岩棉体系在建筑工程中的应用研究

冯昌海

(山东宁大建设集团有限公司，济宁 272000)

近年来建筑节能工程越来越引起人们的重视，2022年2月24日召开的住房和城乡建设部新闻发布会，其中提到三点内容：

1)继续稳妥实施房地产长效机制，保障住房的刚需，同时满足合理的改善性需求，促进房地产业良性循环和健康发展，努力稳地价、稳房价、稳预期[1-5]。2)推进住房供给侧结构性改革。主要是大力增加保障性租赁住房供给，经过统计，我们希望全年能够建设筹集保障性租赁住房240万套(间)。新筹集公租房10万套，棚户区改造120万套。同时，我们还将加快推进长租房市场建设[1，2,4]。3)推进城镇老旧小区改造。促进存量住房用途的调整等措施，把这项重大的民生工程发展做好[2,6]。

无论是新建还是老旧社区改造，外墙保温节能工程无论今天还是将来都有大力推进、高速发展的前景，岩棉体系凭借着优良的防火性能在建筑设计中逐渐成为主流，但频繁的开裂脱落让人们对岩棉体系产生了质疑，下面将进行相关介绍，探讨岩棉的未来发展出路。

1 岩棉体系的机遇

1.1 机遇起源

近年来EPS薄抹灰保温体系的问题频出，外墙保温的防火问题成为建工人关注的重点之一。为解决此类问题，国家层面和行业协会群策群力，中华人民共和国公安部、住房和城乡建设部联合于2009年9月28日印发公通字(2009)46号文《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》。通知第二条民用建筑外保温材料的燃烧性能宜为A级，且不应低于B2级。至此，岩棉保温体系迎来了发展的春天。

1.2 岩棉体系优越性

1.2.1 导热系数低

岩棉制品的隔热性能是钢筋混凝土的40倍，是砖土结构的20多倍，是水泥砂浆的30倍，是木材的3～5倍。良好的隔热性能，在夏季可以隔断室外的热辐射侵入室内，冬季可以减少室内的热量流失，符合国家节能建筑的规范要求。

1.2.2 防火性能极好

舒适的建筑物应该同时考虑防火安全性，选择不可燃岩棉保温材料，可以在火灾中维持整个建筑物的结构，提供坚实的保护屏障。岩棉板是玄武岩和白云石等天然矿石为原材料制成的具有多孔纤维状、有一定韧性与强度的板材，适用于砖或混凝土等结构的建筑墙的新建或建筑物的外墙保温及建筑物的节能改造。另外，岩棉带是建筑物防火隔离带的最佳保温防火材料，外墙保温岩棉带与燃烧性能达不到A级的保温材料(如：聚苯乙烯、XPS板等)配套使用能提高建筑物的防火功能。

1.2.3 使用寿命长

岩棉制品的热稳定性与化学稳定性高，耐老化，无腐蚀性，透气性好，同时还具有优异的吸音降噪且不产生烟雾毒性。

1.2.4 适应范围广

因岩棉系列产品具有优异的耐温、隔热、抗风蚀等性能，岩棉制品除了在建筑节能工程中的应用外，还广泛地应用在石化、冶金、有色金属、电力、建材、交通等各行业。

1.2.5 原材料供应充足，可重复利用率高

岩棉制品以玄武岩和白云石等天然矿石为原材料，因此材料的源头供应充足，并且拆除的岩棉保温材料可重复生产利用，解决了老旧建筑拆除中部分废料无法利用的困扰，符合国家节能减排的指导方针。

2 岩棉体系面临的挑战

2.1 岩棉体系自身存在的问题

1)岩棉其主要成分为无机物，防火效果好。但保温岩棉的生产过程需要消耗大量生态能源，环境污染问题屡被曝光。一些岩棉生产地多次被国家生态环保部点名，限期整改。为环保达标，有实力的岩棉企业不断改进和更新换代生产设备，淘汰落后产能、技术，导致保温岩棉的成本大幅提高，价格优势不再明显。

2)普通保温岩棉还存在抗拉强度低；在湿热条件下尺寸不稳定，沉降导致空鼓，脱落；岩棉裸板纤维与纤维之间存在着连通空气，在热胀冷缩和负风压作用下极易蓬松、鼓胀等缺点。

3)岩棉体系容重大，普通的岩棉板为140 kg/m3，按照600 mm×600 mm×80 mm规格的板材计算，每块岩棉板容重4.032 kg，加上粘贴砂浆的容重，基本每块板材都在5 kg以上，施工难度较大，运输成本较高。

如图1显示，受高处作业吊篮限载的标准要求，吊篮一次装载的岩棉板数量不足，增加了吊篮的起降频次，降低了施工效率，增加施工成本。

4)岩棉板上墙以后，由于岩棉板是以玄武岩为主要原材料、经高温熔融加工而成的无机纤维板，相较于聚苯板和挤塑板，吸水能力极强，保温体系的局部渗漏会导致岩棉体系快速的吸水膨胀，容重会扩大数倍，造成保温体系的整体脱落，坠落的岩棉板极易造成高空坠落安全质量事故，严重威胁人民的生命财产安全，如图2所示就是岩棉板脱落造成的车辆损坏。

同时，岩棉裸板一般均为横丝，材料强度低易剥离，与基层墙体和抗裂防护层均不能形成有效粘结。因此，岩棉裸板作为防火隔离带材料施工上墙后，也容易出现岩棉脱落、面层剥离等质量问题。

5)岩棉板因为是无机纤维板，施工过程中的纤维易被吸入人的肺中引起呼吸道和肺部疾病，裸露在外的皮肤接触到纤维，也易引起皮肤方面的疾病，因为夏季很难找到岩棉板作业的工人，无形中也增加了施工成本。

6)市场供应不足，产品质量参差不齐

目前能生产出符合国家标准的岩棉制品厂家数量不足，面对行业的需要，供应量明显不足，这就催生了许多小的岩棉厂商，生产的产品未经过国家认证，贴牌销售，在无法保证材料质量的同时，也扰乱了建材市场的稳定。

3 岩棉板施工控制措施

1)因为岩棉板的易吸水特性，岩棉板的材料储存必须存放在高处不易积水的地方，底部应垫高20 cm，专人专职管理材料，防止材料进水影响使用寿命。

2)严格执行材料进场见证送检的政策，检测合格的材料才允许上墙使用，在工程进行到2/3时进行政府委托单位的“现场材料抽检”，通过工程进行前和进行中的材料检测，保证工程材料的质量符合规范要求。

3)严格执行岩棉板的六面界面剂处理，增加板材的憎水率和易施工性，板材界面剂干燥时才允许上墙施工。

4)保证板材与墙面的粘接面积在80%以上，根据墙面的平整度，采用“满粘法”粘贴岩棉板，这是保证岩棉板上墙强度的最重要程序。只有保证了粘接砂浆的粘接面积才能更好的保证岩棉体系的强度，防止开裂脱落事故的发生。

5)执行“角钢托架”三层一道，根据岩棉板的厚度，设计角钢托架，自底层开始，每三层一道角钢托架，形成托举平台，防止岩棉板的脱落。

6)土建工程设计时，建议对于山墙位置每三层一直一道外挑的混凝土线条，厚度与岩棉板厚度相当。

分析国内的岩棉保温体系脱落，发现只要脱落的外墙保温，大多数都发生在房屋东、西立面的山墙部位，而在同等质量、气候、施工条件下，建筑物南、北立面的外墙保温却相对较少有脱落。

首先，东、西山墙立面和南、北季风方向在空间上呈平行状态，强劲的南、北季风受南、北墙面的垂直阻挡，却从东、西山墙面上更容易产生较大的剪切应力和拉拔应力(负风压力)，高层建筑尤其明显。太阳光照的辐射强度从早到晚由东向南向西方位不断变化，东、西山墙的方位正处在太阳升、落的光照场内，因而温差交替变化相对较大，材料热胀冷缩的幅度也较大。东、西山墙洞口、造型构件较少，整块面积较大，风的剪切应力、拉拔应力，温湿应力等在同一方向产生的合力较大，因而产生较强的破坏力。因此外挑的混凝土线条在山墙位置能有效的对岩棉体系形成托举，降低保温体系的热应力，防止开裂脱落。

7)严格执行岩棉板的两遍耐碱涂覆玻璃纤维网格布施工程序，把粘贴的岩棉板连接成一个整体的保温体系，有效的传接分散局部应力，防止局部受力过大导致开裂脱落。

8)外墙固定锚栓，在选用符合规格的钻头钻孔完毕后，用高压气枪吹干孔内的灰尘，对锚栓的栓帽和锚钉，全部浸入专用的粘接胶，再根据程序打入锚栓，增加锚栓的锚固性能。

9)重点处理好女儿墙的朝天缝，总结以往的外墙脱落，很多都是女儿墙朝天缝进水导致岩棉体系吸水开裂脱落，因此女儿墙压顶保温体系的朝天缝处理尤为重要。除了普通的保温体系施工程序外，建议在已完成的压顶上及压顶内外墙面下返300 mm涂刷一遍柔性防水涂料，待涂料保护层施工完毕，再进行涂料层的施工。

4 结 语

虽然列举了岩棉体系在节能工程的优缺点和部分的解决措施，但在实际的管控过程中还需要进行程序的细化处理，从施工单位资质的选择控制、人员的考核培训到竣工验收，需要建设参与各方共同努力。节能体系虽然作为建筑工程的分部工程，但其作用和影响很大，稍有不慎就会造成人员伤亡和财产损失。希望我们建工人，秉承“不忘初心”的理念，谨慎前行，做好自己的本职工作，从设计-施工-验收-维修等各道程序保证工程，为我国的节能工程发展贡献自己的一份力量。