淺析建筑工程外墻保溫材料的應(yīng)用

張海新

【摘 要】 伴隨我國(guó)建筑工程事業(yè)速度的不斷提升及環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷增強(qiáng)，為滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求，外墻保溫材料的作為建筑工程施工的主要材料之一，其材料質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響到工程施工的整體質(zhì)量。本文主要對(duì)建筑工程外墻保溫的兩大類材料：有機(jī)類與無(wú)機(jī)類進(jìn)行分析與探究。

【關(guān)鍵詞】 建筑工程 外墻保溫 材料 有機(jī)類 無(wú)機(jī)類

外墻保溫材料主要用于建筑墻體的一類保溫材料，依據(jù)應(yīng)用位置的不同，可以分為外墻保溫材料、內(nèi)墻保溫材料及屋面保溫材料。在內(nèi)在成分中保溫材料可以分為：無(wú)機(jī)保溫材料與有機(jī)保溫材料。外墻保溫主要是通過(guò)一定的固定方式，如粘結(jié)、機(jī)械錨固、噴涂等，將具有較低導(dǎo)熱系數(shù)的絕熱材料和建筑物墻體固定起來(lái)，以此將墻體的平均熱阻值有效增加，進(jìn)而起到保溫、隔熱的作用。在國(guó)外外墻外保溫體系又叫做EIFS系統(tǒng)，也就是通常所說(shuō)的外墻保溫及裝飾系統(tǒng)，這種工程做法可以增加能源的利用率及提供較高的設(shè)計(jì)靈活性。將比建筑內(nèi)保溫，外墻保溫具有明顯的優(yōu)勢(shì)，因此在建筑行業(yè)得到了廣泛地應(yīng)用。

1 建筑工程外墻保溫有機(jī)類材料的應(yīng)用

作為一種重要的外墻保溫材料，近年來(lái)有機(jī)類外墻保溫材料在我國(guó)建筑工程施工中得到了廣泛地應(yīng)用，伴隨我國(guó)建筑工程事業(yè)速度的不斷提升及環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷增強(qiáng)，為滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求，有機(jī)類外墻保溫材料的作為建筑工程施工的主要材料之一，其材料質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響到工程施工的整體質(zhì)量?，F(xiàn)階段應(yīng)用于建筑工程的外墻保溫有機(jī)類材料主要包含EPS、XPS、PU及PF等。

為確保建筑工程的質(zhì)量，施工企業(yè)必須重視外墻保溫材料的應(yīng)用，嚴(yán)格按照施工要求選擇與之相適應(yīng)的保溫材料進(jìn)行有效施工，只有這樣才能提高建筑工程的整體質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益。

1.1 PU

聚氨基甲酸酯的簡(jiǎn)稱就是聚氨酯（PU），是由多元醇和多異氰酸酯反應(yīng)制得的一類主鏈上帶有重復(fù)-NHCOO-基團(tuán)的聚合物的總稱。在所有外墻保溫材料中聚氨酯泡沫的隔熱、隔音效果是最理想的，同時(shí)這種材料還具有較強(qiáng)的耐磨性、耐油性、防水性。這種材料具有較低的熱導(dǎo)率，主要在0.018到0.023W/（m·K），只有EPS的一半，可以說(shuō)是現(xiàn)階段最低熱導(dǎo)率的材料。從上個(gè)世紀(jì)90年代開(kāi)始，這種材料逐漸應(yīng)用于建筑工程節(jié)能方面。主要包括聚氨酯泡沫板、噴涂聚氨酯及澆筑聚氨酯。PU硬質(zhì)泡沫板沒(méi)有經(jīng)過(guò)阻燃處理時(shí)其氧指數(shù)約為17%，同時(shí)將大量有毒氣體如氰化氫、二氧化碳，在燃燒中被釋放出來(lái)，如發(fā)生火災(zāi)，這種材料作為建筑外墻保溫材料將產(chǎn)生嚴(yán)重的后果?；诖?，在PU阻燃方面諸多學(xué)家進(jìn)行了研究。研究表明，蒙脫土在化學(xué)改性后將對(duì)聚氨酯燃燒性能具有明顯效果。

1.2 PF

酚醛泡沫（PF）是由酚醛樹(shù)脂、發(fā)泡劑、表面活性劑及固化劑、不燃填料組成的一種泡沫塑料。相比其他幾種有機(jī)類保溫材料，通常情況下這種材料的氧指數(shù)在35% 到40%之間，是一種燃燒難度大的材料，其特點(diǎn)就是耐火性較強(qiáng)。酚醛樹(shù)脂主要應(yīng)用的領(lǐng)域就是隔熱保溫，這種材料可以長(zhǎng)期在130攝氏度下工作，工作溫度馬上就可以高達(dá)200攝氏度到300攝氏度之間。酚醛板表面密度在市面上賣的通常在每立方47到65千米之間，導(dǎo)熱系數(shù)主要為0.033 W/（m·K）。由于酚醛分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系，將有許多粉狀物存在，而且存在易氧化的材料，如酚羥基與亞甲基等，這些都使酚醛泡沫材料存在一定的缺陷，如具有較大的脆性及較高的粉化程度。為增加酚醛泡沫材料的韌度，學(xué)者們進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)與研究，得出了三種有效的增韌方式。

第一，進(jìn)行外增韌劑的添加，主要包括橡膠彈性體改性劑、熱塑性樹(shù)脂等。

第二，為替代苯酚合成樹(shù)脂，可選用部分帶有韌性的改性苯酚進(jìn)行代替。如對(duì)甲酚、對(duì)苯二酚等。

第三，化學(xué)增韌甲階酚醛樹(shù)脂，也就是利用酚羥基和羥甲基的化學(xué)反應(yīng)接枝柔性鏈，增韌作用最突出的就是聚氨酯改性酚醛泡沫。

1.3 EPS/XPS

EPS是模塑聚苯乙烯泡沫，也稱為模塑聚苯板或膨脹聚苯板。這種材料主要是在完成建筑主體結(jié)構(gòu)后，遵循施工要求選用專用粘結(jié)砂漿將膨脹聚苯板在指定墻面進(jìn)行粘貼。如需進(jìn)行加固的，可選用塑料膨脹螺釘進(jìn)行加固。隨后將聚合物水泥砂漿涂抹在膨脹聚苯板上，為形成抗裂砂漿保護(hù)網(wǎng)，可以將耐堿涂塑玻纖網(wǎng)格壓入其中，最后為膩?zhàn)雍屯苛系难b飾面層。

XPS的主要原材料和EPS的原材料一樣，都是聚苯乙烯。在1941年由美國(guó)Dow Chemical公司發(fā)明，其原料為聚苯乙烯樹(shù)脂，并進(jìn)行阻燃劑等材料的添加，再通過(guò)特殊工藝連續(xù)將發(fā)泡成型的硬質(zhì)板材擠出，這種材料具有緊密的閉孔蜂窩內(nèi)部結(jié)構(gòu)，XPS板的性能指標(biāo)如表1所示。

2 建筑工程外墻保溫?zé)o機(jī)類材料的應(yīng)用

建筑工程是關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要工程，隨著我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展建設(shè)的要求在不斷地提高，在建筑工程中外墻保溫施工是建筑工程建設(shè)的重要組成部分，其施工材料應(yīng)用是否合理、質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)都直接關(guān)系著整個(gè)建筑物的質(zhì)量，關(guān)系到人們的生命安全。因此，施工企業(yè)必須要高度重視外墻保溫施工，作為建筑工程外墻保溫的重要材料，無(wú)機(jī)類保溫材料現(xiàn)階段主要應(yīng)用到有巖棉、泡沫玻璃及泡沫混凝土，為達(dá)到良好的保溫效果，施工企業(yè)必須采用正確、科學(xué)以及合理的施工保溫方式，防止因保溫材料質(zhì)量問(wèn)題對(duì)建筑物的使用壽命造成嚴(yán)重影響。施工人員只有在確保保溫材料質(zhì)量的前提下，才能提高建筑工程的整體質(zhì)量，才能為企業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)更大的力量。

2.1 巖棉

作為一種具有良好性能的無(wú)機(jī)高效保溫材料，巖棉是建筑工程外墻施工中運(yùn)用最早的一種無(wú)機(jī)保溫材料。其主要原材料包括玄武石、輝綠巖，并進(jìn)行指定劑量輔助料的添加，在溶化器具主要是沖天爐或一些池窯內(nèi)，并將其溫度控制在小于2000攝氏度的范圍，同時(shí)通過(guò)大氣壓的壓力作用進(jìn)行強(qiáng)吹，一般情況下選用的大氣壓數(shù)量都控制在50個(gè)左右，驟冷成纖維狀。根據(jù)施工要求，也可以選用甩絲法，將熔融液流脫落在多級(jí)回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子上，通過(guò)離心力甩成纖維，通常情況下將其纖維直徑控制在3到9μm之間，密度主要控制在每立方米50到200千克之間。按照現(xiàn)階段巖棉的生產(chǎn)狀況，存在多個(gè)種類，如沉降法巖棉板、擺錘法巖棉板及三維法巖棉板等。巖棉在建筑工程施工中其應(yīng)用的結(jié)構(gòu)部位不同，其各項(xiàng)性能指標(biāo)也要隨之發(fā)生一定程度的改變，為確保建筑工程的整體質(zhì)量，必須對(duì)巖棉各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)了解及分析。

2.2 泡沫玻璃

泡沫玻璃的主要原料就是廢玻璃、粉煤灰及非金屬礦等，同時(shí)將發(fā)泡劑穩(wěn)泡劑及助溶劑等添加到里面，再通過(guò)粉碎經(jīng)均勻混合后進(jìn)而形成配合料，在特定模具內(nèi)進(jìn)行放置，隨后預(yù)熱（在加熱爐內(nèi)），熔融（750到900攝氏度）、發(fā)泡、冷卻及退火等工序，促使其內(nèi)部形成大量均勻氣泡的多孔玻璃材料，并確保其密度在每立方米200到300千克的范圍內(nèi)，泡沫玻璃的氣孔率必須高達(dá)80%到95%之間。氣孔直徑要控制在0.1毫米到2毫米之間，導(dǎo)熱系數(shù)在正常溫度下要控制在0.060到0.085 W/（m·K）。這種材料目前在建筑行業(yè)應(yīng)用還不多，主要應(yīng)用在工業(yè)方面的保溫隔熱中，主要原因就是這種材料具有較高的成本。如將這種材料廣泛應(yīng)用于建筑工程外墻保溫中，就必須先研究如何進(jìn)行成本的有效降低。

2.3 泡沫混凝土

泡沫混凝土的組成材料主要包括鈣質(zhì)材料與硅質(zhì)材料，同時(shí)將一定量的加氣劑與外加劑添加到里面，通過(guò)均勻拌和，澆筑成型并養(yǎng)護(hù)成一種多孔的材料。在建筑工程外墻保溫方面這種材料的應(yīng)用較為廣泛，目前泡沫混凝土主要有兩種不同的形式，一種是現(xiàn)澆，一種是預(yù)制，剛開(kāi)始應(yīng)用的主要是現(xiàn)澆泡沫混凝土，現(xiàn)在最常用的是泡沫混凝土保溫板與其制品。在強(qiáng)度方面這種材料存在較低強(qiáng)度，特別是在較低密度的環(huán)境中。在密度在每立方米200千米以下時(shí)，相比物理發(fā)泡，化學(xué)發(fā)泡法更能突顯其性能的優(yōu)良性。為提高泡沫混凝土的抗壓強(qiáng)度，可以將等級(jí)較高、強(qiáng)度較高的水泥與一定量的硅灰、纖維添加進(jìn)去，為增強(qiáng)其抗拉強(qiáng)度及降低其脆性，可以將適量的有機(jī)膠、纖維添加進(jìn)去。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，建筑工程是關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要工程，隨著我國(guó)建筑工程事業(yè)發(fā)展建設(shè)要求的不斷地提高，外墻保溫施工作為建筑工程施工的重要組成部分，其施工材料選擇的是否具有科學(xué)性、合理性直接關(guān)系著整個(gè)工程的質(zhì)量，關(guān)系到人們的生命安全。外墻保溫施工作為建筑工程施工的重要環(huán)節(jié)，在材料選擇中，必須充分考慮施工要求、成本投資等條件，選擇與之相適應(yīng)的保溫材料。只有這樣才能提高施工的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]蘇迎社，陳林.新型墻體材料與節(jié)能建筑的保溫技術(shù)初探[J].煤炭技術(shù)，2011（7）.