房屋建筑保温材料研究

赵娇

摘要：建筑施工企业开始将高效节能建筑保温材料应用到建筑建设中，从而使得建筑对于能源的消耗量大大减少，同时也对建筑的发展起到了积极的推动作用，实现了建筑行业的可持续发展。下面就对高效节能建筑保温材料进行合理的研究。

关键词：高效节能建筑；保温材料；性能

一、试验研究

1 原材料性能及作用

1.1 增强纤维。在对建筑进行施工的过程中，要尽可能的采用无机纤维，这种纤维较长而且质地比较轻，其很容易就可以被溶解，并且具有较强的稳定性和粘粘性，能够对水分进行有效的吸收，纤维中的水分含量增多，其本身的柔软度会得到相应的提高，而在干燥后，其又会就有较强的坚韧性。这种无几纤维材料主要是用来对保温材料进行骨架的构建，从而形成一个保温材料网络，这样就能够有效的提升保温材料的抗拉伸性能以及保温的性能。

1.2 膨胀珍珠岩。这种材料属于一种保温集料，其本身的质地较轻，而且在导热系数上相对较小，并且具有一定的吸附力。通常来说，这种材料本身的松散密度在80kg/m3。

1.3 复合外加剂。采用的复合外加剂属于一种添加剂，这种添加剂主要是由各种有机的改性材料以及无机的改性材料混合制成，将这种复合外加剂添加到保温材料中，能够使得保温材料自身的胶粘性得到提高，在一定程度上，也能够使得材料的强度得到提升，这对于纤维的疏解具有积极的影响作用。

2 生产工艺

在对高效节能建筑保温材料进行生产的过程中，需要对该保温材料的产品性能指标进行反复的核实，并且依据相应的性能指标，选择适宜的生产原材料，依据各种原材料的性能和自身的作用，对原材料的实际应用量进行合理的规划，在对原材料的实际应用量进行合理的分配后，需要进行试验配置以及检验工作，同时对试配的材料进行对比分析，依据对比分析的结果来对试配的材料的原材料搭配比例进行调节，从而确定出最佳的配比比例，进而形成最为适宜的生产工艺。高效节能建筑保温材料主要是利用机械对原材料进行拌合，采用的生产工艺为一次性生产工艺。在将各种原材料都按照相应的比例进行调配后，再依照一定的搅拌顺序将其缴入到混料机中，利用混料机对原材料进行搅拌，直到搅拌均匀位置，一般来说，物料的总重量为0.5t时，则搅拌的时间则为10min。针对高效节能建筑保温材料在进行使用以及搅拌的时候，需要在其中加入适量的水，直至将其搅拌均匀，然后再放置4分钟左右，就可以开始使用，值得注意的是，所配置完成的料浆必须要在4h内使用完毕，不然其应用效果将大打折扣。

3 反应机理简析

按照上述工艺生产出的混合粉料，即为成品，它可以在常温干燥环境中长期贮存，使用时，加水拌合均匀成浆料。首先，增强纤维吸水“润胀”，在外加剂作用下得到合理的疏解，并带上一定的电性，互相“交联”，在整个浆体中形成网络结构；复合外加剂中的两种成份可以改善案体的凝结时间、提高其早期强度，而另外一种有机物遇水后迅速溶解，形成长分子链，改善浆体的胶粘性。浆料被涂覆于墙表面后，被墙体吸收掉一部分水开始凝聚，强度逐渐增强，在4小时左右即可硬化到一定强度。干燥过程中，由于水分子的蒸发及低分子有机物的挥发，在保温层中形成大量封闭的微孔，这些微小气孔是降低材料热导率的因素之一。

二、技术性能及应用效果

1 技术性能

就高效节能建筑保温材料的原材料构成以及生产工艺来看，这种材料的导热系数在0.0639W/m·k左右，而其粘结的强度则为0.208MPa。另外，其抗压的强度以及松散容重分别为1.77MPa和580kg/m3，其偏碱性，具有较强的抗冻性能，能够在常温环境喜爱，保持完整性，不怕燃烧，在4h之内就能够有效硬化，由此可以看出，高效节能建筑保温材料具有较强的技术性能。

2 应用效果

高效节能建筑保温材料是一种用于外墙内保温的新型墙体材料，它可以替代原来的砂浆层，不用额外施工，其所具有的应用效果包括以下几点：

2.1 使用高效节能建筑保温材料后，240mm砖墙的保温效果高于370mm砖墙+普通混合砂浆的保温效果，接近于490mm砖墙+混合砂浆的保温效果。

2.2 某市普遍采用的370mm砖墙+20mm混合砂浆的墙体结构，远没有达到《民用建筑节能设计标准》规定的近期节能标准的要求，而改用保温砂浆层后，其节能效果高于近期节能标准。

2.3 370mm砖墙+20mm保温砂浆层，其保温效果超过了940砖墙的保温效果，达到620mm普通砖墙的保温效果。由上述分析比较可以看出，高效节能建筑保温材料是一种很有前途的墙体保温材料，采用它和其它砌体复合的墙体，可以大量节省粘土砖和运输量，节约土地和生产能源，可以使墙体减薄，扩大房屋使用面积，它的研制和应用具有显著的经济效益和社会效益，必将为建筑节能发挥重要作用。

三、现有建筑保温材料的分类及特点分析

1 有机建筑保温材料

当前，常用的有机建筑保温材料主要有膨胀聚苯板（EPS）、挤塑聚苯板（XPS）和聚氨酯类材料等。这些材料主要的特点就是高致密度、重量轻和保温隔热效果比较好，所以应用比较广泛，但在实际中也暴露出诸多方面的问题，例如产生裂缝、耐久性以及防火性能差等。

裂缝是有机建筑保温材料普遍存在的一个问题，产生的原因主要有温度和风荷载两个方面。就温度来看，如果保温层温度超过70℃，有机建筑保温材料极有可能产生不可逆转的变形以至于开裂，同时，保温層与抗裂砂浆具有明显的导热系数差，温度变化的加剧如果超出抗裂砂浆承受临界点也会造成开裂；风荷载导致开裂的主要原因在于，有机建筑保温材料通常以点粘的方式铺设在建筑物的表层，难以做到充实性密封，在风荷载的反复作用下，容易导致保温层的脱落。

耐久性的问题主要是因为有机建筑保温材料普遍具有易老化或粉化的特点，其理论寿命通常不超过30年，这与建筑的设计寿命通常为50年以上不匹配，以至于需要在中途进行保温材料的更换，这将是一项耗资很大的工程。另外，由于当前的有机建筑保温材料其原材料多来源于石油，所以在石油愈发匮缺的情况下，其使用也将会受到限制。

防火性能是重点需要解决的问题，在近年来火灾频发的情况下，显得更为迫切。EPS和聚氨酯类材料均是可燃或易燃材料，即使有阻燃剂的存在，也未必能达到阻燃的标准，未从根本上解决防火性能低下的问题。同时，绝大多数有机材料都易在高温条件下软化，且在火灾发生以后，其带火滴液可导致火势扩散传播，对施救形成更大阻碍。另外，有机建筑保温材料的燃烧会伴随大量有毒气体的产生，也是对人员造成致命伤害的主要原因之一。

2 无机建筑保温材料

常用的无机建筑保温材料分为三种：①自保温墙体构成材料；②无机保温纤维；③骨料型保温砂浆。其共同优点有阻燃防火、可变形量小、不易老化、不消耗有机资源以及能与抹面良好结合等，缺点在后文分类说明。

自保温墙体构成材料即是通常所说的泡沫和加气混凝土等，具有轻质多孔的结构且隔音效果较好，但同时存在强度低承重不高、干燥收缩大、可粘连性差以及隔热效果不如有机材料等缺点，特别在某些较寒冷地区，其节能效果难以满足既定标准。

无机保温纤维如岩棉、玻璃棉等虽然具有较好的保温效果，但存在挤压的情况下容易产生形变，对水的耐受性及防火温度都很有限。

参考文献

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[4]颜艳.建筑外保温材料有关问题的思考[J].新疆师范大学学报（自然科学版），2011（4）.

（作者单位：中铁三局集团有限公司运输工程分公司）