小分倉A級防火保模板的研制★

張 帥 朱俊建 趙晟博 耿震崗

(1.山西中色十二冶新材料有限公司，山西 太原 030041； 2.山西省建筑科學研究院有限公司，山西 太原 030001)

0 引言

JGJ 26—2018嚴寒和寒冷地區居住建筑節能設計標準和DBJ 04/242—2019居住建筑節能設計標準均已實施。這標志著建筑節能標準進入了第四階段，按建筑節能規劃要求和發展趨勢，節能目標還會持續提高。這也意味著建筑節能的決定性指標即外墻傳熱系數限值又有降低，而在現有保溫材料絕熱性能沒有大的改變的情況下，只能通過大幅度增加保溫層的厚度來滿足節能新要求，這也對外墻保溫系統提出了新課題。

早期引進推廣的建筑外墻保溫系統EPS或XPS薄抹灰外墻外保溫系統由于多種原因造成的面層開裂、保溫板脫落、點粘施工形成的保溫板厚空腔結構在遇火燃燒時的煙筒效應等缺陷，以及為防火而興起的巖棉薄抹灰外墻外保溫系統，由于巖棉板的導熱系數大致使保溫層需要更厚、密度大使系統自重更重、垂直于板面的抗拉強度也低等缺點，致使這些系統被認為存在結構安全性、防火安全性及耐久性等方面的不足，保溫與結構不能同壽命。

因此，近年興起的保溫與結構一體化墻體保溫技術被鼓勵推薦，并在以山東為代表的一些省份得到了較好的推廣應用，隨著GB 50016—2014建筑設計防火規范的實施，為迎合該規范第6.7.3條的規定，將已經推廣應用多年的免拆保溫模板現澆混凝土墻體復合保溫技術要求做了簡單變更，即采用夾芯墻保溫系統，芯材采用XPS等燃燒性能為B級的絕熱板材，要求外側的燃燒性能為A級的防護層的厚度達到50 mm(預制30 mm、找平20 mm)，并且有些標準對外側20 mm的找平抹面砂漿未作詳細規定，新的節能標準實施后板厚增幅大，應減輕外側防護層的自重。因此，本研究針對現有保模一體板現澆混凝土復合保溫系統進行改進研究，小分倉A級防火保模板(簡稱ARS保模板)及其應用技術要求不僅能滿足現行節能75%標準，還應能滿足超低能耗標準要求，做到保模板免拆、保溫與結構同壽命。

1 ARS保模板結構特點

ARS保模板的設計理念為以A級不燃無機保溫材料為防火阻隔，通過計算調整單倉體積，控制倉內有機保溫材料的質量，進而達到控制單體燃燒熱值，使倉內溫度達不到或在規定時間內達不到燃燒條件，滿足系統防火要求。

ARS保模板是以性價比優異的有機泡沫塑料為保溫層，A級無機保溫材料為分倉材料，聚合物砂漿為增強覆面材料，系統完成后六面分倉包覆，使系統達到A級防火。通過試驗及軟件計算優化組合成標準板型，為簡化計算，其熱工性能以標稱導熱或當量導熱系數表示。

2 ARS保模板原材料技術要求

ARS保模板原料主要包括有機保溫材料、無機保溫材料、界面砂漿、保溫砂漿、抗裂砂漿等。

2.1 有機保溫材料選用及性能要求

有機保溫材料可選用聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料和石墨聚苯乙烯泡沫塑料等，根據性價比合理選用，本次試制選用的是山西瑞豐保溫材料有限公司生產的擠塑聚苯板(XPS)，其性能和要求見表1,表2。

表1 XPS板性能

表2 XPS板燃燒性能

2.2 無機保溫材料選用及性能要求

分倉用A級保溫材料選用無機保溫材料更可控。本次選用山西晟泰源新型建材有限公司生產的憎水型巖棉條，其性能和要求見表3，表4。

表3 巖棉條性能

表4 巖棉條燃燒性能

2.3 界面砂漿、保溫砂漿、抗裂砂漿選用及性能要求

本次界面砂漿、保溫砂漿、抗裂砂漿均選用山西中色十二冶新材料有限公司自有產品，三種砂漿由水泥、石英砂、粉煤灰、膠粉、纖維素、減水劑、短纖維、淀粉醚、玻化微珠等原料按不同級配配制而成，其性能和要求見表5～表8。

表5 界面砂漿性能 MPa

表6 保溫砂漿性能

表7 保溫砂漿燃燒性能

表8 抗裂砂漿性能

3 ARS保模板生產工藝

ARS保模板生產工藝是在保模一體化板生產工藝的基礎上改進而來，將擠塑板、巖棉條裁切至需要規格；噴涂界面劑，增加芯材與砂漿之間粘結強度；將兩種不同保溫材料按布置圖碼排在墊板上；進行A面生產布漿(一漿一布)，經過24 h～48 h標準養護，達到生產強度要求后進入B面生產線，進行三漿兩布布漿作業，然后進入標養室，經過48 h～72 h標準養護達到強度要求后，進入產品后處理系統，進行裁切、打孔、打包作業，然后進入半成品庫進行自然養護，達到28 d養護齡期后，經實驗室檢驗合格轉入成品庫，成為產品進行銷售。具體生產工藝流程如圖1所示。

4 ARS保模板板型及結果

采用將70 mm厚擠塑板作為保溫芯板，用65 mm厚巖棉條做分倉條，分倉示意見圖2。試制定型產品經檢驗，結果見表9。

表9 ARS板性能

項目性能指標檢驗結果面密度/kg·m-2≤3030抗彎荷載/N≥2 0004 440抗沖擊性/J級1010吸水量/g·m-2≤1 000480垂直于板面方向的抗拉強度/MPa原強度≥0.10 0.18耐水強度≥0.100.12耐凍融強度≥0.100.11熱阻/(m2·K)·W-1≥1.871.92

5 結果及討論

通過本次產品試制及檢驗證明，ARS保模板通過生產設備工藝改進，具備了大規模生產的條件，解決了引言中提到的目前外墻保溫幾種工程做法的劣勢，在施工場地儲存堆放及施工過程中滿足防火要求，形成的復合保溫系統達到A級防火要求，同時滿足建筑熱工、結構安全及使用年限等其他性能要求，配套的其他材料經過優化配置，技術集成可以滿足不斷提高的建筑節能標準對墻體保溫的需求，不需要無節制地提高有機泡沫塑料保溫材料的阻燃等級或對其改性，最終降低單位成本造價，具有較好的市場前景。