寒冷地區(qū)外墻保溫系統(tǒng)材料選擇須要注意的問題

1、在我國解決建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫實(shí)施的技術(shù)方案中， 以外墻外保溫系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展最為迅速。從目前的發(fā)展情 況看，市場(chǎng)上已經(jīng)形成多種外墻外保溫系統(tǒng) 技術(shù)和產(chǎn)品同時(shí)并存的局面。圍繞外墻外保溫系統(tǒng)技術(shù) 的發(fā)展和應(yīng)用，相關(guān)各方從材料的選擇、工程應(yīng)用都進(jìn) 行了較全面又系統(tǒng)的專項(xiàng)研究。以西北寒冷 地區(qū)的外墻外保溫發(fā)展現(xiàn)狀為例，從對(duì)采用聚氨酯保溫 絕熱材料及其組成的外墻外保溫系統(tǒng)的工藝以及粘貼聚 苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)的組成進(jìn)行研究 的情況看，寒冷地區(qū)外墻保溫系統(tǒng)材料的選擇須要注意 幾個(gè)方面的問題。保溫材料選擇要注意的問題作為 外墻外保溫系統(tǒng)的主要組成部分，保溫材料 的絕熱保溫性能、施工性能、材質(zhì)特性等綜合性能

2、，決 定整個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用效果。一是無機(jī)絕熱保溫材料和 有機(jī)絕熱保溫材料。在北美大部分地區(qū)和歐 洲一些國家，無機(jī)礦物巖棉在建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的使 用率非常大。有人認(rèn)為此類無機(jī)材料完全可以在國內(nèi)大 量推廣使用，但事實(shí)上在國內(nèi)墻體保溫市場(chǎng) ，有機(jī)材料仍然占據(jù)市場(chǎng)主角。二是保溫材料材質(zhì) 阻燃性的要求和提高阻燃性的實(shí)施方法。無機(jī)保溫材料 阻燃性一般較優(yōu)良，有機(jī)材料可以通過與無 機(jī)材料復(fù)合使用或在生產(chǎn)過程中添加阻燃劑來提高防火 能力。如保溫漿料就是應(yīng)用了有機(jī)、無機(jī)的復(fù)合技術(shù)； 聚氨酯類材料可以通過使用阻燃、難燃級(jí)聚 醚多元醇或添加阻燃劑來有效控制氧指數(shù)，提高材料的 防火能力；聚苯乙烯類發(fā)泡板材須進(jìn)一步提高材

3、料的阻 燃性能和研發(fā)出相關(guān)的阻燃技術(shù)，才能較好 地解決整個(gè)系統(tǒng)的防火性能。三是保溫層材質(zhì)熱熔 點(diǎn)問題。在保溫絕熱材料的應(yīng)用中，熱熔性材料在未接 近燃燒點(diǎn)以前很快就可以達(dá)到熔點(diǎn)，材料會(huì) 出現(xiàn)因受熱從固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)化，造成墻體保溫系統(tǒng)出現(xiàn) 隔熔垮塌。因此在選擇保溫材料時(shí)，務(wù)必要考慮材料的 熱熔性問題。四是有（無）空腔外墻外保溫 系統(tǒng)。有（無）空腔是目前推廣聚苯板薄抹灰外墻外保 溫系統(tǒng)和膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)之間較具有爭(zhēng)議 的，有些將有（無）空腔歸結(jié)為是點(diǎn)粘工藝 還是滿粘工藝。聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)多以點(diǎn)粘 式粘貼，保溫板材和基層墻面容易形成空腔，而膠粉聚 苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)（另外還有現(xiàn)場(chǎng)噴

4、涂 發(fā)泡聚氨酯外墻外保溫系統(tǒng)等）基本上與建筑物主墻體 實(shí)現(xiàn)全部滿粘，保溫層和墻體之間無接縫，也無空腔。 有人認(rèn)為有空腔做法在市場(chǎng)上的應(yīng)用量大面 廣，就是成熟的技術(shù)系統(tǒng)，但對(duì)無空腔的做法業(yè)界專家 也十分肯定并認(rèn)同。五是材料導(dǎo)熱系數(shù)的比較。優(yōu) 良的導(dǎo)熱系數(shù)確定了材料自身的絕熱保溫性 能和在保溫墻體中的使用量和厚度。在寒冷和嚴(yán)寒地區(qū) 使用普通保溫材料，墻體的厚度將會(huì)增加，而超過一定 厚度的保溫層會(huì)對(duì)墻體保溫系統(tǒng)的承重能力 產(chǎn)生影響。因此，最有效的辦法就是采用導(dǎo)熱系數(shù)低、 高效絕熱型的保溫材料。另外，在保溫材料的容重 和存放方面也須要注意。容重越大的材料， 一般來說材料的強(qiáng)度相對(duì)要大。聚氨酯材料的強(qiáng)度

5、大而 容重居中，EPS板材的容重要求每立方米達(dá)到18公斤以上。 另外，工廠化生產(chǎn)的各種成型板材 應(yīng)通過一定的保存期后方能施工使用，其中EPS板應(yīng)存放 40天以上，采用保溫漿料或聚氨酯噴涂的外墻外保溫系 統(tǒng)，在施工現(xiàn)場(chǎng)可以省略這個(gè)環(huán)節(jié)。 黏結(jié)砂漿和抹面砂漿用添加劑的選擇板材黏結(jié)砂漿 和抹面砂漿中添加膠體乳液、可再分散乳膠粉以及各類 纖維素醚，可有效增加砂漿的黏結(jié)強(qiáng)度、抗 沖擊強(qiáng)度等性能，同時(shí)還能有效控制系統(tǒng)的吸水量和提 供更好的施工方法，對(duì)提高砂漿的剛性度起到一定的作 用。一是天然橡膠膠乳和氯丁膠乳。天 然橡膠膠乳和氯丁膠乳造價(jià)都較高，使用程序也比較復(fù) 雜，其中天然橡膠膠乳來源有限，氯丁膠乳在調(diào)

6、配不當(dāng) 時(shí)會(huì)出現(xiàn)破乳導(dǎo)致浪費(fèi)。二是添加乙烯 單體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 單體共聚。當(dāng)乳液添加到水泥 砂漿中，由于乙烯分子鏈上存在柔性鏈段，在滿足黏結(jié) 要求的同時(shí)提供一定的柔性。三是VAE可再分散乳膠 粉和干拌砂漿的研究。國外通過對(duì)改性 VAE乳液霧化干燥后制成不同規(guī)格的VAE可再分散乳膠粉 用在干拌砂漿中。目前推廣的聚苯板薄抹灰外墻外保溫 系統(tǒng)中多用于保溫黏結(jié)砂漿和抹面砂 漿，不同摻量的VAE乳膠粉對(duì)砂漿黏結(jié)強(qiáng)度和系統(tǒng)抗沖擊 性能有不同的影響，摻加適量的柔性VAE乳膠粉可以使系 統(tǒng)獲得極佳的抗沖擊強(qiáng)度，如在膠 粘劑和

7、抹面砂漿中摻量為2.5%3%時(shí)，系統(tǒng)可獲得優(yōu) 異的黏結(jié)強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度。根據(jù)對(duì)黏結(jié)界面分析，聚 合物砂漿與聚苯板的黏結(jié)力主要來 自兩個(gè)方面：一是界面處聚合物砂漿嵌入聚苯板表面縫 隙后產(chǎn)生的機(jī)械咬合力；二是界面處聚合物膜對(duì)聚苯板 砂漿界面處的收縮裂縫進(jìn)行橋連產(chǎn)生的結(jié) 合力。當(dāng)摻量大于3%時(shí)，干態(tài)黏結(jié)強(qiáng)度和耐水黏結(jié)強(qiáng) 度幾乎沒有增加。四是各類纖維素醚的應(yīng)用。一些 專用的砂漿黏結(jié)劑和現(xiàn)有大部分使用的保 溫黏結(jié)劑、抹面砂漿、膩?zhàn)拥炔牧现卸继砑恿艘欢康?纖維素醚，主要用于增稠、膠凝化、乳化、懸浮、穩(wěn)定 分散、保水、黏結(jié)性、抗滑移以及和易性要 求。根據(jù)不同的用途，應(yīng)針對(duì)不同狀況對(duì)纖維素醚的品 種特異性和

8、黏度要求、耐鹽析成膜特性區(qū)分使用。保溫 砂漿增強(qiáng)材料的選擇一是有機(jī)膠粘劑。 目前，市場(chǎng)上保溫砂漿中采用的有增強(qiáng)乳液、可再分散 乳膠粉、纖維素醚等有機(jī)膠粘劑作膠凝增強(qiáng)材料。 二是玻璃纖維增強(qiáng)技術(shù)。常用的玻璃纖維根 據(jù)生產(chǎn)方法一般分為中堿玻璃纖維和無堿玻璃纖維，兩 種玻璃纖維都不宜用于水泥砂漿。針對(duì)水泥中的使用要 求，近年來國內(nèi)外相繼研發(fā)出了含鋯量為1 5%左右的耐堿型玻璃纖維，廣泛用于GRC板（玻璃纖維 增強(qiáng)水泥板）和外墻外保溫系統(tǒng)，含鋯耐堿玻璃纖維網(wǎng) 格布本質(zhì)上區(qū)別于涂塑中堿和無堿玻璃 纖維網(wǎng)格布。含鋯耐堿玻璃纖維不能直接編布使用，需 做塑覆層處理。三是專用砂漿、混凝土增強(qiáng)化學(xué)纖 維的三維增強(qiáng)

9、。專用強(qiáng)綸纖維的單絲分散性 能與通過界面劑集絲成束的玻璃纖維不同，新型的砂漿 水泥混凝土三維網(wǎng)狀分散結(jié)構(gòu)的纖維增強(qiáng)解決了網(wǎng)格布 的網(wǎng)眼分隔。纖維以單絲分散且強(qiáng)度高、有 效使用程度提高、使用量大大下降、絲體彈性好等優(yōu)點(diǎn)， 成為替代外墻外保溫玻璃纖維增強(qiáng)網(wǎng)格布的一種較為理 想的材料。四是木質(zhì)纖維素粉狀添加 劑增強(qiáng)處理。木漿經(jīng)處理制成的木質(zhì)纖維粉狀劑具有一 定的柔韌強(qiáng)度、分散性和化學(xué)惰性，添加到乳液砂漿干 粉料中的比例約0.30.5，可以 增強(qiáng)產(chǎn)品的穩(wěn)定性、抗開裂、拉收縮、延長操作時(shí)間、 提高觸變性及抗流掛等性能，是保溫砂漿、外墻膩?zhàn)印?干粉砂漿普遍使用的增強(qiáng)材料。五是微 泡對(duì)砂漿強(qiáng)度的影響和消泡劑

10、的選擇。當(dāng)水泥砂石等建 筑骨料與水混合時(shí)，或干粉料、乳液與水?dāng)嚢钑r(shí)經(jīng)常夾 雜或產(chǎn)生氣體，氣體不僅會(huì)在制品表面形成 彈性和針孔外觀，更重要的是影響制品的強(qiáng)度，留下質(zhì) 量隱患。采用必要的消泡劑對(duì)建筑施工或生產(chǎn)過程中產(chǎn) 生的微泡進(jìn)行脫泡處理，使產(chǎn)品具有一定的 持久性和剪切穩(wěn)定性，增加抗沖擊強(qiáng)度?，F(xiàn)場(chǎng)噴涂聚氨 酯硬泡外墻外保溫系統(tǒng)材料的選擇一是現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡設(shè) 備的選擇。高壓無空氣強(qiáng)制給壓系統(tǒng)使用超 長管線滿足施工高度要求，并使雙組分原料能夠充分得 以加熱稀釋降黏霧化，需要配備強(qiáng)制高壓給壓系統(tǒng)。符 合建筑物高度的超長加溫管線和大流量雙組 分物料在經(jīng)過給壓系統(tǒng)時(shí)，通常設(shè)備配有機(jī)械加溫，只 有充分加溫，有效稀釋

11、物料降至所需黏度，才能滿足雙 組分黏稠物料的完全霧化以及霧化混合后能 快速分散相容，并快速完全反應(yīng)，這是設(shè)備選用得當(dāng)與 否的關(guān)鍵?？烧{(diào)節(jié)雙組分原料溫度的車載配廂物料在進(jìn) 入機(jī)械系統(tǒng)前的黏度控制，一般是根據(jù)常溫 狀況預(yù)先調(diào)節(jié)的，溫度下降時(shí)兩組分黏度分別上升（上 升幅度差別較大），造成設(shè)備同比輸出壓力無法滿足所 需要的工作流量，反應(yīng)物料流量比例出現(xiàn)偏 差，導(dǎo)致質(zhì)量下降。當(dāng)外界高于常溫范圍過多時(shí)，發(fā)泡 劑達(dá)到沸點(diǎn)會(huì)提前溢出，預(yù)制發(fā)泡料失效或減效。通過 車載廂體動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)物料儲(chǔ)放的環(huán)境氣溫將成 為一個(gè)有效的解決辦法。短線無加溫裝置的管線，勢(shì)必 造成大批物料上樓難，搬運(yùn)強(qiáng)度大，無法調(diào)節(jié)桶料溫度， 會(huì)失去機(jī)

12、械化快捷施工的優(yōu)勢(shì)。大流量高 壓無氣給壓系統(tǒng)、高霧化噴槍、超長加溫管線、車載調(diào) 溫廂是現(xiàn)場(chǎng)噴涂聚氨酯外墻外保溫系統(tǒng)所需設(shè)備的四要 素，缺一不可。二是現(xiàn)場(chǎng)噴涂原料的組 合選擇。保溫絕熱用聚氨酯噴涂型硬泡，除需要高反應(yīng) 活性的聚醚多元醇和多異氰酸酯（PAPI）組合外，根據(jù)工 藝和用途還要注意以下因素。為了滿 足制成品的硬度，增加流平性，一般除多種聚醚多元醇 同時(shí)摻加配合使用外，還添加一定量的聚酯多元醇。對(duì) 無加溫稀釋裝置的長管線設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)噴涂降黏 解決方法，通過添加有機(jī)溶劑和增加低分子量的阻燃劑， 對(duì)材料組分降黏至噴涂要求，會(huì)增加有機(jī)物揮發(fā)并提高 成本。對(duì)制品的老化機(jī)理和抗老化對(duì)策， 一般認(rèn)為，聚氨酯硬質(zhì)發(fā)泡的老化，一是由于催化劑未 反應(yīng)完全并繼續(xù)氧化造成的，現(xiàn)場(chǎng)噴涂施工催化要求更 高，使用了胺系和錫系復(fù)合催化劑，催化劑 用量更大。另外，暴露在外界的制品由于陽光紫外線作 用也會(huì)引起光老化。用抗氧劑與抗紫外線劑合理配合使 用可以較好地控制制品的老化。從老化機(jī)理 上解決，不通過其他物理保護(hù)和熱緩沖保護(hù)方法是處理 該問題的關(guān)鍵。外墻外保溫工程是一個(gè)設(shè)計(jì)保溫材 料選用、裝飾材料選用