浅析玻化微珠保温砂浆在陕北地区的应用

2018-03-28邬照欣谢斌涛王博涛

四川水泥 2018年7期

王豪邬照欣谢斌涛王博涛张松

（延安大学建筑工程学院，陕西延安 716000）

玻化微珠保温砂浆是一种新型无机保温砂浆材料，可应用于外墙内外保温。它以玻化微珠为轻质骨料，与玻化微珠保温胶粉料按一定比例搅拌均匀混合而成，具有高强度、不易腐蚀、导电性差、防辐射、耐磨、重量轻、保温隔热效果好，并且具有良好施工性，容易掌控施工厚度，具有良好耐冻融性和耐水性能，难燃等级高等显著特点，在夏热冬冷地区外墙及屋面保温节能工程中得到广泛应用，尤其适用于陕北寒冷气候地区。另外，其不仅能够提高绿色环保材料的利用率，产生一定的经济效益，而且能够为进一步研究材料的性能起到一定的铺垫作用。

1 玻化微珠的材料特性

玻化微珠材料是在应用较广泛的传统绝热材料膨胀珍珠岩基础上，进行多次改进而得到的新型保温材料。传统膨胀珍珠岩材料的颗粒较松散，空隙大，饱和吸水率可达到自重的4～9倍，较高的吸水率导致其在作为砂浆骨料时缺点明显。近些年来，许多研究人员根据自动控制的电炉烧结装置对其表面形态进行改进，形成了密度较大且吸水性降低的玻化微珠新型材料，这一综合性能的变化使得砂浆保温层的保温隔热效果得到明显改善。现阶段总体上还存在一些问题，比如玻化微珠保温砂浆与墙体之间的粘接性较弱导致后期出现墙体上的保温砂浆空鼓、疏松脱落的现象。

2 玻璃微珠材料对保温砂浆性能的影响

1）改善密度：玻璃微珠的密度非常小，根据重量比例在砂浆中添加一定数量（一般控制在2%～4%），可有效降低保温砂浆的重度，达到改善砂浆密度的作用。

2）灼化作用：砂浆拌制过程中，玻化微珠球体结合部分水分和空气，形成稳定漂浮于砂浆中的一定重度的气泡。当砂浆搅拌完成后，由于搅拌功导致气泡的能量迅速增加，从而转化为热量，再加上外界的起爆因素影响，最终产生具有爆轰效果的剧烈化学反应[2]。

3）增强稳定性：保温砂浆的液体内部成过饱和状态，重度相对较大，单个颗粒的直接为10-3～1微米，外部由油薄膜组成，重度较小，单个颗粒厚度为10-3～10-2微米。玻化微珠的微球最小颗粒粒径为10微米，将其混入砂浆后，其表面近40%的空间由微球体所占据，微球体育油滴之间的连结及吸力作用，由此产生的浮力最终使砂浆各相处于悬浮状态。

3 玻化微珠在土木工程领域的应用

1）玻化微珠作为外保温层建筑材料

由于玻化微珠砂浆具有保温、隔热好的特性，所以由界面砂浆层、微珠砂浆层、抗裂砂浆保护层、饰面层等构成的外保温层，具有墙体保温隔热功能、装饰功能、抗裂防护功能，再使用整体抹灰工艺施工，是一种无机的、难燃烧的墙体保温材料。其能够显著改善陕北寒冷地区的室内温度，减少空调、煤炉等加热器材的使用，进而减少了能源消耗，本质上降低了有害气体的排放和对大气的污染。陕北夏季午后温度较高，玻化微珠砂浆保温层可以减少室内外热量传递，从而使得室内温度较室外低，增加了舒适感。

2）玻化微珠作为绝热防火材料

众所周知，岩棉类防火材料的防火等级一般较高，但是作为外墙保温材料，其具有施工操作复杂及耐久性等问题，而玻化微珠为不可燃烧材料，在900℃条件下性能依然较稳定，在建筑物各个部位采用玻化微珠类材料实现隔热成为一个重要趋势[3]。

3）玻化微珠安全耐久和经济适用性能

以玻化微珠为主要骨料的保温砂浆，因其组成成分为无机质材料，物理性能稳定，耐高温且在高温下不会产生有毒有害气体，耐老化和耐候性显著，所用的原材料在我们国家也是储藏量较大的矿产资源，同时材料生产中未使用不可再生或枯竭类资源，符合循环可持续绿色发展的要求。研究表明，该保温砂浆所具有的抗裂、抗老化、抗震及耐候性性能均较好，其寿命周期基本可以达到建筑物本身寿命周期。

4 玻化微珠在陕北地区的应用

玻化微珠保温砂浆在陕北传统民居——窑洞的内外墙保温中也具有良好适用性。保温砂浆作为柔性涂层，其表面具有一定的变形产生，因此严禁在其上下层面使用刚性涂层。玻化微珠保温砂浆在陕北地区的具体施工中，要考虑的因素与其它同纬度地区大致相同[4]。玻化微珠保温砂浆应按照专业配方配置好，现场施工只需按照要求加水搅拌，不需添加任何外加剂，但需严格按照配比调配，配制好的砂浆要即时用完。采用机械搅拌方式，搅拌时间确保三分钟，保证施工质量。