ZL增強豎絲巖棉板的研究與應用 李燚，黃振利 北京振利節能環保科技股份有限公司 摘要： 本文介紹了一種以豎絲巖棉為主要保溫芯材的保溫板的研究及應用，包括其材料性能研究，生產工藝及ZL增強豎絲巖棉板的外墻外保溫系統的應用等方面。 關鍵詞：ZL增強豎絲巖棉板、外墻外保溫、系統 一、前言 外墻外保溫作為主要的建筑節能措施之一，應用日益廣泛，并取得了良好的節能減排效果。但近幾年來與此相關的火災也時有發生，因此外保溫系統與材料的防火性能已成為業內關注的主要問題。在這種情況下，巖棉作為一種性能優良的A級不燃保溫材料而備受關，它保溫效果優越、不燃、體型穩定性高、透氣性能好。但根據保溫材料專委會統計，2010年我國巖棉及其制品產量為186 萬噸，其中用于建筑領域的巖棉數量不足10萬噸，整體竣工面積不足30萬平方米。該問題的主要原因在于巖棉生產廠家生產技術和工藝參差不齊，大部分設備落后，能滿足外墻標準用巖棉的廠家少之又少。并且，巖棉自身存在層間抗拉強度低，吸水率高等問題。因此開發一種適合于外墻外保溫工程的防火保溫板材勢在必行。 本文介紹了一種增強豎絲巖棉板性能、工藝以及應用研究，該板材是以普通豎絲巖棉作為芯材，通過設備涂覆保溫砂漿復合耐堿玻纖網格布預制成型的保溫板。能夠很好的解決巖棉在使用過程中存在的各種問題。 二、ZL增強豎絲巖棉板構造及性能研究 2.1 ZL增強豎絲巖棉板構造 本文中介紹的ZL增強豎絲巖棉板是一種以120kg/m³容重的巖棉作為保溫芯材，切割成巖棉帶（條）后經特殊工藝固定為巖棉絲垂直于板體表面，板體沿長度方向的四個表面涂覆有無機保溫漿料復合耐堿玻纖網防護層（板體端面無防護層），應用于外墻保溫系統的長方體板狀制品，簡稱增強豎絲巖棉板，其結構示意圖如圖1 所示：（圖2為ZL增強豎絲巖棉板實物圖） 圖1 ZL增強豎絲巖棉板結構示意圖 圖2 ZL 增強豎絲巖棉板成品 2.2 ZL增強豎絲巖棉板性能研究 （1）抗拉強度 本文對不同的容重的巖棉以及不同絲徑方向的巖棉的抗拉強度進行了測試，并對表面包覆有無機保溫砂漿復合增強網的增強豎絲巖棉板表面抗拉強度進行了測試如圖3、圖4所示： 圖3 不同容重及絲徑方向的巖棉抗拉強度 圖4 增強豎絲巖棉板表面抗拉強度 實驗數據表明： 隨巖棉容重的增加，巖棉的抗拉強度增加，并且在容重達到150kg/m³以后增加速度趨于平緩； 絲徑方向的抗拉強度值遠遠高于橫向巖棉的抗拉強度。 120kg/m³的巖棉板絲徑方向抗拉強度比橫向抗拉強度要高出1~3倍。而包覆無機保溫砂漿復合增強網后抗拉強度甚至可以達到橫向巖棉的5倍以上。 （2）防水性能 防水是指材料或者系統具有致密保護膜或密實的結構，具有阻止外部液態水滲透或者侵入內部的功效，在水分的長期作用下不發生或者發生很小的變化，但其表面不一定具有憎水效果。憎水是指材料表面具有疏水功能，液態水難以潤濕材料表面，呈荷葉珠效應。其在水分的長期作用下，憎水膜可能被破壞，使得水侵入材料內部或系統中。 巖棉生產過程中加入憎水劑，該巖棉可以省去工地現場巖棉本身的憎水處理工序，但產品價格較高。個別憎水巖棉廠家生產時偷工減料，只在表面噴涂憎水劑，表面看具有憎水效果，實則憎水率不滿足標準要求。如圖4所示，經過浸泡之后巖棉失去憎水效 圖5 巖棉浸水前與浸水后對比 本文中的增強豎絲巖棉板是通過在面層無機保溫砂漿中摻加憎水材料，使無機保溫砂漿復合增強網防護層（厚度3~5mm）具有憎水效果。不會因為表面一層破壞而喪失憎水效果。如圖5所示： 圖6 ZL增強豎絲巖棉板浸水前后憎水效果 三、ZL增強豎絲巖棉板技術優勢 與其他型式的巖棉復合板相比，本文中介紹的ZL增強豎絲巖棉板具有如下特點： （1）質輕：與同規格巖棉的自身重量相近，比抗裂砂漿或者水泥砂漿包覆的巖棉板重量減少1/3，每平米重量減輕6~8kg，使系統附加荷載降低，提高了系統的安全性。 （2）保溫：導熱系數接近于巖棉板自身的導熱系數。砂漿或其他金屬型材的導熱系數遠高于0.9 W/(m·K)，會因導熱系數大在系統內部形成冷橋。而無機保溫漿料導熱系數在0.065~0.085 W/(m·K)之間，使用無機保溫漿料復合后不會降低巖棉的熱工性能， 亦不產生冷橋。 （3）高強：由于增強豎絲巖棉板的芯材絲徑垂直于板面呈豎向排列，其抗拉強度達到0.15MPa，是橫絲巖棉板抗拉強度的10倍。使用無機保溫漿料復合耐堿網格布包覆后，板面材料的抗拉強度甚至高達0.3MPa，遠高于高強巖棉的80kPa，更高于普通巖棉板的15kPa，該種技術構造也將同容重巖棉的抗壓強度提高了一倍。 （4）防水：有效的包裹巖棉，使巖棉與外界水隔離，并且無機保溫漿料防護層經防水處理后具有較好的憎水性。即使芯材憎水性只有30%，其短時間浸泡吸水率和憎水率都有成倍的提高。 （5）防護：使巖棉變的不再 “刺癢難耐”，現場用簡易木工手鋸可裁切，能夠抵抗儲運過程中巖棉散包破損。施工操作簡單易行，與傳統EPS板施工基本方法和驗收方法相同，搬運和存放、施工更方便，更快速，更安全。 四、ZL增強豎絲巖棉板生產工藝研究 目前已經開發出ZL增強豎絲巖棉板的全自動化生產線，對其生產工藝能夠進行嚴格控制。 該全自動化生產線的生產工藝流程分為如下七個步驟： 步驟一：切割巖棉條，通過專用切割機把巖棉板切割切割成規定尺寸的巖棉條，并進行翻轉，使巖棉絲垂直于板面方向。切割并排列好的巖棉條由傳送帶進入下一道工序。 步驟二：配置無機保溫砂漿，由無重力攪拌機對無機保溫砂漿進行攪拌，防止?；⒅槠屏?，攪拌完全后通過砂漿泵泵送至抹灰機上待用。 步驟三：網格布包覆定型，排列好的巖棉條經傳送帶進入網格布包覆機內，由機械手完成網格布包覆，并進行網格布搭接面及側面無機保溫砂漿的批抹。定型完成后，由傳送帶進入下一道工序。 步驟四：翻轉及無機保溫砂漿批抹，由機械手在定型完成的板面放入墊板后，對板材進行180度翻轉，然后進入刮漿機進行底面砂漿批抹。 步驟五：蒸養烘干，批抹完成后，由機械手將板材連同墊板碼放至烘干小車由自動牽引裝置輸送至烘干窯進行蒸汽養護烘干。 步驟六：脫模切割，蒸養完成后，由機械手對板材完成脫模，并放入傳送帶進人切割機進行切割。 步驟七：包裝，切割成規定尺寸的板材進入自動包裝機進行成品包裝。 上述生產工藝中，全部由相關設備微電腦控制，節省了人工。通過蒸汽養護，大大提高了無機保溫砂漿的干燥速度及早期強度，縮短了型材的養護期。充分保證了工程需求。 五、ZL增強豎絲巖棉板的應用研究 5.1 ZL增強豎絲巖棉板外墻外保溫系統 系統基本構造及示意圖7所示：
涂料飾面 面磚飾面 圖7 ZL增強豎絲巖棉板外墻外保溫系統示意圖 對于本文中ZL增強豎絲巖棉板外墻外保溫系統涂料飾面體系，充分考慮到巖棉增強板強度高、自重大等特性，利用燃燒性能達到A2級的膠粉聚苯顆粒貼砌漿料對該復合板進行滿粘固定，并在建筑圍護的最底層增設金屬卡托。以上增強豎絲巖棉板固定形式有效的消除了系統存在的負風壓，與基層粘接更牢固，構造更合理，安全性能更高，并省去了打錨栓及固定增強網的施工工序，使該系統除具有巖棉系統防火優勢外，還降低了工程造價，使施工操作簡便易行。 對于本文中ZL增強豎絲巖棉板面磚飾面體系，其固定體系由A2級膠粉聚苯顆粒漿料貼砌漿料、熱鍍鋅鋼絲網、錨固件構成。根據墻體不同材料選取不同的錨固件，用塑料脹栓、射釘等錨固件配合熱鍍鋅鋼絲網對增強豎絲巖棉板進行加固，這種固定方式下的增強豎絲巖棉板其受到的拉應力均勻的分布在鋼網上，然后通過錨栓分散在基層墻體，使增強豎絲巖棉板能更加牢固的固定于外墻表面，充分的消除了貼磚帶來的安全隱患，提高了系統的安全性。 5.2 ZL增強豎絲巖棉板干掛體系 ZL增強豎絲巖棉板干掛配套體系是使用專用插件，把ZL增強豎絲巖棉板直接固定在外墻上，該體系結構如圖8所示：
圖8 ZL增強豎絲巖棉板干掛示意圖 該系統免去了粘貼以及脹栓固定的環節，可以保證ZL增強豎絲巖棉板的表面不破損，現場無需濕作業，保證了系統能夠具有更加優良的防水性能。用于幕墻系統，安裝方便快捷，防水效果優異。 綜述，ZL增強豎絲巖棉板產品性能優異，生產自動化程度高，可滿足目前外墻外保溫工程需求。ZL增強豎絲巖棉板外墻外保溫系統建立了耐候性能優異、保溫效果良好、防火災性能更可靠的外墻外保溫材料系統，集防火與保溫于一體。，可滿足中高層建筑外墻的防火和保溫要求，與傳統保溫技術相比，具有更為顯著的經濟效益和社會效益，是一種合理的、高檔次的建筑保溫技術。   更多行業信息 新型砂漿網：http://www.www.azcospm.cn/ 保溫工程網：http://www.bwgcw.com/ |
