孟建廣
(山西二建集團(tuán)有限公司,山西 太原030031)
簡(jiǎn)析節(jié)能環(huán)保型外墻保溫砂漿的性能影響因素
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隨著環(huán)保和節(jié)能意識(shí)地不斷增強(qiáng),節(jié)能環(huán)保型外墻保溫砂漿逐漸成為建筑節(jié)能行業(yè)非常重要的原材料。保溫砂漿具備熱工性能非常好、工程造價(jià)不高、施工易于操作等優(yōu)點(diǎn),得到建筑節(jié)能領(lǐng)域的廣泛使用。本文將主要分析節(jié)能環(huán)保型外墻保溫砂漿的幾個(gè)影響性能的因素,為配制高性能的保溫砂漿提供一定的參考。
節(jié)能環(huán)保型;外墻保溫砂漿;性能;影響因素
節(jié)能環(huán)保型外墻保溫砂漿以保護(hù)環(huán)境和進(jìn)行資源的綜合利用為基礎(chǔ),把廢舊的聚苯乙烯泡沫當(dāng)成是原材料,同時(shí)完全運(yùn)用聚苯乙烯具有較好的耐化學(xué)腐蝕性能、韌性和抗斷裂性能優(yōu)良、不會(huì)吸收水分以及保溫隔熱性能較好等優(yōu)點(diǎn),并且把膠結(jié)原材料由等量的粉煤灰代替了水泥。節(jié)能環(huán)保型外墻保溫砂漿主要運(yùn)用了廢棄的聚苯乙烯和大量的粉煤灰等一些垃圾,全面利用廢舊資源,變廢舊垃圾為綠色環(huán)保的建筑材料,有廣闊的發(fā)展前景。
(一)保溫砂漿的原材料
1、聚苯乙烯泡沫顆粒。把由可發(fā)性聚苯乙烯顆粒發(fā)泡制成的三種EPS顆粒,分別標(biāo)記成EPS1、EPS2、EPS3,把廢舊聚苯乙烯泡沫在經(jīng)過專門的破碎機(jī)研制成,并且直徑不大于5mm的顆粒標(biāo)成破碎EPS。這四種EPS的密度和級(jí)別配置如下表所示:
表一 不同EPS顆粒的密度和級(jí)別配置
2、525R礦渣水泥,膨脹珍珠巖,特細(xì)砂巖,乳液型粘合劑,耐堿玻璃纖維,粘合劑M、L、N,長尼龍-6纖維、聚丙烯纖維。
(二)保溫砂漿的配制方法。首先把EPS不同顆粒和粘合劑加入適量的水?dāng)嚢杈鶆?,再加入適量水泥和特細(xì)砂巖或者是膨脹珍珠巖,與剩余的水?dāng)嚢柚钡娇梢允褂玫某潭?,就得到EPS保溫砂漿的混合材料。然后將其研制成型,如果沒有特別的標(biāo)明,需要自然養(yǎng)護(hù)30d,最后測(cè)試它的力學(xué)性能[1]。
(一)EPS顆粒外部形狀對(duì)保溫砂漿性能的影響分析。發(fā)泡以后的EPS顆粒外部成球形狀,外表十分光滑,里面具有很多的封閉孔隙。許多破碎的EPS顆粒在互相粘合處分離,外表是球形狀,且大都封閉,少量破碎程度嚴(yán)重的EPS顆粒,外表的孔隙有很大的裂縫。運(yùn)用EPS1和破碎EPS顆粒研制的保溫砂漿性能如下表:
表二 運(yùn)用EPS1和破碎EPS顆粒制成的保溫砂漿性能
通過分析上表,可以得知:
1、在保溫砂漿具有相同的稠度時(shí),破碎EPS顆粒研制的保溫砂漿W/C較大,需要的水量相應(yīng)增多,這主要是由于其外表層的不規(guī)則形狀和較大的孔隙將總表面積加大,因而導(dǎo)致水量的需求增多。
2、破碎EPS顆粒研制的保溫砂漿的和易性能和粘合性都比EPS1顆粒好,這主要是因?yàn)镋PS1顆粒的直徑比較單一,級(jí)別配置不科學(xué),可是EPS的配置較科學(xué),同時(shí)外層不規(guī)則形狀和水泥砂漿的粘合更緊靠。
3、破碎EPS與EPS1相比來看,它配置的保溫砂漿吸水性能更好,這就表明EPS表層的封閉孔隙不利于保溫砂漿的吸水性[2]。
4、采用保溫砂漿研制成的保溫砂漿,其抗壓能力會(huì)有較大下降。
(二)EPS顆粒的直徑與級(jí)別配置對(duì)保溫砂漿性能的影響分析。由于EPS保溫砂漿的和易性十分好,所以節(jié)能環(huán)保型外墻保溫砂漿需要有充足的水泥漿體。而充足的水泥漿體總需求量主要是由EPS顆粒之間的縫隙和整體面積決定的,當(dāng)水泥漿體的總量不夠時(shí),外墻保溫砂漿的和易性能就無法得到保證。如果單一增多水泥漿體的總量,就會(huì)使保溫砂漿的密度和配置費(fèi)用增加,其熱工性能會(huì)受到影響,同時(shí)會(huì)造成裂縫,因此要嚴(yán)格控制EPS顆粒之間的縫隙和整體總面積。
運(yùn)用三種EPS顆粒,根據(jù)不一樣的體積比例進(jìn)行混合,分析EPS顆粒直徑和級(jí)別配置對(duì)保溫砂漿性能的影響,如下表所示:
表三 EPS顆粒直徑和級(jí)別配置對(duì)保溫砂漿性能的影響
通過分析上表可以看出:
1、EPS顆粒直徑變大時(shí),保溫砂漿的分層度變厚,和易性和抗折能力都有所下降,其直徑應(yīng)該不大于5mm。因此,選用EPS1顆粒配置保溫砂漿較好。
2、把EPS1H和EPS2根據(jù)1:9的體積比例混合,研制得到的保溫砂漿力學(xué)性能相對(duì)很好,可是其和易性不夠標(biāo)準(zhǔn)。說明只是單一改變EPS顆粒的配制無法研制出和易性科學(xué)合理的保溫砂漿。
(三)膨脹珍珠巖與特細(xì)砂巖對(duì)保溫砂漿性能的影響。為更大程度使EPS顆粒之間的縫隙減小,將主要選用直徑在 0.17-2.65mm范圍的膨脹珍珠巖和精細(xì)度是0.68的特細(xì)砂巖研制外墻保溫砂漿。結(jié)果如下表所示:
表四 膨脹珍珠巖和特細(xì)砂巖對(duì)節(jié)能環(huán)保型外墻保溫砂漿性能的影響
通過分析上表可以看出,當(dāng)膨脹珍珠巖的摻量加大時(shí),保溫砂漿的密度就會(huì)降低,水量需求變大,分層度下降,和易性能發(fā)生變化。膨脹珍珠巖的摻量最適宜為6%,把特細(xì)砂加入保溫砂漿以后,其分層度會(huì)明顯下降,和易性能明顯變化,可是保溫砂漿的密度也隨之變大,保溫砂漿的熱工性能必定受到很大影響。所以,只在研制高密度的保溫砂漿時(shí)才可以摻雜特細(xì)砂巖[3]。
(四)纖維品種和摻加數(shù)量對(duì)外墻保溫砂漿性能的影響。為更好地避免節(jié)能環(huán)保外墻保溫砂漿發(fā)生斷裂,改善其抗裂性能,運(yùn)用三種纖維與保溫砂漿攪拌,
分別是聚丙乙烯纖維、尼龍-6纖維、耐堿玻璃纖維。它們的攪拌比例是450kg水泥,0.60m3的EPS顆粒,25kg珍珠膨脹巖,25kg的粘合劑,水灰比例是0.69。三種纖維對(duì)保溫砂漿發(fā)生斷裂的斷裂能 E以及保溫砂漿被損壞時(shí)變形的最大值max的影響如下表:
表五 三種不同纖維在體積摻加數(shù)量一定時(shí)對(duì)外墻保溫砂漿性能的影響
由山表可以看出,聚丙纖維的分散狀況最好,尼龍-6纖維一般,玻璃纖維的分散性能最差。把同樣體積的纖維摻加在保溫砂漿中以后,其斷裂能E和變形的最大值都有較大提高,這就表明,其抗斷裂性能發(fā)生明顯變化。其中,玻璃纖維的改善最差,聚丙纖維最好,尼龍-6纖維居中。
將配置的節(jié)能環(huán)保型外墻保溫砂漿在某地建筑中投入使用。該工程是夏熱冬冷地區(qū)新建小區(qū)住宅的節(jié)能示范區(qū),總建筑面積是 39836m2,該項(xiàng)目工程的外墻主要運(yùn)用KP1頁巖多個(gè)孔隙磚(260mm×120mm×95mm),厚干密度是550kg/m3的EPS保溫砂漿。該工程項(xiàng)目已經(jīng)通過了建設(shè)部組織的專項(xiàng)技術(shù)監(jiān)測(cè)和測(cè)定。此項(xiàng)目運(yùn)用的節(jié)能環(huán)保型外墻保溫砂漿的基本配置比例是:25kg的粘合劑M,EPS保溫砂漿是0.628m3,280kg的525R礦渣水泥,15kg的膨脹珍珠巖,水灰比例是0.75,聚丙乙烯纖維是0.5kg。此節(jié)能環(huán)保型外墻保溫砂漿的性能指標(biāo)是:分層度為1.1厘米,稠度是8.5米,粘合強(qiáng)度是0.376MPa,吸水率是14.2%,發(fā)生斷裂的能是65.24J/m2。
綜上所述,與發(fā)泡EPS顆粒相比較而言,破碎EPS顆粒的和易性和粘合性更好,抗壓性能也優(yōu)于發(fā)泡EPS顆粒。要獲取和易性能更好的保溫砂漿,需要摻加6%的膨脹珍珠巖,特細(xì)砂巖更適宜研制高密度的節(jié)能環(huán)保性外墻保溫砂漿。聚丙乙烯纖維在提高保溫砂漿的抗斷裂性能是性能最好,最佳的摻加數(shù)量是0.06%。
[1] 張葉紅,楊燕.淺談 EPS保溫砂漿性能的影響因素[J].建材發(fā)展導(dǎo)向(下),2014,(11):51-51.
[2] 溫久然,劉開平,張丹妮等.水鎂石纖維保溫砂漿研制[J].混凝土與水泥制品,2014,(8):66-70.
[3] 張耀鋒.玻化中空微珠防火保溫砂漿外墻保溫優(yōu)點(diǎn)及施工方法的研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2010,(10):165-166.
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1007-6344(2015)08-0135-02