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膨胀珍珠岩及其制品的新用途和发展趋势
来源:中国粉体技术网    更新时间:2015-09-02 11:40:39    浏览次数:
 
       膨胀珍珠岩及其制品具有质轻、保温、隔热、不燃、抗老化、耐腐、耐虫蛀、对人畜无危害等特性,符合近年来日益强调的绿色、环保、节能要求,因此,被大量用于工农业与民用建筑的墙体、屋面、地面保温和建筑物吸声;用于园艺和无土栽培、盐碱化土壤改良;用于冬季提高塑料大棚内(土壤和黏土围护墙)的种植温度,收到了良好的节能效果和社会效益。
       随着新产品、新技术的不断开发,膨胀珍珠岩及其制品的应用领域已愈加拓展,其优异的保温性能、环保性能正日益被人们关注和重视。这给珍珠岩行业的发展提供了一个难得的发展机遇,我们应及时调整经营思路,逐步加大资金投入和新产品研发与市场开发力度,为迎接新形势的到来做好技术贮备。本文就近年来膨胀珍珠岩及其制品的一些新用途和发展趋势,做一简要介绍。

1 粉状膨胀珍珠岩保温砂浆
       粉状膨胀珍珠岩保温砂浆一般采用经玻化的微珠状膨胀珍珠岩为骨料,其粒径在1.0 mm 左右,堆积密度不大于100 kg/m3,吸水率不大于50%,筒压强度40%左右(1 MPa 压力时的体积损失率)。胶结料采用抗收缩性强、强度等级在32.5 级以上的水泥或建筑石膏,将膨胀珍珠岩与高分子乳胶粉、甲基纤维素醚、木纤维等材料,按配方计量和配合,采用专用搅拌机搅拌均匀后,装袋而成。使用时,在施工现场掺水拌和成所需稠度即可使用。
       粉状膨胀珍珠岩保温砂浆有水泥型和石膏型。水泥型适用于外墙外保温及室内湿度较大的厕浴间和厨房外墙内保温;石膏型适用于居室、客厅等外墙内保温。近年来,粉状膨胀珍珠岩保温砂浆在我国南方(江苏、浙江、湖北等)诸省的商品住宅建设中,已开始用于外墙保温,其保温层厚度一般在30 mm 左右,即可满足当地建筑物的保温隔热要求。
       华北地区对于粉状膨胀珍珠岩保温砂浆的认可度正在逐年得到提升和重视,但节能率要达到65%的指标要求,则需采用外墙复合保温(即外墙外保温和内保温相结合)施工技术。外墙外保温需抹40 mm厚水泥型粉状膨胀珍珠岩保温砂浆,施工步骤:先分遍抹水泥型粉状膨胀珍珠岩保温砂浆,待其表面硬化后,再抹5 mm 厚聚合物抗裂砂浆饰面;外墙内保温需抹30 mm 厚石膏型粉状膨胀珍珠岩保温砂浆,施工步骤:先分遍抹石膏型粉状膨胀珍珠岩保温砂浆,待其表面硬化后,再抹5 mm 厚粉刷石膏饰面。值得注意的是,在抹保温砂浆过程中,对于内外侧保温墙体的阴阳角和门窗口等易产生应力和磕碰的部位,应粘贴200 mm 宽耐碱玻纤接缝带进行增强处理;对于±0.00 mm 以上(1500~2000 mm 高处)易磕碰的内外侧保温墙面,应满铺耐碱增强玻纤网格布进行增强处理。
       目前,由河南省建筑材料科学研究院负责编制的《建筑保温砂浆》国家标准,已通过技术审定,不久将发布实施。现阶段,北京市对于《粉状膨胀珍珠岩保温砂浆》,是按京建材[1999]285 号《北京市采暖居住建筑使用浆体保温材料暂行规定》执行的,规定中要求:干密度不大于300 kg/m3、浆体密度不大于1000 kg/m3、导热系数不大于0.07 W/(m·K)、抗压强度不小于100 kPa、抗拉强度不小于100 kPa、粘结强度不小于50 kPa、体积收缩率不大于18%、憎水率不小于70%、石棉含量为0。
       现阶段,国内玻化膨胀珍珠岩均采用电膨胀炉生产,由于存在产量低、生产成本和产品售价高等问题,很难解决建筑市场目前的供需矛盾。此外,电膨胀炉设备投资一般在120万元左右,普通投资者很难承受,因此,今后市场推广还有相当难度。目前,一些生产厂商看到了建筑市场需求量大的趋势,开始采用常规膨胀炉大量生产小颗粒膨胀珍珠岩,这些产品虽粒径均匀、堆积密度和热工性能尚能满足使用要求,但存在产品颗粒表面玻化程度低、吸水率大等问题,很难保证保温砂浆热工性能的稳定性。
       从国外文献资料得知,采用沸腾炉和松脂岩也可以生产玻化膨胀珍珠岩,我们值得在这方面投入一些资金和精力,进行一些有益的探索性实验,如:不同地区松脂岩的品位和膨胀倍数、沸腾炉的投料速度与投料量、膨胀区行程距离与膨胀区炉温控制、煤粉(煤气或天然气)喷入速度与喷入量等技术参数,以求能够尽快缓解和解决建筑市场目前的供需矛盾。

2 钢丝网架膨胀珍珠岩复合墙板
       钢丝网架膨胀珍珠岩复合墙板类似于钢丝网架聚苯乙烯复合板,其生产和制作工艺也与钢丝网架聚苯乙烯复合板完全一样。
       钢丝网架膨胀珍珠岩复合墙板的构造:由2 片钢丝网片(规格2500 mm×600 mm)、V 型钢丝腹条(长600 mm)和2 块1200 mm×600 mm×(50~130)mm 憎水膨胀珍珠岩板对接、复合、焊制而成。其制作工艺:(1)先按填料、预埋V 型钢丝腹条经压制和干燥等步骤生产憎水膨胀珍珠岩板;(2)将憎水膨胀珍珠岩板置于焊接平台上;(3)在其上面铺设钢丝网片,与V型钢丝腹条点焊成型;(4)翻转半成品;(5)在半成品上面铺设钢丝网片,与V 型钢丝腹条点焊成型;(6)成品堆放。
       复合墙板各项技术性能指标为:面密度13.9 kg/m2,轴向荷载不小于195.1 kN/m、横向荷载4.1 kN/m、热阻(100 mm 厚板)0.663 m2·K/W,抗冲击(0.1 kN)无裂缝和塌陷,耐火极限不小于2.5 h,隔声:100 mm 厚板不小于40 dB、130 mm 厚板不小于45DB。钢丝网架膨胀珍珠岩复合墙板可用做外墙保温板和非承重内隔墙板。墙面抹灰采用底层、中层和罩面层3 层做法,底层厚度12-15mm,中层厚度8~10 mm,罩面层厚度3~5 mm。单侧墙面抹灰厚度不小于25 mm。

3 膨胀珍珠岩装饰吸声板用于住宅楼电梯间吸声
       目前,在许多商品住宅楼中均设有电梯间,这些电梯间一般与卧室或客厅仅一墙之隔。为防止电梯运行(特别是夜深人静)时产生的噪声干扰住户的日常生活,目前,设计中普遍采用100 mm 厚聚苯乙烯板粘贴于卧室或客厅内侧墙面进行“吸声”处理,但聚苯乙烯板不具有吸声功能,因此,住户们长期饱受噪声干扰。
       近年来,北京的一些开发商开始采用20 mm厚憎水膨胀珍珠岩装饰吸声板,将其粘贴于电梯间内侧墙面进行吸声处理,较好地解决了噪声扰民问题,而且,还为开发商增加了商品房销售面积(也为业主们增大了使用面积)。憎水膨胀珍珠岩装饰吸声板的饰面形式有半穿孔、穿孔和凹凸形,饰面图案有数10 种。主要技术性能指标:规格600 mm×300 mm×25 mm,断裂负荷不小于157 N,耐火性能(A级)为不燃,憎水率大于98%,等效声级31.5~32.5 dB。产品售价一般在38 元/m2 左右,产品附加值远高于其它膨胀珍珠岩制品。此外,憎水膨胀珍珠岩装饰吸声板已在地铁车站、地下商场、影剧院、泵房等噪声嘈杂的建筑物墙面和吊顶上用于噪声控制。

4 膨胀珍珠岩制品用于住宅暖性地面
       近年来,开发商为了提高开发项目的品位和档次,在一些高档楼盘的楼板中,采用憎水膨胀珍珠岩保温板作为楼板夹芯层,以改善楼板的隔声性能、保暖性能和减轻楼板的自身荷载;在别墅底层地面,采用水泥膨胀珍珠岩保温砂浆作为暖性地面。
       位于北京市房山区的绿城百合公寓,在12 万m2 公寓中的底层地面,浇注了100 mm 厚水泥- 膨胀珍珠岩混凝土层,作为底层的暖性地面。水泥- 膨胀珍珠岩混凝土的配比:V(水泥)∶V(砂)∶V(膨胀珍珠岩)=1∶1.5∶(10~15)。对于2 层以上的钢筋混凝土楼板,则采用150 mm 厚憎水膨胀珍珠岩保温板作为楼板夹芯层,楼板厚度为200 mm,憎水膨胀珍珠岩保温板规格为500 mm×500 mm×150 mm。填充的憎水膨胀珍珠岩保温板四周由钢筋混凝土肋分隔,保温板上下面与钢筋混凝土保护层构成一体化楼板,钢筋混凝土保护层厚度为25 mm。
       值得注意的是:此项技术要求采用的憎水膨胀珍珠岩保温板含水率小于3%。不然,板材中的碱性物质会沿着混凝土毛细孔向楼板表面迁移,影响其表面的外观质量(泛白起霜),严重时还会引起混凝土楼板强度下降。

5 膨胀珍珠岩用于农村自建房屋面保温
       我国农村目前的自建房屋面保温大多采用炉渣—水泥混合料,由于炉渣堆积密度大、吸水性强、保温隔热性差,将其铺设于屋面,还存在屋面荷载大、能耗高等问题。近年来,我国农村一些先富裕起来的农民,对于膨胀珍珠岩堆积密度小、保温隔热性能好,耐老化、耐火性能好等逐步有了认识和了解,并开始在自建房屋面保温上应用,收到了良好的保温节能效果。保温屋面现浇水泥—膨胀珍珠岩混合料的施工做法如下:
    (1)选用强度等级不低于32.5 级的普通硅酸盐水泥;膨胀珍珠岩堆积密度70~100 kg/m3。
    (2)配合比:V(水泥)∶V(膨胀珍珠岩)=1∶(10~12)。
    (3)先将水泥和膨胀珍珠岩按上述配合比干拌均匀,然后,洒适量水搅拌。拌合料呈外观松散、手握成团不出水,松手后不散为好。
    (4)拌合料铺设厚度视不同地区和不同需要选定,压缩比为130%,然后用木杠刮平和石辊子压实或拍平。
    (5)保温层做好后晾晒2~3 d,待其干燥后,再做1:(2.5~3)水泥砂浆找平层,厚度控制在7~10 mm。找平层抹后1 周内应适量洒水养护,以防止开裂。
    (6)待找平层干燥后再做防水层。应特别注意的是,保温层和找平层一定要干透,不然,将会降低保温层的保温性能。

6 其它应用
   (1)膨胀珍珠岩用于园艺和无土栽培。
   (2)膨胀珍珠岩用于盐碱化土壤改良。
   (3)膨胀珍珠岩保温板用于塑料大棚种植。

作者:
陆凯安   北京中建建筑科学技术研究院

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