小分仓A级防火保模板的研制★

张 帅 朱俊建 赵晟博 耿震岗

(1.山西中色十二冶新材料有限公司，山西 太原 030041； 2.山西省建筑科学研究院有限公司，山西 太原 030001)

0 引言

JGJ 26—2018严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准和DBJ 04/242—2019居住建筑节能设计标准均已实施。这标志着建筑节能标准进入了第四阶段，按建筑节能规划要求和发展趋势，节能目标还会持续提高。这也意味着建筑节能的决定性指标即外墙传热系数限值又有降低，而在现有保温材料绝热性能没有大的改变的情况下，只能通过大幅度增加保温层的厚度来满足节能新要求，这也对外墙保温系统提出了新课题。

早期引进推广的建筑外墙保温系统EPS或XPS薄抹灰外墙外保温系统由于多种原因造成的面层开裂、保温板脱落、点粘施工形成的保温板厚空腔结构在遇火燃烧时的烟筒效应等缺陷，以及为防火而兴起的岩棉薄抹灰外墙外保温系统，由于岩棉板的导热系数大致使保温层需要更厚、密度大使系统自重更重、垂直于板面的抗拉强度也低等缺点，致使这些系统被认为存在结构安全性、防火安全性及耐久性等方面的不足，保温与结构不能同寿命。

因此，近年兴起的保温与结构一体化墙体保温技术被鼓励推荐，并在以山东为代表的一些省份得到了较好的推广应用，随着GB 50016—2014建筑设计防火规范的实施，为迎合该规范第6.7.3条的规定，将已经推广应用多年的免拆保温模板现浇混凝土墙体复合保温技术要求做了简单变更，即采用夹芯墙保温系统，芯材采用XPS等燃烧性能为B级的绝热板材，要求外侧的燃烧性能为A级的防护层的厚度达到50 mm(预制30 mm、找平20 mm)，并且有些标准对外侧20 mm的找平抹面砂浆未作详细规定，新的节能标准实施后板厚增幅大，应减轻外侧防护层的自重。因此，本研究针对现有保模一体板现浇混凝土复合保温系统进行改进研究，小分仓A级防火保模板(简称ARS保模板)及其应用技术要求不仅能满足现行节能75%标准，还应能满足超低能耗标准要求，做到保模板免拆、保温与结构同寿命。

1 ARS保模板结构特点

ARS保模板的设计理念为以A级不燃无机保温材料为防火阻隔，通过计算调整单仓体积，控制仓内有机保温材料的质量，进而达到控制单体燃烧热值，使仓内温度达不到或在规定时间内达不到燃烧条件，满足系统防火要求。

ARS保模板是以性价比优异的有机泡沫塑料为保温层，A级无机保温材料为分仓材料，聚合物砂浆为增强覆面材料，系统完成后六面分仓包覆，使系统达到A级防火。通过试验及软件计算优化组合成标准板型，为简化计算，其热工性能以标称导热或当量导热系数表示。

2 ARS保模板原材料技术要求

ARS保模板原料主要包括有机保温材料、无机保温材料、界面砂浆、保温砂浆、抗裂砂浆等。

2.1 有机保温材料选用及性能要求

有机保温材料可选用聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料和石墨聚苯乙烯泡沫塑料等，根据性价比合理选用，本次试制选用的是山西瑞丰保温材料有限公司生产的挤塑聚苯板(XPS)，其性能和要求见表1,表2。

表1 XPS板性能

表2 XPS板燃烧性能

2.2 无机保温材料选用及性能要求

分仓用A级保温材料选用无机保温材料更可控。本次选用山西晟泰源新型建材有限公司生产的憎水型岩棉条，其性能和要求见表3，表4。

表3 岩棉条性能

表4 岩棉条燃烧性能

2.3 界面砂浆、保温砂浆、抗裂砂浆选用及性能要求

本次界面砂浆、保温砂浆、抗裂砂浆均选用山西中色十二冶新材料有限公司自有产品，三种砂浆由水泥、石英砂、粉煤灰、胶粉、纤维素、减水剂、短纤维、淀粉醚、玻化微珠等原料按不同级配配制而成，其性能和要求见表5～表8。

表5 界面砂浆性能 MPa

表6 保温砂浆性能

表7 保温砂浆燃烧性能

表8 抗裂砂浆性能

3 ARS保模板生产工艺

ARS保模板生产工艺是在保模一体化板生产工艺的基础上改进而来，将挤塑板、岩棉条裁切至需要规格；喷涂界面剂，增加芯材与砂浆之间粘结强度；将两种不同保温材料按布置图码排在垫板上；进行A面生产布浆(一浆一布)，经过24 h～48 h标准养护，达到生产强度要求后进入B面生产线，进行三浆两布布浆作业，然后进入标养室，经过48 h～72 h标准养护达到强度要求后，进入产品后处理系统，进行裁切、打孔、打包作业，然后进入半成品库进行自然养护，达到28 d养护龄期后，经实验室检验合格转入成品库，成为产品进行销售。具体生产工艺流程如图1所示。

4 ARS保模板板型及结果

采用将70 mm厚挤塑板作为保温芯板，用65 mm厚岩棉条做分仓条，分仓示意见图2。试制定型产品经检验，结果见表9。

表9 ARS板性能

项目性能指标检验结果面密度/kg·m-2≤3030抗弯荷载/N≥2 0004 440抗冲击性/J级1010吸水量/g·m-2≤1 000480垂直于板面方向的抗拉强度/MPa原强度≥0.10 0.18耐水强度≥0.100.12耐冻融强度≥0.100.11热阻/(m2·K)·W-1≥1.871.92

5 结果及讨论

通过本次产品试制及检验证明，ARS保模板通过生产设备工艺改进，具备了大规模生产的条件，解决了引言中提到的目前外墙保温几种工程做法的劣势，在施工场地储存堆放及施工过程中满足防火要求，形成的复合保温系统达到A级防火要求，同时满足建筑热工、结构安全及使用年限等其他性能要求，配套的其他材料经过优化配置，技术集成可以满足不断提高的建筑节能标准对墙体保温的需求，不需要无节制地提高有机泡沫塑料保温材料的阻燃等级或对其改性，最终降低单位成本造价，具有较好的市场前景。