岩棉板在建筑领域的应用
2020-04-11 17:38:08

目前,深入开展建筑节能工作已是共识,但节能材料的防火安全问题也困扰着行业的发展。分析了节能隔热材料的现状,岩棉板在建筑领域的应用,如何改进岩棉板的应用工艺,如何扩大岩棉板的使用范围,实现节能和防火的双重保险,具体如下:

一、目前使用的主要保温材料介绍:

保温材料的分类一般分为有机材料、无机材料和复合材料。不同的绝缘材料有不同的性能和价格。我们暂时将各种材料的隔热性能,即热导率,按以下顺序排列:

从上表可以看出,在建筑节能领域,聚苯乙烯泡沫塑料板的使用量最大,施工技术也相对成熟。但由于其乙级防火等级的限制,禁止在防火要求较高的建筑物中使用。岩棉板作为一种具有优良防火性能和保温隔热性能的材料,已逐渐进入主旋律。特别是近年来,随着国内岩棉板生产工艺的改进,岩棉板产品的性能有了很大的提高,产品的性价比不断提高。

二、岩棉板质量现状:

岩棉是一种优质高效的保温材料,具有良好的保温、隔音和吸声性能。与传统保温材料相比,岩棉具有密度小、导热系数低、不燃烧、无毒防火、适用范围广、化学性能稳定、使用寿命长等优点。是国内外公认的理想保温材料。岩棉制品广泛应用于欧美建筑市场,美国70%的岩棉制品和德国几乎所有22米以上的建筑保温材料。但在我国,岩棉作为建筑保温材料的利用率还很低,其在建筑领域的应用现状主要是用作幕墙建筑的保温材料和防火隔离带。市场占有率低的主要原因是国产产品质量不高,吸湿率、抗拉强度、短期吸水性等性能与国外产品不同,而更为重要的岩棉板作为外墙保温材料的施工技术并没有取得大的突破。

三、材料质量问题解决了,如何应用?

新的《建筑设计防火规范》要求,人口稠密地区的建筑,外保温材料为甲级;100m以上的住宅建筑,外保温材料为甲级;除上述建筑外的其他建筑,大于50米的外墙外保温材料为甲级;大于24米的幕墙建筑为甲级;该政策表明,当人员密集时,高层建筑为甲级,国家采用的保温材料防火等级越高,即岩棉材料的应用空间越大。

目前,大多数省市都出台了《岩棉板外保温技术规程》,提出岩棉板的施工工艺有两种,一种是岩棉板的薄抹灰工艺,另一种是岩棉板复合胶粉聚苯颗粒技术,这两种技术都是采用后贴和锚固的方式。

1、复合岩棉材料在应用于既有外墙表面的过程中存在很大的风险和缺陷:

    (1)无论是薄抹灰工艺还是复合工艺,岩棉板抗拉强度低的问题都难以解决。施工前在岩棉板两侧喷界面砂浆,只能解决岩棉板表层与胶粘剂(或胶粉砂浆或石膏抗裂砂浆)之间的粘结力问题,不能改变岩棉材料本身抗拉强度不足的问题。包括这两道工序,锚杆的设置要求在第一道网格布施工完成后进行,这也是原因所在。即便如此,保温层与基础墙的结合,装饰层与保温层的结合,在现场试验中很难达到设计要求,与理想还有很大差距。

    (2)高层建筑要求采用A级材料,但高层建筑的外保温结构需要承受较大的自重和风荷载。在实际应用中,采用上述两种施工工艺的风险太大,即安全性和耐久性需要及时验证,实际应用实例太少。

    (3)采用钢丝网骨架岩棉板体系能有效地解决上述技术问题,为岩棉材料在建筑节能领域的应用带来春天!

2、经过多年的研究和实践,我们推广应用了大量后机械固定钢丝网岩棉板、现浇混凝土钢丝网岩棉板外保温系统和钢丝网岩棉板自保温系统。技术先进合理,生产和应用技术难度有重大突破。采用钢丝网骨架岩棉板组装焊接机,生产效率高,完全满足市场应用需求。

机械锚固钢丝网骨架岩棉板外保温系统防火等级为A,满足新《建筑设计防火规范》A的要求。施工工艺与原粘贴工艺最大的区别是施工现场操作的热镀锌电焊网工艺改为工厂机械化预制,岩棉板经界面处理后,在出厂前由单面或双面自动焊接设备与镀锌网复合,钢丝网板通过粘结锚固直接固定在建筑物外墙上。其优势主要体现在以下几个方面:

(1) 岩棉板与墙体的粘结力主要通过机械固定来实现,固定件通过连接固定钢丝网达到固定岩棉板的效果,结合力更好,更安全,更牢固。克服了岩棉板拉伸强度低的缺点。

(2) 通过机械化设备焊接网,减少了现场施工工序,降低了工人劳动强度,提高了生产效率。

(3) 工厂生产的标准化产品减少了现场施工的随机性,保证了工程质量。

四、该工艺可广泛应用于:

1、既有建筑的节能改造可以灵活与原有的瓷砖墙、油漆饰面墙等墙体相结合,更加安全、快捷。建议在建筑节能改造的施工过程中,应注意材料的防火等级要求,因为改造工程都是人员已经入住的工程,人员密度较大。建筑火灾大多发生在施工阶段。一旦发生事故,人员和财产损失太大。

2、外墙内保温工程。特别是人口密集的建筑物,火灾、燃油等火灾危险场所,疏散楼梯、避难室、避难走道等场所或部位。

3、配合钢丝网岩棉板现浇混凝土结构,保持填充墙复合保温。

现浇混凝土岩棉板外保温系统的核心产品是钢丝网岩棉板,斜插在岩棉板腹丝中,穿透板面,外漏30-50mm长。施工过程中,将预制钢丝网岩棉板置于建筑物外模内侧,主钢丝网外侧。在混凝土浇筑过程中,网格板同时与混凝土外侧连接,保温随楼而上,同时施工建筑主体,一次完成结构与保温的一体化。施工方便,工期短,实现保温板与混凝土墙无缝连接,安全牢固,达到与主体建筑相同的使用寿命。既解决了外保温的防火问题,又解决了保温永不脱落的安全问题。简易施工工艺如下:

(1) 绑扎外墙钢筋骨架→安装外墙钢丝网岩棉板→安装混凝土外模及临时支架→安装门窗洞口支架→固定内外墙拉结件及各种支架→安装内墙外墙模板→搭设临时混凝土浇筑平台→混凝土浇筑→拆模及混凝土养护→连接钢丝网板节点,加强开孔网→颗粒砂浆找平层施工→表面抗裂砂浆复合网格布保护层施工→装饰层施工

(2) 操作要点:主筋绑扎好并验收合格后,开始安装外网架结构岩棉板。安装时将水泥垫块按不少于6块/m2的数量绑扎在网格结构板外侧,水泥垫块呈梅花形分布。支架的总长度应为设计壁厚加上绝缘板厚度。

(3) 混凝土浇筑时,振捣器应上下直线振捣,尽量避免与保温板接触,混凝土分层浇筑、分层振捣,达到强度后拆除模板。外模拆除非常方便,可大大提高模板周转次数。

(4) 钢筋混凝土外墙和钢丝网骨架岩棉板一次浇筑成型。与后固定工艺相比,节省了施工周期,连接更牢固,更安全,成本更低。是岩棉板在建筑节能方面的一次成功技术突破。

钢丝网架岩棉板围护结构自保温系统可选用钢丝网架机制板,芯材厚度可达200mm(目前可实现自动化生产),完全可以满足不同地区建筑节能指标的要求,节约砌体层,且无需反复添加复合保温层,还可实现结构与保温、防火与保温的一体化准备。网架结构岩棉板两侧的保护层,安装后可采用自密实混凝土浇筑或在板墙两侧喷不同厚度的细石混凝土或其他微集料砂浆,形成防火保温墙。与其他块体自绝缘材料相比,具有很大的优点:

(1) 采用现场混凝土浇筑一体化系统,外网可全覆盖、整体连接,保温层抗裂、抗渗性能较好。

(2) 施工方便快捷,自重轻,可大大减轻建筑物的荷载。减少主筋的使用,降低总成本。

中国建筑节能产业经历了一个艰难的过程。回顾我们周围的建筑火灾,令人震惊。人、车、物因外绝缘层脱落而受伤的情况是连续的。建筑节能已经到了一个关键的转变时期。根据新的国家防火设计规范的要求,在设计中采用B级保温材料时,还规定了外窗的耐火极限,势必增加门窗工程投资。为了降低成本,开发商将继续探索一条既安全又省钱的新路,这对我们既是挑战,也是机遇。投资一款符合建筑设计防火规范的安全、节能、经济的产品,必然会得到市场的支持,并带来巨大的商机。