国产岩棉外墙外保温应用存在的问题

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我国现有的岩棉尚不能用于外墙保温,与国外标准要求相距甚远。表1是我国现行岩棉制品的标准GB/T19686一2005《建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品》与欧洲外墙用岩棉保温板要求EN13500的技术指标对比。
从表1可以看出,欧洲岩棉制品标准对酸度系数、质量吸湿率、抗拉强度、短期吸水量等性能的要求优于国内现有制品标准。
我国岩棉绝大部分是用于蒸汽管道和炉墙的保温,其质量与大规模用于墙体保温的要求还相差甚远,主要表现在酸度系数偏低,由于玻璃体内硅氧四面体和铝氧四面体结构骨架内能偏高,导致抗湿热性能、弹性、抗拉强度和热稳定性等偏低。国产岩棉的硅氧-铝氧骨干结构不合理,并且在成型过程中设备自动控制程度不高,导致板材中纤维的三维分布状况不理想,使得板材的抗压、抗拉、抗剪强度偏低,弹性不好。因此,只有在炉料配比、炉况调整、熔体温度控制、熔体冷却过程控制、甩丝过程与工艺控制、集棉、定型过程控制等多环节进行综合攻关,才能解决岩棉大规模用于高等级防火外墙外保温的关键技术难题。
3应采取的措施
3.1提高酸度系数
目前我国几乎所有企业生产的岩棉的酸度系数都在1.6以下。而国外用于外墙外保温的岩棉酸度系数一般在1.8以上。改变酸度系数能控制岩棉的生成物相,减少CS物相的存在,避免其发生水化反应,能够有效地改善其耐水性能。同时,高酸度系数意味着碱含量小,纤维中硅氧键断裂减少,强度提高。另外,碱金属离子还易于吸附空气中的水分,使微裂纹扩展,降低碱含量可以降低该因素对强度的不利影响。
3.2熔制工艺的研究
若要提高酸度系数,就必须提高熔体中Si02和Al03的含量,使Ca0和MgO含量相应地有所降低,在铁含量较低的情况下,势必使熔体的黏度增大,以致难以保证岩棉纤维的品质。含氧化铁较低的熔体,当其酸度系数为1.2左右时,在最佳成纤温度下具有宽而稳定的黏度范围,该情况下即使流股温度波动100℃,其纤维质量和成纤率所受影响也不大。但是,随着酸度系数逐步提高,熔体稳定性变差,对温度变化的敏感性也随之提高,只要温度略有波动,其黏度将发生较大幅度的变化,甚至无法成纤,这就是酸度系数变化对岩棉工艺造成难度的原因。
改变配方后,提高熔制温度,需要分析温度提高后成纤效果和物相变化,以此摸索出适宜的熔制温度和温度控制方法。
3.3粘接剂及固化工艺参数研究粘接剂与固化条件密切相关,使用粘接剂的目的是将纤维形成空间立体的交织点,并通过固化工艺将这种结构固定。由于材料的开裂总是在最薄弱之处开始,固化剂的均匀性对强度影响很大,因此如何在高速成纤的情况下将粘接剂喷涂均匀则需要对喷胶系统进行不断的调整。增加粘接剂用量可增加纤维间的粘接强度,但粘接剂为有机材料,过量的粘接剂将使材料的燃烧性能达不到A级要求,因此必须进一步研究粘接剂种类及加入量。
3.4开发深度打揩工艺
岩棉保温材料棉片打褶的目的是使棉片曲面叠加,以提高垂直于板面的拉伸强度。从目前强度破坏状态看,打褶的深度应进一步提高,需要研究摆动铺毡技术,优化摆动机构,保证形成连续的迭棉带,包括摆动铺毡工艺参数的确定、迭棉带成形工艺等。
3.5岩棉不燃外墙外保温构造体系及施工关键技术研究
开展保温系统构造形式、界面连接方式及配套材料的研究,通过改变保温材料与墙体、保温材料与保护层的连接方式,提高相互之间的连接能力,解决外墙保温抗风压差、易脱落的问题,建立施工技术规程,实现岩棉材料在外墙外保温工程中的应用。

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