(中國粉體技術網/遠志)目前市場上的保溫材料品種繁多,性能各異。以無機輕集料類為例,就有開孔膨脹珍珠巖、閉孔膨脹珍珠巖、?;⒅?、膨脹蛭石、陶砂等。其中開孔膨脹珍珠巖由于存在大量開口孔隙,自身吸水量大,體積收縮大,強度低,以至拌制的砂漿強度、穩定性都比較差,不適合用于墻體保溫砂漿。而陶砂密度較大,導熱系數也就自然大了,加厚保溫層雖也能達到保溫設計要求,但是也加大了結構自身負載,成本也隨之增加,因此也限制了陶砂作為保溫材料的使用范圍。
?;⒅楹烷]孔膨脹珍珠巖則性能很好,但由于高品質?;⒅楫a量低,價格高,導致工程成本高,目前市場上使用的?;⒅榇蟛糠中阅芏疾环€定,所以我們做了玻化微珠和閉孔膨脹珍珠巖以及其它保溫材料性能的試驗,以比較其性能的優劣,供生產、設計和施工參考。
1 膨脹珍珠巖(開孔)、閉孔膨脹珍珠巖和?;⒅榈膮^別
珍珠巖礦砂是一種含結晶水的酸性硅質火山玻璃熔巖,屬火成巖,幾億年前火山爆發形成礦,因礦石斷面有珍珠樣裂隙,在巖相學中叫珍珠巖。是地殼中為數不多的經加工瞬時高溫條件下可以膨脹的巖石。珍珠巖在礦山經爆破、挖掘然后加工成礦砂。其工藝流程為:原礦→烘干→細破→篩分→成品。珍珠巖礦砂在燒制產品過程中由于工藝與加熱溫度不同,膨脹倍率不同,生成的產品性能有所不同,即可燒制出膨脹珍珠巖(開孔)、閉孔膨脹珍珠巖、?;⒅椤2煌a品的性能指標見表1。
膨脹珍珠巖(開孔)雖然是一種保溫、防火、綠色環保的建筑材料,但是由于吸水率高、顆粒強度低,易破碎,收縮大,難以保持應有的抗震、抗裂的外墻強度而不能被廣泛的應用。 閉孔膨脹珍珠巖采用電爐加熱的方式,通過對珍珠巖礦砂的梯度加熱和滯空時間的精確控制,使產品表面熔融,氣孔封閉,內部保持蜂窩狀結構不變,呈不規則顆粒狀。
?;⒅?/span>是一種酸性玻璃質熔巖礦物質材料,由精選特殊粒徑的礦砂,在電爐加熱方式下膨化,通過對溫度和原料滯空時間的精確控制,使產品表面熔融,氣孔封閉,呈球狀體細徑顆粒,內部多孔空腔結構,表面?;忾],光澤平滑,理化性能穩定,具有質輕、保溫、絕熱、防火、耐高低溫、抗老化、吸水率小等優異特性,用于墻體內外保溫砂漿、裝飾板、保溫板的輕質骨料,是一種環保型高性能無機輕質絕熱材料。
閉孔膨脹珍珠巖和玻化微珠不但具有膨脹珍珠巖(開孔)的質量輕、防火、綠色環保等優點,還克服了傳統膨脹珍珠巖吸水率大、強度低、流動性差的缺點,解決了一般珍珠巖導熱系數高的弊端,延伸了膨脹珍珠巖的應用領域,是理想的外墻保溫系統的輕質骨料。
目前針對膨脹珍珠巖(開孔)有JC 209—92《膨脹珍珠巖》標準,涉及堆積密度和堆積密度均勻性試驗、質量含水率、粒度及導熱系數試驗方法。而玻化微珠有JC/T 1042—2007《膨脹?;⒅椤窐藴?,涉及外觀、粒徑、堆積密度、筒壓強度、導熱系數、體積吸水率、體積漂浮率、表面?;]孔率8個檢測項目。
而對于閉孔膨脹珍珠巖卻沒有相關標準,一般檢測都采用這2 個標準,但這2 個標準的檢測項目有很大差別。作者認為,開孔珍珠巖、閉孔膨脹珍珠巖及?;⒅槎紝倥蛎浾渲閹r類,只是燒成的工藝和溫度等不同,建議對3 個產品能制定1 個概括它們性能的統一標準。
2 ?;⒅楹烷]孔膨脹珍珠巖作為保溫砂漿原料的性能比較
試驗選用的玻化微珠堆積密度為90~110 kg/m3,閉孔膨脹珍珠巖堆積密度為120~150 kg/m3,并選用海螺42.5 水泥、國民淀粉的易來泰可再分散乳膠粉(FX2350)、山東赫達
HEAD 羥丙基甲基纖維素(75000)、浙江建德向新灰鈣和重鈣、寧波大成PP 纖維(6 mm),按配比用SJD-15 單臥軸砂漿攪拌機攪拌均勻。試驗按照GB/T 20473—2006《建筑保溫砂漿》方法進行。
從表2 可以看出,
(1)隨著?;⒅閾搅康脑黾樱涓杀碛^密度增大,與常理不合,原因是因為摻量越多,在攪拌過程中就容易破碎,導致密度反而增大(3 號試驗時,?;⒅楸厣皾{的體積占臥式攪拌機容器總體積的90%),其強度指標越來越小,說明玻化微珠摻量增多,原強度和浸水強度降低,軟化系數趨于穩定,原強度和浸水強度隨摻量變化成比例變動。在摻量為55%時,由于擠壓破碎比較多,導熱系數反而比摻量為45%時的導熱系數要高出9%;攪拌設備在攪拌過程中產生物理擠壓破碎對保溫砂漿的性能影響較大,?;⒅閾搅吭蕉啵瑱C械攪拌破碎越嚴重,說明玻化微珠外表面?;瘜訕O易破損。
(2)閉孔膨脹珍珠巖保溫砂漿采用相同攪拌機,其干表觀密度和閉孔膨脹珍珠巖摻量成反比,為正常。說明閉孔膨脹珍珠巖在攪拌過程中擠壓破碎不明顯,其強度比玻化微珠保溫漿料高,正由于破碎率低,導熱系數也有明顯優勢。說明不僅表面封閉重要,封閉后的強度更為重要,如果極易破碎受損,那么導熱系數等性能將大打折扣。
3 攪拌時間對?;⒅榕c閉孔膨脹珍珠巖保溫砂漿性能的影響
在閉孔膨脹珍珠巖和?;⒅閾搅肯嗤?0%)情況下(即配方不變),攪拌時間對不同保溫砂漿性能影響的比較見表3。
從表3 可以看出,隨著攪拌時間的增長,砂漿的密度和強度都有所增大,但?;⒅楸厣皾{的變化幅度較大,由之影響的導熱系數也逐步增大,節能效果降低,說明在攪拌過程中存在不同程度的破碎,時間越長破碎越嚴重。這與上面試驗分析相符。而閉孔膨脹珍珠巖保溫砂漿攪拌時間越長其密度越大,強度變化不大,總體是趨于增大方向(這和成型、檢測時人為誤差也有關系),2 者相比閉孔膨脹珍珠巖性能較穩定,且強度較?;⒅楸厣皾{要高,更適合工程應用。
4 結論
(1)由于?;⒅楹烷]孔膨脹珍珠巖2 種產品易混淆,加之現在?;⒅楫a品功能介紹過于“神化”,且?;⒅閮r格是閉孔膨脹珍珠巖的2 倍左右,所以采購和施工時應注意加以區分。
(2)?;⒅樵跀嚢铏C械力的作用下,其球狀體易破碎,因此閉孔膨脹珍珠巖保溫砂漿各項性能明顯地優于?;⒅楸厣皾{。
(3)根據不同的原材料優化配合比,施工過程中要嚴格控制好攪拌時間、加料程序和加料量(特別注意加水量)等參數。
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