聚苯混凝土墙体材料影响因素分析

2017-08-16琦薛晨曦

河南建材 2017年4期

关键词：聚苯岩土墙体

李琦薛晨曦

1中国建筑第七工程局有限公司（450000） 2河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450000）

聚苯混凝土墙体材料影响因素分析

李琦1薛晨曦2

1中国建筑第七工程局有限公司（450000） 2河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450000）

聚苯混凝土墙体材料是由岩土固结剂和聚苯颗粒按比例拌制而成的复合材料；岩土固结剂和聚苯颗粒作为聚苯混凝土墙体材料中的两种主要成分，对整个系统起着关键性的影响。这里对聚苯混凝土墙体材料性能和施工的影响因素进行了分析总结。

聚苯混凝土；岩土固结剂；墙体

0 引言

能源日益紧缺的今天，建筑节能已经成为我国实施能源节约战略的重要措施。外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不分的，建筑节能以发展新型节能建材为前提，必须以保温隔热材料作基础，而节能材料的发展必须与外墙保温技术相结合，才能真正发挥其作用。聚苯混凝土墙体采用聚苯颗粒和工业废渣（赤泥、粉煤灰等）做集料[1]，利用喷射混凝土技术，使得其墙体（材料）具有现场成型、自保温、吸音、防水、耐热防火和防裂性能[2]，且施工简便、工期短，不仅适用于多层建筑的墙体节能保温工程，而且适用于高层建筑的节能保温墙体，多、高层建筑的屋面保温、顶棚保温及其他部位的保温工程；既可用于新建工程，更适合旧建筑物的节能改造工程。为加快聚苯混凝土墙体材料的推广应用，文章在总结大量文献的基础上，对聚苯混凝土墙体材料性能和施工的影响因素进行了分析总结。

1 聚苯混凝土墙体材料概述

聚苯混凝土墙体材料是由岩土固结剂和聚苯颗粒按比例拌制而成的复合材料，其中聚苯颗粒占浆料体积的80%以上。聚苯混凝土墙体材料中的胶凝材料称之为胶结料，主要由岩土固结剂等无机胶凝材料组成，通过多种有机聚合物材料进行改性。岩土固结剂和聚苯颗粒作为聚苯混凝土墙体材料中的两种主要成分，对整个系统起着关键性的影响。

聚苯混凝土墙体材料是按照建材绿色化的要求，充分利用粉煤灰及其他工业废渣生产墙体新型材料，紧密结合加快轻质、高强、利废的新型墙体材料的发展步伐，有利于生态平衡、环境保护和节约能源，既符合国家产业政策要求，又能改善建筑物的使用功能，符合绿色建材发展的方向，优化墙体材料产业与资源、环境、社会发展的关系，同时坚持了“综合利废、因地制宜、市场引导”的原则实现墙体材料的可持续发展，促进人与自然的和谐发展的要求，具有良好的社会经济效益。

2 聚苯混凝土墙体材料性能和施工的影响因素

2.1 可再分散乳胶粉对聚苯混凝土墙体材料性能的影响

聚苯颗粒是一种非极性的轻质有机材料，表面为憎水性，岩土固结剂浆体对其不浸润、不亲和，所以在搅拌过程中容易出现聚苯颗粒上浮现象，导致浆料分层，保水性下降，从而严重影响了聚苯混凝土墙体材料的和易性与施工性能[3]。在聚苯混凝土墙体材料中掺入可再分散乳胶粉，可使聚苯颗粒由表面憎水性变为亲水性，改善聚苯颗粒与岩土固结剂浆体间的粘结力。聚苯混凝土墙体材料凝结硬化过程中，乳胶粉的一部分在聚苯颗粒与岩土固结剂浆体间形成连续的聚合物薄膜，使二者结合更紧密；另一部分分散在岩土固结剂浆体中，随着岩土固结剂水化的进行，岩土固结剂浆体中水分不断消耗，水化产物增多，乳胶粉就逐渐聚集在毛细孔中并在岩土固结剂水化物凝胶表面成膜，形成聚合物网络，使硬化岩土固结剂浆体的韧性得到改善。

可再分散乳胶粉掺量对聚苯混凝土墙体材料性能的影响见表1。

表1 可再分散乳胶粉掺量对聚苯混凝土墙体材料性能的影响

由表1可知，在试验掺量范围内，随着可再分散乳胶粉掺量的增加，聚苯颗粒胶结料的抗拉增大，抗压强度随之减小。

2.2 纤维素醚和淀粉醚对聚苯颗粒胶结料的影响

由于聚苯颗粒占浆料体积的80%以上，混合时不易被胶粉料包裹，和易性差，不易于施工[4]。将纤维素醚加入到聚苯混凝土墙体材料中，可以使聚苯混凝土墙体材料变得粘稠，具有一定的保水性和粘聚性，使聚苯颗粒被胶粉料包裹，形成均匀浆体。将淀粉醚加入到聚苯颗粒胶结料浆料中，可以提高聚苯颗粒胶结料浆料的稠度。纤维素醚和淀粉醚的复配，提高了体系的稳定性和粘聚性，有效地提高聚苯混凝土墙体材料的和易性，使聚苯混凝土墙体材料上墙后水化充分，易于施工。随着纤维素醚和淀粉醚掺量的增加，聚苯颗粒胶结料浆料的均匀性和粘聚性均来越好，水灰比随之增大，抗压强度随之降低。但当掺量超过1.1%时，聚苯混凝土墙体材料粘性过大，施工时容易粘刀，而且聚苯混凝土墙体材料上墙难以压实。

2.3 聚丙烯纤维对聚苯混凝土墙体材料的影响

加入聚丙烯纤维是为了提高聚苯混凝土墙体材料的抗裂性，以防止或尽量减少裂缝的发生。由于聚丙烯纤维直径小、数量多、纤维间距小，投入砂浆拌合物中经搅拌可以与砂浆混合且分布均匀，因而能减少聚苯颗粒胶结料由塑性、温度等因素引起的裂缝[5-6]。但掺入纤维后，聚苯混凝土墙体材料稠度有所下降，分层度增大，纤维对砂浆的和易性有不利影响；纤维掺量以0.04%～0.06%为宜。

2.4 不同聚苯颗粒对聚苯混凝土墙体材料导热系数的影响

在满足强度安全条件下，可以通过提高聚苯颗粒在聚苯混凝土墙体材料中的体积率来降低其导热系数。原发性聚苯混凝土墙体材料的导热系数最低，直接制成的再生聚苯混凝土墙体材料导热系数最高；随着颗粒体积比增大，聚苯混凝土墙体材料的导热系数降低。

2.5 不同聚苯颗粒对聚苯混凝土墙体材料强度的影响

聚苯混凝土墙体材料上附着抹面层和饰面层，还要抵抗风压的影响；因此，聚苯混凝土墙体材料必须具有一定的强度。聚苯颗粒作为聚苯混凝土墙体材料中的骨料，通过聚苯混凝土墙体材料的粘结作用而紧密排列，所以，聚苯颗粒的体积和强度对聚苯混凝土墙体材料的抗压强度和抗拉强度有很大的影响。在聚苯颗粒体积比相同的条件下，原发性聚苯混凝土墙体材料的抗压强度最高，直接制成的再生聚苯混凝土墙体材料抗压强度最低。因为原发性聚苯颗粒由生产原料直接通过机器发泡形成，是一种发泡闭孔泡沫颗粒，颗粒强度高，直接制成的再生聚苯颗粒通过对回收的废弃聚苯乙烯泡沫塑料进行粉碎加工制成，颗粒强度低，且含有碎片，影响了聚苯混凝土墙体材料的抗压性能使抗压强度偏低。