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建(jiàn)築行業包括住宅、工業和(hé)商業建築,能(néng)源消耗巨大,所以通過適(shì)當、有效的保溫隔熱策略來降低其(qí)能源消耗是非常(cháng)有意(yì)義的(de)。合理的利用保溫材料,不僅可以在夏天消耗更少的能源用於空間冷卻,而(ér)且在冬天消耗更少的熱量來保持房子的溫度。以(yǐ)此來達到節約(yuē)能源,控製室內溫度的目的。
石膏基輕質保溫材料是以工業副產石膏(gāo)脫(tuō)硫石膏等為主要原料,輔以少量的外(wài)加劑、輕質骨料(liào)或發泡劑經過(guò)特殊的製備工藝而得到石膏(gāo)基製品。具有質量輕、保溫性能優異、防火(huǒ)、尺寸穩定以及可調節濕度等特點。節能、環保、利廢的新型建(jiàn)材是今後建(jiàn)築材料的發展重點(diǎn)。石膏基輕質保(bǎo)溫材料利用燃煤後(hòu)的固體廢(fèi)棄物煙氣脫硫石膏為主要原(yuán)料(liào),變廢為寶,為固體廢棄物的綜合利用開辟了一條新途徑,具有良好的經濟、社會和環保效益。
1、石膏基保溫材(cái)料中常見的輕骨料(liào)
玻化(huà)微珠
廣泛用於牆體保溫隔熱工(gōng)程中,但是由於工藝條(tiáo)件和原料(liào)差異,玻化微珠在生產過(guò)程中封閉不完(wán)全,而且其(qí)脆(cuì)性大,在生產、運輸及使用過程中易產生裂(liè)紋,甚至破碎,造(zào)成實際使用的玻化微珠表麵有較(jiào)多的(de)開口孔,從而導致吸水率增加和本征強度下降,影(yǐng)響玻化微(wēi)珠砂漿的保溫隔熱性能和強度。
膨脹珍珠岩
膨脹珍(zhēn)珠岩存在著較(jiào)強的親水(shuǐ)性,導致其製品出現裂縫進而(ér)影響其保溫隔熱效果(guǒ)。目前膨(péng)脹珍珠岩(yán)改(gǎi)性主要(yào)有有機酸、表麵活性劑改(gǎi)性、偶聯(lián)劑改性和聚合物包覆改性,達到降(jiàng)低其製品吸(xī)水率的目的(de)。
聚苯顆粒
聚苯顆(kē)粒具有優良的保溫隔熱(rè)性,且(qiě)密度小、吸水率小和穩定性好等特性,但(dàn)由於其密度小,在砂(shā)漿攪拌過程中容(róng)易產生離(lí)析,與砂(shā)漿界麵的粘結力弱,在施工(gōng)中(zhōng)容易反彈和易燃燒產生有害氣體等缺陷,限製(zhì)了聚苯顆粒的應用。目前已有采用表麵改性技術,如環(huán)氧樹脂、可分散膠粉或水溶(róng)性乙烯丙酸脂(zhī)等,但(dàn)大大增(zēng)加了成本。
2、石膏基保溫材料的製備方法
發泡法
目前,工程中除了摻入質量輕、導熱係數(shù)低的輕骨料(liào)製備性能良好的保溫材料外,還可應(yīng)用發泡手(shǒu)段來(lái)製備,發(fā)泡法一般分為物理發泡(pào)和化學發泡。化學發泡法是將發泡劑(jì)(H2O2、鋁粉、CaH2等)引入漿體中;物(wù)理(lǐ)發泡法是將預製泡沫引入膠(jiāo)凝材料中。由於在石膏漿料中引入氣泡使相(xiàng)界麵增(zēng)加,表麵自由(yóu)焓增加,呈現熱力學(xué)不穩定狀態,並(bìng)且當兩個不同大小的氣泡相接觸時,根據拉普拉斯原理,最後會形成一個大氣泡,所以氣泡(pào)的穩定性很難控製,施工過程容易受(shòu)到外界環境(jìng)變化幹擾,導致施工質量難以控製。
新型石膏基保溫材料
此外,由於全球提(tí)倡綠色資源重複利用的呼(hū)聲越來越大,除了以上幾種常見石膏基保溫材料的製(zhì)備方法,研究者(zhě)們還(hái)開始利用天然資源作為(wéi)填料製備(bèi)石膏基保溫材(cái)料,如洋蔥皮、花生殼纖維、棗椰樹纖維為填料,製備石膏基輕質材料可作為保溫材(cái)料(liào),有助於減少能源消耗,減少CO2排放,對環境影響很大。
3、石膏基輕(qīng)質保溫材料的性能
新拌性能
石膏基輕質保溫材料需要擁有(yǒu)良好的工作(zuò)性能來滿足施工要(yào)求,如添加輕(qīng)骨料製備石膏基保(bǎo)溫材料的工作性受到(dào)輕(qīng)骨(gǔ)料自身影響(xiǎng),吸水(shuǐ)率高和非(fēi)球形骨(gǔ)料將會降低其(qí)工作性(xìng),而骨料吸水率受到骨料自身內部連通孔比例、孔容等影響。通常摻入膠粉、纖維素醚、超細礦物摻合料等(děng)調節石膏漿體粘稠度,來抑製輕骨料上(shàng)浮,減少對工作性的(de)不利影響(xiǎng),製備出良好工作性的石膏基保溫材料。
材料性能
發泡法製備的石膏基保溫材料孔(kǒng)徑在100μm範圍內氣孔率越小,100μm-400μm範圍內氣孔率越大,則抗壓強(qiáng)度越高。摻入減水劑(jì)、纖維素醚、海泡石、EVA乳(rǔ)液等均可提高(gāo)其強(qiáng)度。對於加入輕骨料製備的石膏基保溫材料而言,其力學性能主要依靠輕骨料自(zì)身強度。
4、石膏基輕質保溫材料的應用(yòng)
由於(yú)石膏基材料的耐水性原因,石(shí)膏輕質保溫材料主要適(shì)用在(zài)牆、地麵、頂的內部保(bǎo)溫,根據實際需要,可製備容重800kg/m3到300kg/m3,導熱係數(shù)可達到0.01W/m2·K。
影響建築石(shí)膏強度的因素有哪些?
減水劑對(duì)建築石膏漿體(tǐ)有哪些影響因素?