淺析玻化微珠保溫砂漿在陜北地區的應用

王 豪 鄔照欣 謝斌濤 王博濤 張 松

（延安大學建筑工程學院， 陜西 延安 716000）

玻化微珠保溫砂漿是一種新型無機保溫砂漿材料，可應用于外墻內外保溫。它以玻化微珠為輕質骨料，與玻化微珠保溫膠粉料按一定比例攪拌均勻混合而成，具有高強度、不易腐蝕、導電性差、防輻射、耐磨、重量輕、保溫隔熱效果好，并且具有良好施工性，容易掌控施工厚度，具有良好耐凍融性和耐水性能，難燃等級高等顯著特點，在夏熱冬冷地區外墻及屋面保溫節能工程中得到廣泛應用，尤其適用于陜北寒冷氣候地區。另外，其不僅能夠提高綠色環保材料的利用率，產生一定的經濟效益，而且能夠為進一步研究材料的性能起到一定的鋪墊作用。

1 玻化微珠的材料特性

玻化微珠材料是在應用較廣泛的傳統絕熱材料膨脹珍珠巖基礎上，進行多次改進而得到的新型保溫材料。傳統膨脹珍珠巖材料的顆粒較松散，空隙大，飽和吸水率可達到自重的4～9倍，較高的吸水率導致其在作為砂漿骨料時缺點明顯。近些年來，許多研究人員根據自動控制的電爐燒結裝置對其表面形態進行改進，形成了密度較大且吸水性降低的玻化微珠新型材料，這一綜合性能的變化使得砂漿保溫層的保溫隔熱效果得到明顯改善。現階段總體上還存在一些問題，比如玻化微珠保溫砂漿與墻體之間的粘接性較弱導致后期出現墻體上的保溫砂漿空鼓、疏松脫落的現象。

2 玻璃微珠材料對保溫砂漿性能的影響

1）改善密度：玻璃微珠的密度非常小，根據重量比例在砂漿中添加一定數量（一般控制在2%～4%），可有效降低保溫砂漿的重度，達到改善砂漿密度的作用。

2）灼化作用：砂漿拌制過程中，玻化微珠球體結合部分水分和空氣，形成穩定漂浮于砂漿中的一定重度的氣泡。當砂漿攪拌完成后，由于攪拌功導致氣泡的能量迅速增加，從而轉化為熱量，再加上外界的起爆因素影響，最終產生具有爆轟效果的劇烈化學反應[2]。

3）增強穩定性：保溫砂漿的液體內部成過飽和狀態，重度相對較大，單個顆粒的直接為10-3～1微米，外部由油薄膜組成，重度較小，單個顆粒厚度為10-3～10-2微米。玻化微珠的微球最小顆粒粒徑為10微米，將其混入砂漿后，其表面近40%的空間由微球體所占據，微球體育油滴之間的連結及吸力作用，由此產生的浮力最終使砂漿各相處于懸浮狀態。

3 玻化微珠在土木工程領域的應用

1）玻化微珠作為外保溫層建筑材料

由于玻化微珠砂漿具有保溫、隔熱好的特性，所以由界面砂漿層、微珠砂漿層、抗裂砂漿保護層、飾面層等構成的外保溫層，具有墻體保溫隔熱功能、裝飾功能、抗裂防護功能，再使用整體抹灰工藝施工，是一種無機的、難燃燒的墻體保溫材料。其能夠顯著改善陜北寒冷地區的室內溫度，減少空調、煤爐等加熱器材的使用，進而減少了能源消耗，本質上降低了有害氣體的排放和對大氣的污染。陜北夏季午后溫度較高，玻化微珠砂漿保溫層可以減少室內外熱量傳遞，從而使得室內溫度較室外低，增加了舒適感。

2）玻化微珠作為絕熱防火材料

眾所周知，巖棉類防火材料的防火等級一般較高，但是作為外墻保溫材料，其具有施工操作復雜及耐久性等問題，而玻化微珠為不可燃燒材料，在900℃條件下性能依然較穩定，在建筑物各個部位采用玻化微珠類材料實現隔熱成為一個重要趨勢[3]。

3）玻化微珠安全耐久和經濟適用性能

以玻化微珠為主要骨料的保溫砂漿，因其組成成分為無機質材料，物理性能穩定，耐高溫且在高溫下不會產生有毒有害氣體，耐老化和耐候性顯著，所用的原材料在我們國家也是儲藏量較大的礦產資源，同時材料生產中未使用不可再生或枯竭類資源，符合循環可持續綠色發展的要求。研究表明，該保溫砂漿所具有的抗裂、抗老化、抗震及耐候性性能均較好，其壽命周期基本可以達到建筑物本身壽命周期。

4 玻化微珠在陜北地區的應用

玻化微珠保溫砂漿在陜北傳統民居——窯洞的內外墻保溫中也具有良好適用性。保溫砂漿作為柔性涂層，其表面具有一定的變形產生，因此嚴禁在其上下層面使用剛性涂層。玻化微珠保溫砂漿在陜北地區的具體施工中，要考慮的因素與其它同緯度地區大致相同[4]。玻化微珠保溫砂漿應按照專業配方配置好，現場施工只需按照要求加水攪拌，不需添加任何外加劑，但需嚴格按照配比調配，配制好的砂漿要即時用完。采用機械攪拌方式，攪拌時間確保三分鐘，保證施工質量。

5 總結

玻化微珠較其他保溫材料理化性能十分穩定，現已發展成為新型綠色保溫隔熱材料。在土木工程領域，與傳統保溫砂漿相比，砂漿的和易流動性、自抗強度及產品綜合性能都有提高，材性收縮率減少，綜合生產成本較低。此外，玻化微珠保溫砂漿在工程上的投入和使用非常符合當下綠色建筑的理念。