我国玻化微珠无机保温砂浆研究及应用现状

戴传彬 王朝强

摘要：阐述了玻化微珠无机保温砂浆的定义、特性和施工流程，及目前我国对玻化微珠无机保温砂浆研究和应用现状。对玻化微珠无机保温砂浆所存在的问题提出建议。

关键词：玻化微珠；保温砂浆；研究现状；建议

中图分类号：TQ437+.1 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2014）01-0085-03

1 前言

保温砂浆具有良好的建筑节能效果；其种类也较多，而玻化微珠无机保温砂浆因其热导率低、无毒、无污染、防火、成本低、施工简便等特点，已广泛应用于新旧建筑物墙体保温工程，有效改善室内热环境；随着我国建筑节能技术的发展，玻化微珠无机保温砂浆在围护结构内外保温上的应用迅速增加。

2 玻化微珠保温砂浆定义、主要特性及施工流程

2.1 定义

玻化微珠无机保温砂浆是以玻化微珠为轻骨料、水泥为胶凝材料、有机添加剂为改性材料，并掺入其他外加剂，经过充分搅拌混合而成的单组分干混砂浆[1]。

2.2 主要特性

（1）防火阻燃性能优良。因玻化微珠颗粒是经瞬间高温熔化而成，理化性能非常稳定，不易燃烧，可提高建筑物的防火阻燃性能。

（2）防水性能好。玻化微珠内部为空心结构，这种表面玻化的闭合结构具有良好的防水性能。

（3）轻质透气性良好。玻化微珠容重较低，透气性能好，可减轻结构自重和保持室内恒温恒湿。

（4）保温隔热性能好。玻化微珠是一种多孔绝热材料，空气在孔隙中很难产生对流传热。

（5）抗裂性能优良。在砂浆中添加一些纤维，使砂浆在硬化初期不易因干缩等因素而形成微裂纹，墙面上不会出现空鼓、开裂、剥落等缺陷。

（6）减震性能好。由于其多孔性结构，密度小、质量轻、弹性模量低，震动波的传递速度比普通混凝土结构慢很多，具有优异的减震效果。

（7）强度较高。砂浆粘接强度高，不易产生空鼓及裂缝等质量通病。

（8）耐久性好。与普通砂浆相比，具有较好的抗冻融性及抗硫酸盐腐蚀性。

（9）施工简单快捷，早期强度发展快，不需要界面剂，与水泥砂浆找平层相同，可直接抹在墙面上。

（10）适用范围广。可用于外墙、内墙、地面、屋顶等保温隔热层。

（11）绿色环保、无毒、无污染、无放射性。

2.3 施工流程

材料准备→（保温墙面基层清理）→配制基层界面砂浆（基层墙体喷、涂拉毛或刮界面砂浆，吊直，套方找规矩，弹控制线，预埋分隔槽）→配制无机保温砂浆（用无机保温砂浆抹灰饼，冲筋）→配制抗裂砂浆（抹抗裂砂浆并压入网格布）→装饰（抹装饰层）。

3 我国玻化微珠无机保温砂浆研究及应用现状

3.1 研究现状

3.1.1 原材料种类及配合比对砂浆性能的影响

李珠[2]等采用正交试验的方法，通过对玻化微珠保温砂浆各主要成分掺量的变化，获得热导率和压缩强度的变化规律，并进行了机理分析。实验表明，影响热导率和压缩强度的首要因素是玻化微珠掺量，其次是水泥用量。方明辉[3]等测试了2种不同玻化微珠无机轻集料保温砂浆的性能，并通过线性回归拟合，研究了不同玻化微珠对保温砂浆干密度与热导率、压缩强度之间相关性。结果表明，堆积密度、筒压强度、热导率较大、颗粒粒径较小的玻化微珠保温砂浆具有更好的力学性能及保温隔热性能；同一种玻化微珠配制的保温砂浆，干密度与压缩强度、热导率间有较好的相关性。张雪松[4]等针对玻化微珠保温砂浆普遍存在的干密度较大、保温效果较差等问题，分析了影响保温砂浆力学性能的因素，进行正交试验优化了保温砂浆的组成。试验表明，对砂浆保温性能和28 d压缩强度影响最大的因素均依次为骨料、聚丙烯纤维、粉煤灰和乳胶粉。

3.1.2 掺合料及外加剂等对砂浆性能的影响

邵滨[5]等结合目前聚苯板、聚苯颗粒等有机保温材料在耐久、防火及安全性能方面存在的缺陷，介绍了以玻化微珠轻骨料为主要原料，加入无机胶凝材料和多种聚合物外加剂，通过预混合干拌制成了玻化微珠无机保温砂浆，确定了基本组成并在建筑外墙外保温中应用。贺智敏[6]等通过在玻化微珠保温砂浆中掺入粉煤灰和引气剂，研究了粉煤灰和引气剂对玻化微珠保温砂浆稠度、湿表观密度、干表观密度、压缩强度、热导率、线性收缩率的影响。结果表明，在单掺粉煤灰时，保温砂浆的稠度先增大后降低，而湿表观密度、干表观密度、压缩强度和热导率均为先降低后增大，同时对砂浆收缩有一定的抑制作用。在粉煤灰和引气剂共掺时，掺入20 kg/m3粉煤灰和0.1%引气剂的保温砂浆具有较好的性能。徐迅[7]等研究了可再分散乳胶粉、纤维素醚、木质纤维、憎水剂和引气剂对玻化微珠保温砂浆性能的影响。结果表明，可再分散乳胶粉增强了无机胶凝材料与玻化微珠之间的结合力，提高了拉伸粘接强度；纤维素醚有效改善了保温砂浆的工作性；木质纤维在玻化砂浆中形成三维网状结构，提高了砂浆的内聚力、抗裂性和力学性能；憎水剂降低了玻化微珠保温砂浆的吸水性，提高了软化系数；引气剂显著降低了保温砂浆的干密度。

3.1.3 改性玻化微珠对砂浆性能的影响

江飞飞[8]以吸水性较小、不燃的玻化微珠代替易燃的膨胀聚苯乙烯，分别以脱硫石膏和水泥作为胶凝材料，用可再分散乳胶粉、纤维素醚、聚丙烯纤维等聚合物和粉煤灰等掺合料改性，以解决传统保温砂浆易开裂、防火性差的缺陷。任鹏[9]等针对湿热地区潮湿气候作用下建筑保温砂浆受潮的规律，采用称量法对玻化微珠保温砂浆进行了自然状态吸放湿实验，并采用热湿气候风洞实验法对其质量平衡含湿率进行测定，进而采用平板法对其热导率进行测试分析。结果表明，在南方地区潮湿气候条件下玻化微珠保温砂浆质量平衡含湿率约为3.55%；湿平衡状态下保温砂浆热导率修正系数为1.04～1.11，考虑受潮现象的复杂性，建议在实际建筑工程节能设计时，该修正系数取1.10。

3.1.4 纤维对砂浆性能的影响

胡亮[10]等研究了玄武岩短纤维对玻化微珠保温砂浆的稠度、分层度、干湿表观密度、抗压抗折强度、粘接强度、软化系数的影响。结果表明，玄武岩短纤维能降低保温砂浆的稠度和分层度，改善砂浆的保水性，提高保温砂浆的强度和软化系数。当掺量为2%时，压缩强度、弯曲强度、粘接强度分别提高24.5%、31.2%、22.7%，软化系数提高7%。李文超[11]等研究海泡石纤维对玻化微珠保温材料的分散性、稠度、分层度、干湿表观密度等性能的影响。结果表明，海泡石纤维有助于玻化微珠保温材料干混料中水泥与玻化微珠的分散，降低浆料的稠度和分层度，改善泌水、离析现象，在热导率基本不变时，提高抗压抗折强度。当海泡石纤维掺量为6%时，保温材料28 d 压缩强度提高18.2%、弯曲强度提高62.3%，明显改善了保温材料的抗裂性。

3.1.5 工业废弃物基砂浆

唐楷[12]等开发了一种以工业副产石膏为复合胶凝材料，玻化微珠为保温料的保温砂浆。即以脱硫石膏、磷石膏和粉煤灰为胶凝料，及其他外掺料与玻化微珠复配，产品性能指标可达到GB/T 20473—2006《建筑保温砂浆》要求。王坚[13]等以玻化微珠为轻骨料配制而成磷石膏玻化微珠保温砂浆。其保温隔热性能和抗裂性优良，施工和易性好并节能，可用于建筑内墙保温。组成材料主要为：磷石膏、玻化微珠、可再分散乳胶粉、玻纤网格布等。

3.2 工程应用

戴晓强[14]等在杭州市秋涛苑小区工程中应用了玻化微珠砂浆。在玻化微珠聚合物保温砂浆的施工中，对界面剂施工工艺、保温层分层抹灰、防水防潮层的施工和锚栓孔预设等过程严格控制质量，对提高工程质量有明显作用。桑明辉[15]等将玻化微珠保温砂浆技术应用到中铁三局迎宾苑高层住宅小区保温工程中。实践证明，玻化微珠保温砂浆处理墙面不仅施工简单方便，而且降低了成本、节约了工期，节能效果明显。张晶[16]等以山西省陵川县怡枫苑住宅楼为例，检测玻化微珠保温砂浆的保温性能。郭秀华[17]等针对寒区隧道的冻害防治技术之一——保温隔热材料防冻措施，提出用玻化微珠保温砂浆隔热层代替原来的有机保温材料隔热层，通过保温砂浆试验研究与隔热层结构设计计算，达到了隧道保温防冻的技术要求。

4 目前玻化微珠无机保温砂浆存在的问题

（1）国内一些玻化微珠生产厂家，因生产设备简陋，工艺落后，产品质量难以保证；

（2）有很多保温墙面层易出现裂纹，主要是由于面层的干燥收缩引起的，故在施工前一定要做好基层的清理，抹砂浆层应多次分层涂抹，并要加强后期养护；

（3）玻化微珠无机保温砂浆的性能测试方法和标准不规范，没有相关国家标准，缺少定量测试技术；

（4）应加强玻化微珠无机保温砂浆的施工监管，保证工程质量；可利用磷石膏、固硫灰渣、煤矸石等工业固废物来制备玻化微珠无机保温砂浆，既节能又利废。

5 结语

鉴于建筑物能耗在全国总能耗中占有很大的比例，建筑物节能越来越受到重视。无机保温砂浆具有许多优于其他保温建材的优点，具有广阔的应用前景。

参考文献

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[3]方明晖，毛金萍，朱蓬莱，等.玻化微珠对无机轻集料保温砂浆性能的影响[J].新型建筑材料，2010（2）：24-28.

[4]张雪松，陈金平，刘朝利，等.玻化微珠保温砂浆配合比设计与性能优化[J].粉煤灰综合利用，2011（5）：24-26.

[5]邵滨，韩文祥.玻化微珠无机保温砂浆的研制及在外墙外保温系统中应用[J].建筑节能，2012（8）：39-41.

[6]贺智敏，柳俊哲.粉煤灰和引气剂对玻化微珠保温砂浆性能的影响[J].工业建筑，2010，40（3）：102-106，138.

[7]徐迅，李英丁，张铬.外加剂对玻化微珠保温砂浆性能的影响[J].新型建筑材料，2008（12）：60-63.

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