玻化微珠发泡保温板的研制及应用分析

摘要

目前,国内市场上80％以的建筑维护结构使用的保温材料主要以EPS板、XPS板、胶粉EPS颗粒、硬泡聚氨酯等有机材料为主,由于其材料自身的可燃性,被列为B2级可燃产品,近年来由其引发的多场大型火灾,已向世人敲响了警钟。再有,板材可以在工厂预制,生产过程易实现机械化、自动化,形成规模经济,从而提高劳动生产率;板材只需运到施工现场拼装组合粘贴在墙体上,加快施工进度,缩短施工周期。因此,保温板材是建筑保温行业的未来发展趋势。基于上述原因,本文从玻化微珠发泡保温板研制的基本理论与技术着手,然后对玻化微珠发泡保温板进行了水泥发泡试验和配合比试验研究,研制出的玻化微珠发泡保温板具有轻质高强、保温隔热、防火防水、施工便捷等显著优点。在此基础上,对其在外保温系统中应用进行了设计与施工;然后模拟分析了外保温系统的温度场和温度应力;最后介绍了玻化微珠发泡保温板外墙外保温系统防火安全性。本文研究的具体工作如下:
　　 1.介绍了玻化微珠发泡保温板实验研究的基本理论与技术:保温隔热原理、固体多孔材料的利用、粉体级配理论和发泡技术及发泡剂。
　　 2.对玻化微珠发泡保温板实验所采用的材料进行了研究,然后对玻化微珠发泡保温板进行了水泥发泡实验研究,最后利用正交试验设计方法,通过对玻化微珠发泡保温板组成成分的变化,获得导热系数和抗压强度的变化规律,得出影响玻化微珠发泡保温板导热系数和抗压强度的主要因素、和次要因素。
　　 3.对玻化微珠发泡保温板外墙外保温系统进行了设计,绘制特殊部位的构造详图。阐述了玻化微珠发泡保温板外墙外保温系统具体工程做法和施工工艺。
　　 4.利用ANSYS软件分别对无保温墙体和玻化微珠发泡保温板外保温墙体建立二维模型,分析了墙体的稳态温度场和瞬态温度场分布;然后针对玻化微珠发泡保温板建立三维模型,分析了温度场和温度效应的变化,为控制玻化微珠发泡保温板的开裂和脱落,奠定了理论依据,从而进一步指导玻化微珠发泡保温板外墙外保温系统的设计与施工。
　　 5.分析了玻化微珠发泡保温板防火性能,得出玻化微珠发泡保温板外墙外保温系统防火等级达到A级。
　　 本课题研究的玻化微珠发泡保温板已经申请国家发明专利(专利申请号:201010123880.3)。本课题的研究,有助于推广使用新型建筑无机保温材料,更好的完成我国建筑节能减排的目标;同时,也可避免建筑因外保温材料引发的火灾事故,提高了建筑的整体防火安全性,为人们营造一种安全舒适的生活环境。