ZL增强竖丝岩棉板的研究与应用 李燚，黄振利 北京振利节能环保科技股份有限公司 摘要： 本文介绍了一种以竖丝岩棉为主要保温芯材的保温板的研究及应用，包括其材料性能研究，生产工艺及ZL增强竖丝岩棉板的外墙外保温系统的应用等方面。 关键词：ZL增强竖丝岩棉板、外墙外保温、系统 一、前言 外墙外保温作为主要的建筑节能措施之一，应用日益广泛，并取得了良好的节能减排效果。但近几年来与此相关的火灾也时有发生，因此外保温系统与材料的防火性能已成为业内关注的主要问题。在这种情况下，岩棉作为一种性能优良的A级不燃保温材料而备受关，它保温效果优越、不燃、体型稳定性高、透气性能好。但根据保温材料专委会统计，2010年我国岩棉及其制品产量为186 万吨，其中用于建筑领域的岩棉数量不足10万吨，整体竣工面积不足30万平方米。该问题的主要原因在于岩棉生产厂家生产技术和工艺参差不齐，大部分设备落后，能满足外墙标准用岩棉的厂家少之又少。并且，岩棉自身存在层间抗拉强度低，吸水率高等问题。因此开发一种适合于外墙外保温工程的防火保温板材势在必行。 本文介绍了一种增强竖丝岩棉板性能、工艺以及应用研究，该板材是以普通竖丝岩棉作为芯材，通过设备涂覆保温砂浆复合耐碱玻纤网格布预制成型的保温板。能够很好的解决岩棉在使用过程中存在的各种问题。 二、ZL增强竖丝岩棉板构造及性能研究 2.1 ZL增强竖丝岩棉板构造 本文中介绍的ZL增强竖丝岩棉板是一种以120kg/m³容重的岩棉作为保温芯材，切割成岩棉带（条）后经特殊工艺固定为岩棉丝垂直于板体表面，板体沿长度方向的四个表面涂覆有无机保温浆料复合耐碱玻纤网防护层（板体端面无防护层），应用于外墙保温系统的长方体板状制品，简称增强竖丝岩棉板，其结构示意图如图1 所示：（图2为ZL增强竖丝岩棉板实物图） 图1 ZL增强竖丝岩棉板结构示意图 图2 ZL 增强竖丝岩棉板成品 2.2 ZL增强竖丝岩棉板性能研究 （1）抗拉强度 本文对不同的容重的岩棉以及不同丝径方向的岩棉的抗拉强度进行了测试，并对表面包覆有无机保温砂浆复合增强网的增强竖丝岩棉板表面抗拉强度进行了测试如图3、图4所示： 图3 不同容重及丝径方向的岩棉抗拉强度 图4 增强竖丝岩棉板表面抗拉强度 实验数据表明： 随岩棉容重的增加，岩棉的抗拉强度增加，并且在容重达到150kg/m³以后增加速度趋于平缓； 丝径方向的抗拉强度值远远高于横向岩棉的抗拉强度。 120kg/m³的岩棉板丝径方向抗拉强度比横向抗拉强度要高出1~3倍。而包覆无机保温砂浆复合增强网后抗拉强度甚至可以达到横向岩棉的5倍以上。 （2）防水性能 防水是指材料或者系统具有致密保护膜或密实的结构，具有阻止外部液态水渗透或者侵入内部的功效，在水分的长期作用下不发生或者发生很小的变化，但其表面不一定具有憎水效果。憎水是指材料表面具有疏水功能，液态水难以润湿材料表面，呈荷叶珠效应。其在水分的长期作用下，憎水膜可能被破坏，使得水侵入材料内部或系统中。 岩棉生产过程中加入憎水剂，该岩棉可以省去工地现场岩棉本身的憎水处理工序，但产品价格较高。个别憎水岩棉厂家生产时偷工减料，只在表面喷涂憎水剂，表面看具有憎水效果，实则憎水率不满足标准要求。如图4所示，经过浸泡之后岩棉失去憎水效 图5 岩棉浸水前与浸水后对比 本文中的增强竖丝岩棉板是通过在面层无机保温砂浆中掺加憎水材料，使无机保温砂浆复合增强网防护层（厚度3~5mm）具有憎水效果。不会因为表面一层破坏而丧失憎水效果。如图5所示： 图6 ZL增强竖丝岩棉板浸水前后憎水效果 三、ZL增强竖丝岩棉板技术优势 与其他型式的岩棉复合板相比，本文中介绍的ZL增强竖丝岩棉板具有如下特点： （1）质轻：与同规格岩棉的自身重量相近，比抗裂砂浆或者水泥砂浆包覆的岩棉板重量减少1/3，每平米重量减轻6~8kg，使系统附加荷载降低，提高了系统的安全性。 （2）保温：导热系数接近于岩棉板自身的导热系数。砂浆或其他金属型材的导热系数远高于0.9 W/(m·K)，会因导热系数大在系统内部形成冷桥。而无机保温浆料导热系数在0.065~0.085 W/(m·K)之间，使用无机保温浆料复合后不会降低岩棉的热工性能， 亦不产生冷桥。 （3）高强：由于增强竖丝岩棉板的芯材丝径垂直于板面呈竖向排列，其抗拉强度达到0.15MPa，是横丝岩棉板抗拉强度的10倍。使用无机保温浆料复合耐碱网格布包覆后，板面材料的抗拉强度甚至高达0.3MPa，远高于高强岩棉的80kPa，更高于普通岩棉板的15kPa，该种技术构造也将同容重岩棉的抗压强度提高了一倍。 （4）防水：有效的包裹岩棉，使岩棉与外界水隔离，并且无机保温浆料防护层经防水处理后具有较好的憎水性。即使芯材憎水性只有30%，其短时间浸泡吸水率和憎水率都有成倍的提高。 （5）防护：使岩棉变的不再 “刺痒难耐”，现场用简易木工手锯可裁切，能够抵抗储运过程中岩棉散包破损。施工操作简单易行，与传统EPS板施工基本方法和验收方法相同，搬运和存放、施工更方便，更快速，更安全。 四、ZL增强竖丝岩棉板生产工艺研究 目前已经开发出ZL增强竖丝岩棉板的全自动化生产线，对其生产工艺能够进行严格控制。 该全自动化生产线的生产工艺流程分为如下七个步骤： 步骤一：切割岩棉条，通过专用切割机把岩棉板切割切割成规定尺寸的岩棉条，并进行翻转，使岩棉丝垂直于板面方向。切割并排列好的岩棉条由传送带进入下一道工序。 步骤二：配置无机保温砂浆，由无重力搅拌机对无机保温砂浆进行搅拌，防止玻化微珠破裂，搅拌完全后通过砂浆泵泵送至抹灰机上待用。 步骤三：网格布包覆定型，排列好的岩棉条经传送带进入网格布包覆机内，由机械手完成网格布包覆，并进行网格布搭接面及侧面无机保温砂浆的批抹。定型完成后，由传送带进入下一道工序。 步骤四：翻转及无机保温砂浆批抹，由机械手在定型完成的板面放入垫板后，对板材进行180度翻转，然后进入刮浆机进行底面砂浆批抹。 步骤五：蒸养烘干，批抹完成后，由机械手将板材连同垫板码放至烘干小车由自动牵引装置输送至烘干窑进行蒸汽养护烘干。 步骤六：脱模切割，蒸养完成后，由机械手对板材完成脱模，并放入传送带进人切割机进行切割。 步骤七：包装，切割成规定尺寸的板材进入自动包装机进行成品包装。 上述生产工艺中，全部由相关设备微电脑控制，节省了人工。通过蒸汽养护，大大提高了无机保温砂浆的干燥速度及早期强度，缩短了型材的养护期。充分保证了工程需求。 五、ZL增强竖丝岩棉板的应用研究 5.1 ZL增强竖丝岩棉板外墙外保温系统 系统基本构造及示意图7所示：
涂料饰面 面砖饰面 图7 ZL增强竖丝岩棉板外墙外保温系统示意图 对于本文中ZL增强竖丝岩棉板外墙外保温系统涂料饰面体系，充分考虑到岩棉增强板强度高、自重大等特性，利用燃烧性能达到A2级的胶粉聚苯颗粒贴砌浆料对该复合板进行满粘固定，并在建筑围护的最底层增设金属卡托。以上增强竖丝岩棉板固定形式有效的消除了系统存在的负风压，与基层粘接更牢固，构造更合理，安全性能更高，并省去了打锚栓及固定增强网的施工工序，使该系统除具有岩棉系统防火优势外，还降低了工程造价，使施工操作简便易行。 对于本文中ZL增强竖丝岩棉板面砖饰面体系，其固定体系由A2级胶粉聚苯颗粒浆料贴砌浆料、热镀锌钢丝网、锚固件构成。根据墙体不同材料选取不同的锚固件，用塑料胀栓、射钉等锚固件配合热镀锌钢丝网对增强竖丝岩棉板进行加固，这种固定方式下的增强竖丝岩棉板其受到的拉应力均匀的分布在钢网上，然后通过锚栓分散在基层墙体，使增强竖丝岩棉板能更加牢固的固定于外墙表面，充分的消除了贴砖带来的安全隐患，提高了系统的安全性。 5.2 ZL增强竖丝岩棉板干挂体系 ZL增强竖丝岩棉板干挂配套体系是使用专用插件，把ZL增强竖丝岩棉板直接固定在外墙上，该体系结构如图8所示：
图8 ZL增强竖丝岩棉板干挂示意图 该系统免去了粘贴以及胀栓固定的环节，可以保证ZL增强竖丝岩棉板的表面不破损，现场无需湿作业，保证了系统能够具有更加优良的防水性能。用于幕墙系统，安装方便快捷，防水效果优异。 综述，ZL增强竖丝岩棉板产品性能优异，生产自动化程度高，可满足目前外墙外保温工程需求。ZL增强竖丝岩棉板外墙外保温系统建立了耐候性能优异、保温效果良好、防火灾性能更可靠的外墙外保温材料系统，集防火与保温于一体。，可满足中高层建筑外墙的防火和保温要求，与传统保温技术相比，具有更为显著的经济效益和社会效益，是一种合理的、高档次的建筑保温技术。   更多行业信息 新型砂浆网：http://www.maor.cn/ 保温工程网：http://www.bwgcw.com/ |
