外墻巖棉保溫板的理化性能

發(fā)布時(shí)間：2017年3月21日   |   閱讀次數(shù)： 180

　　1、化學(xué)穩(wěn)定性和吸水率
　　巖棉是玄武巖、輝綠巖等天然巖石經(jīng)過高溫熔融，離心噴吹而成的無機(jī)纖維，其中的無機(jī)物占到98%以上，其酸度系數(shù)大于1.6，這使得巖棉保溫板具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性，其不含活潑元素和腐蝕成分，也不含影響建筑的溶劑，油性物質(zhì)或軟化劑。巖棉的吸濕率很低，體積吸濕率≤0.2%，憎水率大于99%，吸水率小于0.5kg/㎡；經(jīng)長期浸泡試驗(yàn)(測試期28d)，吸水率僅為0.1kg/㎡，無毛細(xì)滲透，酸度系數(shù)較高的巖棉纖維由于堿金屬氧化物含量較低，其化學(xué)耐久性和抗水解能力強(qiáng)。而礦渣棉制品中可能含有的腐蝕性雜質(zhì)會溶解于水，腐蝕鋼板和金屬錨固件。在潮濕或有水的環(huán)境條件下，礦渣棉纖維表面的K+、Na+、B3+、Ca2+、Mg2+等堿金屬或堿土金屬離子容易吸濕并被析出，發(fā)生水解，從而使纖維結(jié)構(gòu)遭到破壞，產(chǎn)生斷裂和粉化。可見，礦渣棉不憎水，吸水性強(qiáng)。因此，好的巖棉保溫板，在合理的安裝和施工條件下，無需進(jìn)行維護(hù)，根據(jù)歐洲外墻外保溫系統(tǒng)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，巖棉保溫板可以做到與建筑同壽命。
　　2、熱穩(wěn)定性
　　巖棉保溫板具有持久的隔熱性能，其導(dǎo)熱系數(shù)不隨時(shí)間而發(fā)生變化；巖棉復(fù)合板的尺寸能夠保持長期的穩(wěn)定，膨脹率很低，在常溫下，僅有1/1000000，根據(jù)ASTM0356，巖棉制品在650℃的最高使用溫度下，24h的線收縮率不會超過1%，因此，巖棉也不會因?yàn)闊崦浝淇s而對其表面的網(wǎng)格布及砂漿等產(chǎn)生附加的應(yīng)力。另外，在高溫情況下，礦渣棉纖維在500℃~600℃時(shí)開始析晶，纖維收縮并產(chǎn)生粗大的黃長石結(jié)晶，脆化結(jié)塊，容易碎裂和粉化；而巖棉制品的熔化溫度均超過1000℃。
　　3、機(jī)械性能
　　纖維質(zhì)量和纖維結(jié)構(gòu)會影響屋面保溫板的力學(xué)性能指標(biāo)，如抗壓強(qiáng)度、壓縮模量、點(diǎn)荷載、抗拉伸和剪切強(qiáng)度等。經(jīng)過生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，外墻外保溫用巖棉可以具有比較好的機(jī)械性能，其主要表現(xiàn)在兩方面：第一，抗壓強(qiáng)度，按照EN826或GB/T19686-2005測試：外墻巖棉板≥40kPa，巖棉條≥100kPa。第二，抗拔強(qiáng)度，按照EN1607測試，巖棉板≥10kPa，巖棉條≥80kPa。
　　4、耐水性能
　　礦巖棉制品的耐水性和耐潮濕性能是應(yīng)用于建筑墻體的主要障礙，其性能不足時(shí)，巖棉制品在濕氣作用下強(qiáng)度下降，形成自然下墜，工程表現(xiàn)俗稱為“垮褲腰”。分析其原因，首先，研究纖維結(jié)構(gòu)與耐水性能的關(guān)系。巖棉成分屬于CaO-Al2O3-SiO2系統(tǒng)，分析發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有巖棉的組成位于CaO-Al2O3-SiO2相圖的硅灰石-鋁方柱石-硅酸二鈣的結(jié)晶作用區(qū)(即CS-C2AS-C2S區(qū))內(nèi)，其中雖然鋁方柱石、硅灰石不會與水發(fā)生反應(yīng)，但硅酸二鈣三種晶型中，除γ-構(gòu)造外，α-和β-構(gòu)造性能相似，均能與水發(fā)生水化反應(yīng)。在巖棉中不希望存在這兩種構(gòu)造，應(yīng)盡量創(chuàng)造條件使α-、β-構(gòu)造向γ-C2S的方向轉(zhuǎn)化，以改善其耐水性。但是α-C2S和β-C2S只有從高溫緩慢冷卻至675℃以下時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)向γ-C2S的轉(zhuǎn)變。在實(shí)際成纖過程中，熔體不是緩冷而是被急驟冷卻，其粘度隨溫度的急降而迅速增大，這時(shí)離子運(yùn)動受阻，不可能繼續(xù)有規(guī)則地排列，抑制了晶體的生長，硅與氧離子便連接成連續(xù)、不規(guī)則的網(wǎng)架，在低溫下保留了β-C2S變體的形態(tài)，形成較多量的玻璃態(tài)β-C2S，這意味著它將在水溶液的作用下，形成更多的水化硅酸鹽和水化鋁酸鹽，使礦渣棉纖維在潮濕環(huán)境中的穩(wěn)定性下降。
　　當(dāng)巖棉組成點(diǎn)應(yīng)落在硅灰石-鋁方柱石-鈣長石結(jié)晶作用區(qū)(即CS-C2AS-CAS2區(qū))內(nèi)，其固相中必定留有這三種結(jié)晶相，由于硅灰石、鋁方柱石、鈣長石均不具備水硬特性，遇水后變化很小，使巖棉具有較好的耐水性。
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