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建筑外墙用岩棉制品标准及主要检测项解读

2015-05-23孙明枝

山西建筑 2015年21期
关键词:岩棉保温材料外墙

孙明枝

(山西建工建筑工程检测有限公司,山西太原 030006)

0 引言

建筑节能是我国建筑业的一个重要课题。特别是当前我国正处于城镇化和工业化的快速发展时期:据不完全统计每年大约新建20多亿m2的建筑;另外再加上每年约有30亿m2的既有建筑需进行节能改造,由此可见,建筑节能工作将是我国一项持久性强制推广政策。

而建筑外墙保温则是实现建筑节能的重要环节,为此诸多的建筑外墙保温材料应运而生……但相关的检测标准规范等却较为滞后,以致出现鱼龙混杂、以次充优的现象,扰乱建筑节能市场,特别是上海胶州路教师公寓、南京中环国际广场等连续发生的由保温材料而引发的令人触目惊心的大火……为整个中国建筑保温行业敲响了警钟。为解决这一问题,国家根据我国城市建筑特色,从制度上对外墙保温材料要求更为严格:无论是国内自主新研发的产品,还是从国外引进的产品,都不仅要保温效果好,而且防火等级都要达到A级。为此岩棉制品作为A级不燃保温材料,越来越受到行政管理、设计、应用和施工部门的高度关注,越来越多的建筑外墙外保温开始使用岩棉制品,那么这些岩棉制品应依据哪个标准检测,又应该检测哪些相关项,成为关键问题。因为现在许多工地使用的岩棉制品,厂家提供的材料检测依据是GB/T 11835或GB/T 19686标准,而设计和检测单位却依据的是GB/T 25975标准,而且很多检测项又不尽相同,致使判断依据无法选择。针对此种情况,通过多方查阅资料,认为应该是这样的:GB/T 11835绝热用岩棉矿渣棉及其制品标准是针对化工、冶金、电力等工业绝热保温基础用岩棉制品,不适宜建筑外墙外用岩棉制品;而关于建筑节能外墙用岩棉制品的标准有GB/T 19686—2005建筑用岩棉、矿渣棉及其制品和GB/T 25975—2010建筑外墙外保温用岩棉制品两个标准。前者编制时间早,虽然对岩棉制品在建筑上的应用有一定的指导作用,但针对性不强,同时没有给出相应必检项的要求;而后者则规定了建筑外墙外保温用岩棉制品的所有必要的技术要求,对岩棉制品在建筑外墙抹灰保温系统的应用具有很好的指导作用。

下面就新旧标准的相关检测项进行分析、比较和解读。

1 岩棉制品

岩棉制品是一种天然矿物,无毒无害的绿色产品。它是以玄武岩及其他天然矿石为主要原料,经后天熔化后,采用先进的工序,将玄武岩高温熔体甩拉成非连续性纤维,再在岩棉纤维中加入一定的粘结剂、憎水剂等经沉降、固化、切割等工艺根据不同用途制成不同密度的系列产品,具有防火性能好、耐久性好以及良好的绝热、隔音效果,尤其适用于防火等级高的建筑。且施工安装便利,节能效果显著,具有很好的性价比。

2 新旧标准中主要检测项目的分析、比较

新旧标准中均对建筑外墙用岩棉制品的一般物理要求即:外观尺寸允许偏差,纤维平均直径、渣球含量等这些最基本的要素做出要求外,对于吸水性、机械强度、燃烧性能和导热系数等必检项做出了不同程度的要求。主要区别有以下几点。

2.1 吸水性

岩棉作为外墙保温层,大气中的湿度以及雨水的浸泡对其吸水性均有很大影响,而吸水性的大小直接影响其保温效果。如果岩棉吸水、受潮不仅会影响其保温效果,甚至会使墙体发生霉变、空鼓、脱落等现象,为此控制其吸水性大小显得尤为重要。在旧标准中仅对质量吸水率有要求;而新标准则对岩棉制品的吸水性从三方面进行了全面技术要求,分别是:质量吸湿率,憎水率和短期吸水量;而且质量吸湿率从旧标准的不大于5.0%,提高到不大于1.0%。吸水性的三方面技术要求:即从岩棉制品对空气中水蒸气的吸附程度及对雨水的耐水渗透性能和材料浸入水中后,短期吸水量方面进行了严格要求,而这些要求都是外墙用岩棉保温层在实际应用环境中经常会遇到的情况。只有从这三方面严格要求岩棉制品的吸水性,才能很好地保证岩棉制品达到令人满意的防水性能。

2.2 机械强度

建筑外墙用岩棉作为外保温层不仅需要承受外界负风压、变形应力和其他外力给它施压的作用;而且还需要保证在这些外力作用下不会产生脱落等现象。所以说保证建筑外保温层的机械强度不仅要保证外保温层的抗压能力,还要保证它的抗拉能力(即垂直于表面的抗拉能力)。旧标准仅仅对抗压强度做出了要求,却没有对垂直于表面的抗拉能力做要求;而新标准不仅对两方面都做出了要求,并且对抗压强度提出了更高的要求:由旧标准的不小于10 kPa,提高到所有规格均不小于40 kPa,而这些技术要求也是经过试验验证后才给出的。由于目前大多数工程采用岩棉制品与XPS或EPS板相结合来使用,以防火隔离带的形式使用于工程上,一般是采用粘结剂粘贴固定或再用锚栓固定等方式与墙体结合;或者是采用更为牢固的方法:即利用钢丝网架将岩棉制品作为外墙外保温材料与混凝土建筑一次成型等方式进行连接。针对施工现场这些不同的固定方式,新标准对于垂直于表面的抗拉强度按照不同的应用情况,规定了不同的抗拉强度水平要求。具体要求见表1。

表1 垂直于表面的抗拉强度水平及应用情况

通过上面的分析,我们可以看出新标准对建筑用岩棉制品的抗压强度和垂直于表面的抗拉强度的要求,是出于对保温工程的安全考虑。

2.3 燃烧性能

岩棉制品作为良好的不燃保温材料,不燃性是其自身优势,它的燃烧性能取决于其中可燃烧性粘结剂的多少,由于岩棉本身属于无机质硅酸盐纤维,不可燃,只是在加工成制品的过程中,有时要加入有机粘结剂或添加物,而这些对岩棉制品的燃烧性能会产生一定的影响,所以说岩棉制品具有非常好的防火阻燃效果。所以两个标准中对燃烧性能的要求均是达到GB 8624—1997中A级燃烧性能要求。

2.4 导热系数

对于作为检验保温材料保温性能优劣的导热系数,旧标准中没有给出要求,但有热阻的要求,虽然由热阻可以换算出导热系数,但毕竟不直观,而且目前所有保温材料均是对导热系数的技术要求,由此可见新标准更为适用一些。

2.5 特殊要求

例如对于岩棉制品的湿阻因子、降噪系数这些特殊性能的要求,只有新标准中有规定。当然这些技术指标可以在用户有要求或特殊应用时再进行检测。

3 导热系数检测中的注意事项

作为保温材料的保温效果好坏的重要表征,导热系数检测的准确与否显得尤为重要。特别是岩棉制品属于可压缩材料,即软质材料,检测时厚度的控制至关重要:一方面软质材料可压缩,另一方面由于检测导热系数的仪器对所测材料有一个不大于2.5 kPa的侧压力,为了防止岩棉制品试件在检测时变形而影响导热系数的准确性,在检测时应对其厚度进行必要的控制:

首先,用测厚仪测出材料正常使用状态下的厚度,测量时在试件的四个周边垫入小截面低导热系数(如挤塑板)的支柱,支柱的厚度为材料正常使用状态下厚度的95%,以限制试样的压缩不超过正常使用状态下厚度的90%;也可如图1所示,用低导热系数的挤塑板制作一个外围尺寸为300 mm×300 mm,宽度为20 mm的挤塑板外框,外框厚度同理跟支柱的厚度一样。再把裁好的280 mm×280 mm的岩棉制品放入框内,即如图2所示,制作成这样的试件:既好操作,又有效的防止试件被压缩,而且测量时又不会影响岩棉试件的导热系数。因为测导热系数时仪器的计量面积仅为图3中a的面积,即边长为150 mm×150 mm的中间部分的面积,其外围b均属于防护部分,不参与计量热阻,所以说我们制作的20 mm宽的外框属于防护部分,不会影响试件导热系数的测量。

图1 挤塑板外框图

图2 岩棉试件

图3 加热面板示意图(单位:mm)

4 结语

通过对两个建筑外墙用岩棉制品标准的比较、分析和解读,清楚了GB/T 25975—2010标准更为全面、客观、适用。为建筑外墙用岩棉制品的施工安全提供了有力保证,为节能检测也提供了可靠的依据。同时,由于外墙节能是影响建筑节能至关重要的因素。可以说一个国家保温节能墙体的发展客观上反映了这个国家建筑节能的情况。随着我国国民经济的发展,岩棉制品作为新型的既保温、环保又防火阻燃的节能材料,在我国建筑业将会有一个更为广阔的前景。

[1]GB/T 19686—2005,建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品[S].

[2]GB/T 25975—2010,建筑外墙外保温用岩棉制品[S].

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