纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板的研制

王艷茹，劉川，王智，熊鳳鳴

（1重慶思貝肯節(jié)能技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司，重慶401329；2重慶大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，重慶400045）

纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板的研制

王艷茹1，劉川1，王智2，熊鳳鳴1

（1重慶思貝肯節(jié)能技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司，重慶401329；2重慶大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，重慶400045）

發(fā)泡水泥保溫板作為一種建筑節(jié)能材料，具有A級(jí)防火、質(zhì)輕、高強(qiáng)、耐久性好等優(yōu)點(diǎn)，但是，又具有脆性大、易破損、施工現(xiàn)場(chǎng)損耗大等缺點(diǎn)，限制了發(fā)泡水泥保溫板的應(yīng)用。該文研制了一種纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板，將發(fā)泡水泥保溫板作為芯材，上下表面復(fù)合由耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布和聚合物砂漿組成的增強(qiáng)層，制成纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板，解決了發(fā)泡水泥保溫板的以上缺點(diǎn)，其相較于普通發(fā)泡水泥保溫板，抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度提高，吸水率降低，使得制品的熱工性能更好、規(guī)格更大、破損率更低，能夠應(yīng)用在建筑保溫、防火隔離帶、保溫裝飾一體化板保溫基板等方面，具有廣泛的應(yīng)用前景。

發(fā)泡水泥保溫板；耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布；聚合物膠漿；抗折強(qiáng)度

近年來(lái)，發(fā)泡水泥保溫板作為建筑節(jié)能材料，具有輕質(zhì)保溫、高強(qiáng)、高粘結(jié)力、耐久性好、燃燒性能達(dá)到A級(jí)防火、低碳環(huán)保等特點(diǎn)[1-5]，但目前市場(chǎng)上生產(chǎn)的發(fā)泡水泥保溫板具有脆性大、易破損、施工現(xiàn)場(chǎng)損耗大等缺點(diǎn)。基于此，作者研制了一種纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板，以解決發(fā)泡水泥保溫板的以上缺點(diǎn)。該保溫板克服了發(fā)泡水泥保溫板脆性大、易開(kāi)裂、易破損等缺點(diǎn)，具有吸水率低、力學(xué)性能優(yōu)異、整體性好、不容易開(kāi)裂、耐久性好等優(yōu)點(diǎn)。

1 纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板的構(gòu)造

纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板是以發(fā)泡水泥保溫板改性發(fā)泡水泥保溫板為保溫芯材，在改性發(fā)泡水泥保溫板的上下表面或/和四個(gè)側(cè)面鋪貼耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布，并用噴涂、輥涂、浸漿或者刮漿的方式在發(fā)泡水泥保溫板的上下表面或/和四個(gè)側(cè)面涂刷聚合物膠漿增強(qiáng)層，而制成的一種新型輕質(zhì)水泥基保溫板材。

耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布和聚合物膠漿共同組成增強(qiáng)層，發(fā)泡水泥保溫板與上下兩層增強(qiáng)層組成三明治結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

圖1 纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板的構(gòu)造形式

圖2 發(fā)泡水泥保溫板與纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板抗壓強(qiáng)度

2 纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板的性能

2.1 纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板的抗壓強(qiáng)度

圖2所示為不同干表觀密度采用文中第1部分所述的構(gòu)造形式進(jìn)行增強(qiáng)前后的普通發(fā)泡水泥保溫板（黑線所示）和纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板（紅線所示）的抗壓強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果，測(cè)試方法參照GB/T 5486。可以看出，對(duì)發(fā)泡水泥保溫板進(jìn)行增強(qiáng)后，其抗壓強(qiáng)度有所提高。

2.2 纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板的抗折強(qiáng)度

圖3所示為不同干表觀密度的采用文中第1部分所述的構(gòu)造形式進(jìn)行增強(qiáng)前后的普通發(fā)泡水泥保溫板（黑線所示）和纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板（紅線所示）的抗折強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果，測(cè)試方法參照GB/T 5486。可以看出，對(duì)發(fā)泡水泥保溫板進(jìn)行增強(qiáng)后，其抗折強(qiáng)度普遍提高5～7倍，板材的柔韌性大大提高。

圖3 發(fā)泡水泥保溫板與纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板抗折強(qiáng)度的比較

由于其抗折強(qiáng)度的大幅度提高，使得纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板具有以下普通發(fā)泡水泥保溫板所不具有的優(yōu)點(diǎn)。

（1）熱工性能更好。目前，已經(jīng)生產(chǎn)出干表觀密度不大于180kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.055W/（m·k）的發(fā)泡水泥保溫板，將其通過(guò)文中第1部分所述的構(gòu)造方法進(jìn)行增強(qiáng)后，其抗折強(qiáng)度可以達(dá)到0.42MPa，完全可以滿足正常的運(yùn)輸、使用要求。解決了導(dǎo)熱系數(shù)0.055W/（m·k）的普通發(fā)泡水泥保溫板雖然能夠生產(chǎn)出來(lái)但是卻因?yàn)閺?qiáng)度問(wèn)題而幾乎無(wú)法在施工現(xiàn)場(chǎng)使用的問(wèn)題。

（2）破損率大大降低。在同樣的運(yùn)輸和施工現(xiàn)場(chǎng)條件下，250kg/m3容重等級(jí)的普通發(fā)泡水泥保溫板在運(yùn)輸和施工現(xiàn)場(chǎng)的二次搬運(yùn)過(guò)程中的破損率分別達(dá)到4.51%～10.12%和9.15%～15.01%，而180 kg/m3的發(fā)泡水泥芯材制成的纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板在運(yùn)輸和施工現(xiàn)場(chǎng)二次搬運(yùn)破損率分別僅在1%和2%以內(nèi)。這是因?yàn)槔w維網(wǎng)格布和聚合物膠漿共同組成的增強(qiáng)層的抗沖擊作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于發(fā)泡水泥保溫板本身。

（3）產(chǎn)品規(guī)格更大，施工效率更高。纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板成品應(yīng)用在薄抹灰系統(tǒng)中的常用規(guī)格為600×600mm或者600×1200mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通發(fā)泡水泥保溫板的常用規(guī)格300× 300mm或者400×400mm，所以施工效率能夠大大的提高。

（4）纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板可以做到1220×2440mm的大規(guī)格，為保溫裝飾一體化板的保溫基材提供了一種新的選擇，并且纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板可以任意裁剪，進(jìn)行二次加工，滿足設(shè)計(jì)師對(duì)建筑外立面效果的設(shè)計(jì)要求。目前已可研制出以纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板為保溫基材的保溫裝飾一體化板。

2.3 纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板的吸水率

圖4所示為不同干表觀密度的采用文中第1部分的構(gòu)造形式進(jìn)行增強(qiáng)前后的普通發(fā)泡水泥保溫板（黑線所示）和纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板（紅線所示）的體積吸水率測(cè)試結(jié)果，測(cè)試方法參照GB/T 5486。可以看出，對(duì)發(fā)泡水泥保溫板進(jìn)行增強(qiáng)后，其吸水率大幅度的下降。

圖4 發(fā)泡水泥保溫板與纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板吸水率的比較

2.4 纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板的燃燒性能

纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板以普通硅酸鹽水泥為主料，屬完全不燃無(wú)機(jī)材料，重慶市建設(shè)工程質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心對(duì)30mm的纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板樣品依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》GB 8624進(jìn)行了檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)論為“該試樣經(jīng)檢測(cè)，所檢項(xiàng)目達(dá)到《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》GB 8624標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的燃燒性能A級(jí)要求”。見(jiàn)表1。

表1 纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板燃燒性能檢驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板的研制，針對(duì)性的研究了纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板與普通發(fā)泡水泥保溫板的性能變化，得出以下結(jié)論：

（1）纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板是一種強(qiáng)度高、柔韌性好、吸水率低、與建筑物同壽命的既節(jié)能又防火的新型保溫材料。

（2）芯材導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.055W/（m·k）的纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板干表觀密度不大于180kg/m3，而抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到0.3MPa，抗折強(qiáng)度可以達(dá)到0.42MPa，完全可以滿足正常的運(yùn)輸、使用要求。

（3）纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板相較于普通發(fā)泡水泥保溫板，破損率低、施工效率高。

（4）纖維增強(qiáng)板可以做到1220×2440mm的大規(guī)格，為保溫裝飾一體化板的保溫基材提供了一種新的選擇，可由此得到以纖維增強(qiáng)發(fā)泡水泥保溫板為保溫基材的保溫裝飾一體化板。

[1]陸總兵，陸健.發(fā)泡水泥保溫板的性能與外墻保溫施工要點(diǎn)[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2012（7）:72-73.

[2]王健雁，潘春躍，林益軍，等.發(fā)泡水泥保溫板制備技術(shù)研究進(jìn)展[J].四川建材，2016，42（1）:19-21.

[3]劉林杰.發(fā)泡水泥保溫板應(yīng)用現(xiàn)狀及前景展望[J].混凝土世界，2016（5）.

[4]劉川，熊鳳鳴，王艷茹，等.改性發(fā)泡水泥保溫板的研發(fā)與應(yīng)用[J].重慶建筑，2014（6）:77-79.

[5]王坤，劉川.改性發(fā)泡水泥保溫板外墻外保溫工程應(yīng)用技術(shù)[J].新型建筑材料，2015，42（11）:50-53.

責(zé)任編輯：孫蘇，李紅

Developmentof Fiber Reinforced Foam CementInsulation Board

As a kind of energy-saving building material,foamed cementinsulation board features the properties of lightweight,high strength,excellent fireproofing grade of A and good durability,but ithas the weaknesses of greatbrittleness,fragility and loss,massively limiting its application.In order to improve the shortcomings,the foam cement insulation board is applied as the core material,with both the inside and outside compound surface of enhanced by alkali-resisting glass fiber mesh and polymer mortar,making reinforced foam cement insulation board with superiorities of high bending strength,low water absorption,large size,good thermalperformance and low breakage rate compared to ordinary ones.Itcan be used as building insulation material,fireproofbarrierzone material,as wellas the base materialofcompound board forinsulation and decoration,featured with the excellentapplication prospects.

foam cementinsulation board;alkali-resisting glass fibermesh;polymermortar;bending strength

TU55+1.37

A

1671-9107（2017）02-0034-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2017.02.034

2016-11-15

王艷茹（1986-），女，陜西渭南人，研究生，工程師，主要從事建筑節(jié)能材料的研究和開(kāi)發(fā)工作。