浅谈几种外墙外保温材料的粘结

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摘 要：外墙外保温结构位于主体围护结构的外侧，是有效减少能耗的必要措施和手段。本文初步讨论了几种外墙外保温材料的粘结强度。

关键词：建筑节能；外墙外保温；粘结效果；

中图分类号： TE08 文献标识码： A

The Introduction to The Binding of Several Exterior Thermal Insulation materials

Lu Li huaXu Jing xin

ABSTRACT: Exterior thermal insulation system is on the outside of the main sstructure,and is the necessary measures to reduce energy consumption. ,The binding intensity of several exterior thermal insulation materials has been discussed in this paper.

KEY WORDS: Energy savingsExterior Thermal Insulation SystemBinding effect

1研究背景

自上世纪70年代，世界爆发了两次石油危机，人们越来越意识到合理使用能源的重要性。我国是世界上人口最多的发展中国家，近年来，我国的建筑业发展空前，带来建筑耗能的急剧攀升。建筑能耗占我国能源总消费量的比例已由上世纪70年代末的10%上升到目前的26.7%，已经达到了世界建筑能耗占能源总消费量30%的平均水平[1]。在建筑围护。在建筑围护结构的各个组成部分之中，外墙围护结构所占面积最大，与室外空气接触面积最大，能耗也最大[2]。所以，为了有效的减少建筑能耗，采用外墙保温是十分必要的。外墙外保温系统由于其具有适用范围广，技术含量高；能保护主体结构，延长建筑物寿命；更基本消除了“热桥”的现象等特点而被广泛使用。外墙外保温处于建筑物的外表层，在实际使用的过程中会受到相当大的环境考验，容易产生开裂和脱落，此时墙体的保温性能就会发生很大改变，非但满不足了设计的节能要求，甚至会危及墙体安全[3]，使建筑物收到损坏，居住者的生命财产受到影响。因此，外墙外保温层粘结效果的研究应该是我们共同关注的课题。

2材料选择

外墙外保温材料主要有岩棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板（简称聚苯板，EPS、XPS）、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。绝热是外墙外保温材料需要具备的最重要的一点，这就要求使用的绝热材料必须具有大的热阻和小的导热系数。 同时，从材料结构上看，当材料的表观密度降低、孔隙率增大，材料内部的空隙为大量封闭的微小孔时，材料的导热系数是比较小的。为此我们选取了几种常见的保温材料进行了对比，分别是聚苯乙烯泡沫、岩棉、TDF防水保温一体化材料，它们所具有的一个共同的特点就是在材料内部都有大量的封闭孔，表观密度都较小，这也是作为保温隔热材料所必备的。

聚苯乙烯泡沫，俗称聚苯板（XPS）是以聚苯乙烯树脂为主要原料，经发泡剂发泡而制成的，内部具有无数封闭微孔的材料。其表观密度小，导热系数小，吸水率低，隔音性能好、机械强度高，而且尺寸精度高，结构均匀，因此在外墙外保温中其占用率很高[4]。

岩棉属于矿物棉的一种材料，主要原料是以岩石生产制成的一种无机材料。岩棉与国内传统的保温材料相比，它具有密度小、热导率低、不燃性、使用时间长（耐久）、热腐蚀等突出优点[5]，并且价格较低，在满足保温隔热性能的同时还能够具有一定的隔声效果。我们在试验中，主要利用聚苯乙烯泡沫和岩棉在这两种外保温材料进行冻融实验研究。

TDF防水保温一体化材料，主要是利用TDF防水剂作为拌合液搅拌珍珠岩保温浆料，防水剂以水泥作载体，通过珍珠岩颗粒、陶土粒充分吸附防水剂，直达到饱和状态，随着水分的挥发，防水剂中的特殊防水因子在二者的内壁和外壁形成连续封闭的包裹膜，使珍珠岩和陶土粒闭孔，既提高二者强度，降低吸水率，又同时达到很好的保温隔热效果。

3试验结果

研究几种保温材料的粘结性能，试验选取尺寸为150mm×150mm×150mm的立方体混凝土试块模拟墙体，采用满粘的粘结方式，黏贴上优质质量的聚苯泡沫乙烯、岩棉、TDF防水保温一体化材料，粘结剂使用的是选取经过专业检验的鑫巨佳聚合物砂浆，抹第一道抹面胶浆，压入耐碱玻纤网，抹第二道抹面胶浆，在环境温度为(23士2) ℃，相对湿度为(50士10)%的条件下养护7d和28d后进行拉伸和剪切的对比试验。

剪切试验，使用伺服作动器（杭州邦威机电控制工程有限公司制造）来进行试验。将试块放入动作机中，调整试块位置，使墙体层和保温层处于两个受力相反区域，实现剪切的目的。通过剪切试验可以得出，7天和28天的养护条件，三种材料的抗剪强度对比情况为：TDF防水保温一体化材料强于XPS，强于岩棉。养护7天的条件下，岩棉保温体系的破坏面产生于岩棉内部，XPS材料保温体系和TDF防水保温一体化材料保温体系的剪切破坏面产生于粘结层；养护28天的条件下，岩棉保温体系的破坏面产生于岩棉内部，XPS材料保温体系的破坏面产生于材料内部或粘结层。

拉伸试验，使用万能伺服试验机，制备带有钢筋条的夹具，并在混凝土模拟墙体的过程中预埋钢筋条，使二者处于相反受力方向，达到拉伸目的。通过拉伸试验可以得出，7天和28天的养护条件，三种材料的抗剪强度对比情况为：TDF防水保温一体化材料强于XPS，强于岩棉。养护7天的条件下，岩棉保温体系的破坏面产生于岩棉内部，XPS材料保温体系和TDF防水保温一体化材料保温体系的剪切破坏面产生于粘结层；养护28天的条件下，岩棉保温体系的破坏面产生于岩棉内部，XPS材料保温体系的破坏面产生于材料内部或粘结层。

4结论

对于试验数据和试验现象进行分析，岩棉这种材料内部为纤维质分层，材料本身的强度较小，破坏产生的本质是材料内部的低强度造成的，所以岩棉这种材料使用作外墙外保温材料时，不能采用纯粘结的方式，需要进行锚钉锚固或铁丝网锚固，以确保外墙外保温层的安全稳固。聚苯乙烯泡沫材料表面平整，粘贴的过程中容易产生气泡在系统内部，经过长时间的环境影响容易空鼓、脱落，所以在粘贴的过程中可以适当开槽，用木槌敲实，或可采用锚钉锚固。TDF防水保温一体化材料，由于陶土粒和膨胀珍珠岩的存在使得材料表面不是很平整，大大增强了粘结面积，并能有效减少气泡的产生，并且材料本身强度高，不容易产生破坏，适合做外墙外保温材料，可以采用直接粘结的方式。

外墙外保温材料多样化，需要确定其适用的粘结方式，才能更好地发挥其作为外墙外保温材料的自身优势，满足适用要求。

参考文献：

[1] 杨杰.建筑外墙外保温节能管理研究—基于山东省的分析：（博士学位论文）.杭州：浙江大学，1998.

[2] 杨少龙.XPS保温板与结构层粘结性能试验研究：(硕士学位论文).授学位地：武汉理工大学，2011.

[3] 黄振利.外墙外保温应用技术.北京：中国建筑工业出版社，2005：14~25.

[4] 尹秀琴. 建筑外墙外保温系统性能与质量评价研究[D].武汉:华中科技大学. 2010: 11-12.

[5] 鲍国芳.新型墙体与节能保温建材.北京：机械工业出版社，2009：16~25.