轻质砂浆产品及装备在建筑节能领域的开发与应用

吕建元

（作者：山东圆友集团有限公司副总经理）

随着我国建筑节能环保技术的不断发展，对建筑节能材料的功能性要求越来越高，材料的专业性越来越强，材料也更加明细化。轻质砂浆是我国城乡建设发展所需要的新型建筑节能材料，符合我国建筑节能产业发展的方向。

一、轻质砂浆在外墙保温领域的应用与技术现状

从国际能源供应日趋紧张的形势及从我国社会经济可持续发展的高度上看，建筑节能是非常重要的。现在新的建筑要求强制性外保温节能，正在使用的旧建筑也要逐步达到保温节能。这是一项长期的工作，从发展趋势来看是一项利国利民、极富前景的工程。外墙保温系统正逐步在北方（如：北京、天津、河北、山东、山西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江等省市）寒地冻土的建筑上广泛使用；在南方一些省市（如：广东、江西、江苏、浙江、河南、成都、重庆、武汉等）也开始强制推广使用。由于近几年煤、电价格上调，一些郊区农村的私人住宅，为减少能源支出也自费在自家的建筑外墙上做保温隔热层。全国性的建筑保温节能工程建设热潮已经形成。

目前，我国的建筑保温节能工程已经进入经济实用阶段，但仍普遍存在对材料、技术、工艺上的认识和把握不到位，不同程度上出现了脱落空鼓、开裂、防火等级不够等现象。如何解决好保温层的承重、防火问题，确保保温层达到安全稳固性能，提高其使用寿命，已引起众多人士的关注，更多地考虑建筑节能材料的应用科学合理性。结合本地实际情况，因地制宜，从设计到选材施工更实际化、更加注意节能防火效益、注重建筑节能环境因素、地理气候特征、人为因素（设计理念、资源利用等）、环保因素（安全、环保材料选型）等。保温隔热型轻质砂浆是一种新型的无机保温隔热材料，由于其自身独特的性能在外墙保温领域的应用也愈来愈得到关注和重视；同时，它又具备优良的防火性能，符合严寒地区对建筑物节能非采暖部位、楼梯间、通道走廊、地下室、车库等的防火要求。

二、轻质砂浆产品及装备的研发

科技创新是一个企业取得竞争优势的核心所在。山东圆友集团有几十年生产制造混凝土机械、沥青搅拌站的经验，近几年，结合国内外预拌商品砂浆生产设备的关键技术，先后研发了节能环保保温砂浆生产设备、特种砂浆生产设备、石膏基砂浆生产线和全自动化轻质砂浆生产线。砂浆装备技术是一个系统工程，圆友集团针对不同客户的需求，在售前精心设计、合理布局，做到客户在选购商品时“少投入、高回报”；在售中，对每道工序严格把关，对装备的配套件实施国际化采购，选择质量稳定、维护方便的通用零件，严把质量关；在售后，对客户在使用过程中精心培训，终身服务，零配件实行先提供后结算，彻底解决客户的后顾之忧。

2009年6月，圆友集团与北京华伟佳科技公司共同研制开发的轻质砂浆全自动工业生产线，由中国散协组织专家评审鉴定，一致认为该生产线工艺设计合理，装备技术完善，自动化程度较高，环保性能好，生产控制可靠，产品质量稳定，应用技术成熟，达到国内领先、国际先进水平，具有全国推广价值，并于2009年10月，授予圆友集团国内首个“中国散协（潍坊）轻质砂浆及装备技术示范基地”。这标志着我国干混砂浆行业从装备到生产应用技术已步入国际先进行列，填补了我国轻质砂浆全自动化生产及机械化施工的空白。

三、轻质砂浆产品的主要成分

轻质砂浆产品的主要成分是膨胀玻化微珠。它是一种酸性玻璃质熔岩矿物质材料（见表1），由精选的特殊粒径的矿砂在电炉加热方式下膨胀。通过对温度和原料制定时间精确控制，使产品表面熔融、气孔封闭，呈球状体细径颗粒、内部多孔空腔结构，表面玻化封闭、光泽平滑，理化性能稳定；具有轻质、保温、绝热、防火、耐高低温、抗老化、吸水率小、理化性能稳定等特性（见表2）；用于墙体内外保温砂浆、装饰板、保温板的轻质骨料，是一种环保型、高性能的无机轻质绝热材料，可替代粉煤灰微珠、玻璃微珠、膨胀珍珠岩聚苯颗粒等诸多传统轻质骨料在不同制品中应用。

膨胀玻化微珠化学成份表1

膨胀玻化微珠物理性能表2

膨胀玻化微珠保温隔热砂浆是使用膨胀玻化微珠作为干混砂浆的轻质骨料，预拌在干粉改性剂之中，形成单组份无机干粉状保温隔热砂浆。产品具有优良的保温隔热、抗老化及防火性能，不空鼓开裂，强度高，粘结抗流挂性能好，防虫蚁噬蚀，施工方便，可直接施工于干状墙体上。

四、轻质砂浆产品的种类和用途

预拌干混轻质砂浆在建筑节能领域有着广泛的用途，根据用途不同分成保温隔热型、轻质抹面型和轻质砌筑型系列产品，各种产品均符合和优于国家相关行业标准指标，具体参数见表3、表4、表5。

保温隔热型砂浆性能指标表3

轻质抹面型砂浆性能指标表4

轻质砌筑型砂浆性能指标表5

轻质保温隔热型干混砂浆，具有优良的质轻、保温、隔热、防火性能，施工操作简捷，性价比高，非常符合我国夏热冬暖和夏热冬冷地区的建筑围护结构的节能要求，可替代传统抹灰砂浆，达到建筑节能的要求，同时满足安全防火要求。在寒冷地区可与低导热性有机材料复合，提高建筑节能保温系统的使用寿命和安全防火性能。在我国建筑节能50%的地区和新农村建设中，采用内外复合体系，将保温隔热型轻质砂浆，替代外围护结构墙体常用的传统抹灰砂浆，既可满足墙面找平的功能，又能达到建筑节能的要求，特别是对建筑围护结构异型保温隔热部位的施工处理极为方便，十分适用我国现阶段建筑节能的基本国情。

轻质砌筑砂浆和抹面砂浆，是配合我国墙体改革、发展新型轻质墙体材料（如：粉煤灰加气砌块、混凝土加气砌块及各种轻质墙体材料）的配套砂浆。它既能满足砌筑抹灰需要，同时又能减少砌块缝的冷热桥问题，降低墙体自重荷载，提高墙体的整体节能效果，改善建筑整体结构的综合性能。

五、轻质砂浆产品的应用与市场

由于膨胀玻化微珠为无机材料,理化性能稳定、容重轻、导热系数小、防火、耐高（低）温性能优异，其应用领域比传统产品更具广泛性，特别是在节能环保建材、工业轻质保温等领域更显其优越性。据调查，在北京仅用于建筑节能行业,每年度需要轻质绝热材300万m3。随着全球性能源问题的日益突出，推广新型环保节能建材、节约能源、保护土地、保护环境是我国21世纪的必然发展趋势。因而，作为当今最好的无机轻质绝热保温材料之一，其市场需求必将越来越大。

在建筑节能应用中,用膨胀玻化微珠替代传统的普通膨胀珍珠岩和聚苯颗粒作为保温型干混砂浆的轻质骨料，弥补了用聚苯颗粒和普通膨胀珍珠岩作轻质骨料的其他传统保温砂浆中诸多缺陷和不足，克服了膨胀珍珠岩吸水性大﹑易粉化，在料浆搅拌中体积收失率大、易造成产品后期保温性能降低和空鼓开裂等现象，同时又弥补了聚苯颗粒有机材料易燃﹑防火性能差﹑高温产生有害气体和耐老化耐候性低﹑和易性差、施工中反弹性大等缺陷。并可替代漂珠、玻璃微珠、膨胀珍珠岩、聚苯颗粒等轻质骨料。在耐火材料、电力、化工、建材、冶金、防火、吸音、轻工、农业等领域中应用，均有较高的实用价值，并以优异的性价比显示出独特的应用优势和市场竟争力，有能力参与国际市场的竞争，应用前景十分广阔。

作为高新技术产品，由于克服了传统膨胀珍珠岩吸水率大、颗粒强度低、砂浆流动性差等材质缺陷，因而，在类似产品中具有很强的竞争优势，并且较传统产品的应用领域有进一步扩展。如高级多功能防火吸音装饰板、保温砂浆、防火涂料等都是普通产品所不能生产替代的。我国具有资源优势，国内电价和劳动力成本又很低廉，加上多级碳化硅电加热管式玻化炉比类似装备节能25%以上，自动化程度高，且环保性好，因而产品综合成本将大大节省。根据国内市场调查情况及国内目前的用户反馈定价，不仅在国内市场上具有价格上的绝对竞争优势，特别是在建筑节能材料领域有极大的市场潜力。

总之，预拌商品砂浆这一新型建材，在国家政策的扶持和推动下，已越来越受各界人士的青睐，并且品种也朝着更加多元化的方向发展。随着更多的特殊领域的不同用途的商品砂浆和相关产品被研发出来，作为商品砂浆设备生产厂家就必须适应商品砂浆新型建材的不同要求，做精、做实，提供优质高端的先进装备技术的支持，更好地促进商品砂浆的发展。