泡沫玻璃及其应用

Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ＆Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　Ｇｌａｓｓ　Ｎｏ　７　２０１５　泡沫玻璃及其应用　广东省江门粤会化工材料公司　邓桂芳　泡沫玻璃是一种性能优越的绝热（保冷）、吸声、　防潮、防火的轻质高强建筑材料和功能材料，又称　为多孑Ｌ玻璃，其内部充满无数开口或闭口的小气　孑Ｌ，气孔体积占总体积的８０％～９０％，孔径大小为　０．５～５ｒａｍ，也有的小到几微米。泡沫玻璃的主要原　料通常是碎玻璃，可使用酸性火山熔岩类物质，如火　山灰、浮石、珍珠岩、黑曜岩、高炉矿渣等。目前，泡　沫玻璃在国内应用量很少，是一种新型的材料，可以　作为建筑围护结构的保温隔热材料或深冷绝热工程。　泡沫玻璃属于Ａ级不燃材料。生产泡沫玻璃的原材　料价格低廉、资源丰富，当前建筑工程对这类新材料　的需求又相当迫切，其开发应用前景可观。　１泡沫玻璃性能与结构特点　泡沫玻璃是由碎玻璃、发泡剂、改性添加剂和发　泡促进剂等，经过细粉碎和均匀混合后，再经过高温　熔化、发泡、退火而制成的无机非金属玻璃材料。它　是由大量直径为１—２ｒａｍ的均匀气泡结构组成。其中　吸声泡沫玻璃为５０％以上开孔气泡，绝热泡沫玻璃　为７５％以上闭孑Ｌ气泡，制品密度为１６０—２２０ｋ￣ｍ　，可　根据使用要求，通过生产技术参数的变更进行调整。　泡沫玻璃密度≤１８０ｋｇ／ｍ　，抗压强度Ｉ＞０．６０ＭＰａ，　抗折强度＞１０．６０ＭＰａ，体积吸水率≤０．５％，导热系数　≤０．０６０Ｗ／ｍ・Ｋ；粘结剂、抹面胶浆与泡沫玻璃板拉　伸粘结强度≥０．２０ＭＰａ，并且应为泡沫玻璃板板破坏；　玻纤网耐碱断裂强力￣＞７５０Ｎ／５０ｍｍ，耐碱断裂强力保　留率≥５Ｏ％；系统耐候性符合标准规定。适用于夏热　冬冷和夏热冬暖地区民用和工业建筑保温节能工程，　特别适用于保温系统中作防火隔离带。　泡沫玻璃的性能优势：属无机非金属材料，可以　通过改变配方和发泡工艺，调节容重、开口气孔率和　闭口气孔率以及其他性能。与建筑物同寿命，导热系　数为０．０５８，透湿系数接近为零。使用中不产生任何　有毒气体，是对人体完全无害的防火建筑材料，国家　防火标准确认为“Ａ级防火建筑材料”；机械强度高，　一３０一　易切割加工，可使用普通木工锯现场按需切割；性能　稳定，膨胀收缩率接近水泥和钢铁，非常适合水泥及　彩钢建筑物的保温；耐化学腐蚀（氢氟酸除外），不含　任何纤维织物、ＣＦＣ、ＨＣＦＣ，是完全环保的无机材料；　高抗压强度，既是保冷材料又是保温材料，能承受屋　顶停车场、大厦、航空航站楼及冷库等建筑物屋顶及　地面荷载；不霉变，防止啮齿类动物、昆虫、细菌的生　物破坏；受温度变化影响最小的保温材料之一，能适　应深冷到较高温度范围（一２００℃～＋４５０￣）；长年使用　不会变质，可提高墙体基底和饰面层的抗裂性能；保　温效果好，厚２６ｍｍ的泡沫玻璃隔热保温砖相当于　２５０ｍｍ砖墙的保温效果。　泡沫玻璃在使用过程中以其优良的抗压性能而　著称，泡沫玻璃较其他材料更能经受住外部环境的侵　蚀和负荷。优良的抗压性能使泡沫玻璃成为地下管　道和槽罐地基最理想的建筑材料。泡沫玻璃具有很　好的绝热不透湿性，导热率长期稳定，不因环境影响　而发生变化，绝热性能良好。在建筑施工中泡沫玻璃　不会自燃也不会被烧毁，是优良的防火材料。泡沫玻　璃的工作温度范围为一２００℃　４３０￣Ｃ、膨胀系数较小　而且可逆，因此材料性能长期不变，不易脆化，稳定　性好。另外，泡沫玻璃粉和碎料还可以作为装饰轻　昆　凝土的填充料及其它用途。　泡沫玻璃板作为保温隔热材料，一是安全可靠。　泡沫玻璃外墙外保温系统构造简单，自重轻。粘结、　罩面采用聚合物水泥砂浆，耐候性好与墙面粘结牢　固，整体性能良好，能有效地避免保温层下坠掉落的　风险；二是节能效果永久。泡沫玻璃系无机材料，闭　孔、重量轻不老化且保温陛能不会因任何外界因素的　影响而下降；三是抗渗能力强。泡沫玻璃自身闭孑Ｌ、　不吸水，且罩面层抹聚合物水泥砂浆也有很强的防水　性能，所以该系统既保温隔热，又解决了墙面的防水　渗漏；四是抗冲击性好。外墙保温隔热泡沫玻璃强度　较高（Ｉ＞０．５ＭＰａ），且罩面聚合物水泥砂浆（网格布）具　建筑玻璃与工业玻璃２０１５，№７　有较大抗冲击强度；五是施工简单无污染。聚合物水　泥砂浆（或相应干粉砂浆）配方简单。采用传统手工　抹压、粘贴泡沫玻璃。系统所用材料均无毒无害、无　白色污染，纯属绿色环保产品。　护强化保温系统的牢固性，防止渗水等。泡沫玻璃作　为墙体保温材料，可以有效减小墙体厚度，减轻建筑　结构重量，扩大使用面积。泡沫玻璃外墙保温构造可　和其它有机材料作保温层的外墙外保温构造组合，作　为防止外墙延烧的防火隔离带。　泡沫玻璃这种新型保温材料集保温、绝热、吸音、　２泡沫玻璃的使用范围及应用领域　根据泡沫玻璃的各种性能，它可以作为隔热材料　应用于建筑工程的各个部门，也用于造船、化工、低　温及高温技术。泡沫玻璃产品广泛应用于建筑、石化、　防火等诸多性能于一体，成为现代建筑应用最理想的　绿色保温材料，而且其与建筑同寿命，可灵活运用于　各种环境、各式建筑、建筑节能应用领域。泡沫玻璃　发电、交通、水利、航天、造船等领域。白色和彩色玻　璃还被用做吸音和装饰材料使用。生产中的废料——　泡沫玻璃粉和碎料还可以作为装饰轻混凝土的填充　料及其它用途。根据用途的不同，采用相应的工艺生　产的泡沫玻璃产品可分为四大类，即绝热泡沫玻璃、　吸音装饰泡沫玻璃、饰面泡沫玻璃和粒状泡沫玻璃。　泡沫玻璃外墙外保温体系的基本构造层次由内到外　应为：粘结层、泡沫玻璃保温层、护面层、饰面层，其　中抹灰层主要用于墙体基层的找平，能够保证泡沫玻　璃牢固的粘贴在墙体上，护面层主要是为了保护强化　保温系统的牢固性，防止渗水等。　泡沫玻璃是一种高级的绝热保温材料。它的特　点是表面密度很小、强度很高、导热系数低、热阻大、　抗冻融性好、吸水率低、不燃烧、吸声、耐腐蚀和可加　工性能好，不仅广泛应用于石油、化工、冷藏、国防等　领域，而且也是环保节能的新型建筑、装饰材料。虽　然目前其他新型隔热材料层出不穷，但是泡沫玻璃以　其永久性、安全性、高可靠性，在低热绝缘、防潮工程、　吸声等领域占据着越来越重要的地位。　泡沫玻璃用于建筑屋面保温，泡沫玻璃用于建筑　屋面保温结构形式主要有三种形式：正置屋面、倒置　屋面、倾斜屋面。倒置屋面可以用于绿化，种植花草；　或者作屋顶运动场和其他使用屋面。泡沫玻璃与其　他无机材料易于结合，容易施工，防水防火保温效果　较佳。　泡沫玻璃用于外墙保温。泡沫玻璃以其硅酸盐　材料和独立的封闭微小气孔汇集了不透气、不燃烧、　防啮防蛀、耐酸耐碱（氢氟酸除外）、无毒、无放射性、　化学性能稳定、易加工而且不变形等特点，使用寿命　等同于建筑物使用寿命，是一个既安全可靠又经久耐　用的建筑节能环保材料。泡沫玻璃保温板应用于外　墙外保温体系保温防火性能好。其基本构造层次，由　内到外应为：粘结层、泡沫玻璃保温层、护面层、饰面　层。其中抹灰层主要用于墙体基层的找平，能够保证　泡沫玻璃牢固地粘贴在墙体上，护面层主要是为了保　保温板可全面用于建筑墙体保温、屋面保温、地面保　温。　３泡沫玻璃外墙外保温系统构造及建筑应用　推进泡沫玻璃的使用，对于改善人们的工作、居　住环境条件，节约能源所起的作用既直接又实际。建　筑保温隔热工程中，保温材料吸水率高、耐久性差一　直是两大难题，它大大地降低材料的保温Ｉ！生能，影响　保温隔热的效果，增加空调系统的能量消耗。而且吸　水后，保温层变成了蓄水层，会使防水层起鼓破坏，　造成渗漏，在雨后很长一段时间内仍旧漏水。在外墙　构造中由于保温隔热的需要，需要将墙体加厚以满足　使用功能要求。目前，没有保温材料能取代，只能采　用外贴保温材料进行保温隔热，泡沫玻璃是最理想的　保温材料，用于屋面、外墙都是一种优良的保温隔热　材料。　建筑用绝热泡沫玻璃应用于建筑的墙体、屋面和　其它建筑构件的绝热，一般制成长２００～１０００ｍｍ，宽　２００　５００ｍｍ，厚１００ｍｍ、１２０ｍｍ和１４０ｍｍ的板材或　砌块，制品密度一般为１５０～２５０ｋ￣ｍ　。高密度（２５０　～３５０ｋ￣ｍ　）的建筑用绝热泡沫玻璃具有较高的强度　指标，可用于建筑物的非承重围护结构。建筑墙体保　温主要有胶粉聚苯颗粒保温浆料、泡沫塑料、沉降法　岩棉板、膨胀珍珠岩制品、膨胀蛭石制品等，上述保　温材料的热工性能均较好，相比较于泡沫玻璃，也具　有一些缺点，如：沉降法岩棉吸水率很大，尽管干燥　情况下其导热系数很小，但一旦吸水后，其导热系数　就会急剧增大，而且由于岩棉内部吸水，长时期不易　蒸发，对建筑物的保温、隔热起负面作用；膨胀珍珠　岩制品、膨胀蛭石制品的吸水率也都很大。　据相关数据表明，若一个保温材料吸收４％的水　分，它将失去７０％的保温效果；泡沫塑料包括聚苯板、　聚氨酯板、聚乙烯板等，尽管其热工性能比泡沫玻璃　好，但其线膨胀系数比水泥或钢铁大得多（聚苯板和　（下转第２６页）　一３１—