保温砂浆的性能及施工质量控制

保温砂浆的,性能及施工质量控制

王宗昌 祝铁军 克拉玛依石化公司炼建公司
王 政 艾明超 克拉玛依市工程质量监督站

建筑围护体的保温性能受到人们越来越多的关注,目前采用的做法是在外墙体的内侧和屋面外侧抹保温砂浆的方法,以此来提高围护体的热阻值达到节能的目的。

1 保温砂浆的应用现状和基本要求
1.1 保温砂浆的应用现状
保温砂浆是以水泥为胶凝材料,以颗粒状轻质保温材料为集料加水拌合制成,保温砂浆中用的粒状集料有膨胀珍珠岩和膨胀蛭石,这种松散粒状材料均是表观密度小、导热系数小、价格低、性能较好的保温材料,是较理想的保温砂浆集料,也是一种抹面用的绝热砂浆,具有质轻、保温、绝热性好的特点:保温砂浆常采用普通硅酸盐水泥作胶凝材料,水泥与轻细集料的体积比约在1:10~1:12, 水灰比在0.5~0,65之间,砂浆的稠度以外观松散、手握成团不散开用力挤出少量灰水为宜。
目前用于建筑工程的保温砂浆主要有三种,即膨胀珍珠岩或膨胀蛭石保温砂浆;粉煤灰保温砂浆和硅酸盐复合绝热涂料等。

a)膨胀珍珠岩或膨胀蛭石保温砂浆是以水泥或建筑用石膏为胶凝材料,以膨胀珍珠岩或膨胀蛭石为集料,加入少量助剂(固化剂)和水配制而成,它的性能是随集料与胶凝材料的体积不同而各异,是建筑工程中使用最早的保温用砂浆,其原材料是在工厂加工配制成干粉状,用袋装便于运输和使用,施工时只按比例加水拌合即可,采用机械或手工进行涂抹,也可预制成不同规格的板型材料,粘贴到需要保温隔热的表面上;

b)粉煤灰保温砂浆:是由粉煤灰取代普通砂浆中的一些组分配制而成,主要材料是:粉煤灰、低强度水泥、石灰膏、膨胀蛭石或膨胀珍珠岩、外加剂等,粉煤灰保温砂浆的利用较晚,所以目前仍以膨胀珍珠岩和膨胀蛭石保温砂浆为主;

c)硅酸盐复合绝热涂料是以硅酸盐类纤维材料、填充料、结合剂和助剂为原材料按一定比例配制,先将纤维松解,然后再混合搅拌制成粘稠状浆体,将其涂抹在需要保温绝热的表面上,干燥后即作为保温层,这种绝热保温材料过去主要用于热力管道和各类设备、容器的外保温层,目前在屋面和墙体的保温中也开始采用,其施工方法与膨胀珍珠岩保温砂浆基本相似。

1.2 保温砂浆的基本要求
材料要求,膨胀珍珠岩:重量(干松散容积)≤80kg/m ,常温导热系数≤0.05W/m ·K,粒度>2.5ram的<5% 、粒度<O.15mm的<8% ;水泥:42.5普通硅酸盐水泥;石灰膏:质量1340kg/m ~1347kg/m ,稠度100ram~120ram(用于墙面),65mm~75mm(用于顶棚);纸筋:用草纸筋或白纸表筋提前用水浸透、捣烂、洁净;一般用配合比,用于砼或砖墙表面抹面基层或中层时一水泥:石灰:珍珠岩:1:2.5:12~15或1:1.5:10~12; 抹面层时一水泥:石灰:珍珠岩: l:1.25~1.5:8~9;用于顶棚时(砼表面上)一水泥:石灰:珍珠岩:1:1:8~10。

1.3 目前研制问题
膨胀珍珠岩保温砂浆及其预制品,性能参数是在干密度条件下的数值, 而用于墙体和屋面作保温层时,其性能要受空气湿度变化的影响,尤其导热系数影响最明显,对此应进行具体试验分析膨胀珍珠岩保温砂浆在不同配比时含水率变化对导热性能的影响,更符合工程现场实际。粉煤灰的应用已有5O多年的时间,对保护环境节约水泥降低费用作用重大,对粉煤灰保温砂浆的应用,主要侧重在不同原材料配合比及热工方面的研究。而硅酸盐复合绝热涂料在墙面和屋面保温层中已得到较多应用,这种材料用在表面温度较高的热力管道或设备容器的表面绝热效果较好,但是用在长期处于自然环境中的墙体和屋面绝热保温层效果如何还需进一步总结,一些厂家在开发适合自然环境下可使用的绝热材料,研制内容包括:材料密度、配合比、常温下导热系数与其计算温度关系、抗压强度、抗冻强度、粘结强度、体积收缩率及含水率变化对导热、抗压强度影响等。

2 存在问题
2.1 导热系数
膨胀珍珠岩保温砂浆及其成品用于屋面和墙体时,一般都应该达到其制品规定的导热系数,即干密度≤350kg/m 时的导热系数≤0.087W/(m ·oC),实际厂家供应的原材料因在自然环境下其值会达不到所规定的指标,由于使用后的保温砂浆长期处于自然环境下,导热系数不应是理论干燥下的数值,而应是自然状态下的数值,如膨胀珍珠岩保温砂浆的实际导热系数受含水率影响变化很大,含水率从12% 增加到43% 时, 其导热系数由0.15W/(nl·oC)增至0.25W/(nl·oC),因此,对屋面和墙体用保温砂浆在不同含水率时导热系数有不同的要求;粉煤灰保温砂浆的导热系数, 在含水率为6% ~9.2% 、密度为370kg/m ~490kg/m 时的导热系数为0.08W/(m ·oC)~0.1Ow/(nl·oC),用于墙体和屋面保温层来说较实际;硅酸盐复合绝热材料的导热系数不同厂家产品变比幅度也大,干密度在228kg/m ~486kg/m3范围内, 其导热系数在0.075W/(m ·oC)~0.104W/(m·oC)之间; 而在自然状态下的密度在262kg/m ~512kg/m ;导热系数为0.08W/(m·oC)~ 0.12W/(m·oC),在使用时要进行实际测试工作,不能依据生产厂家提供的数值施工。

2.2 抗压强度
膨胀珍珠岩保温制品的抗压强度,在GB 10303《膨胀珍珠岩绝热制品》中规定:密度在200kg/m ~300kg/m 时的抗压强度≥0.294MPa~0.392MPa,用于屋面的板状材料在屋面工程技术规范中则规定:密度在300kg/m ~800kg/m 时的抗压强度≥0.3MPa;粉煤灰保温砂浆的抗压强度在粉煤灰利用手册中规定:用作填充(建筑间隙)或作为保温隔热垫层时为0.4MPa~0.5MPa; 目前采用的粉煤灰保温砂浆的抗压强度, 当密度在350kg/m ~560kg/m 之间时,抗压强度在0.27MPa~0.52MPa范围。低于0.36MPa的原因是由于要降低导热系数而改变了其组分及配合比影响的。
硅酸盐复合绝热涂料目前标准中未规定抗压强度指标, 一些生产厂家提供的抗压强度指标是0.35MPa~0.58MPa之间,由于各生产厂家的原料配方比例和掺入的助剂不同而有差别,而经实际测试,密度在200kg/m ~420kg/m 范围内的抗压强度在0.145MPa~0.416MPa之间,一些产品并未达到标识的抗压强度。在选用时要考虑其强度影响。

2.3 粘结强度
保温砂浆的粘结强度对耐久性能影响很大,应具有较高的粘结力在使用中不易开裂脱落,目前应用的标准中还没有粘结指标的要求,在GB/T 17371《硅酸盐复合绝热涂料》中规定涂料与钢板表面的粘结强度≥25KPa,一些生产厂家提供的粘结强度15KPa~20KPa的产品性能,这些测试值是在105cc干燥条件下测出于钢板表面的粘结强度,与现场实际有较大差别;保温砂浆的粘结强度还应是砖、石、砼表面间在自然环境下的粘结强度,这是应用量更大、更需要的保温部位。

2.4 收缩率
保温砂浆用自然干燥收缩值来表示,其值的测试方法应在常温环境下,试件在达到养护期后,用构件的线性变化率来表示这个收缩值,其值很小;对硅酸盐复合绝热涂料则用体积变化率来表示, 该值是在105cc条件下干燥后用体积变化率来表示, 而这个值较大;一般在15% ~30%之间,对于保温砂浆的收缩率表示方法及指标大小,还需进一步探讨,另外对保温砂浆的抗冻胀性能还需开展这一方面工作。

3 保温砂浆的施工方法
保温砂浆墙面的施工工艺程序:墙面顶板面清理一顶板面勾缝一墙面浇水一贴灰饼一做水泥护角一抹水泥踢脚线一抹水泥窗台板一墙面冲筋一抹保温砂浆底层一修抹预留孔洞、电气箱盒一抹面层灰。室内墙面、顶棚珍珠岩砂浆大面积抹灰前应先做出样板间,经检查合格确定施工方法后再正式施工。

3.1 砼或砖墙抹面
首先要认真清理面层油污等,用水冲洗干净并湿润;对砼表面要凿毛或刷掺10% 的107胶水泥素浆,刮底浆一道,然后抹1:1.5:10~12的保温砂浆二遍,厚度以不超过15mm为宜;表面自然凉干后再抹面层(或纸筋灰面层),其面层配合比为水泥:石灰:珍珠岩= 1:1.25:8~9,厚度以4mm为宜,注意在做灰饼、充筋、做护角时的工艺同普通抹面要求相同,除门窗膀等阳角护角及窗台板处按设计或抹水泥砂浆外,做灰饼及冲筋均用珍珠岩砂浆以保证墙面的整体保温性不受影响。

3.2 砼顶棚抹灰
首先要清理板面的各种污垢,表面冲净湿润,凿毛或用水泥内掺8% ~12% 的107胶满刮表面一遍,边刮边抹1:1:8的珍珠岩灰浆一遍,厚度不超过7mm,表干后再抹1:1.25:8~9的珍珠岩面层(或纸筋灰面层)厚4mm,表面抹平压光达到验收标准,如在抹保温砂浆前顶棚是多孔板时要先处理好板缝,等一天(或20h)后再抹保温砂浆。

3.3 抹保温砂浆注意问题
膨胀珍珠岩在运输和使用过程中不能重压,堆放高度不超过4m,防止压缩变形降低保温性能。膨胀珍珠岩在使用前应润水,以利和浆和易性防止压缩变形;抹灰前墙面的湿度要均匀,防止浆内水分过早干燥空鼓开裂;抹面必须两遍成活,第一遍抹完充分收水表干后再抹第二遍,防止浆内含水分过多而收缩量过大开裂; 和好的浆稠度以50mm~70mm为宜,过稠抹压不平,过稀易造成流淌;拌合浆时先将胶凝料和水拌合, 再加入珍珠岩拌合时间不超过30s;保温砂浆抹灰层厚度每次不超过7mm;因珍珠岩体轻带有弹性,抹压时要掌握好厚度防止用力过度,以免挤压使面层变形。

4 简要小结
按建筑砂浆技术性能和指标、导热系数、含水率和粘结强度等指标对膨胀珍珠岩和粉煤灰保温砂浆时,达到这些指标比较容易,但对硅酸盐复合绝热涂料在稠度和收缩率方面达到砂浆要求的指标还存在一些难度。
在常温和自然状态下保温砂浆的导热系数取≤0.1W/(m ·cc)时比较符合实际,而含水率、粘结强度、自然干燥线性收缩率指标可以通过与抹面砂浆的对比试验取得。
用于墙体、屋面保温的绝热涂料,当采用绝热涂料的技术性能指标时,除应作适当修改外,还应增加抗压强度、含水率、自然干燥线性收缩率和抗冻性等指标。
珍珠岩保温砂浆由于自重轻、和易性和粘结性好,便于提高施工速度;与墙面、顶棚的粘结较普通砂浆牢,具有保温隔热吸声等功能特征,可广泛用于住宅建筑工程保温隔热的抹面中,每年可节省冬季取暖费40%左右。

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