搅拌至合适的稠度。搅拌均匀后放置10分钟左右,即可施工使用。
八、综述
多功能保温腻子具有保温绝热性能,可以作用墙体抹灰找平材料,还可以作为墙体较大裂缝、孔洞修补材料、屋顶绝热保温材料等,从资源、环保、健康、安全、防火、保温、节能等多方面论证,具有推广应用价值。
附:作者简介
周广德,男,北京环益美高分子聚合物研究所总工程师,从事科技工作二十余年,有多年的理论研究和丰富的实践经验,为上千家企业、几百个工程项目提供过上万次的专业技术咨询服务,主持或参与开发新技术、新产品百余项,个人独立技术项目有120多个,发表专业论文五十余篇,专业技术讲座200余场次,其中有八篇论文获得优秀论文奖,有两篇论文入编《中国现代化建设研究文库》,国内有100余种论文集收录其作品及研究成果。主要研究方向:高分子材料、生化技术、生态建材、建筑保温节能技术、内外墙各种腻子、干混砂浆、水基干粉涂料、建筑防水材料、防火材料、相变材料、专业技术咨询服务等。
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工作单位 :北京环益美高分子聚合物研究所
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