产品简介:
相变储能保温砂浆是由有机保温材料、无机保温材料和相变储能材料复配而成,具有导热系数小、保温效果好、A级防火、充分利用自然能源吸热储能、相变放热、调温控温、高效节能的特点。针对近年来连续发生外保温工程火灾事故,公安部、住建部发文要求建筑外保温材料必须采用燃烧性能为A级或B1级产品,这就大大限制了有机保温材料在外保温工程中的应用范围。无机保温材料防火不燃,但是导热系数较大,保温效果差。
外保温材料发展历程:
保温隔热材料与制品是影响建筑节能一个重要的影响因素。建筑保温材料的研制与应用越来越受到世界各国的普遍重视。20世纪70年代后,国外普遍重视保温材料的生产和在建筑中的应用,力求大幅度减少能源的消耗量,从而减少环境污染和温室效应。 1980年以前,中国保温材料的发展十分缓慢,但中国保温材料工业经过30多年的努力,特别是经过近20年的高速发展,不少产品从无到有,从单一到多样化,质量从低到高,已形成膨胀珍珠岩、矿物棉、玻璃棉、泡沫塑料、耐火纤维、硅酸钙绝热制品等为主的品种比较齐全的保温材料产业。2011年以前,外保温市场主要以挤塑聚苯板(XPS 板)、模塑聚苯板(EPS板)、硬泡聚氨酯板(PUR板)及岩(矿)棉等材料为主。
外保温材料分类:
外保温材料按材质可分为有机、无机两大类,按工艺可分为单一保温隔热材料、系统保温材料、浆体保温材料三类。
种类 |
名称 |
特点 |
无机材料 |
岩棉板、玻璃棉板、陶瓷板、珍珠岩浆料等 |
防火性能好,都可达到A级,但保温性能较差 |
有机材料 |
挤塑聚苯板(XPS板)、 膨胀聚苯板(EPS板)、聚氨酯发泡材料、酚醛树脂复合板、聚苯颗粒保温浆料等 |
保温性较好,易施工;防火性能较差,基本达不到A级 |
原 理:改进无机保温材料保温性能的途径有:
1) 实现无机保温材料的纳米微孔结构或真空状态,如纳米陶瓷或真空玻璃棉等,但是价格太高,市场难以承受;
2) 将有机保温材料与无机保温材料复合,达到优势互补;
3) 将相变材料与无机保温材料复合,利用相变储能材料潜热值高、比热容大、导热系数低、热阻大的特点,提高无机保温材料的保温隔热性能。
相变储能保温砂浆是由有机保温材料、无机保温材料和相变储能材料复配而成,具有导热系数小、保温效果好、A级防火、充分利用自然能源吸热储能、相变放热、调温控温、高效节能的特点。
主要A级外保温材料优缺点分析:
材料 |
导热系数w/m·k |
优点 |
缺点 |
岩(矿物) 棉板 |
≤0.044 |
在无机材料中保温性能较好的,技术较成熟,内应力低,接缝处不宜裂缝 |
供不应求,材料需预定;危害施工人员健康;国产质量较差,吸水后保温性降低 |
泡沫 玻璃 |
≤0.062 |
吸水率低,抗压/内聚强度好 |
较脆,内应力大,接缝处易裂缝,导热系数偏高,寒冷地区使用较厚,不宜推广 |
发泡 水泥 |
≤0.07 |
容易生产,原料易得 |
较脆,内应力大,接缝处易裂缝,导热系数偏高,寒冷地区使用较厚,不宜推广 |
无机 保温砂浆 |
≤0.085 |
对基层平整度要求低 |
导热系数高,寒冷地区使用厚度超100mm,不宜使用 |
酚醛板 |
≤0.035 |
防水,保温效果好,宜施工 |
复合后达到A级,但存争议。粉化严重,板身宜开裂 |
相变储能材料的原理:
组 成:
相变储能脱硫石膏保温砂浆:
组成(示例配方):脱硫建筑石膏+水泥+灰钙粉复合交结材料160—200kg;可再分散胶粉3—6kg;玻化微珠70—80kg;空心玻璃微珠30—40kg;定形相变材料(相变点23℃)60—100kg;助剂1—3kg。
性能:
检验项目 |
性能指标 |
初凝时间/min |
92 |
终凝时间/h |
2.5 |
干表观密度/(kg •m-3) |
350 |
导热系数/[W •(m •K)-1] |
0.072 |
可操作时间/min |
≥50 |
抗压强度/MPa |
0.68 |
粘结强度/MPa |
0.85 |
软化系数 |
≥0.6 |
线收缩率/% |
0.1 |
燃烧性能/级 |
A |
相变储能无机/有机保温砂浆
组成:水泥+灰钙粉+粉煤灰+硅灰+膨润土复合交结材料160—180kg;可再分散胶粉3—6kg;羟甲基纤维素0.5—1kg;玻化微珠0.5kg;增强纤维0.5—1kg;废聚苯乙烯泡沫颗粒或发泡酚醛树脂颗粒0.3m³;定形相变材料(相变点50℃,潜热204J/g)60—100kg。
性能:
检验项目 |
性能指标 |
干表观密度/(kg •m-3) |
285 |
导热系数/[W •(m •K)-1] |
0.065 |
吸水率(48h)/% |
7.5 |
抗压强度/MPa |
0.51 |
压剪粘结强度/MPa |
0.1 |
软化系数 |
0.73 |
线收缩率/% |
0.1 |
燃烧性能/级 |
A2 |
相变储能抹面砂浆
组成:水泥28%—30%;可再分散胶粉2%—3%;羟丙甲基纤维素0.2%—0.3%;水洗河砂60%—70%;定型相变材料10%—13%(相变点50℃);助剂0.1%—0.2% ;聚丙烯酸纤维0.1%—0.2%,经搅拌混合成干混砂浆。
性能:
检验项目 |
标准要求 |
检测结果 |
拉伸粘结强度 (与水泥砂浆)/MPa |
常温态≥0.7 |
0.83 |
耐温≥0.5 |
0.75 |
|
耐水≥0.5 |
0.81 |
|
耐冻融≥0.5 |
0.71 |
|
吸水量(24h)(g·m-2) |
≤1000 |
440 |
柔韧性(压折比) |
≤3 |
2.5 |
可操作时间/min |
1.5—4 |
4 |
导热系数/[W •(m •K)-1] |
—— |
0.93 |
特 点:
1) 相变储能保温砂浆中的轻质骨料由玻化微珠、废聚苯乙烯泡沫(EPS)颗粒或酚醛泡沫颗粒、空心玻璃微珠机定型相变材料组成,在胶结剂中添加了引气剂,提高了微孔结构,涂层具有密度小、空隙率高、空隙尺寸小、闭孔率高的特点,因此材料的导热系数小,保温性能好,并且达到A级防火的要求。
2) 相变储能材料具有蓄热、放热自动调温作用。选用的有机相变材料石蜡具有蓄热性能好、物化性能稳定、热工性能好、相变温度可调等优点,将其在液态下吸附于膨胀珍珠岩、硅藻土等多孔材料中,可加工成定型相变材料。将适量定型相变材料加入保温砂浆中,便制得一种热功能复合材料,能够将能量以相变潜热的形式进行储存,实现能量在不同时间、空间位置之间的转换。
3) 相变储能保温砂浆与普通保温砂浆的热传方式不同。普通保温砂浆的热传方式为:
吸热—阻热—传导热—散热;相变储能保温砂浆的传热方式为:吸热—阻热—蓄热—放热—传导热—散热。显然,在热传导过程中,相变储能保温砂浆增加了蓄热、放热过程,这就使热传导大大受阻,即热阻值增加,导热系数减小。
相变储能脱硫石膏保温砂浆、无机/有机相变储能保温砂浆、相变储能抹面砂浆的当量导热系数分别为0.024W/(m·K)、0.022W/(m·K)、0.31W/(m·K)。
施 工:
不同地区相变储能保温砂浆的施工部位
地区 |
施工部位 |
施工厚度/cm |
夏热冬暖地区 |
外墙外侧面 |
1.5—2.0 |
夏热冬冷地区 |
外墙外侧面 |
2.0—2.5 |
寒冷地区 |
内墙四壁+外墙外侧面 |
1.5—2.0+3.0 |
严寒地区 |
内墙四壁+外墙外侧面 |
2.0—5.0 |
基层要求:
基层墙体必须清理干净,要求墙面无油渍、灰尘、污垢、脱膜剂、风化物、泥土等污物,基层墙体的表面平整度、立面垂直度不得超过5mm、超差部分必须剔凿或用1:3水泥砂浆修补平整。基层墙面若太干燥,吸水性能太强时,应先洒水喷淋湿润。
现浇混凝土墙面应事先拉毛,用毛刷甩界面处理剂水泥砂浆在墙面成均匀毛钉状。要求拉毛长度为3-5 mm,做拉毛处理,不得遗漏干燥后方可进行下一道工序。
施工机具:
砂浆搅拌机、抹灰三步架子或高凳、手推车及垂直运输外用电梯、水桶抹灰工具及抹灰专用检测工具、壁纸刀、滚刷等。
注意事项:
保温浆料必须采用砂浆搅拌机搅拌,必须随搅随用,使用中不 得加水,应在4小时用完。