建筑節(jié)能保溫材料及其提高性能的技術(shù)研究

劉青林

（安康市建筑設(shè)計研究院 陜西安康 725000）

引言

隨著現(xiàn)代社會的不斷進(jìn)步，建筑行業(yè)快速發(fā)展，建筑節(jié)能保溫材料在建筑工程項目中的應(yīng)用也更為廣泛。目前市場上的建筑節(jié)能保溫材料類型眾多，實際使用性能也各有不同，為達(dá)到理想的建筑節(jié)能保溫效果，需在科學(xué)選擇節(jié)能保溫材料的基礎(chǔ)上，提高節(jié)能保溫材料性能，因而探討提高建筑節(jié)能保溫材料性能的技術(shù)方法是非常必要的。

1 有機(jī)保溫材料的性能與應(yīng)用

由于保溫材料的化學(xué)性質(zhì)不同，因而可以將保溫材料分為無機(jī)非金屬材料、有機(jī)高分子材料與金屬材料。保溫材料在狀態(tài)上也存在一定差異，一般表現(xiàn)為纖維狀、微孔狀、氣泡狀和層狀。纖維狀的保溫材料有無機(jī)和有機(jī)之分，石棉是天然無機(jī)的纖維狀保溫材料，碳纖維、硅酸鋁纖維等是比較典型的人造無機(jī)纖維狀保溫材料。木纖維與草纖維是天然有機(jī)的纖維狀材料。在微孔狀保溫材料中，硅藻土屬于天然無機(jī)材料，微孔硅酸鈣屬于人造無機(jī)材料。在氣泡狀保溫材料中，泡沫水泥、膨脹珍珠巖等屬于人造無機(jī)材料，泡沫塑料、泡沫橡膠等屬于人造有機(jī)材料。而就層狀保溫材料來看，鋁箔是典型的人造金屬材料。有機(jī)保溫材料因其具備良好的保溫效果，導(dǎo)熱系數(shù)、密度與吸水率均比較低，因而在建筑節(jié)能施工中具有良好的應(yīng)用價值。

1.1 防火問題

將有機(jī)材料應(yīng)用于建筑外保溫系統(tǒng)中時，必須明確防火要求，一旦有機(jī)材料使用不規(guī)范，勢必會給建筑埋下巨大的安全隱患。西方發(fā)達(dá)國家建筑法規(guī)中對于有機(jī)材料的應(yīng)用做出明確規(guī)定，體現(xiàn)在高度、使用部位等方面，但實際上只有提高有機(jī)材料的防火性能，才能夠從根本上降低安全隱患，有效的解決這一問題。

1.2 空鼓、開裂與脫落問題

有機(jī)保溫材料應(yīng)用于建筑外保溫系統(tǒng)中，往往會出現(xiàn)空鼓、開裂與脫落的問題，在國內(nèi)各地建筑工程項目中經(jīng)常會出現(xiàn)，這與建筑工程框架結(jié)構(gòu)、施工原因以及材料性能存在一定聯(lián)系。在框架結(jié)構(gòu)方面，當(dāng)混凝土與圍護(hù)結(jié)構(gòu)填充材料變形缺乏一致性時，墻面基底出現(xiàn)變形，導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)伸縮裂縫或者不均勻沉降，最終出現(xiàn)墻面開裂與脫落情況。受到施工因素的影響，一旦施工環(huán)境溫度過低或過高，往往會影響水泥砂漿粘結(jié)強(qiáng)度，導(dǎo)致墻面開裂或脫落。與此同時，基層處理不到位、施工方法不合理也會導(dǎo)致開裂與脫落問題，甚至給建筑埋下巨大的安全隱患。從有機(jī)保溫材料性能來看，其原因主要由三個方面：①熱熔縮與熱氧老化；②熱應(yīng)力差異因素；③有機(jī)保溫板的低抗壓力和低抗沖擊力因素。

2 無機(jī)保溫材料的性能與應(yīng)用

無機(jī)保溫材料的防火性能良好，與有機(jī)保溫材料相比較而言，并不會隨著使用時間的推移而出現(xiàn)老化降解問題，高無機(jī)固量的有機(jī)保溫材料收到建筑行業(yè)的高度重視。二氧化硅氣凝膠保溫隔熱材料、泡沫玻璃、泡沫水泥、水泥聚苯顆粒復(fù)合材料等都是比較常見的無機(jī)保溫材料，在建筑節(jié)能施工中需結(jié)合實際需求科學(xué)選用無機(jī)保溫材料，以加強(qiáng)建筑節(jié)能施工質(zhì)量控制。

3 提高建筑節(jié)能保溫材料性能的技術(shù)方法

3.1 防火性能的提高方法

對于建筑節(jié)能保溫材料來說，其防火性能的提升，需將阻燃劑加入到有機(jī)保溫材料中，此種方式可改善有機(jī)保溫材料對于燃燒的敏感性，令有機(jī)保溫材料的燃點降低，從而提高有機(jī)保溫材料的耐燃性。有機(jī)保溫材料中所添加的阻燃劑，主要分類兩種類型：①有機(jī)類阻燃劑，包括十二溴苯醚、四溴雙酚A、六溴苯十二烷等，這些均屬于含鹵類化合物阻燃劑，但在實際應(yīng)用過程中對于人類、環(huán)境以及動物均會產(chǎn)生一定影響，且對經(jīng)濟(jì)成本的要求較高，因此一般情況下不建議采用有機(jī)類阻燃劑。②無機(jī)類阻燃劑，包括石墨、氫氧化鎂、氫氧化鋁或氧化鋁三水化合物，這些都是比較常見的無機(jī)類阻燃劑，將其應(yīng)用于節(jié)能保溫材料中，能夠有效改善建筑節(jié)能保溫材料的防火性能。就石墨來看，其具有良好的耐高溫特性，所承受高溫可達(dá)3000℃以上，在600～700℃環(huán)境下，與氧氣相接觸后能夠分解出二氧化碳，具有一定阻燃作用，因此將石墨加入到保溫材料中，可提高保溫材料的防火性能。就氫氧化鎂來看，其能夠在340℃的條件下實現(xiàn)分解，是一種性質(zhì)優(yōu)良的阻燃劑，不存在毒性與腐蝕性，能夠吸收潛熱并釋放結(jié)合水，從而令有機(jī)合成材料溫度降低，對聚合物分解實施有效抑制，令可燃性氣體達(dá)到冷卻，從而實現(xiàn)有效阻燃。氫氧化鎂在分解后會產(chǎn)生氧化鎂，其具有良好的耐火特性，將其加入到保溫材料中能夠在一定程度上提高保溫材料的抗火焰能力。就氫氧化鋁與氧化鋁三水化合物來看，當(dāng)溫度超出200℃時，能夠吸收熱量并釋放出水分，令燃燒物溫度有所降低，并減少煙霧與有毒氣體排放，從而提高保溫材料的防火性能。應(yīng)當(dāng)注意的是，在將無機(jī)類阻燃劑添加于保溫材料中時，一般結(jié)合阻燃防火實際要求需控制好實際摻入量，以確保科學(xué)有效的提升保溫材料的防火性能。

保溫材料防火與綜合性能的提升也可通過有機(jī)無機(jī)復(fù)合的方式來實現(xiàn)，有機(jī)保溫材料具有良好的抗侵蝕性，熱導(dǎo)率較低，但其不具備防火性能，對沖擊的抵抗能力較弱，極易出現(xiàn)熱氧化與降解情況。無機(jī)保溫材料具備良好的耐火性與耐高溫性，對沖擊抵抗能力較強(qiáng)，但熱導(dǎo)率較高。將二者結(jié)合或復(fù)合會起到取長補(bǔ)短的作用。這種復(fù)合有兩種形式：一種是結(jié)構(gòu)復(fù)合；一種是物理共混復(fù)合。應(yīng)注意提高與無機(jī)材料的粘結(jié)力和包覆力，可將乳液先和有機(jī)材料顆粒進(jìn)行預(yù)拌，混合后隨著水化干燥過程的進(jìn)行，聚合物乳液部分脫水分散到水泥漿體的空隙中，填補(bǔ)空隙提高抗水性，另一部分分散到有機(jī)顆粒與膠凝材料的界面區(qū)，改善有機(jī)顆粒與膠凝材料的結(jié)合力。

3.2 防止材料起鼓、開裂與脫落的方法

為使包覆有機(jī)保溫層的無機(jī)面層能夠上下形成一體，使外保溫系統(tǒng)不僅僅依靠粘結(jié)而形成一體，而是通過無機(jī)面層膠凝料部分穿透有機(jī)保溫層形成線柱體將兩面層連接起來，進(jìn)一步提高防火、隔熱性能，還通過構(gòu)造型連接柱，把兩面無機(jī)包覆層連接在一起，連接柱承擔(dān)抗壓沖擊力的作用，克服有機(jī)保溫材料抗壓強(qiáng)度低、抗沖擊能力差的弱點。

3.3 提高防水性能的方法

建筑節(jié)能保溫材料防水性能的提升，可將防水劑噴涂于保溫材料表面，或?qū)⒎浪牧蠐饺氲奖夭牧蟽?nèi)部，除此之外也可通過外涂與內(nèi)摻相結(jié)合的方式來實現(xiàn)，以達(dá)到良好的防水處理效果。通過噴涂或浸漬方式進(jìn)行防水處理時，可選用甲基硅醇鈉為代表的有機(jī)防水劑，或者無機(jī)類防水劑，確保其具有良好的經(jīng)濟(jì)性和實用性。在內(nèi)摻防水材料方面，可將聚合物乳液摻入到無機(jī)保溫材料中，旨在提高保溫材料的抗水性能。復(fù)合防水技術(shù)的選用能夠達(dá)到理想的防水效果，但在經(jīng)濟(jì)成本控制上難度較大。

4 結(jié)語

總而言之，為促進(jìn)建筑節(jié)能保溫材料使用價值的充分發(fā)揮，要致力于提升保溫材料的放火性能、防水性能并防止材料起鼓、開裂與脫落，以改善保溫材料使用效果，加強(qiáng)建筑節(jié)能施工質(zhì)量控制，降低安全隱患，延長建筑物的使用壽命。