HN新型無機(jī)活性膠粉聚合物外墻外保溫體系在我國寒冷地區(qū)的研究和應(yīng)用

宋淑靜

【摘要】本文以工程實例，講述了HN新型無機(jī)活性膠粉聚合物外墻外保溫體系在我國寒冷地區(qū)的應(yīng)用，證明該保溫體系我國西北寒冷地區(qū)具有積極的推廣作用。

【關(guān)鍵詞】外墻外保溫；無機(jī)活性膠粉聚合物；施工質(zhì)量控制；經(jīng)濟(jì)效益

近年來，我國北方地區(qū)外墻外保溫應(yīng)用較為普遍的是EPS、XPS擠塑聚苯板保溫系統(tǒng)，但該系統(tǒng)經(jīng)實際應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)存在著較為明顯的缺陷：（1）防火性能差：由于A級阻燃聚苯板造價較高，因此目前絕大多數(shù)使用的是防火性能較差的B級甚至是可燃的C級聚苯板做外墻外保溫，在施工過程中遇到電焊火花，聚苯板容易發(fā)生燃燒造成火災(zāi)。此種火災(zāi)近年在我國多有發(fā)生。（2）墻體面層的裂縫問題：由于北方寒冷地區(qū)的低溫凍融、陽光照射和風(fēng)力侵蝕等作用，擠塑聚苯板外墻外保溫系統(tǒng)極易出現(xiàn)墻面空鼓龜裂現(xiàn)象，從而嚴(yán)重影響保溫效果和建筑外立面觀感。因此，為了既能滿足墻體保溫性能又能滿足防火要求，同時避免外墻面層龜裂現(xiàn)象的出現(xiàn)，我們在內(nèi)蒙察哈素煤礦綜合辦公樓采用了山東華凝建材生產(chǎn)的HN新型無機(jī)活性膠粉聚合物外墻保溫系統(tǒng)，有效的解決了保溫材料的防火和墻面龜裂問題，取得了較好的實際效果。

一、HN新型無機(jī)活性膠粉聚合物外墻保溫體系的特點

HN新型無機(jī)活性膠粉聚合物保溫體系綜合了擠塑聚苯板和無機(jī)保溫砂漿、聚苯顆粒保溫漿料等外墻保溫系統(tǒng)各自的優(yōu)點，以絕熱多孔無機(jī)材料作為保溫骨科、聚合物砂漿做膠凝材料、聚丙烯單絲抗拉纖維和可分散膠粉作為增強(qiáng)和抗裂材料，并摻入防水抗裂劑、發(fā)泡劑等外加劑，經(jīng)充分?jǐn)嚢杓庸ざ?。該體系由界面層、膠粉聚合物漿料保溫層、抗裂砂漿防護(hù)層、飾面層等幾部分構(gòu)成，其特點為：

（1）導(dǎo)熱系數(shù)低：相對傳統(tǒng)的保溫漿料而言，導(dǎo)熱系數(shù)只有0.042。

（2）添加防水抗裂劑，成品穩(wěn)定性好，抗空鼓開裂、抗風(fēng)壓，耐水防潮，有效解決了EPS、XPS保溫體系中墻體面層空鼓脫落、開裂滲水等技術(shù)難題。

（3）該材料阻燃性能為A級，屬于不燃材料，符合國家相關(guān)部門的要求。

（4）現(xiàn)場施工加水?dāng)嚢杓纯墒褂?，施工簡便，對墻面的平整度、垂直度要求較低。相對EPS、XPS聚苯板而言，本系統(tǒng)有效的解決了聚苯板接茬處、陰陽角、窗口、散水等節(jié)點不好處理的問題，并有效解決了熱橋等技術(shù)難題。

（5）造價低廉、綠色環(huán)保，100%不含巖棉、苯及甲醛等有害物質(zhì)。

二、該體系的技術(shù)先進(jìn)性主要體現(xiàn)在以下幾個方面

1、“彈性模量相匹配，逐層漸變”的柔性抗裂機(jī)理

在外墻外保溫體系中保溫層為輕質(zhì)材料，其熱脹冷縮系數(shù)較大，由溫差而產(chǎn)生的應(yīng)力也很大，因此本體系在各構(gòu)造層的設(shè)計上，采用“彈性模量相匹配、逐層漸變”的柔性抗裂機(jī)理，對各構(gòu)造層材料的變形量及柔韌性指標(biāo)加以設(shè)定，從保溫層到飾面層變形量和柔韌性逐漸增大，變剛性為柔性、變限制為疏導(dǎo)，使保溫體系各構(gòu)造層能逐漸消解因熱應(yīng)力而導(dǎo)致的變形；同時在構(gòu)造層的設(shè)計中，還利用多種纖維和耐堿網(wǎng)格布來分散應(yīng)力，防止了各種應(yīng)力集中發(fā)生的可能，從而從理論上解決了外墻保溫面層易開裂的技術(shù)性難題。

2、高性能的保溫材料

本系統(tǒng)的保溫材料主要是利用廢舊聚苯乙烯泡沫的保溫性能，運(yùn)用材料發(fā)泡技術(shù)、改性技術(shù)、激活技術(shù)，通過特殊的膠結(jié)料與聚苯顆粒拌合而成。

（1）先進(jìn)的發(fā)泡技術(shù)

保溫材料中含有一定數(shù)量分布均勻的微型閉孔氣泡（平均孔徑約80微米），平均孔隙率76% 以上，采用閉孔設(shè)計，消除了孔內(nèi)氣體的對流換熱，也減少了孔壁之間的輻射換熱，從而進(jìn)一步提高了固態(tài)材料的保溫性能。

（2）獨特的膠凝體系

為了使保溫層具有輕質(zhì)保溫、抗壓強(qiáng)度高、耐水等綜合性能，華凝建材研發(fā)了一種新型的膠凝體系，即利用粉煤灰、活性礦渣等輕質(zhì)活性材料，在特定的激發(fā)劑作用下與少量水泥復(fù)合而成（軟化系數(shù)>0.7）。與水泥膠凝體系相比，該體系的最大特點是干密度小，純粉體固化后的干密度為350kg/ m3（水泥漿固化后的干密度為1200 kg/m3）。并且在本膠結(jié)料中參入了硅粉（硅粉是一種準(zhǔn)鈉米級材料，具極高的活性，目前主要用于配制高性能混凝土），實驗表明，在摻入硅粉后漿體材料的強(qiáng)度提高了30%以上，同時材料的吸水率、耐凍融、耐久性都得到了很大的提高。

（3）高彈性的抗裂砂漿

本材料每平方米抗裂防水面層劑中含有多達(dá)三到五萬條的特種纖維，這種纖維經(jīng)過特殊生產(chǎn)工藝制成，以亂向三維方式分布在抗裂砂漿中，使抗裂面層砂漿產(chǎn)生的塑性收縮和溫度應(yīng)力能量被分散到纖維單絲上，有效地提高了抗裂面層砂漿的韌性和極限拉伸率，從而抑制了裂縫的產(chǎn)生，大大增強(qiáng)了面層抗裂能力。

三、施工中所用材料的介紹及注意事項

1、膠結(jié)料配比：保溫膠料與聚苯顆粒按1：1的比例混合，理論用量為10袋25Kg膠粉與5袋聚苯顆粒配制。注意事項： 在干燥的環(huán)境中儲存，保質(zhì)期一年，產(chǎn)品在運(yùn)輸和儲存過程中要嚴(yán)格防雨防潮，施工時溫度不得低于5℃。

2、聚苯顆粒輕骨料注意事項：嚴(yán)禁煙火，包裝后應(yīng)放置在陰涼處，防止日曬和雨淋；防止劃破包裝；交付時，應(yīng)注意與各種型號的保溫膠粉料配套清點。

3、砂漿抗裂劑材料配比：抗裂劑： 細(xì)砂： 普硅32.5水泥（重量比）=1：3：1，用于抗裂層的參考用量約為1.3-1.5kg/m2。注意事項：使用前需攪拌均勻，攪拌好的抗裂砂漿應(yīng)在2h內(nèi)使用完畢，不能使用過時灰，施工溫度不應(yīng)低于攝氏5度。

四、施工工藝流程

基層墻體清理—→混凝土部位界面拉毛—→抹第一遍保溫漿料—→抹第二遍保溫漿料（平整垂直達(dá)到要求）—→涂料墻面抹第一遍抗裂砂漿鋪壓網(wǎng)格布；瓷磚墻面抹抗裂砂漿鋪鋼絲網(wǎng)、打錨固件—→涂料墻面抹第二遍抗裂砂漿，瓷磚墻面進(jìn)行面磚的粘貼與溝縫。

五、施工質(zhì)量控制點

1、保溫層施工的質(zhì)量控制

（1）施工時，應(yīng)設(shè)專人拌料，拌合時要在現(xiàn)場技術(shù)人員的指導(dǎo)下確定水的用量。保溫漿料的攪拌質(zhì)量通過觀察其可操作性、抗滑墜性、膏料狀態(tài)以及表觀密度來控制，但各層也略有差異。保溫漿料應(yīng)在4h內(nèi)用完。

（2）保溫漿料抹灰要分遍抹，厚度宜控制在2.5—3.0cm并盡量做好平整度，為面層施工作好準(zhǔn)備；面層施工應(yīng)控制在1.0—1.5cm。每層施工相隔至少一天。

2、抗裂層施工的質(zhì)量控制

（1）保溫層施工完4—7天（視氣溫高低而定）用手按其表層按不動后，即可進(jìn)行抗裂層的施工。

（2）施工現(xiàn)場抗裂砂漿的配制：先加入抗裂劑再加入中細(xì)砂攪拌均勻后，再加入水泥繼續(xù)攪拌3min。抗裂砂漿拌和時不得任意加水，并應(yīng)在2h內(nèi)用完。

（3）抗裂砂漿不能灑水壓光，否則易開裂?？沽焉皾{外面絕對不能再抹普通砂灰。

3、涂料墻面抹抗裂砂漿和鋪玻纖網(wǎng)做法

（1）在保溫層表面均勻涂抹一道2.0mm厚的抹面膠漿；

（2）將玻纖網(wǎng)壓入膠漿中，在其表面抹抗裂砂漿。玻纖網(wǎng)的鋪設(shè)應(yīng)自上而下，陰角處要壓茬搭接，搭接寬度不應(yīng)小于50mm。網(wǎng)格布的邊緣嚴(yán)禁干搭，必須嵌在底層砂漿中，網(wǎng)眼砂漿飽滿度應(yīng)為100%。

（3）為保證涂料面層效果，抗裂砂漿應(yīng)采用細(xì)砂漿并用2mm的篩子過篩。

4、瓷磚墻面抹抗裂砂漿、鋪鋼絲網(wǎng)、打錨固件做法

（1）在保溫層上抹1-2mm抗裂砂漿，待砂漿達(dá)到一定強(qiáng)度后鋪貼鋼絲網(wǎng)。

（2）鋼絲網(wǎng)應(yīng)自上而下進(jìn)行鋪貼，用U型卡子卡住，使其緊貼抗裂砂漿表面，網(wǎng)與網(wǎng)之間錯縫搭接不少于50mm。

（3）鋼絲網(wǎng)鋪好后再抹一層抗裂砂漿，抗裂砂漿厚度以蓋住鋼絲網(wǎng)為宜，并控制好平整度及垂直度，以達(dá)到外墻貼磚要求。

六、經(jīng)濟(jì)效益分析

（1）工程概況：本過程為四層鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)，填充墻為陶粒砼砌塊，建筑面積11800㎡，外墻面積5360㎡。外墻面層首層部分為粘貼外墻磚，其余為彈涂罩面。根據(jù)工程施工總體進(jìn)度，外墻保溫施工于2011年8月1日開始，9月13日施工完成；計劃工期60天，實際工期45天。

（2）主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)：本工程外墻保溫采用本系統(tǒng)綜合造價98元/平米，總造價為52.53萬元。相比較B2級XPS擠塑板136元/平米，節(jié)省5.26萬元，節(jié)約修補(bǔ)費用12.6萬元；相比A級聚苯板340元/平米，節(jié)約資金129.7萬元。

（3）經(jīng)濟(jì)效益分析：本系統(tǒng)施工簡便易行，有著比較成熟的施工工藝，工人易于操作，施工質(zhì)量容易控制，原材料造價低廉，因此本系統(tǒng)施工綜合成本較低，與前幾年市場上常用的B級擠塑板造價基本持平并略有降低，與國家要求的A級聚苯板相比節(jié)約資金2-3倍，大大降低了工程造價。

（4）我國西北地區(qū)冬季寒冷干燥、夏季陽光照射強(qiáng)烈，晝夜溫差較大，該項目的成功應(yīng)用有效地解決了外墻外保溫材料的防火性能和我國寒冷地區(qū)外墻面層龜裂問題，取得了顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，它為我國西北寒冷地區(qū)外墻外保溫材料的應(yīng)用起到了積極的推廣作用。