简析节能环保型外墙保温砂浆的性能影响因素

2015-06-29孟建广

四川水泥 2015年8期

关键词：珍珠岩环保型外墙

孟建广

（山西二建集团有限公司，山西太原030031）

简析节能环保型外墙保温砂浆的性能影响因素

孟建广

（山西二建集团有限公司，山西太原030031）

随着环保和节能意识地不断增强，节能环保型外墙保温砂浆逐渐成为建筑节能行业非常重要的原材料。保温砂浆具备热工性能非常好、工程造价不高、施工易于操作等优点，得到建筑节能领域的广泛使用。本文将主要分析节能环保型外墙保温砂浆的几个影响性能的因素，为配制高性能的保温砂浆提供一定的参考。

节能环保型；外墙保温砂浆；性能；影响因素

节能环保型外墙保温砂浆以保护环境和进行资源的综合利用为基础，把废旧的聚苯乙烯泡沫当成是原材料，同时完全运用聚苯乙烯具有较好的耐化学腐蚀性能、韧性和抗断裂性能优良、不会吸收水分以及保温隔热性能较好等优点，并且把胶结原材料由等量的粉煤灰代替了水泥。节能环保型外墙保温砂浆主要运用了废弃的聚苯乙烯和大量的粉煤灰等一些垃圾，全面利用废旧资源，变废旧垃圾为绿色环保的建筑材料，有广阔的发展前景。

一、节能环保型外墙保温砂浆性能影响因素的原材料和配制方法

（一）保温砂浆的原材料

1、聚苯乙烯泡沫颗粒。把由可发性聚苯乙烯颗粒发泡制成的三种EPS颗粒，分别标记成EPS1、EPS2、EPS3，把废旧聚苯乙烯泡沫在经过专门的破碎机研制成，并且直径不大于5mm的颗粒标成破碎EPS。这四种EPS的密度和级别配置如下表所示：

表一不同EPS颗粒的密度和级别配置

2、525R矿渣水泥，膨胀珍珠岩，特细砂岩，乳液型粘合剂，耐碱玻璃纤维，粘合剂M、L、N,长尼龙-6纤维、聚丙烯纤维。

（二）保温砂浆的配制方法。首先把EPS不同颗粒和粘合剂加入适量的水搅拌均匀，再加入适量水泥和特细砂岩或者是膨胀珍珠岩，与剩余的水搅拌直到可以使用的程度，就得到EPS保温砂浆的混合材料。然后将其研制成型，如果没有特别的标明，需要自然养护30d，最后测试它的力学性能[1]。

二、结果与分析

（一）EPS颗粒外部形状对保温砂浆性能的影响分析。发泡以后的EPS颗粒外部成球形状，外表十分光滑，里面具有很多的封闭孔隙。许多破碎的EPS颗粒在互相粘合处分离，外表是球形状，且大都封闭，少量破碎程度严重的EPS颗粒，外表的孔隙有很大的裂缝。运用EPS1和破碎EPS颗粒研制的保温砂浆性能如下表：

表二运用EPS1和破碎EPS颗粒制成的保温砂浆性能

通过分析上表，可以得知：

1、在保温砂浆具有相同的稠度时，破碎EPS颗粒研制的保温砂浆W/C较大，需要的水量相应增多，这主要是由于其外表层的不规则形状和较大的孔隙将总表面积加大，因而导致水量的需求增多。

2、破碎EPS颗粒研制的保温砂浆的和易性能和粘合性都比EPS1颗粒好，这主要是因为EPS1颗粒的直径比较单一，级别配置不科学，可是EPS的配置较科学，同时外层不规则形状和水泥砂浆的粘合更紧靠。

3、破碎EPS与EPS1相比来看，它配置的保温砂浆吸水性能更好，这就表明EPS表层的封闭孔隙不利于保温砂浆的吸水性[2]。

4、采用保温砂浆研制成的保温砂浆，其抗压能力会有较大下降。

（二）EPS颗粒的直径与级别配置对保温砂浆性能的影响分析。由于EPS保温砂浆的和易性十分好，所以节能环保型外墙保温砂浆需要有充足的水泥浆体。而充足的水泥浆体总需求量主要是由EPS颗粒之间的缝隙和整体面积决定的，当水泥浆体的总量不够时，外墙保温砂浆的和易性能就无法得到保证。如果单一增多水泥浆体的总量，就会使保温砂浆的密度和配置费用增加，其热工性能会受到影响，同时会造成裂缝，因此要严格控制EPS颗粒之间的缝隙和整体总面积。

运用三种EPS颗粒，根据不一样的体积比例进行混合，分析EPS颗粒直径和级别配置对保温砂浆性能的影响，如下表所示：

表三 EPS颗粒直径和级别配置对保温砂浆性能的影响

通过分析上表可以看出：

1、EPS颗粒直径变大时，保温砂浆的分层度变厚，和易性和抗折能力都有所下降，其直径应该不大于5mm。因此，选用EPS1颗粒配置保温砂浆较好。

2、把EPS1H和EPS2根据1：9的体积比例混合，研制得到的保温砂浆力学性能相对很好，可是其和易性不够标准。说明只是单一改变EPS颗粒的配制无法研制出和易性科学合理的保温砂浆。

（三）膨胀珍珠岩与特细砂岩对保温砂浆性能的影响。为更大程度使EPS颗粒之间的缝隙减小，将主要选用直径在 0.17-2.65mm范围的膨胀珍珠岩和精细度是0.68的特细砂岩研制外墙保温砂浆。结果如下表所示：

表四膨胀珍珠岩和特细砂岩对节能环保型外墙保温砂浆性能的影响

通过分析上表可以看出，当膨胀珍珠岩的掺量加大时，保温砂浆的密度就会降低，水量需求变大，分层度下降，和易性能发生变化。膨胀珍珠岩的掺量最适宜为6%,把特细砂加入保温砂浆以后，其分层度会明显下降，和易性能明显变化，可是保温砂浆的密度也随之变大，保温砂浆的热工性能必定受到很大影响。所以，只在研制高密度的保温砂浆时才可以掺杂特细砂岩[3]。

(四）纤维品种和掺加数量对外墙保温砂浆性能的影响。为更好地避免节能环保外墙保温砂浆发生断裂，改善其抗裂性能，运用三种纤维与保温砂浆搅拌，

分别是聚丙乙烯纤维、尼龙-6纤维、耐碱玻璃纤维。它们的搅拌比例是450kg水泥，0.60m3的EPS颗粒，25kg珍珠膨胀岩，25kg的粘合剂，水灰比例是0.69。三种纤维对保温砂浆发生断裂的断裂能 E以及保温砂浆被损坏时变形的最大值max的影响如下表：

表五三种不同纤维在体积掺加数量一定时对外墙保温砂浆性能的影响

由山表可以看出，聚丙纤维的分散状况最好，尼龙-6纤维一般，玻璃纤维的分散性能最差。把同样体积的纤维掺加在保温砂浆中以后，其断裂能E和变形的最大值都有较大提高，这就表明，其抗断裂性能发生明显变化。其中，玻璃纤维的改善最差，聚丙纤维最好，尼龙-6纤维居中。

三、节能环保型外墙保温砂浆的应用

将配置的节能环保型外墙保温砂浆在某地建筑中投入使用。该工程是夏热冬冷地区新建小区住宅的节能示范区，总建筑面积是 39836m2,该项目工程的外墙主要运用KP1页岩多个孔隙砖（260mm×120mm×95mm),厚干密度是550kg/m3的EPS保温砂浆。该工程项目已经通过了建设部组织的专项技术监测和测定。此项目运用的节能环保型外墙保温砂浆的基本配置比例是：25kg的粘合剂M，EPS保温砂浆是0.628m3,280kg的525R矿渣水泥,15kg的膨胀珍珠岩，水灰比例是0.75，聚丙乙烯纤维是0.5kg。此节能环保型外墙保温砂浆的性能指标是：分层度为1.1厘米，稠度是8.5米，粘合强度是0.376MPa,吸水率是14.2%,发生断裂的能是65.24J/m2。