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1、国外保温材料发展简史特约记者：杨丽 国外普通重视保温材料的生产和建筑的保温工程，力求大幅度减少能源的消耗量，从而减少环境污染和温室效应。在工业中采用良好的保温材料，有助于降低产品能耗，降低生产成本，具有很大的社会效益。国外保温材料工业已经有很长的历史，建筑节能用保温材料占绝大多数，如美国从1987年以来建筑保温材料占所有保温材料的81%左右，瑞典及芬兰等西欧国家80%以上的岩棉制品用于建筑节能。矿物棉 国际上矿物棉制品的发展迄今以有160多年的历史了。1840年，英国首先发现熔化的矿渣喷吹后可以形成纤维，并开始生产矿渣棉。1880年，通过对矿渣棉性质和用途的研究，德国和美国开始生产矿渣棉，尔后
2、在其它国家相继使用和生产。1930年-1950年，开始了矿物棉大规模的生产和应用。 1980年至今，国际上矿物棉制品的产量处于比较平稳的阶段，因为其它的保湿材料如玻璃棉、泡抹塑料的发展加快，而主要矿物棉的生产国家的发展速度放慢。虽然矿物棉产量增幅不大，但在生产规模、技术及深加工方面有了很大的发展。玻璃棉 国外玻璃棉产量约在200万吨左右，主要生产国是美国、法国和日本。玻璃棉制品品种较多，主要有玻璃棉毡、玻璃棉板、玻璃棉带、玻璃毯和玻璃棉保温管。玻璃棉制品主要用于建筑业，在建筑上的用量占玻璃棉产量的80%以上，在日本甚至达到了90%。 自19世纪90年代开始，美国就以玻璃制取玻璃纤维，20世纪3
3、0年代开始用机械方法制造玻璃纤维。当时有棒拉法、平吹法等，纤维直径比较粗，达25Um以上。第一次世界大战期间，德国由于进口石棉来源断绝，就大力研制玻璃棉作为替代品。由于它隔热、隔音的优异性能，一经问世，各国便争相研制。因棒拉法生产量低，不能满足需要，因此，新的工艺方法便应运而生。 40年代美国欧文斯-康宁公司研制成功火焰喷吹法工艺，并于1949年获得了专利权，可生产棉纤维直径为3-5um，甚至更细的超累棉、造纸棉。1956年，法国圣哥本公司，研制成功离心喷吹法（即TEL法），并向十几个国家出售专利。膨胀珍珠岩 自1940年美国开始大量生产和庆用膨胀珍珠岩，并逐步推广到农业、工业过滤剂、冶金等其
4、它行业，时至今日，膨胀珍珠岩虽应用范围很广，但其产品仍绝大部分 应用在建筑业，其用量约占世界膨胀珍珠岩总产量的60%以上。 在国外，膨胀珍珠岩及其制品的应用范围仍在继续扩大，其用途已知的就有160多种，在建筑业中，珍珠岩在保温作用方面是用量最大的，它主要是用在高层建筑中作夹层墙板、屋面板、楼板，也用作耐火保温层。以珍珠岩混凝土作中间层、金属薄板作面层的经济夹层墙板在美国获得了广泛的应用。珍珠岩混凝土还广泛用于屋顶结构中都采用了这种隔热材料。德国在建筑业中，广泛采用膨胀珍珠岩作散铺隔热、隔音层，作隔热和耐炎抹灰砂浆的集料，应用于调制快硬砌筑砂浆。此外，采用沥青珍珠岩板作屋面保温层，可以与泡抹玻璃
5、相媲美。硅酸钙绝热制品 本世纪40年代，硅酸钙绝热制品首先在美国问世，硅酸钙绝热制品在众多的保温材料中具有在中高温范围内的抗压强度高，导热系数小，施工方便，可反复使用等优点，所以硅酸钙行业发展迅速。 1952年开始用湿法生产硅酸钙隔热制品，其密度降为230 kg/m3 左右。到70年代初，日本生产耐温650C的硅酸钙制品的厂家有：韩日石棉公司、日本石棉公司、大阪包装公司、神鸟化学公司等，其中3家还生产了耐温1000C的产品。 到80年代，日本三菱化工公司进一步用动态法工艺生产了密度为100kg/m3 的无石棉微孔硅酸钙产品，并以专利卖给了美国的琼斯-曼维尔公司。国外保温材料发展趋势 现有保温材
6、料产品性能的提高、生产技术的改进和生产成本的降低 针对各种保温材料生产和使用中的问题加以改进和提高，如聚氨酯泡沫塑料向无氟里昂发光及提高阻燃性方向发展；硅酸钙保温材料向超轻质全憎水方向发展；以及提高各种保温材料使用寿命，从而节约原材料及生产的能源。研制多功能复合保温材料，提高产品的保温效率和扩大产品的应用面。目前使用的保温材料在应用上都存在着不同程度的缺陷：硅酸钙在含湿气状态下，易存在腐蚀性的氧化钙，玻璃纤维易吸收水分，不适于用于低温环境，也不适于用于540以上的温度；矿物棉同样存在吸水性，不宜用于低温环境，只用于不存在水分的高温环境下；聚氨酯泡沫与聚苯乙烯泡沫不宜用于高温下，而且易燃、收缩、
7、产生毒气；泡沫玻璃由于对热冲击敏感，不宜用于温度急剧变化的状态下，所以为了克服保温隔热材料的不足，各国纷纷研制轻质多功能复合保温材料。强调保温材料工业的环保性，发展“绿色”保温材料制品 国外非常重视保温材料工业的环保问题，从原材料准备（开采或运输）、产品生产及使用，以及日后的处理问题，都要求最大限度地节约资源和减少对环境的危害。 保温材料工业是国外资源重新回收利用的一个很成功的典型，它节约了自然资源，降低了废弃物流对环境的压力，同时在生产过程中消耗较少的能量。例如美国就十鼓励在保温材料工业中大量使用可再回收利用的原料，美国环境保护总局（EPA）规定了如果想要获得超过10000美元联邦基金的资助
8、，建筑工程中选用保温材料所含最低回收利用成分必须达到规定标准。 此外，国外还十分重视保温材料在生产和使用中环保问题。便如在泡沫保温材料工业生产中，积极寻找氟里昂（CFC类）发泡剂的替代产品，生产不含氟里昂的泡沫保温材料。建筑也要穿穿棉衣衣: 哪种保保温材料料好 随随着工业业化的发发展和人人口的急急剧增加加，环保保和节能能已经成成为全社社会共同同关注的的问题。发发展日益益加快的的现代保保温材料料以其良良好的保保温节能能性能，适适应了这这一形势势发展的的需要。十十分可喜喜的是现现代保温温材料不不断推陈陈出新，并并掀起了了推广热热潮，在在石油、化化工、冶冶炼、电电力部门门的设备备、管道道以及工工业和
9、民民用建筑筑方面得得到了广广泛的应应用。 目目前，我我国使用用的保温温材料主主要包括括以下几几种：泡沫沫型保温温材料 泡沫型型保温材材料主要要包括两两大类，聚聚合物发发泡型保保温材料料和泡沫沫石棉保保温材料料。聚合合物发泡泡型保温温材料具具有吸收收率小，保保温效果果稳定，导导热系数数低，在在施工中中没有粉粉尘飞扬扬，易于于施工等等优点，正正处于推推广应用用时期。泡泡沫石棉棉保温材材料也具具有密度度小、保保温性能能好和施施工方便便等特点点，推广广发展较较为稳定定，应用用效果也也较好，但但由于存存在一定定的缺陷陷，限制制了进一一步的推推广使用用。这些些缺陷主主要表现现在泡沫沫棉容易易受潮，浸浸于水
10、中中易溶解解；弹性性恢复系系数小；不能接接触火焰焰和在穿穿墙管部部位使用用等。复合合硅酸盐盐保温材材料 复复合硅酸酸盐保温温材料可可塑性强强、导热热系数低低、耐高高温、浆浆料干燥燥收缩率率小等特特点。主主要种类类有硅酸酸镁、硅硅镁铝、稀稀土复合合保温材材料等。而而近年出出现的海海泡石保保温隔热热材料作作为复合合硅酸盐盐保温材材料中的的佼佼者者，由于于其良好好的保温温隔热性性能和应应用效果果，已经经引起了了建筑界界的高度度重视，显显示了强强大的市市场竞争争力和广广阔的市市场前景景。海泡泡石保温温隔热材材料是以以特种非非金属矿矿物质海泡泡石为主主要原料料，辅以以多种变变质矿物物原料、添添加助剂剂，
11、采用用新工艺艺经发泡泡复合而而成。该该材料无无毒、无无味，为为灰白色色静电无无机膏体体，干燥燥成型后后为灰白白色封闭闭网状结结构物。其其显著特特点是导导热系数数小，温温度使用用范围广广，抗老老化、耐耐酸碱，轻轻质、隔隔音、阻阻燃，施施工简便便，综合合造价低低等。主主要用于于常温下下建筑屋屋面、墙墙面、室室内顶棚棚的保温温隔热以以及石油油、化工工、电力力、冶炼炼、交通通、轻工工和国防防工业等等部门的的热力设设备和管管道的保保温隔热热和烟囱囱内壁、炉炉窑外壳壳的保温温(冷)工程。这这种保温温隔热材材料将以以其独特特的性能能开创保保温隔热热节能的的新局面面。硅酸钙钙绝热制制品保温温材料 硅酸钙钙绝热
12、制制品保温温材料在在80年年代曾被被公认为为块状硬硬质保温温材料中中最好的的一种，其其特点是是密度小小、耐热热度高，导导热系数数低，抗抗折、抗抗压强度度较高，收收缩率小小。但进进入900年代以以来，其其推广使使用出现现了低潮潮，主要要原因表表现在990年代代初许多多厂家采采用纸浆浆纤维，这这样解决决了无石石棉问题题，但由由于纸浆浆纤维不不耐高温温，由此此影响了了保温材材料的耐耐高温性性和增加加了破碎碎率；虽虽然这种种保温材材料在低低温部位位使用，性性能不受受影响，但但并不经经济。纤维维质保温温材料 纤维质质保温材材料在880年代代初市场场上占有有较大的的份额，是是因为其其优异的的防火性性能和保
13、保温性能能，主要要适用于于建筑墙墙体和屋屋面的保保温。但但由于投投资大，所所以生产产厂家不不多，限限制了它它的推广广使用，因因而现阶阶段市场场占有率率较低 建筑节能保保温隔热热材料及及其应用用建议Insullatiing Matteriialss off Ennerggy EEffiicieencyy annd AAppllicaatioon iin BBuilldinngs随着我国建建筑节能能工作的的纵深发发展，不不断涌现现众多品品种的保保温隔热热材料，由由于其节节能保温温性能等等原因，一一些保温温隔热材材料逐渐渐被市场场淘汰。选选择适合合的保温温隔热材材料不仅仅能达到到节能保保温的目目的，
14、还还能延长长建筑物物的寿命命，反之之影响甚甚至缩短短建筑物物的寿命命。根据保温隔隔热材料料在围护护结构的的使用部部位不同同，分为为内墙保保温隔热热材料和和外墙保保温隔热热材料；根据节节能保温温材料的的状态不不同分为为板材（固固体）保保温隔热热材料和和浆体保保温隔热热材料，本本文着重重阐述后后者的性性能、特特点和应应用。一、板材保保温隔热热材料广义的讲，板板材保温温隔热材材料，使使用的地地区和范范围比较较广，可可以在外外墙外保保温工程程中使用用，也可可以在外外墙内保保温工程程中使用用。板材材保温隔隔热材料料的保温温主体可可以是发发泡型聚聚苯乙烯烯板，挤挤出型聚聚苯乙烯烯板，岩岩棉板，玻玻璃棉板板
15、等不同同材料。板板材保温温隔热材材料又可可分为单单一保温温隔热材材料和系系统保温温隔热材材料，在在应用过过程中应应注意以以下问题题：（一） 单一一保温隔隔热材料料，是保保温工程程应用的的主体，在在使用过过程中需需要其它它材料的的配合。如如：发泡泡型聚苯苯乙烯板板，挤出出型聚苯苯乙烯板板，岩棉棉板，玻玻璃棉板板等，在在使用前前要测试试以下检检测内容容：1、 导导热系数数（W/mK ）：这一技技术指标标是关系系工程保保温效果果的关键键指标，一一般而言言，实验验室的测测试是在在板材烘烘干至恒恒重时测测试的，而而材料的的应用是是在空气气中含有有一定湿湿度的条条件下使使用的，因因此，使使用时要要乘以一一
16、定的系系数；或或者，直直接将材材料调整整到使用用环境条条件下测测试。2、 表表观密度度（Kgg/m33）：材材料的表表观密度度在一定定程度上上影响其其导热系系数，表表观密度度不合格格的材料料将直接接导致其其物理性性能下降降，如强强度，尺尺寸稳定定性等。3、 压压缩强度度（MPPa）：指试件件在100%变形形下的压压缩应力力。它关关系到该该面层系系统的耐耐久性和和耐冲击击性。4、 尺尺寸变化化率（mmm）：尺寸变变化率大大的材料料将导致致该系统统面层的的开裂。5、 水水蒸气透透系数ng/ (PPam s):该性性能决定定了对水水蒸气透透过的性性能，在在一定程程度上决决定了墙墙面的结结露与否否。6
17、、 氧氧指数：需阻燃燃型，否否则防火火不能达达标。下面是一些些保温板板必备的的物理性性能。岩棉板 矿矿物棉板板的物理理性能指指标 GBB/T1118335-119988 密度Kg/m3 密度极限偏偏差，% 导热系数（W/mK） （平均温度度70+5,-2） 有机物含量量， % 不然性最高最使用用温度612000 1150.04444.0不然600对于防水制制品,其质量量吸水率率5%,增水率率98% 隔热热用聚苯苯乙烯泡泡沫塑料料 GGB1008011-899 项 目单 位 性能能指标表观密度kg/m3315.0020.0030.00压缩强度kPa60100150 导热系系数W/(mK)0.04
18、410.04410.044170 448h 尺寸变化率率%555水蒸气透湿湿系数ng/ (Pam s)9.54.54.5吸水率%(v/vv)642氧指数%303030（二） 系统统保温材材料系统保温材材料是指指将单一一保温材材料与其其它辅助助材料复复合而成成为一个个系统，称称为系统统保温材材料。现现有的系系统保温温材料有有如下几几种：1、 外外墙外保保温系统统：发泡泡型聚苯苯乙烯板板（或挤挤出型聚聚苯乙烯烯板）+耐碱玻玻纤网布布+含有胶胶粘剂的的聚合物物砂浆，如如专威特特外墙外外保温系系统，北北京中建建院外墙墙外保温温系统，Preswitt保温系统等； 外保温系系统需测测试的项项目：A、 传热
19、热系数：系统保温材材料与主主体结构构复合后后的保温温效果受受施工质质量和环环境温湿湿度的影影响而有有所改变变，因此此要实地地现场测测试，掌掌握其实实际效果果。根据据建设部部民用用建筑节节能热工工设计规规范JJGJ 26-95和和各地细细则要要求为指指标，不不得低于于其限值值；B、 防水水性、耐耐冻融、耐耐候性、耐耐冲击、抗抗风压：做为外外墙外保保温，其其饰面直直接与外外界环境境接触必必须抵抗抗雨水、冻冻融、冲冲击和强强风等不不良因素素的侵袭袭, 因此此在使用用前应测测试如下下内容。 外外保温系系统应测测试项目目性能指指标 项 目条件 性能能指标防水性20cm22的涂层层试块浸浸在水中中整个表面
20、全全部湿透透的时间间2h耐冻融10个循环环无裂缝、无无剥离耐候性500 hh无明显变化化 抗风压压5000 Pa无裂缝耐冲击10J无任何破坏坏未开裂未穿孔与外保温系系统配套套的耐碱碱玻纤网网布的抗抗拉强度度应大于于2000N/ccm,耐耐碱后的的剩余抗抗拉强度度应不小小于1550N/ccm ；胶粘剂剂的7天天的抗拉拉粘结强强度应大大于1 Mpaa,耐水水、耐冻冻融后抗抗拉粘结结强度应应大于00.9MMpa。2、内保温温系统：有发炮炮型聚苯苯乙烯板板（或挤挤出型聚聚苯乙烯烯板）+纸面石石膏板；GRCC保温板板（发炮炮型聚苯苯乙烯板板与水泥泥砂浆复复合）；岩棉夹夹心保温温板；增增强水泥泥聚苯保保温
21、板等等。内保温需测测试的内内容：传传热系数数、水蒸蒸气透湿湿系数、吸吸水率、收收缩率、氧氧指数，原原因同上上。 饰饰面抹灰灰层物理理性能 项 目单 位性能指标水蒸气渗透透阻Pam22 h/gg30000含水率%51015收缩率%0.088 氧指数%30二、浆体体保温材材料浆体保温材材料目前前主要用用于外墙墙内保温温，也可可用于隔隔墙和分分户墙的的保温隔隔热，如如性能允允许还可可用于外外墙外保保温。浆浆体材料料有二种种类型，一一种是以以胶凝材材料为主主的固化化型，一一种是以以水分蒸蒸发为主主的干燥燥型。其其主要成成分是由由海泡石石（聚苯苯粒）、矿矿物纤维维、硅酸酸盐为主主的的多多种材料料，经过过
22、一定的的生产工工艺复合合而成的的轻质保保温材料料。它的的产品有有粉状和和膏状（浆浆体状）两两种类型型，但使使用时均均以浆体体抹在基基层上。使使用时注注意以下下检测数数据：（一） 用于于内保温温和隔墙墙：导热热系数、表表观密度度、体积积收缩率率、粘结结强度、软软化系数数、石棉棉含量、水水蒸气透透湿系数数、吸水水率、氧氧指数等等。 项 目单 位 性能指标标表观密度kg/m33300粘结强度kPa50 导热系数数W/mKK0.077体积收缩率率%18软化系数-0.5水蒸气透湿湿系数ng/ (Pam s)9.5吸水率%(v/vv)6防火性能等级B1石棉含量%0（三） 用于于外保温温应考率率材料的的导热
23、系系数、表表观密度度、体积积收缩率率、粘结结强度、憎憎水率、石石棉含量量、软化化系数、吸吸水率、防防火性能能等，同同时还应应考率系系统的保保温隔热热性。 项 目单 位 性能能指标表观密度kg/m33300粘结强度Mpa1.0 导热系系数W/mKK0.077体积收缩率率%0.077软化系数-0.8 吸水率%(v/v)6(vv/v) 20(gg/g)防火性能等级B1石棉含量%0 无论是是板材保保温隔热热材料还还是浆体体保温隔隔热材料料各有其其特点，只只要适应应其特点点，才能能最大限限度的发发挥其优优势，对对建筑节节能起到到事半功功倍的作作用。 参考文件：1.UUEAttc-聚聚苯板复复合外墙墙外保温温鉴定指指南 22.外外墙外保保温施工工技术规规程DDBJ/T 001-338-998 33.外外墙内保保温施工工技术规规程DDBJ 01-1720-94 44.北北京市采采暖居住住建筑使使用浆体体保温材材料暂行行规定京京建材199992285号号