外保溫新材料新工藝的應(yīng)用與探討

李 霏

(大同煤礦集團(tuán)地方煤炭公司，山西 大同 037003)

外保溫新材料新工藝的應(yīng)用與探討

李 霏

(大同煤礦集團(tuán)地方煤炭公司，山西 大同 037003)

介紹了在鋼筋混凝土混合墻體與剪力墻結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)及大型模板大開間工程中，采用的多種外保溫、滅火等新材料的特性及適用范圍，并對各種材料新工藝、新技術(shù)的使用與施工要求進(jìn)行了論述，以去掉內(nèi)墻保溫各種的弊病，確保了建筑物、制冷設(shè)備的隔熱，保溫，裝飾，密閉等功能。

新材料，新工藝，新技術(shù)，新措施

高層建筑中的外墻保溫結(jié)構(gòu)層，是確保建筑物的隔熱、保溫、裝飾、密閉等功能的主要組成部分。目前，我國復(fù)合墻體的保溫方式有兩種類型：外墻外保溫和內(nèi)墻內(nèi)保溫。經(jīng)過二十多年使用，研究和試驗，創(chuàng)新和革新，新型材料的換代，外墻外保溫的產(chǎn)品已進(jìn)入三代向四代過渡時期。具有防火、保溫、絕熱、無毒、隔音、耐酸、抗壓、質(zhì)輕安裝便捷等優(yōu)點，綜合投資低，并且達(dá)到國際難燃B1級標(biāo)準(zhǔn)，在鋼筋混凝土框架與混合體、剪力墻結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)及大模板大開間工程中，以及各種管道外保溫，采用了新設(shè)備、新技術(shù)多種外墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)新做法，從材料上更新的主要產(chǎn)品有復(fù)合硅酸鹽保溫板、酚醛保溫板系列(熱固性酚醛泡沫保溫板、熱固性酚醛雙鋁箔復(fù)合板、酚醛保溫板)、硅酸鋁板、擠塑硅酸乙烯保溫板、高效吸水膠凝劑。換掉了聚苯板、混凝土外墻鋼絲網(wǎng)架上聚苯板和聚苯乙烯泡沫板、巖棉保溫管等舊二代。

外墻外保溫施工是指在垂直外墻的外表面上設(shè)置保溫層。外保溫做法克服了內(nèi)保溫的各種弊病，保溫效果好，是高層建筑外墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)、制冷設(shè)備、外網(wǎng)管道重點推廣的新工藝。

不同的外保溫做法，其材料、構(gòu)造和施工工藝均有一定的差別，基本構(gòu)造如下：1)粘結(jié)與釘固定構(gòu)造做法。在外墻面清除、補(bǔ)平、涂抹界面劑。將保溫層粘結(jié)在墻體的外表面待干，用沖擊鉆在保溫層與墻體鉆孔，在洞孔中注入塑料膨脹套管，釘膨脹螺栓，螺栓加不銹擋板，采用粘結(jié)與釘固兩種方法將保溫層與二次砌體結(jié)構(gòu)、混凝土外墻體固定，釘固經(jīng)防銹處理的鋼制膨脹螺栓。2)現(xiàn)澆混凝土外墻外保溫做法。在澆筑混凝土墻體前，先將保溫層安設(shè)在外側(cè)模板的內(nèi)側(cè)，通過澆筑混凝土將保溫層固定在墻體外側(cè)。這種做法適用于大模板、滑動模板、爬升模板等工藝施工的現(xiàn)澆混凝土墻體。3)制冷設(shè)備、外網(wǎng)管道保溫：a.制冷設(shè)備、硐室或船艙甲板：在雙層鋼板中間制作、固定預(yù)埋各種管道圖板(通訊、電力、供水、通風(fēng)等)，雙層甲板內(nèi)側(cè)涂防火漆。按照設(shè)計施工要求均勻布置注漿熱塑爆管，錨固、封閉雙層鋼甲板塊，預(yù)留注漿孔。將熱固性酚醛泡沫保溫液漿，加滅火劑調(diào)制好，裝入噴漿機(jī)內(nèi)。噴漿機(jī)在電腦自動加熱20 ℃～130 ℃后，開始注入到耐火聚氯乙烯薄膜管內(nèi)，噴漿機(jī)繼續(xù)加熱至140 ℃，熱固性酚醛泡沫保溫漿、水蒸氣和其他化學(xué)原料開始在管內(nèi)反應(yīng)，迅速變?yōu)闅怏w膨脹，管內(nèi)溫度達(dá)145 ℃時，薄膜管均勻爆炸，擴(kuò)散，雙層甲板內(nèi)受壓到6個氣壓時，熱固性酚醛泡沫保溫漿和其他化學(xué)原料145 ℃～150 ℃在高溫水蒸氣作用下，成泡沫膨脹同時聚氯乙烯薄膜管溶解反應(yīng)，增強(qiáng)保溫材料韌性與密度，反應(yīng)完畢后，冷卻成型板塊。按照板塊型號，成套安裝使用。b.外網(wǎng)管道保溫：把各種型號的管道兩頭夾在機(jī)床上，旋轉(zhuǎn)除銹、噴、刷防銹滅火漆，在電腦恒溫控制下，待干后，根據(jù)管道外保溫設(shè)計厚度要求，做管道外表鍍鋅或不銹鋼皮外套，封閉管道兩端外套，預(yù)留注漿孔，將B型熱固性酚醛泡沫保溫液漿，加滅火劑調(diào)制好，裝入噴漿機(jī)內(nèi)。噴漿機(jī)在電腦自動加熱20 ℃～70 ℃后，開始注入B型熱固性酚醛泡沫保溫漿和其他化學(xué)原料混合反應(yīng)，在75 ℃時，管內(nèi)受壓到2個大氣壓時，液漿迅速變?yōu)闅怏w膨脹泡沫，化學(xué)反應(yīng)溫度上升到80 ℃時，在電腦控制下，降溫度成型即可。

1 新材料的選擇及應(yīng)用

復(fù)合硅酸鹽保溫板、酚醛保溫板系列(熱固性酚醛泡沫保溫板、熱固性酚醛雙鋁箔復(fù)合板、酚醛保溫板、熱固性酚醛泡沫擠塑板)、硅酸鋁板、擠塑硅酸乙烯保溫板、高效吸水膠凝劑、礦用(DB_A3XB_A)阻火包、礦用有機(jī)防火堵料、防火隔板、鋼結(jié)構(gòu)和隧道防火涂料等產(chǎn)品都是我公司引進(jìn)星火項目生產(chǎn)制造。

1)適用范圍：冶金、化工、石油(管道、大型設(shè)備、儲油罐提)、船舶、紡織、醫(yī)藥、交通、熱電(熱網(wǎng)管道保溫)、建材(墻面保溫材料鋼結(jié)構(gòu)保溫材料、室內(nèi)外供水供氣供熱管道保溫)，礦用(阻火包、防火堵料、防火隔板、硐室防火門、防火涂料、井下防水封閉堵料、瓦斯抽放孔、破碎煤巖體加固)。2)酚醛保溫板系列：熱固性酚醛泡沫擠塑板、熱固性酚醛雙鋁箔復(fù)合板。a.熱固性酚醛泡沫擠塑板保溫材料是本公司在大同大學(xué)博士生導(dǎo)師高峰教授的指導(dǎo)下，由同煤集團(tuán)宏盛欣利科技有限公司的支持和贊助，礦用滅火技術(shù)研究所在我的組織下研究和實驗，8年來，經(jīng)過96次實驗，兩次向國家申報檢驗，在60 ℃～80 ℃高溫下發(fā)泡擠壓而成，該產(chǎn)品環(huán)保，無毒，是我公司研制生產(chǎn)，具有卓越的防水和隔熱性能，經(jīng)國家固定滅火系統(tǒng)和建筑材料試驗中心依據(jù)GB 20286—2006公共場所阻熱制品及燃燒性能要求進(jìn)行檢驗，符合GB 20286—2006標(biāo)準(zhǔn)，為B1級難燃和復(fù)合A1級不燃材料，是目前三代保溫領(lǐng)域最佳的節(jié)能產(chǎn)品。榮獲國家科技星火發(fā)明、制造成果一等獎。b.熱固性酚醛雙鋁箔復(fù)合板是我公司在引進(jìn)國家高科技星火項目基礎(chǔ)上，由同煤集團(tuán)滅火專家丁大同教授和金智新教授，高峰教授指導(dǎo)，我和研究所的成員向國家研究中心的老師學(xué)習(xí)，反復(fù)研究實驗，升級到四代的產(chǎn)品，由我公司生產(chǎn)，是國家的定點廠家。在保溫界掀起了又一場新的技術(shù)革命，該產(chǎn)品采用國際認(rèn)可的環(huán)保性擠壓發(fā)泡技術(shù)，具有防火、保溫、絕熱、無毒、隔音、耐酸、抗壓、質(zhì)輕、安裝便捷等優(yōu)點。特別是酚醛復(fù)合風(fēng)管采用酚醛擠壓泡沫做保溫夾層，外表用防腐軋花鋁箔板復(fù)合而成。因酚醛復(fù)合板是目前建筑業(yè)發(fā)展最快的新型保溫暖通材料，從而改變了舊的傳統(tǒng)風(fēng)管制作工藝，達(dá)到了國際難燃B2級標(biāo)準(zhǔn)。在2013年榮獲國家科技星火項目制造成果一等獎。

2 外保溫板、管材料技術(shù)性能的對比

外保溫板、管材料性能對照見表1。

表1 外保溫板、管材料性能對照表

3 施工條件

外墻和外門窗口施工及驗收完畢，基本達(dá)到現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定要求。操作地點環(huán)境溫度和基底溫度不低于-5 ℃，風(fēng)力不大于5級。雨天不能施工。

4 施工工藝

普通酚醛保溫板玻纖網(wǎng)格布聚合物砂漿外墻外保溫施工工藝流程：基面準(zhǔn)備→材料及工具準(zhǔn)備→基層潤濕、配膠粘劑→預(yù)粘板塊邊網(wǎng)格布條→纖維網(wǎng)格布→彈線、配膠粘劑→粘貼保溫板→鉆孔、安裝固定件→刷界面劑→粘貼金屬網(wǎng)、尼綸網(wǎng)→配底層找平砂漿→抹面層砂漿→養(yǎng)護(hù)→檢驗→填嵌縫膏→驗收。

5 施工要點

1)結(jié)構(gòu)墻體基面必須清理干凈，并檢驗墻面平整度和垂直度。用2 m靠尺檢查，最大偏差不大于5 mm,超差部分應(yīng)對基層墻體進(jìn)行清理、修補(bǔ)，墻面松動應(yīng)剔鑿清除，孔洞應(yīng)以摻加膨脹劑的砂漿或細(xì)石混凝土填補(bǔ)密實；不平表面事先用水泥砂漿修補(bǔ)平整。墻面應(yīng)清除油污、灰塵、風(fēng)化物、涂料等有障礙粘結(jié)的材料；如果墻面過干，應(yīng)在粘貼保溫板前一天用水濕潤一遍；根據(jù)圖樣要求，在墻面彈出膨脹縫線及膨脹寬度線。墻面陰角應(yīng)設(shè)置膨脹縫。經(jīng)分格后的墻面板塊面積不宜大于15 m2，單向尺寸不宜大于5 m,在清理干凈的墻面上薄薄的涂一層界面劑，以增加粘結(jié)強(qiáng)度；界面劑干后0.5 h再粘貼保溫板。保溫板粘貼可用點粘法、條粘法、點框法，按照施工圖紙要求，把保溫板按墻體立面水平方向呈品字形安裝，板與板之間拼縫高度不得超過1.5 mm，在陽角與陽角的垂直接縫處應(yīng)交錯咬合排列，粘貼時輕輕按揉拍壓保溫板，門窗洞口收邊處加粘貼翻邊網(wǎng)布，翻邊是兩個面的網(wǎng)布寬度都不小于60 mm，洞口四角部位按45°角斜向加貼網(wǎng)布。粘結(jié)劑干透后，在保溫板中間部位用沖擊鉆穿透墻體內(nèi)深30 mm～40 mm處，將膨脹釘(鍍鋅螺絲)套上塑料脹管塞入孔內(nèi)脹緊，固定于板之間，鍍鋅螺絲的個數(shù)可根據(jù)板的重量及面積按梅花形狀決定，清理保溫板外表施工雜物后，刷一道界面劑，粘貼與釘掛玻璃纖維網(wǎng)、尼綸絲網(wǎng)、軟細(xì)鋼絲網(wǎng)，網(wǎng)與網(wǎng)之間不少于80 mm～100 mm，在網(wǎng)上覆蓋、抹灰找平聚合物水泥砂漿，厚度為3 mm～5 mm，抹灰時必須把網(wǎng)絲布壓埋在砂漿內(nèi)，不使外界水分接觸。外墻體一層底下部位至散水層邊角部位，要做防潮層。防止地面水分通過毛細(xì)作用吸水到保溫板上影響保溫層的使用壽命。

2)在現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架與剪力墻體前，先將保溫板按材料設(shè)計要求安裝在外側(cè)大型模板、升降、滑模板的內(nèi)側(cè)，模板內(nèi)側(cè)先做細(xì)石防水滑石清水涂料或透明滑石紙、塑料薄膜(防止保溫板受擠壓，脫落模板時粘結(jié)在一起，損壞保溫板)做品字圖形拼裝后，按施工規(guī)范現(xiàn)澆，通過澆筑混凝土與保溫板受壓粘結(jié)為一體?；炷聊毯?，緩慢推開液壓模板，查看保溫板是否損壞，剔鑿損壞部分，清理短缺部分，吹掃干凈后，刷界面劑補(bǔ)嵌(粘貼時輕輕按揉拍壓保溫板)保溫板(用點粘法、條粘法)，待干后，其他同上所述(洞口收邊處刷界面劑粘貼網(wǎng)絲布、在保溫板上沖擊鉆孔注膨脹螺絲→刷粘結(jié)劑→粘貼絲網(wǎng)布→聚合物砂漿找平)等。

3)彩鋼保溫板：按照設(shè)計要求，在保溫板內(nèi)外(兩面)面擠壓粘貼為一體的防火彩漆鋼板。外面(1.2 mm～2 mm厚)彩鋼板擠壓成型有：流水瓦、天溝、屋挑檐等形狀，內(nèi)面(0.45 mm～0.8 mm厚)彩鋼板擠壓成型有流水槽花紋，保溫板材料按照設(shè)計要求，防火和重保溫(80 mm～120 mm厚)。按照不同的類型制作成永久型工業(yè)廠柱房、臨時型廠住房等規(guī)格板材，再利用槽鋼、C型鋼、角鋼等型號做空間跨度室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)支撐，在內(nèi)敞篷、鋼屋架支撐上噴涂防火漆或涂料。涂料固體含量較高，施工時一定要攪拌均勻。鋼構(gòu)件在制作、防銹漆、運輸、安裝等過程中物體表面難免帶有塵土和油污，必須清理干凈，涂刷厚度可根據(jù)防火要求而定。沒用完的涂料，儲運桶要重新封閉嚴(yán)實。

4)裝飾面：a.按圖紙設(shè)計要求，抹灰面干透后，刮防水膩子，待干后，滾、噴防火涂料。b.干掛飾面層在散水層制作型鋼龍骨架，干掛各種飾面磚、玻璃幕墻、太陽能板面層，在兩物(龍骨架—飾面層)之間隨電纜槽上部安裝阻火包，假如電纜電線老化超過熱起火，燃燒阻火包皮薄膜，燒爛薄膜，滅火粉塵迅速覆蓋明火源，達(dá)到滅火效果。防火涂料性能指標(biāo)見表2。

表2 防火涂料性能指標(biāo)

5)管道保溫：有三種類型(保溫軟板、管殼、膨化注漿保溫)：a.保溫軟板：在適用溫度范圍內(nèi)，可長期使用，不易老化，可降解，不變質(zhì)無毒無味，具有體積輕，導(dǎo)熱系數(shù)小、隔冷、隔熱、防震、吸音等特點，在管道溝內(nèi)施工非常靈活、胎體板面柔軟不受任何保溫形狀限制，待管道除銹、刷防銹漆兩遍干后，根據(jù)現(xiàn)場實際尺寸可以裁剪大或小，包裝保溫板，用粘結(jié)劑粘結(jié)保溫板縫，再用拉緊帶做抱箍粘結(jié)。b.保溫管殼：廣泛適用于冶金、化工、石油、熱電行業(yè)的供水、供熱、輸油、燃?xì)獾闹行突虼笮?直徑為300 mm～1 000 mm)管道，按照厚度要求、長度和直徑尺寸，制成管道半殼模型，做成保溫管殼成品，根據(jù)施工尺寸，管道安裝、焊接、除銹、刷油、纏繞繃帶待干后，在管道上涂刷粘結(jié)劑，包裝半殼保溫管、粘結(jié)后，再涂刷粘結(jié)劑，纏繞脹緊繃帶。c.膨化保溫管：把每根鋼管在自動化車床上除銹、涂防銹漆、開動車床鋼管旋轉(zhuǎn)纏繞滅火防腐繃帶與防銹漆粘結(jié)在一起待干后，按照設(shè)計要求，給鋼管套入不銹鋼套筒(鋼皮厚度根據(jù)管直徑比例分別：0.5 mm～2.5 mm)或鍍鋅鐵皮套筒，鋼管留有焊接工作段，封閉套筒兩端，給套筒內(nèi)注射防火擠密保溫漿(調(diào)制好的化學(xué)劑，在一定高溫下，注入套筒內(nèi)化學(xué)反應(yīng)，膨脹泡沫、噴漿擠壓，旋轉(zhuǎn)鋼管密度均勻達(dá)到設(shè)計要求)。工作段處理：大型管道安裝、對焊完畢，人工在管溝內(nèi)除銹、涂防銹漆、纏繞滅火防腐繃帶，焊接不銹鋼套筒或鍍鋅鐵皮套筒，在鐵皮邊角處留有口，按照上述工藝注入保溫漿。大大提高了機(jī)械化程度，減少人員的勞動力強(qiáng)度?？s短施工期，工程質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，安全可靠，深受各專業(yè)安裝隊伍的稱贊。

On application of new materials and crafts for external thermal insulation and its exploration

Li Fei

(RegionalCoalCompany,DatongCoalMineGroup,Datong037003,China)

The paper introduces various materials for the external thermal insulation and fire extinguishing and their features, as well as applied scopes in the project of reinforced concrete mixed walls and shearing wall structure, steel structure and large-model and large-bay, and indicates new crafts and techniques in the construction, and the disadvantages of removing inner wall insulation, so as to ensure the functions of insulation in refrigeration equipment, thermal insulation, decoration and airtight.

new material, new craft, new technique, new measure

1009-6825(2015)28-0113-03

2015-07-25

李 霏(1959- )，男，碩士，工程師

TU745

A