防水型岩棉外保温系统抹面砂浆研究

发布日期:2015-05-09 22:22:34
岩棉
在目前应用较广泛的外墙外保温体系中,有机的保温系 统如EPS、XPS薄抹灰体系,聚氨酯保温体系的防火性能都很 差,无机的保温体系如玻化微珠岩棉聚苯颗粒保温体系的保温 效果不是很理想,岩棉保温体系具有良好的保温效果同时 也是难燃材料,可以达到A级防火要求,尤其在近期多个城 市发生由于外墙外保温系统导致髙楼大火之后,人们对外保 温系统的防火性能要求越来越高,岩棉保温体系逐渐受到 市场认可。岩棉板外保温系统主要有以下几种方式:岩棉板 (条)薄抹灰外墙外保温系统、岩棉板砂浆厚抹灰外墙外保温 系统、岩棉板夹心墙保温系统、岩棉板通风式幕墙保温系统, 目前全世界应用最为广泛的还是岩棉板的薄抹灰外墙外保温 系统丨丨'虽然岩棉具有导热系数小、防火等级高等优点,但目前岩 棉板外墙外保温体系在中国使用并不是十分广泛,究其原因 主要是由于:(1)岩棉板生产技术一般,目前国内能供应抗拉 强度高、耐水性好、导热系数低的优质岩棉的生产厂家非常 少,这严重限制岩棉外墙外保温系统的应用% (2)缺乏成熟配 套技术,没有行业统一标准,岩棉保温系统安装施工技术及配 套材料的性能指标不是非常明确|21。岩棉板外墙外保温系统常 见的病害基本都与体系浸水有关,对于岩棉外墙外保温体系, 如何降低水分的侵入非常关键,因此,岩棉系统中抹面砂浆的 防水性与抗裂性是非常值得注意的指标。本文主要针对于岩 棉板薄抹灰外墙外保温系统开展防水型抹面砂浆试验。一般 的抹面砂浆试验都是在实验室标准条件下进行的,而实际保 温系统外侧长期处于相对较髙的温度下(60丈以上),聚合物 砂浆在热老化作用下,性能都有一定程度的衰减,本文还研究 了岩棉外墙外保温系统抹面砂浆在热老化作用下防水性及抗 冲击强度的变化。
 
1试验1.1原材料岩棉板:西斯尔,密度丨60kg/m3;水泥:冀东P*042.5水 泥,28 d抗压强度49.2 MPa;砂:40~70目和80-120目水洗 砂;重钙:200目;PP纤维:5 mm短切纤维:木质纤维:长度 300 tim;HPMC:宝辰化学 MP-A,40 000 mPa*s:可再分散乳 胶粉:宝辰化学EVA乳胶粉6022E、丙烯酸乳胶粉7042W;有 机硅憎水剂:宝辰化学0202S。
 
1.2试验配方试验配方如表1所示,用水量均为21%。
 
表1抹面砂浆的试验配方%项 目”T3*4*5#6#T8#水泥3030303030303030重钙5555555540~70目砂15.515.515.515.515.515.515.515.580-120目砂46.446.346.246.146.446346.246.1HPMC0.20.20.20.20.20.20-20,2木质纤维0.30.30.30.30.30.30.30.3胶粉2.52.52.52.52.52.52.52.5PP纤维0.10.10.10.10.10.10.10.1有机硅憎水剂0o.i0.20.300.10.20.3注:胶粉类型 1*、2*、34*为6022£,5*、6*、7*、8*为7042双,1.3试验方法吸水量:参考JG 149—2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外 保温系统》,在200 mmx200 mm岩棉板上分2道成型5 mm厚 的抹面砂浆,中间压入耐碱玻纤网格布,由于岩棉多孔吸附 性很强,很难用石蜡密封,4个侧面也分2道施工抹面砂浆, 标准养护28 d后用石蜡将4个侧面密封,测量吸水量a不透水性:在200 mmx200 mm岩棉板上成型5 _厚的 抹面砂浆,到养护龄期后,将口径为100 nrni、高200 mm的锥 形漏斗用石蜡倒封在砂浆上面,然后迅速在漏斗中注入水, 使初始水面的高度为150然后观察漏斗中水位的下降情况,若初始0.5 h内水位下降超过50 mm,则判定为透水,否则 为不透水。
 
耐热老化后岩棉系统抹面砂浆性能试验:保温系统抹面 砂浆测试标准要求及试验研究一般都在常温条件下进行,而 实际工程中保温体系中的抹面砂浆要长时间承受相对较高 的温度(高于60 T),抹面砂浆为聚合物改性砂浆,聚合物长 期处在相对较高的温度下性能会有所下降,柔性也会降低, 因此,有必要测试在较高温度下的抹面砂浆性能。在标准状态 下吸水量测试完成后,将试件放入70丈恒温箱中继续养护7 <1,冷却至室温后密封侧面,测量热老化后抹面砂浆吸水量。抗 冲击试验每组成型2块,其中1块用于测量标准条件下养护 901{后的抗冲击强度,另一块标准养护28 d后将试样靠在室 外向南的墙上,试样与墙的角度约80°,再自然养护至90 d进 行抗冲击测试。
 
2试验结果及讨论2.1岩棉抹面系统的防水性各组砂浆吸水量测试结果如图1、图2所示。
 
06121824时间/h图2 7042W与0202S复配抹面砂浆的吸水量 从图1可以看出,配方中EVA可再分散乳胶粉掺量为 2.5%而不掺加憎水剂时,24 h吸水量超过900 g/m2,有机硅憎 水剂0202S可以显着降低抹面砂浆的吸水量,复掺0.1% 0202S可以使抹面砂浆的吸水量降到502 g/m2,0202S掺量为0.2%和0.3%时抹面砂浆24 h吸水量都低于400 g/m2。从图2 可以看出丙烯酸可再分散乳胶粉掺量为2.5%而不掺入憎水 剂时,24 h吸水量为615 g/m2,显着低于等掺量EVA胶粉配 制的抹面砂浆吸水量,掺入〇.〖%的0202S即可以使抹面砂浆 吸水量低于400g/m2,对比图1和图2可以看出,相同条件 下,丙稀酸乳胶粉配制的抹面砂浆的吸水量明显低于EVA乳 胶粉配制的抹面砂浆。
 
不透水性的测试结果如表2所示。
 
?69-NEW BUILDING MATERIALS表2抹面砂浆不透水性的测试结果项目 1*2*3*4*5*6*7*' 8?
 
不透水性不透水不透水'不透水不透水不透水不透水不透水3.52.72.24.02.62.01.1注:透水的I11没有记录水位下降高度。
 
.从表2可以看出,在EVA可再分散乳胶粉胶粉掺量为 2.5%的情况下,不掺憎水剂的试样透水,掺入0.1%有机硅憎 水剂即可使抹面砂浆不透水。丙烯酸胶粉7042W掺量为 2.5%的情况下,5 mm厚的抹面砂浆可以达到不透水的效果。 使用漏斗测试水位下降结果也表明,随着憎水剂掺量的增加, 24 h吸水量显着降低,掺加7042W试样的水位下降明显低于 同条件掺EVA乳胶粉的试样。
 
2.2热老化试验对砂浆性能的影响试验中选择了 3#和7#配方进行了热老化作用对吸水量 和抗冲击强度影响试验,结果如表3所示。
 
表3热老化对抹面砂浆吸水量及抗冲击强度的影响24h 吸水量/(g/m2)抗冲击强度/J;日 "未处理热老化后未处理热老化后3#3854256.03.5T2502706.55.5从表3可以看出,经过7d的70 t作用后,抹面砂浆的 吸水量有不同程度的增加,这可能是由于有机硅憎水剂部分 挥发,此外,高温导致的聚合物老化,使聚合物膜的柔韧性和 致密性受到影响。相对于吸水量来说,热老化作用对抗冲击 强度影响更大,经过2个月的自然养护后,2组配方的抗冲击 强度都有下降,但在乳胶粉掺量2.5%条件下,热老化后抗冲 击强度仍可以达到3.0 J以上。热老化后抗冲击强度下降是由 于在高温作用下聚合物分子间交联导致柔韧性下降,从而对 水泥砂浆的柔性改性作用减弱。
 
3结语(1)EVA ?L胶粉6022E在2.5%掺最条件下与有机硅憎 水剂0202S复合使用,5 mm厚的抹面砂浆可以不透水。
 
(2)掺丙烯酸乳胶粉7042W的抹面砂浆力学性能与掺 EVA乳胶粉6022E的相近,但在吸水量和耐热老化性能方面 优势明显。
 
(3)岩棉保温系统的抗冲击强度在热老化作用下会有较 大幅度的下降,丙烯酸可再分散乳胶粉的耐热老化性能优异。
 
本文研究主要是针对抹面砂浆的防水性,对于岩棉系统 的透汽性并没有考虑,如何在保证良好防水性前提下提高岩 棉系统的透汽性,防止结露是下步工作中要考虑的问题。
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