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珍珠岩作为外墙保温材料的发展前景及预测

时间:2015-05-26 09:44 来源:未知 点击:

      建筑节能是执行国家节约能源、保护环境、贯彻可持续发展战略的重要组成部分,也是改善人民群众居住

  环境质量的需要。膨胀珍珠岩作为一种非金属矿物轻质绝热材料,具有轻质、导热系数小、防火、耐高低

  温、理化性能稳定等优异性能,被广泛应用于建材、铸造、陶瓷、化工、耐火材料等诸多领域,特别是目前

  国家建设部门极力推广的节能住宅强制标准,为以轻质膨胀珍珠岩粉料为主要原料生产的墙体保温材料提供

  了广阔市场。随着国民经济发展和社会进步,轻质膨胀珍珠岩将会有更多的应用领域,更大的市场容量。

        信阳市上天梯非金属矿管理区查明矿藏是一个伴生珍珠岩、钙、钠基膨润土、沸石、含碱玻璃原料等四种

  特大型非金属矿,总储量8.67亿吨。珍珠岩矿石品位高,埋藏深度一般不超过200米,易于露天开采,其品

  位、储量在全国是任何同类矿山都无可比拟的。自上世纪八十年代国家矿业开发政策放开搞活以来,矿区进

  入了全面开发期,目前矿区内国有、集体、个体采矿、加工企业迅速发展,共有采矿企业8家、采矿点45

  个、矿石粗加工企业803家,年采珍珠岩原矿量80万吨,膨润土18万吨,且都是以原料形式出售,按此开采

  速度,该矿可连续开采一百年左右。

        信阳市上天梯非金属矿区自二十世纪七十年代初开始开发,当时主要以膨润土为主,到七十年代中末期开

  始开发珍珠岩矿种及粗加工,到八十年代随着科技进步和国家矿业政策的放开搞活,矿区进入了全面的开发

  期。由于目前珍珠岩的选矿工艺简单,加工门槛低,形成遍地开花的粗加工局面,由于无序竞争,产品附加

  值低,因国内无人投资高、精、尖的选矿设备,他们生产的珍珠岩品位低、颗粒大小不均匀,含水率偏高、

  杂质含量偏高、细粉超标,膨胀温度区间大,给用户深加工造成很大困难,使矿产资源不能得到充分利用,

  造成矿产资源严重浪费。

         为此,我们公司对目前周边建筑市场上已有的外墙保温材料和施工现场进行了细致的调研与分析。听取了

  多方面的意见,具体结果如下:

  (一)目前市场上主要有阻燃聚苯板(JPS或XPS)或硬泡聚氨酯保温板,其优点是容量轻,导热系数小,

  弊端是不环保、不安全,运输费用高,在施工现场存在较大安全隐患,并且在出现火灾时会熔融,助长火

  势,滴下的液滴温度高,易燃,还会造成外饰材料脱落,形成高温坠物,对灭火工作带来非常大的安全隐

  患。因此按照2015年5月1日新颁布《建筑设计防火规范》(GB50016-2015)第6.7建筑保温与外墙装饰中规

  定:

  6。7。2建筑外墙采用内保温系统时,保温系统应符合下列规定:

  1、对于人员密集场所,用火、燃油、燃气等具有火灾危险性的场所以及各类建筑内的疏散梯间、避难

  走道、避难间、避难层等场所或部位,应采用燃烧性能为A级的保温材料;

  2、对于其他场所,应采用低烟、低毒且燃烧性能不低于B1级的保温材料;

  3、保温系统应采用不燃材料做防护层。采用燃烧性能为B1级的保温材料时,防护层的厚度不应小于

  10mm。

  6。7。4 设置人员密集场所的建筑,其外墙外保温材料的燃烧性能应为A级。

  6.7.5 与基层墙体、装饰层之间无空腔的建筑外墙保温系统,其保温材料应符合下列规定:

  1、住宅建筑:

  (1)建筑高度大于100m时,保温材料的燃烧性能应为A级;

  (2)建筑高度大于27m,但不大于100m时,保温材料的燃烧性能不应低于B1级;

  (3)建筑高度不大于27m时,保温材料的燃烧性能不应低于B2级;

  2、除住宅建筑和设置人员密集场所的建筑外,其他建筑:

  (1)建筑高度大于50m时,保温材料的燃烧性能不应低于A级;

  (2)建筑高度大于24m时,但不大于50m时,保温材料的燃烧性能不应低于B1级;

  (3)建筑高度不大于24m时,保温材料的燃烧性能不应低于B2级;

  6.7.6除设置人员密集场所的建筑外,与基层墙体、装饰层之间有空腹的建筑外墙外保温系统,其保温材

  料应符合下列规定:

  (1)建筑高度大于24m时,保温材料的燃烧性能应为A级;

  (2)建筑高度不大于24m时,保温材料的燃烧性能不应低于B1级;

  6。7。7除本6。7。3条规定的情况外,当建筑的外墙外保温系统按本规范第6。7节规定采用燃烧性能为B1、B2

  级的保温材料时,应符合下列规定:

  (1)应在保温系统中每层设置水平防火隔离带。防火隔离带应采用燃烧性能为A级的材料,防火隔离带

  的高度不应小于300mm。

  (2)当建筑的层面和外墙外保温系统均采用B1、B2级的保温材料时,层面与外墙之间应采用宽度不小于

  500mm的不燃材料设置防火隔离带进行分隔。

  (二)无机外墙保温板主要有发泡玻璃(陶瓷)、岩棉和发泡水泥类保温板,上述三种保温板材都是高耗

  能的产物,岩棉和发泡玻璃(陶瓷)含大量石英,细小粉尘会造成矽肺病,在国外都已限制或禁止使用。发

  泡水泥是近几年的新出的外墙保温材料,但由于导热系数是在烘干至恒重时进行检测,在实际施工后水泥会

  含有大量的结晶水和附着水,实际上根本没有保温性能,从水泥的物理性能来看,越疏松强度衰减越厉害,

  并且粉化严重,是水泥发泡保温板的致命缺点。

  (三)膨胀珍珠岩是珍珠岩矿砂经预热,瞬时高温焙烧膨胀后制成的一种内部为蜂窝状结构的白色颗粒状

  的材料。其原理为:珍珠岩矿石经破碎形成一定粒度的矿砂,经预热焙烧,急速加热(1000℃以上),矿砂中

  水分汽化,在软化的含有玻璃质的矿砂内部膨胀,形成多孔结构,体积膨胀10-30倍的非金属矿产品。常温

  导热系数0.0245~0.048W/(m•K),高温导热系数0.058~0.175W/(m•K),低温导热系数0.028~0.038W/

  (m•K),最高使用温度800℃。可以用作保温、保冷填充材料、轻质隔音材料。目前市场上主要有三大类珍珠

  岩外墙保温板:水泥基板材、水玻璃基板材和珍珠岩保温砂浆,根据我们调研发现上述三类产品均存在一定

  的缺陷:

  (1)传统的水泥基珍珠岩板脆性大,导热系数大(0。08—0。10W/m•℃),容重大(330—380kg/m3),大大制

  约了该种板材的应用。

  (2)传统水玻璃基板材珍珠岩板材虽然能克服容重的困难(可以做到200—250kg/m3),但是韧性差,抗

  压强度较低(0.50—0.60Mpa),导热系数偏大(0.07—0.08W/m•℃),由于水玻璃在空气中与二氧化碳反应

  生成易潮解的碳酸钠,影响后期珍珠岩板的物理性能。特别是在最终形成的不定型二氧化硅脆性大,在生

  产、运输、施工过程中易造成板材碎裂,造成破损率大,间接使施工成本增高,也限制了该种珍珠岩板材的

  应用。

  (3)珍珠岩保温砂浆是我市目前周边建筑市场使用的最广泛的一种外墙保温材料,但因为是现场搅拌和

  施工,易受施工时天气制约(如雨雪、冰冻天气无法施工)。施工单位在利益的驱动下偷工减料,参假造

  假,粉刷薄厚不一,质量参差不齐,保温性能根本达不到设计要求。

  综上所述,我们公司将产品的研发、生产方向定位在膨胀珍珠岩外墙保温板上,既能提高信阳珍珠岩的综

  合使用,又能提高企业的经济效益。我们公司组织相关技术人员,历时18个月自主研发出建筑用膨胀珍珠岩

  复合外墙保温板配比配方和PLC自动控制生产线。该板材具有轻质、隔音、低导热,破损率低,工业化生产

  保温性能易保证的优点,具有非常好的推广前景,是建筑节能的首选材料。

         珍珠岩是非常宝贵的非金属矿产资源,国际珍珠岩矿产品开发层次越来越高,应用领域越来越广,珍珠岩

  以其保温、隔热、吸音、质轻、环保等优良性能,广泛应用于国民经济各个领域,特别是节能保温隔热,消

  防绝热建材领域,得到广泛应用。珍珠岩低温绝热保冷板材及高强度无机保温隔热砂浆、保温陶瓷等新型的

  具有保温隔热等多功能建筑材料已进入快速发展时期,根据行业统计资料显示,预计今后十几年市场需求仍

  将稳中有升,但竞争趋于激烈。当前,我国经济发展正处于经济周期的上长阶段,随着国民经济的快速发展

  和人民生活水平的不断提升,伴随着节能型工程的全面启动,节能保温隔热建材产品市场需求量持续增长,

  同时也使珍珠岩板材进入全面发展使用时期。

         珍珠岩绝热保冷板材及高强度无机保温板材的应用,于保温隔热节能工程,该类材料既可替代传统混合硅

  酸盐水泥砂浆作墙面抹灰材料,又起低温绝热、保温隔热、吸音、防水等作用,完全能满足外墙保温的要

  求,突破了传统保温砂浆只能用于内保温的局限,杜绝了有机保温材的可燃、体积萎缩、易老化等缺陷,完

  全符合国家提出的建筑低能耗和多功能长远发展的要求,具有非常好的推广前景,是建筑节能的首选材料。




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