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新型膨胀珍珠岩外墙外保温系统的应用
  
        一、珍珠岩概述
        1、珍珠岩工业的发展
        珍珠岩是一种火山喷发时在一定条件下形成的酸性玻璃质熔岩,属非金属矿物质,主要成分是SO2、AL2O3、CaO和一定含量的化合结晶水,经过人工粉碎,分级加工形成一定粒径的矿砂颗粒,在瞬间高温下,矿砂内部结晶水汽化产生膨胀力,将熔融状态下的珍珠岩矿砂颗粒瞬时膨胀,经冷却后形成多孔轻质白色颗粒,理化性能十分稳定,具有很好的绝热防火性能,是一种很好的无机轻质绝热材料,可广泛用于冶金、化工、制冷、建材、农业和医药、食品加工过滤等诸多行业。
       珍珠岩工业的发展可追溯到上个世纪20年代,1924年德国首先在实验室发现珍珠岩在高温条件下具有膨胀性;1940年美国在内华达洲开始生产膨胀珍珠岩做砂浆骨料;1949年成立了珍珠岩协会,现有44个国家和地区的75个珍珠岩协会,总部设在美国纽约。
我国珍珠岩工业起步较晚,1964年开始组织科研攻关,由地质部河北非金属地质研究所探询珍珠岩矿山资源,电力部在北京、冶金部在大连、建材部在天津选点进行珍珠岩生产、科研攻关,经过5年的努力,终于研究掌握了膨胀珍珠岩及其制品的生产工艺,于1969年春在大连耐火材料厂进行了工艺、产品坚定,也标志着我国珍珠岩工业的规模化生产开始起步,由于我国珍珠岩资源丰富、分布面广、品位又高,因而在不到20年的时间里,全国珍珠岩矿业以达到了千余家。
       2、建筑保温材料的应用状况
       外墙墙体保温隔热在建筑节能中占有重大比重。国外的外墙保温工程最早出现在欧洲,至今已有35年以上的历史。使用最多的是发泡聚苯板薄板抹面外保温系统,其他应用的技术还有玻璃棉外保温系统、岩棉外保温系统、聚氨酯外保温系统和珍珠岩保温系统。
       我国在上世纪80年代中期开始研究外保温技术,并进行了工程试点。国内的企业、研究单位首先通过改良工业窑炉、管道保温技术用于建筑物节能。这方面的技术有珍珠岩、复合硅酸盐、海泡石或有机硅复合的各种外墙保温砂浆,并于90年代初应用于北方寒冷地区的节能建筑。
       随着对国外技术的引进和消化吸收,我国也开始使用如发泡聚苯板薄板抹面外保温技术、机械固定聚苯板钢丝网架外墙保温技术、胶粉发泡聚苯颗粒外保温技术和聚氨酸高效外保温材料。经过这些年的实践,取得了很大成绩,但也出现了不少问题。随着我国建筑节能指标要提高到65%以上,这对外墙保温技术提出了相当高的要求。对于建筑材料业也是一个重大的课题。合格的外墙保温系统应该具备下列条件:
     (1)能适应基层的正常形变而不产生裂缝或空鼓。
     (2)能长期承受自重而不产生有害的形变。
     (3)能承受风荷载的作用而不产生破坏。
     (4)能耐受室外气候的长期反复作用而不产生破坏。
     (5)在罕遇地震发生时不应从基层上脱落。
     (6)高层建筑外墙外保温工程应采取防火构造措施。
     (7)应具有防水渗透性能。
       二、膨胀珍珠岩在建筑节能中的应用
       1、坎坷经历
       膨胀珍珠岩是一种传统的建筑保温材料,应用非常广泛。膨胀珍珠岩用于建筑保温材料在欧洲占珍珠岩用途50%,在北美占60%,在日本占55%,在我国占65%。
       从1964年我国开发膨胀珍珠岩以来,在建筑保温方面发挥了重要作用。其使用方法可分两类:“湿法”,供应商将袋装混合物(石膏或水泥+膨胀珍珠岩+添加剂)提供给用户,只需加水即可使用;“干法”,基本建筑材料是预制板(不加水)。一般来讲,板材有许多种(屋顶板/天花板、隔墙板和地板),板材制作需要用以下原料;聚合材料(膨胀珍珠岩就是一种轻型骨料),(矿棉、石棉、玻璃棉、纤维、木材等),添加剂。还有一种板材不用纤维,就像是一种“三明治”(如石膏、灰浆、板材),或者很多不同层面,生产方法通常是将原材料混合,排干水分,压制成带形,切成一截一截的烘干,再进行表面处理。在我国发展使用最多的是GRC轻质墙板、GRC蜂巢式轻质墙板。1995年全国GRC隔墙板产量1000万平方米,GRC内保温板产量为20万平方米,而到了2000年其产量翻了一番。
       事物总是一分为二的,膨胀珍珠岩作为一种保温材料在建筑节能上得到了广泛的应用,而珍珠岩在高温膨胀之后形成了许多微孔,这种特性被人们用于酒类、饮料、石油、医药和各种液体过滤的优质介质材料。由于膨胀珍珠岩吸水率较高,在墙体温度变化时,珍珠岩因吸水膨胀产生鼓泡开裂现象,吸水还降低了材料的保温性能。另外,由于珍珠岩保温材料多出于珍珠岩与水泥结合体,就出现了难以解决的强度与导热系数的矛盾。如果导热系数满足了使用