輕質砂漿產品及裝備在建筑節能領域的開發與應用

呂建元

（作者：山東圓友集團有限公司副總經理）

隨著我國建筑節能環保技術的不斷發展，對建筑節能材料的功能性要求越來越高，材料的專業性越來越強，材料也更加明細化。輕質砂漿是我國城鄉建設發展所需要的新型建筑節能材料，符合我國建筑節能產業發展的方向。

一、輕質砂漿在外墻保溫領域的應用與技術現狀

從國際能源供應日趨緊張的形勢及從我國社會經濟可持續發展的高度上看，建筑節能是非常重要的。現在新的建筑要求強制性外保溫節能，正在使用的舊建筑也要逐步達到保溫節能。這是一項長期的工作，從發展趨勢來看是一項利國利民、極富前景的工程。外墻保溫系統正逐步在北方（如：北京、天津、河北、山東、山西、內蒙古、遼寧、吉林、黑龍江等省市）寒地凍土的建筑上廣泛使用；在南方一些省市（如：廣東、江西、江蘇、浙江、河南、成都、重慶、武漢等）也開始強制推廣使用。由于近幾年煤、電價格上調，一些郊區農村的私人住宅，為減少能源支出也自費在自家的建筑外墻上做保溫隔熱層。全國性的建筑保溫節能工程建設熱潮已經形成。

目前，我國的建筑保溫節能工程已經進入經濟實用階段，但仍普遍存在對材料、技術、工藝上的認識和把握不到位，不同程度上出現了脫落空鼓、開裂、防火等級不夠等現象。如何解決好保溫層的承重、防火問題，確保保溫層達到安全穩固性能，提高其使用壽命，已引起眾多人士的關注，更多地考慮建筑節能材料的應用科學合理性。結合本地實際情況，因地制宜，從設計到選材施工更實際化、更加注意節能防火效益、注重建筑節能環境因素、地理氣候特征、人為因素（設計理念、資源利用等）、環保因素（安全、環保材料選型）等。保溫隔熱型輕質砂漿是一種新型的無機保溫隔熱材料，由于其自身獨特的性能在外墻保溫領域的應用也愈來愈得到關注和重視；同時，它又具備優良的防火性能，符合嚴寒地區對建筑物節能非采暖部位、樓梯間、通道走廊、地下室、車庫等的防火要求。

二、輕質砂漿產品及裝備的研發

科技創新是一個企業取得競爭優勢的核心所在。山東圓友集團有幾十年生產制造混凝土機械、瀝青攪拌站的經驗，近幾年，結合國內外預拌商品砂漿生產設備的關鍵技術，先后研發了節能環保保溫砂漿生產設備、特種砂漿生產設備、石膏基砂漿生產線和全自動化輕質砂漿生產線。砂漿裝備技術是一個系統工程，圓友集團針對不同客戶的需求，在售前精心設計、合理布局，做到客戶在選購商品時“少投入、高回報”；在售中，對每道工序嚴格把關，對裝備的配套件實施國際化采購，選擇質量穩定、維護方便的通用零件，嚴把質量關；在售后，對客戶在使用過程中精心培訓，終身服務，零配件實行先提供后結算，徹底解決客戶的后顧之憂。

2009年6月，圓友集團與北京華偉佳科技公司共同研制開發的輕質砂漿全自動工業生產線，由中國散協組織專家評審鑒定，一致認為該生產線工藝設計合理，裝備技術完善，自動化程度較高，環保性能好，生產控制可靠，產品質量穩定，應用技術成熟，達到國內領先、國際先進水平，具有全國推廣價值，并于2009年10月，授予圓友集團國內首個“中國散協（濰坊）輕質砂漿及裝備技術示范基地”。這標志著我國干混砂漿行業從裝備到生產應用技術已步入國際先進行列，填補了我國輕質砂漿全自動化生產及機械化施工的空白。

三、輕質砂漿產品的主要成分

輕質砂漿產品的主要成分是膨脹玻化微珠。它是一種酸性玻璃質熔巖礦物質材料（見表1），由精選的特殊粒徑的礦砂在電爐加熱方式下膨脹。通過對溫度和原料制定時間精確控制，使產品表面熔融、氣孔封閉，呈球狀體細徑顆粒、內部多孔空腔結構，表面玻化封閉、光澤平滑，理化性能穩定；具有輕質、保溫、絕熱、防火、耐高低溫、抗老化、吸水率小、理化性能穩定等特性（見表2）；用于墻體內外保溫砂漿、裝飾板、保溫板的輕質骨料，是一種環保型、高性能的無機輕質絕熱材料，可替代粉煤灰微珠、玻璃微珠、膨脹珍珠巖聚苯顆粒等諸多傳統輕質骨料在不同制品中應用。

膨脹玻化微珠化學成份表1

膨脹玻化微珠物理性能表2

膨脹玻化微珠保溫隔熱砂漿是使用膨脹玻化微珠作為干混砂漿的輕質骨料，預拌在干粉改性劑之中，形成單組份無機干粉狀保溫隔熱砂漿。產品具有優良的保溫隔熱、抗老化及防火性能，不空鼓開裂，強度高，粘結抗流掛性能好，防蟲蟻噬蝕，施工方便，可直接施工于干狀墻體上。

四、輕質砂漿產品的種類和用途

預拌干混輕質砂漿在建筑節能領域有著廣泛的用途，根據用途不同分成保溫隔熱型、輕質抹面型和輕質砌筑型系列產品，各種產品均符合和優于國家相關行業標準指標，具體參數見表3、表4、表5。

保溫隔熱型砂漿性能指標表3

輕質抹面型砂漿性能指標表4

輕質砌筑型砂漿性能指標表5

輕質保溫隔熱型干混砂漿，具有優良的質輕、保溫、隔熱、防火性能，施工操作簡捷，性價比高，非常符合我國夏熱冬暖和夏熱冬冷地區的建筑圍護結構的節能要求，可替代傳統抹灰砂漿，達到建筑節能的要求，同時滿足安全防火要求。在寒冷地區可與低導熱性有機材料復合，提高建筑節能保溫系統的使用壽命和安全防火性能。在我國建筑節能50%的地區和新農村建設中，采用內外復合體系，將保溫隔熱型輕質砂漿，替代外圍護結構墻體常用的傳統抹灰砂漿，既可滿足墻面找平的功能，又能達到建筑節能的要求，特別是對建筑圍護結構異型保溫隔熱部位的施工處理極為方便，十分適用我國現階段建筑節能的基本國情。

輕質砌筑砂漿和抹面砂漿，是配合我國墻體改革、發展新型輕質墻體材料（如：粉煤灰加氣砌塊、混凝土加氣砌塊及各種輕質墻體材料）的配套砂漿。它既能滿足砌筑抹灰需要，同時又能減少砌塊縫的冷熱橋問題，降低墻體自重荷載，提高墻體的整體節能效果，改善建筑整體結構的綜合性能。

五、輕質砂漿產品的應用與市場

由于膨脹玻化微珠為無機材料,理化性能穩定、容重輕、導熱系數小、防火、耐高（低）溫性能優異，其應用領域比傳統產品更具廣泛性，特別是在節能環保建材、工業輕質保溫等領域更顯其優越性。據調查，在北京僅用于建筑節能行業,每年度需要輕質絕熱材300萬m3。隨著全球性能源問題的日益突出，推廣新型環保節能建材、節約能源、保護土地、保護環境是我國21世紀的必然發展趨勢。因而，作為當今最好的無機輕質絕熱保溫材料之一，其市場需求必將越來越大。

在建筑節能應用中,用膨脹玻化微珠替代傳統的普通膨脹珍珠巖和聚苯顆粒作為保溫型干混砂漿的輕質骨料，彌補了用聚苯顆粒和普通膨脹珍珠巖作輕質骨料的其他傳統保溫砂漿中諸多缺陷和不足，克服了膨脹珍珠巖吸水性大﹑易粉化，在料漿攪拌中體積收失率大、易造成產品后期保溫性能降低和空鼓開裂等現象，同時又彌補了聚苯顆粒有機材料易燃﹑防火性能差﹑高溫產生有害氣體和耐老化耐候性低﹑和易性差、施工中反彈性大等缺陷。并可替代漂珠、玻璃微珠、膨脹珍珠巖、聚苯顆粒等輕質骨料。在耐火材料、電力、化工、建材、冶金、防火、吸音、輕工、農業等領域中應用，均有較高的實用價值，并以優異的性價比顯示出獨特的應用優勢和市場竟爭力，有能力參與國際市場的競爭，應用前景十分廣闊。

作為高新技術產品，由于克服了傳統膨脹珍珠巖吸水率大、顆粒強度低、砂漿流動性差等材質缺陷，因而，在類似產品中具有很強的競爭優勢，并且較傳統產品的應用領域有進一步擴展。如高級多功能防火吸音裝飾板、保溫砂漿、防火涂料等都是普通產品所不能生產替代的。我國具有資源優勢，國內電價和勞動力成本又很低廉，加上多級碳化硅電加熱管式玻化爐比類似裝備節能25%以上，自動化程度高，且環保性好，因而產品綜合成本將大大節省。根據國內市場調查情況及國內目前的用戶反饋定價，不僅在國內市場上具有價格上的絕對競爭優勢，特別是在建筑節能材料領域有極大的市場潛力。

總之，預拌商品砂漿這一新型建材，在國家政策的扶持和推動下，已越來越受各界人士的青睞，并且品種也朝著更加多元化的方向發展。隨著更多的特殊領域的不同用途的商品砂漿和相關產品被研發出來，作為商品砂漿設備生產廠家就必須適應商品砂漿新型建材的不同要求，做精、做實，提供優質高端的先進裝備技術的支持，更好地促進商品砂漿的發展。