用酸性制造岩棉外墙保温的可靠性和耐久性及特

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辽宁省大连市建筑材料科学研究所和大连岩棉共同开发成功一种应用酸性岩制造岩棉的新工艺。我国目前制造岩棉主要应用玄武岩、辉绿岩等基性岩作为主要原料,这是因为我国目前主要采用冲天炉熔制岩棉,不适宜应用SiO2含量较高、熔体高温粘度较大的酸性岩。我国玄武岩、辉绿岩的储量虽然很大,但分布不均,这就使得一些不产这些基性岩的地区难以发展岩棉工业,因此,这些地区所需的岩棉制品必须从外地输入。大家知道,岩棉制品是一种容重小、体积大的轻质材料,不宜长途运输,一般运输距离超过500公里后就变得不经济了。大连市建筑材料科学研究所和大连岩棉厂采用山东某地所产的石英闪长岩为原料,以纯氧顶吹转炉炉渣为熔剂,成功地熔制出了质量符合要求的岩棉。他们所用的石英闪长玢岩和转炉炉渣,以及所制得的岩棉的化学成分如下:
熔制时的原料配比为,石英闪长盼岩46%,纯氧顶吹转炉炉渣54%。岩棉产量为1257千克
/小时,每吨岩棉焦炭耗量为360克。岩棉的酸度系数为1.61,纤维直径<7微米,渣球(>0.25毫米)含量为8.25%,导热系数(100℃)为0.0401瓦/米·开。由此可知,用酸性岩制得的岩棉,其各项性能均接近甚至略为优于用玄武岩、辉绿岩等基性岩制得的岩棉。建筑保温从20世纪80年代中期开始发展至今,国内建筑基本已全面实现了在1980年基础上节能50%的水平,并正逐步实现节能65%甚至75%的目标。随着社会的进步和对生命安全的关注的日益提升,我国各界及法规对建筑保温的综合性能也正进一步提高,其中以保温材料的防火性能最受关注和重视。
岩棉外墙外保温系统是目前公认的A级保温材料中最具有可操作性的外墙外保温应用技术。欧洲30多年的应用经验充分地证明了岩棉外墙外保温系统安全可靠性和耐久性能。欧洲部分国家的岩棉外墙保温的比例高达15%,在德国高度在22m以上的建筑外保温几乎全部采用岩棉保温材料。来自欧洲的全球最大岩棉生产企业洛科威(Rockwool)公司最近在北京举办了外墙外保温用岩棉产品及应用研讨活动中分享了Roxul(洛素)岩棉应用于外墙外保温系统的成功经验和解决方案。在岩棉纤维中加入适量粘结剂、防尘剂、憎水剂等外加剂,经过压制固化可制成具有一定强度的岩棉板。
根据目前的生产工艺,可分为沉降法岩棉板、摆锤法岩棉板和三维法岩棉板。
(1)沉降法工艺的主要生产流程是高温熔体经离心吹制,形成岩棉纤维,在沉降室的输送带上堆积,达到一定厚度以后,经过加压辊进入固化炉,沉降室法岩棉的纤维为平面分布,密度和粘结剂的均匀性较差,影响板的抗压性能和层间结合强度。
(2)摆锤法是在沉降法的基础上,通过改进收棉方法,先由捕集带收集较薄的岩棉层,经摆锤的逐层叠铺,达到一定的层数和厚度,再由加压辊进行压制,进入固化炉固化,再经冷却、切割、包装等工序制成成品。这种方法改善了棉层及所含的粘结剂的均匀程度,并且由于棉层叠铺时产生的斜度,纤维呈部分竖向分布,因而抗压强度和层间结合强度得到提高。
(3)三维法岩棉是把摆锤法叠铺形成的未固化岩棉层,通过机械方法改变棉层的分布方向,从而形成高强度的三维岩棉产品,三维法岩棉纤维呈三维分布,抗压强度高,不易分层和剥离。
通过这3种方法生产出来的岩棉板在物理性质上有较大的差别,沉降法岩棉板基本上没有抗剥离强度,而摆锤法岩棉板的抗剥离强度大于14kPa,三维法岩棉板的抗剥离强度大于22kPa;10%压缩量的压缩强度沉降法岩棉板不到20kPa,而摆锤法岩棉板可达40kPa以上,三维法岩棉板则可达到60kPa以上;采用完全浸入法测定岩棉板的吸水性,沉降法岩棉板的吸水量是其自身重量的几十倍,而且吸入的水分在十几天过后也不能完全排除,摆锤法岩棉板的吸水量比较小,是其自身重量的几倍,三维法岩棉板的吸水性与聚苯板差不多,吸水率很小。

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