建筑节能保温材料及其提高性能的技术研究

2018-02-15刘青林

建材与装饰 2018年32期

刘青林

（安康市建筑设计研究院陕西安康 725000）

引言

随着现代社会的不断进步，建筑行业快速发展，建筑节能保温材料在建筑工程项目中的应用也更为广泛。目前市场上的建筑节能保温材料类型众多，实际使用性能也各有不同，为达到理想的建筑节能保温效果，需在科学选择节能保温材料的基础上，提高节能保温材料性能，因而探讨提高建筑节能保温材料性能的技术方法是非常必要的。

1 有机保温材料的性能与应用

由于保温材料的化学性质不同，因而可以将保温材料分为无机非金属材料、有机高分子材料与金属材料。保温材料在状态上也存在一定差异，一般表现为纤维状、微孔状、气泡状和层状。纤维状的保温材料有无机和有机之分，石棉是天然无机的纤维状保温材料，碳纤维、硅酸铝纤维等是比较典型的人造无机纤维状保温材料。木纤维与草纤维是天然有机的纤维状材料。在微孔状保温材料中，硅藻土属于天然无机材料，微孔硅酸钙属于人造无机材料。在气泡状保温材料中，泡沫水泥、膨胀珍珠岩等属于人造无机材料，泡沫塑料、泡沫橡胶等属于人造有机材料。而就层状保温材料来看，铝箔是典型的人造金属材料。有机保温材料因其具备良好的保温效果，导热系数、密度与吸水率均比较低，因而在建筑节能施工中具有良好的应用价值。

1.1 防火问题

将有机材料应用于建筑外保温系统中时，必须明确防火要求，一旦有机材料使用不规范，势必会给建筑埋下巨大的安全隐患。西方发达国家建筑法规中对于有机材料的应用做出明确规定，体现在高度、使用部位等方面，但实际上只有提高有机材料的防火性能，才能够从根本上降低安全隐患，有效的解决这一问题。

1.2 空鼓、开裂与脱落问题

有机保温材料应用于建筑外保温系统中，往往会出现空鼓、开裂与脱落的问题，在国内各地建筑工程项目中经常会出现，这与建筑工程框架结构、施工原因以及材料性能存在一定联系。在框架结构方面，当混凝土与围护结构填充材料变形缺乏一致性时，墙面基底出现变形，导致建筑物出现伸缩裂缝或者不均匀沉降，最终出现墙面开裂与脱落情况。受到施工因素的影响，一旦施工环境温度过低或过高，往往会影响水泥砂浆粘结强度，导致墙面开裂或脱落。与此同时，基层处理不到位、施工方法不合理也会导致开裂与脱落问题，甚至给建筑埋下巨大的安全隐患。从有机保温材料性能来看，其原因主要由三个方面：①热熔缩与热氧老化；②热应力差异因素；③有机保温板的低抗压力和低抗冲击力因素。

2 无机保温材料的性能与应用

无机保温材料的防火性能良好，与有机保温材料相比较而言，并不会随着使用时间的推移而出现老化降解问题，高无机固量的有机保温材料收到建筑行业的高度重视。二氧化硅气凝胶保温隔热材料、泡沫玻璃、泡沫水泥、水泥聚苯颗粒复合材料等都是比较常见的无机保温材料，在建筑节能施工中需结合实际需求科学选用无机保温材料，以加强建筑节能施工质量控制。

3 提高建筑节能保温材料性能的技术方法

3.1 防火性能的提高方法

对于建筑节能保温材料来说，其防火性能的提升，需将阻燃剂加入到有机保温材料中，此种方式可改善有机保温材料对于燃烧的敏感性，令有机保温材料的燃点降低，从而提高有机保温材料的耐燃性。有机保温材料中所添加的阻燃剂，主要分类两种类型：①有机类阻燃剂，包括十二溴苯醚、四溴双酚A、六溴苯十二烷等，这些均属于含卤类化合物阻燃剂，但在实际应用过程中对于人类、环境以及动物均会产生一定影响，且对经济成本的要求较高，因此一般情况下不建议采用有机类阻燃剂。②无机类阻燃剂，包括石墨、氢氧化镁、氢氧化铝或氧化铝三水化合物，这些都是比较常见的无机类阻燃剂，将其应用于节能保温材料中，能够有效改善建筑节能保温材料的防火性能。就石墨来看，其具有良好的耐高温特性，所承受高温可达3000℃以上，在600～700℃环境下，与氧气相接触后能够分解出二氧化碳，具有一定阻燃作用，因此将石墨加入到保温材料中，可提高保温材料的防火性能。就氢氧化镁来看，其能够在340℃的条件下实现分解，是一种性质优良的阻燃剂，不存在毒性与腐蚀性，能够吸收潜热并释放结合水，从而令有机合成材料温度降低，对聚合物分解实施有效抑制，令可燃性气体达到冷却，从而实现有效阻燃。氢氧化镁在分解后会产生氧化镁，其具有良好的耐火特性，将其加入到保温材料中能够在一定程度上提高保温材料的抗火焰能力。就氢氧化铝与氧化铝三水化合物来看，当温度超出200℃时，能够吸收热量并释放出水分，令燃烧物温度有所降低，并减少烟雾与有毒气体排放，从而提高保温材料的防火性能。应当注意的是，在将无机类阻燃剂添加于保温材料中时，一般结合阻燃防火实际要求需控制好实际掺入量，以确保科学有效的提升保温材料的防火性能。

保温材料防火与综合性能的提升也可通过有机无机复合的方式来实现，有机保温材料具有良好的抗侵蚀性，热导率较低，但其不具备防火性能，对冲击的抵抗能力较弱，极易出现热氧化与降解情况。无机保温材料具备良好的耐火性与耐高温性，对冲击抵抗能力较强，但热导率较高。将二者结合或复合会起到取长补短的作用。这种复合有两种形式：一种是结构复合；一种是物理共混复合。应注意提高与无机材料的粘结力和包覆力，可将乳液先和有机材料颗粒进行预拌，混合后随着水化干燥过程的进行，聚合物乳液部分脱水分散到水泥浆体的空隙中，填补空隙提高抗水性，另一部分分散到有机颗粒与胶凝材料的界面区，改善有机颗粒与胶凝材料的结合力。

3.2 防止材料起鼓、开裂与脱落的方法

为使包覆有机保温层的无机面层能够上下形成一体，使外保温系统不仅仅依靠粘结而形成一体，而是通过无机面层胶凝料部分穿透有机保温层形成线柱体将两面层连接起来，进一步提高防火、隔热性能，还通过构造型连接柱，把两面无机包覆层连接在一起，连接柱承担抗压冲击力的作用，克服有机保温材料抗压强度低、抗冲击能力差的弱点。

3.3 提高防水性能的方法

建筑节能保温材料防水性能的提升，可将防水剂喷涂于保温材料表面，或将防水材料掺入到保温材料内部，除此之外也可通过外涂与内掺相结合的方式来实现，以达到良好的防水处理效果。通过喷涂或浸渍方式进行防水处理时，可选用甲基硅醇钠为代表的有机防水剂，或者无机类防水剂，确保其具有良好的经济性和实用性。在内掺防水材料方面，可将聚合物乳液掺入到无机保温材料中，旨在提高保温材料的抗水性能。复合防水技术的选用能够达到理想的防水效果，但在经济成本控制上难度较大。