肖 波，周立民

（重慶林鷗監(jiān)理咨詢有限公司， 重慶 400045）

無機(jī)保溫砂漿的現(xiàn)狀與發(fā)展

肖 波，周立民

（重慶林鷗監(jiān)理咨詢有限公司， 重慶 400045）

摘 要：建筑節(jié)能是緩解能源緊張、實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要舉措。無機(jī)保溫砂漿作為一種新型外墻保溫材料，與傳統(tǒng)有機(jī)保溫材料相比具有防火阻燃性好、強(qiáng)度高、耐久性優(yōu)良、不易空鼓開裂等優(yōu)點(diǎn)，是保溫材料的發(fā)展新方向。簡述了無機(jī)保溫砂漿的保溫機(jī)理，介紹了無機(jī)保溫砂漿的特點(diǎn)和分類，分析探討了無機(jī)保溫砂漿在建筑節(jié)能中的應(yīng)用以及在應(yīng)用中存在的問題，展望了無機(jī)保溫砂漿的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能；外墻保溫；無機(jī)保溫砂漿；玻化微珠

0 引 言

近年來，建筑節(jié)能作為一種國際潮流的蓬勃興起，已經(jīng)成為人們共同關(guān)心的熱點(diǎn)問題。在我國，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、房屋建筑規(guī)模的擴(kuò)大、城市化水平的不斷加快和人民生活水平的逐步提高，建筑已經(jīng)成為我國的能耗大戶。目前，在我國既有的 400 多億 m2的城鄉(xiāng)建筑中，只有 3.6 億 m2房子是節(jié)能建筑，99％ 為高耗能建筑。新建房屋建筑中，95％以上仍是高能耗建筑。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在建筑的熱損失中，通過外墻的熱損失占建筑總熱損失的 30％ 左右。建筑節(jié)能成為我國現(xiàn)階段的熱點(diǎn)問題，建筑節(jié)能的主要途徑是采用保溫隔熱材料，因此保溫砂漿的研究也受到越來越多人的關(guān)注。

保溫砂漿按其化學(xué)組成的不同，分為有機(jī)保溫砂漿和無機(jī)保溫砂漿。有機(jī)保溫砂漿即膠粉聚苯顆粒(EPS)保溫砂漿，雖保溫隔熱性能良好，但存在易開裂、空鼓、防火性能差、抗老化耐候性差、抗負(fù)風(fēng)壓差等弊端。因此該項(xiàng)技術(shù)在一些地區(qū)已被禁用。無機(jī)保溫砂漿作為一種新型的保溫材料，以其獨(dú)特的優(yōu)越性能，能夠很好地解決上述問題。

1 無機(jī)保溫砂漿概述

目前，國內(nèi)外的建筑保溫隔熱材料按照其原理可分為反射型、輻射型和阻隔型。反射型保溫隔熱是利用熱反射原理降低建筑物表面及內(nèi)部的溫度；輻射型保溫隔熱將建筑物吸收的太陽光能(紫外光、可見光、近紅外光能)通過輻射的形式發(fā)射到空氣中，從而起到良好的隔熱作用；阻隔型保溫隔熱是通過對熱傳導(dǎo)的阻抗來阻礙熱量的傳遞，即使用一定厚度的低導(dǎo)熱系數(shù)的材料維持高熱阻，從而達(dá)到保溫隔熱效果。目前我國建筑中應(yīng)用最為廣泛的是阻隔型保溫隔熱材料。無機(jī)保溫砂漿就是一種阻隔型保溫隔熱材料。

無機(jī)保溫砂漿是指以無機(jī)輕骨料、膠凝材料、外加劑和填料等混合制成的用于建筑物保溫隔熱的干粉料，使用時(shí)加水拌制成漿料并施抹于基層工作面，硬化后形成保溫層。無機(jī)保溫輕骨料多為多孔結(jié)構(gòu)，在砂漿中由于自身封閉或膠凝材料對其包裹封閉，空氣在空隙中很難產(chǎn)生對流。大量的多孔輕質(zhì)骨料均布在無機(jī)保溫砂漿內(nèi)，對熱傳導(dǎo)有很大的阻擋作用，從而起到了保溫隔熱的效果。無機(jī)保溫砂漿具有強(qiáng)度高、防火阻燃性能好、與主體結(jié)構(gòu)使用壽命同步、適用范圍廣(既可以做外墻外保溫，也可以做外墻內(nèi)保溫)等優(yōu)點(diǎn)。

2 無機(jī)保溫砂漿的特點(diǎn)

就目前市場應(yīng)用來看，無機(jī)保溫砂漿主要用于外墻保溫系統(tǒng)中。外墻保溫系統(tǒng)中常用的保溫材料包括：發(fā)泡聚苯板(EPS)、擠塑聚苯乙烯泡沫板(XPS 板)、聚氨酯泡沫塑料(PU)、膠粉聚苯顆粒保溫漿料等。這些保溫材料絕大部分都是有機(jī)材料構(gòu)成的。雖然目前由于這些有機(jī)保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)較小且原材料便宜而被廣泛采用，但其存在著耐火性差、耐候性差等一些難以解決的問題。相比之下，無機(jī)保溫砂漿作為一種新型外墻保溫材料，具有以下一些獨(dú)特的優(yōu)越性。

(1)無機(jī)保溫砂漿防火性能優(yōu)越。與其他保溫材料(特別是有機(jī)材料)相比，它是 A 級(jí)不燃材料，耐火溫度高達(dá)1 000℃；在高溫環(huán)境下，不軟化、不收縮、無裂縫。

(2)無機(jī)保溫砂漿屬于無機(jī)環(huán)保產(chǎn)品，其耐老化年限遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他有機(jī)材料。無機(jī)保溫砂漿的主要配料無機(jī)輕骨料是由純天然無機(jī)礦砂經(jīng)高溫?zé)瞥鰜淼?，無污染、無放射，綠色環(huán)保。

(3)無機(jī)保溫砂漿的耐久性強(qiáng)。無機(jī)保溫砂漿在施工之后與墻壁的接觸面為 99％ 以上，而且砂漿類產(chǎn)品與現(xiàn)有各類墻體的親和力較好，整體黏貼牢固且無任何孔洞，避免了負(fù)風(fēng)壓等惡劣環(huán)境所帶來的嚴(yán)重后果，更使其與主體結(jié)構(gòu)的壽命相匹配，牢固耐久。

(4)無機(jī)保溫砂漿的施工簡單，可直接施工于毛坯墻上。施工方法同普通的水泥砂漿相同，不需要釘錨固件、架鋼絲網(wǎng)、涂抹黏結(jié)劑等繁瑣的工作。因此，施工工序少且質(zhì)量穩(wěn)定可靠。

3 工程中無機(jī)保溫砂漿的分類

經(jīng)多年的研究和發(fā)展，建筑節(jié)能材料飛速發(fā)展，種類多種多樣。無機(jī)保溫砂漿作為一種新型保溫材料也得到了一定的發(fā)展。目前，使用和研究較多的無機(jī)保溫砂漿，主要有以下幾種：傳統(tǒng)無機(jī)保溫砂漿、復(fù)合無機(jī)保溫砂漿、玻化微珠保溫砂漿和泡沫無機(jī)保溫砂漿。

3.1 傳統(tǒng)無機(jī)保溫砂漿

常用的傳統(tǒng)無機(jī)保溫砂漿主要有膨脹珍珠巖保溫砂漿和膨脹蛭石保溫砂漿兩種。

膨脹珍珠巖保溫砂漿是以水泥或建筑石膏為膠凝材料，以膨脹珍珠巖為骨料，并加入少量助劑配制而成，是建筑工程中使用較早的保溫砂漿。該產(chǎn)品與其他保溫砂漿材料相比，明顯的優(yōu)勢在于價(jià)廉、成本低、施工速度較快。但是，膨脹珍珠巖表面多孔，在攪拌過程中水分會(huì)帶著凝膠材料浸入膨脹珍珠巖的空心結(jié)構(gòu)中，填充了其空腔，使材料的保溫效果有所降低。這也是膨脹珍珠巖保溫砂漿的不足之處。

膨脹蛭石保溫砂漿是以膨脹蛭石為輕質(zhì)骨料的一種保溫砂漿，期性能與膨脹珍珠巖保溫砂漿差不多。膨脹蛭石表面粗糙、結(jié)構(gòu)酥松、呈交織層片狀；用于制備保溫砂漿時(shí)，在機(jī)械攪拌力和水溶液的作用下，沿層狀結(jié)構(gòu)方向會(huì)產(chǎn)生剝離，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。這對其保溫效果也有一定程度的影響。

3.2 復(fù)合無機(jī)保溫砂漿

復(fù)合無機(jī)保溫砂漿作為一種新型無機(jī)保溫砂漿，將多種無機(jī)輕骨料組合成復(fù)合保溫骨料，改善單一輕骨料組分保溫砂漿存在的一些不足。研究表明：優(yōu)質(zhì)膨脹珍珠巖與?；⒅閺?fù)合使用，可以消除或減少膨脹珍珠巖顆粒間的大孔隙，從而降低了保溫砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)，提高其熱工性能；改善了保溫砂漿的骨料級(jí)配，減小了骨料之間孔隙率，對砂漿強(qiáng)度、耐久性和保溫性能都有所改善。

3.3 ?；⒅闊o機(jī)保溫砂漿

膨脹?；⒅楸厣皾{是近幾年出現(xiàn)的一種以?；⒅闉檩p骨料的新型無機(jī)保溫砂漿。膨脹?；⒅闉椴灰?guī)則球狀結(jié)構(gòu)；表面完全?；鈿し忾]，但又具有微孔結(jié)構(gòu)。這種特殊結(jié)構(gòu)使得骨料的顆粒強(qiáng)度得到了提高，還能阻止攪拌過程中的水進(jìn)入材料內(nèi)部。同時(shí)，特有的微孔結(jié)構(gòu)保證了該輕質(zhì)材料制成的砂漿和抹灰材料的透氣性，使空氣很容易透過骨料進(jìn)入砂漿和抹灰材料，加快材料的硬化和干燥。?；⒅楸厣皾{克服了傳統(tǒng)的無機(jī)保溫砂漿的吸水率大、易粉化、料漿攪拌過程中體積收縮率大、易造成產(chǎn)品后期保溫性能降低和空鼓、開裂等不足。

3.4 泡沫無機(jī)保溫砂漿

泡沫無機(jī)保溫砂漿將適量微小氣泡引入保溫砂漿，有效降低保溫砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)，提高其保溫隔熱性能，且節(jié)約材料降低成本?，F(xiàn)有無機(jī)保溫砂漿的發(fā)泡技術(shù)主要有兩種：一種是向保溫砂漿中加入微量引氣劑(表面活性劑)發(fā)泡；另一種是進(jìn)行預(yù)先發(fā)泡制備泡沫，然后將適量的泡沫加入保溫砂漿漿體中。加入引氣劑后，砂漿在攪拌過程中引入大量微小氣泡，穩(wěn)定地存在于漿體內(nèi)部，顯著提高了保溫砂漿的孔隙率，降低了保溫砂漿的容重，提高了保溫隔熱性能。制備保溫砂漿時(shí)，加入適量由無數(shù)獨(dú)立、封閉、細(xì)小的氣泡組成的泡沫，且泡沫可以在保溫材料漿體中保持并均勻分布。此方法可以有效降低保溫砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)，提高其保溫性能。

4 存在的問題及發(fā)展趨勢

眾所周知，我國地域廣闊、南北溫差很大。無機(jī)保溫砂漿可以根據(jù)不同的地域氣候特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，方便靈活、適用性較強(qiáng)。無機(jī)保溫砂漿具有諸多優(yōu)點(diǎn)，尤其在目前積極推廣的外墻外保溫結(jié)構(gòu)中具有重要的價(jià)值，可以有效地減少“熱橋”的產(chǎn)生，對于提高建筑物的整體節(jié)能保溫性意義重大。

盡管如此，在無機(jī)保溫砂漿的應(yīng)用、推廣和發(fā)展中，仍然存在著一些不足和問題。

(1)無機(jī)保溫骨料的品質(zhì)浮動(dòng)較大。常用保溫骨料膨脹?；⒅楹团蛎浾渲閹r的容重、級(jí)配、顆粒形狀及吸水率等物理性能波動(dòng)較大，對無機(jī)保溫砂漿的性能影響很大，容易導(dǎo)致產(chǎn)生開裂、空鼓現(xiàn)象。

(2)現(xiàn)有的砂漿制備方法及設(shè)備尚不能滿足無機(jī)保溫砂漿的特殊要求。無機(jī)保溫砂漿的骨料存在一定的脆性，在砂漿制備過程中由于攪拌工藝不合理、攪拌時(shí)間過長或攪拌強(qiáng)度過大等因素，容易造成保溫骨料發(fā)生破損，導(dǎo)致無機(jī)保溫砂漿熱工性能降低。

(3)現(xiàn)有無機(jī)保溫砂漿的施工方式主要為人工抹灰，一般分多遍成活，且兩次抹灰之間的時(shí)間間隔較長(24 h 以上)；施工結(jié)束后保溫層固化干燥的時(shí)間更長(不宜少于 7 d)。施工工期長，效率低。

(4)對于保溫砂漿在施工過程中的強(qiáng)制性規(guī)范的力度不到位。外墻保溫工程項(xiàng)目存在偷工減料現(xiàn)象，無機(jī)保溫砂漿的厚度未滿足設(shè)計(jì)要求。此外，部分項(xiàng)目施工工藝不當(dāng)，導(dǎo)致外墻保溫大面積空鼓、開裂等情況不斷出現(xiàn)。

(5)保溫砂漿的性能測試方法和標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范。有些重要的測試手段(如：導(dǎo)熱系數(shù))成本昂貴，缺少直觀和定量的測試技術(shù)；對干密度與導(dǎo)熱系數(shù)之間的定量關(guān)系缺少深人研究。

以上的諸多不足，對無機(jī)保溫砂漿的發(fā)展提出了新的要求：進(jìn)一步提高保溫性能，提高施工效率；相關(guān)部門加強(qiáng)監(jiān)管，杜絕偷工減料現(xiàn)象等。利用發(fā)泡技術(shù)制備泡沫無機(jī)保溫砂漿，可以有效降低無機(jī)保溫砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)，提高其保溫性能。泡沫保溫砂漿由于引入大量微小氣泡，其和易性有很大提高，能夠滿足噴涂施工的要求，顯著提高保溫砂漿的施工效率。

為了進(jìn)一步提高無機(jī)保溫砂漿的施工效率，還可以開發(fā)泡沫保溫砂漿的噴涂施工技術(shù)。砂漿多層施工時(shí)盡量實(shí)現(xiàn)連續(xù)噴涂施工(一般無機(jī)保溫砂漿多層施工需間隔 24 h 以上)，可以將速凝劑引入泡沫保溫砂漿，加速砂漿的凝結(jié)硬化，并且可以縮短保溫層固化干燥的時(shí)間(一般無機(jī)保溫砂漿不宜少于 7 d)。這種連續(xù)噴涂施工技術(shù)改變了傳統(tǒng)的抹灰工藝，更進(jìn)一步提高了保溫砂漿的施工效率，縮短了施工工期；并且在施工過程中的滑落、落灰現(xiàn)象大大減少，降低了材料的浪費(fèi)。這種泡沫保溫砂漿連續(xù)噴涂施工技術(shù)，施工快速，保溫效果優(yōu)良，已成為無機(jī)保溫砂漿發(fā)展的新趨勢。

目前世界能源問題日益緊張。建筑節(jié)能作為節(jié)約能源的重頭戲，將是全世界關(guān)注的焦點(diǎn)。我國“十二五”規(guī)劃中也明確提出了節(jié)能減排的目標(biāo)。建筑節(jié)能技術(shù)和建筑節(jié)能材料的研究在近年來也得到了很大的發(fā)展，外墻外保溫技術(shù)因其特有的優(yōu)勢被廣泛采納。無機(jī)保溫砂漿的使用，既可以節(jié)省很多能源(電能，水能等)，又可以綜合利用礦產(chǎn)廢渣和工業(yè)廢料。無機(jī)保溫砂漿作為一種新型保溫材料，具有安全、環(huán)保、耐久性好、不易空鼓開裂等其他保溫建材沒有的優(yōu)點(diǎn)，使用前景十分廣闊。

5 結(jié) 語

無機(jī)保溫砂漿作為一種新型保溫砂漿，與其他保溫材料相比較，起步雖晚但是具有廣闊的使用前景。無機(jī)保溫砂漿的推廣不僅要有政策法規(guī)的支持，而且更需要有過硬的產(chǎn)品和技術(shù)來保障。雖然無機(jī)保溫砂漿具有獨(dú)特的優(yōu)越性，但其仍存在不足。開發(fā)高性能的無機(jī)保溫砂漿，依然是建筑科學(xué)與材料科學(xué)的重要課題，也是我國建筑節(jié)能工作者們義不容辭的責(zé)任。

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中圖分類號(hào)：TU712

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1007-4104(2014)09-0080-04

收稿日期：2014-07-28

作者簡介：肖波，男，重慶林鷗監(jiān)理咨詢有限公司總經(jīng)理。

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