建筑节能用泡沫玻璃制品性能及相关试验方法的介绍

建筑 节 能用泡 沫玻璃 制 品 性 能及相 关 试验 方法 的介 绍
上海市建筑科 学研 究院（ 团） 限公 司 集 有 徐 颖 张洁 潘 晓莹
摘
要 ： 沫玻璃绝 热材料 不仅 燃烧性能能够达到 Ａ 级 ， 泡 １ 而且具有较低 的导热 系数 、 好的力 较
争 陛能， 吸水率低 、 热稳定性好、 冻融性 能好等特点 ， 一种新型 的建筑保温材料 。目前 已逐步 抗 是 应用 于建筑节能领域。因此需要 了解和 掌握建筑 节能用泡 沫玻璃制品的性能以及评价这些性能
不燃 的保 温材 料 可用 于防火 隔离带 。 应选用 易燃 、 不 或 燃烧 过程 中产 生有毒 物质 的保 温材 料 。
（） ６ 具有 一定 的使 用年 限 保 温 材料 的使 用年 限应 与 被保 温 隔热 的主体 的
对 于建筑 保温 材料 而 言 ，尺寸稳 定 性也 是一 个 非 常重要 的性 能 ，其 直接 反映 了材 料在 一定 温 度和
应 不 大于 ０１ （ Ｋ 。 ． Ｗ／ ｍ・ ）
（） ２具有 防水作用
一一一一一一一 一 一一 一一一一 一 一一 一一一 一 一 一一一 一 一一 一 一
当保 温材 料 吸水 受潮 后 ，其保 温性 能会 显著 下
上一 节论 述 了建 筑节 能用保 温 材料 应满 足 的基
３ 建筑 节能 用泡 沫玻璃 的 性能
以及 良好的防潮 、防火和防腐性使其 的用量逐年上
升。
近 年来 ， 随着 国 内建筑 节 能技 术 的不 断发 展 ， 泡 沫玻 璃 材料 在建 筑 节 能 和防火 领 域得 到 了普遍 的认
可和 应用 ， 为一 种新 型 的建筑 保温 材料 。 值得 注 成 但 意 的是 ，每 个领 域 对产 品性 能 的要 求 都有 其共 性 和 特 性 的方 面 。 目前 国内对工 业 用泡 沫 玻璃 材料 的性 能 有一 套 比较完 整 的试 验方 法 ，而 对建 筑 节能 用 泡 沫 玻璃 制 品性 能 的认 识 相对 较 薄弱 。若 设计 时对 泡 沫玻 璃 性 能 没有 充分 的掌握 ，将 会 给建 筑 物 的安全 使 用带 来 隐患 。为 了能使 泡 沫玻 璃材 料 更好 地 应用 于建 筑 节 能 中 ，就需 要 了解 其性 能并 且 制定 出相关
３ ８Ｋ（ ５℃ ） ０ ３
２ ８Ｋ（ ５ ℃ ） ７ ２ ２ ３Ｋ（ ０ ℃ ） １ 一４
≤
≤ ≤ ００ ７ ．０
０５ ．
００ ． ５
（） ３ 垂直 于板 面方 向抗拉 强度
当泡沫 玻璃 制 品应 用外墙 保 温 时 ，通 常 采用 点 粘 法 或条粘 法使 其 与基 层墙 体粘 合 。粘结 程 度是 否 牢固， 一方 面取 决 于胶粘 剂 的性 能 ， 另一方 面 也要 求 泡沫玻 璃制 品在垂 直于 板 面的方 向具 有 一定 的抗 拉 强度 。 Ｅ ３６－ ２０ 标 准 中规定 泡沫 玻璃 制 品 在 Ｎ１ １７ ０ １
脱 模后 的毛坯 置 于退火 窑 中进 行退 火 。这种 生产 工
艺 的优 点 为发 泡 和退 火 是 两个 相 对 独 立 的 过程 ， 互
时具有防潮 、 防火 、 抗冻、 防腐等作用 ， 以及较好的热 稳定 性 。
我 国研 制 泡 沫玻 璃 始 于 ２ 纪 ５ 代 初 ， ０世 ０年 迄 今 已有 ６ Ｏ多年 的历 史 。一 直 以来 ， 沫玻 璃材 料 广 泡 泛应 用于 石 油 、 工 等部 门的基 础设 施 设备 的保 冷 ， 化 特 别是 近 几 年石 化 部 门新建 、扩建 的 乙烯装 置 的保 温 工程 ， 采 用 了泡 沫玻 璃制 品作为 深 冷保 冷材 料 ， 都 泡 沫玻 璃 在低 温 优越 的保 温 效果 ，较 强 的机 械性 能
００ ４ ．５
００ ２ ．５ ０Ｏ ２ ．４
００ ４ ．６
００６ ． ２ ００５ ． ２
垂 直 于板 面 方 向的抗 拉强 度应 至少 为 ０１ ａ ． ＭＰ 。 ０
（ ） 水 量 ４吸
品厚 度 ， 件 数量 为 ３块 。简单 介 绍 一下 试 验过 程 ： 试 首先 ， 用游 标 卡尺 分别 测量 试件 长度 、 宽度 和厚度 三 个 方 向上 的初 始尺 寸 ； 其次 ， 试 件放 入表 ２所规 定 将 的试 验 条件 中 ； 三 ， 件 放 置 至规 定 时 间后 ， 试 第 试 从 验 设备 中取 出试 件 ， 游标 卡尺 测 量试 件 长度 、 度 用 宽
的 相 关试 验 方 法 。 关键词： 泡沫 玻 璃 建 筑 节 能 性 能 试 验 方 法
１ 概 述
２ 泡沫 玻璃 生产 工艺
泡沫玻璃是一种 以磨细玻璃粉 为主要原料 ， 通 过 添加 发 泡 剂和 改性 剂 ，经 过 高温 烧熔 发 泡 和退火 冷却加工处理后制得 的具有均匀的独立封闭气孔结 构 的无 机材 料 。 这种 材料 绝热 性 能好 ， 特别 在低 温状
降， 并且力学性能也会降低 ， 从而影响建筑节能效果
和 建筑 物 的安 全性 。 因此 ， 于建筑 节能 的保 温材料 用 应 具有 较低 的 吸水 率 。
（） ３ 具有 一定 的强 度
本要 求 ， 当泡 沫玻 璃制 品应 用 于建筑 节 能时 ， 性能 其
也应满足建筑保温材料的基本要求 。从表 １ 泡沫玻 璃 制 品的性 能 中可 以得知 ， 具有 较低 的导 热 系数 、 其
湿度 条件 下 ， 长度 、 度 和厚度 三个 方 向 的线性 变化 宽
正常维修期基本详适应。目前外墙保温技术规程中
规定外 墙保 温工 程 的使用 年 限一般 应不少 于 ２ 。 ５年 ３ ． 筑节 能用 泡沫 玻璃绝 热制 品的性能 要求 ２建
目前 ，泡 沫 玻 璃 制 品 的产 品标 准 为 Ｊ ／ ４ — ＣＴ６ ７
和 厚度 方 向上 的尺 寸 。样 品 的尺 寸稳 定性 以每块 试
要 包括 ：
保 温材 料 与墙 体 复 合 后 需要 承 受 一 定 的荷 载 ， 或承 受设 备压 力 或外界 的冲击 力 ，因此 需要 保 温材 料 的强度 必须 保证建 筑上 的最低 强 度要求 。 （） ４ 具有 良好 的尺寸 稳定性 南 方 的夏季 阳光 照射 在 建筑 物外 墙上 使得 建筑
１０ ６
Ｏ４ ． Ｏ４ ．
（ ０±２ ７ ）℃ ， 相对湿度 （０± ） 大于 ０５ ，厚度 方 向尺寸 变 ９ ５ ％ ．％ 条件下放置 ４ ８ ｈ 化不大于 １ ％。 ． Ｏ
体积 吸水率 ， ％
透湿 系数 ，ｇ（ａ ．） ｎ／ ．ｉ Ｐ Ｓｎ 导 热 系数 ， （ Ｋ ｗ／ ｍ・ ） 平 均 温度
较好 的力 学性 能 以及较低 的吸水 率 。这些 特 点使 其 逐步应 用 于建 筑外 墙保 温 、屋 面保温 以及 建 筑 防火 隔离 带等 领域 。 是作 为建筑 保 温材料 ， 但 仅满 足 于上 述这 些性 能是 不够 的 ，还应 根 据其 在建 筑节 能 中 的 应用 场合 ， 出具有 针对性 的性 能要 求 。 些性 能 主 提 这
态 下也 具有 很 好 的绝 热性 能 ， 有较 高 的力 学性 能 ， 同
泡 沫玻 璃 的生产 工艺 根 据其模 具 和 毛坯在 退火 方 面的差 别 可 以分为 “ 步法 ” “ 步法 ”Ｊ 目前 ， 一 和 两 【 １ 。
国内泡沫玻璃都采用“ 两步法 ” 的生产工艺 ， 即将 配 制好 的泡 沫玻 璃 原料 放置 于模 具 中 ，通过 发泡 炉窑 进 行 高温 烧熔 并且 发 泡 ， 发泡 炉 窑外将 模具 除去 ， 在
性 能 。 验数 据表 明 ， 沫玻璃 材料 可 以达 到建筑 材 试 泡 料 Ａ１ 的技 术要求 。 级 （ ） 寸稳定 性 ２尺
这种情 况 下 ， 要 保温 材料 基本 不受 温 度 的影 响 ， 需 具 有很 好 的尺 寸稳 定性 ，防止 由于尺 寸 的变化 造 成建 筑物 墙体 的开 裂 ， 而进 一步影 响 建筑物 的使 用 。 从 （） ５ 具有一 定 的防火 防腐 能力 建筑保 温材料 应首选不燃 的或难燃 的保 温材料 ，
２０ ｛ ０ ５泡沫玻璃绝热制品》 。该标准中将泡沫玻璃制 品按 其 体 积 密 度 分 为 １０型 、６ ４ １０型 、８ １０型 和 ２０ ０ 型 。并 且对泡沫玻璃制 品的体 积密度 、 系数 、 压 导热 抗 强度 、 抗折强度 、 体积吸水率和透湿系数等性能作了具
体要求 。其 中常用 的 １０型的性能要求见表 １ ６ 。
物 外墙 表 面 的温 度 可 以达 到 ５ Ｏ℃ 以上 ， 方 的冬季 北 冰雪使 得建 筑物 外墙 的温度 低至 － ２ 甚至更低 。 ０ｏ Ｃ，
（） １ 燃烧 性能
公 安部 ２ １ 年 ６ 文 《 于进 一步 明确 民用 ０１ ５号 关 建 筑外 保 温 材料 消 防监 督 管 理有 关 要 求 的通 知 》 中 规定 “ 民用建 筑外保 温材 料采 用燃烧 性能 为 Ａ级 的 材 料 ”从 中可 以看 出建筑 保温 材料 燃烧 性 能要求 的 ， 重 要性 。 与传 统 的建 筑保 温材料 如膨 胀 聚苯板 、 塑 挤 聚苯板 等材 料相 比 ，泡 沫玻璃 材 料具 有很 好 的防 火
的试 验 方法 用 于评价 。
３１ ．建筑 节能 用保 温材 料 的基 本要 求 当保 温 材料 用 于建 筑节 能工 程 时 ，其 性 能应 符
合以下基本要求 ： （ ） 有 较 低 的导 热 系 数 ， 保 建 筑 物 的 节 能 １具 确
效果
一
般 用 于建 筑节 能工 程 的保 温材 料 的导热 系数
不 干扰 ， 于工 艺参 数 的调 节 ， 能 及 时观察 和判 断 便 并 泡 沫玻 璃 的发泡 质 量 ，根据 发泡 质 量及 时调 整发 泡 温度 和发 泡 时间 ， 而保 证泡 沫玻 璃产 品 的质量 。 从 同
时 ， 用 这种 工 艺可 以灵 活地 生产 不 同密度 、 同产 采 不 品 的泡沫 玻璃 。
表１ ６ １ ０型 泡 沫 玻 璃 制 品－ 眭能
项
目
品的 尺寸稳 定性提 出了性能要 求 ， 见表 ２ 。
表 ２ 泡沫 玻 璃 尺 寸Βιβλιοθήκη Baidu稳 定 性 的性 能 要 求
尺寸 稳 定 性 性 能 要 求
（３±２ ２ ）℃ ， 相对湿 度 （０ ） ５ ±５ ％ 长 度 和 宽 度 方 向 尺 寸 变 化 不 （３±２ ２ ）℃ ， 对 湿度 （０±５ ％ 于 ０５ ，厚 度 方 向 尺 寸 变 相 ９ ） 大 ．％
在泡 沫玻 璃 原料 的选 择上 ，国 内采 用 了两 种方 式 ：一种 采用 的原料 是专 为泡 沫玻 璃 生产 而设 计并 熔 化 的玻 璃 ；另一 种使 用 的原 料则 是 回收 的废 弃玻 璃。 前者 需要 配套 建立 一个 玻璃熔 化 工厂 ， 成本 投入 较大 ； 后者则需要 对 回收的废弃玻璃 的成 分严格 控制。
分类
等 级
１０ ６ 优等 品
（ Ａ）
合格品
（） Ｂ
条件 下放置 ４ ８ｈ （Ｏ±２ ７ ）℃条件下放置 ４ ｈ ８
化不大于 １ ％。 ． Ｏ 长度 和宽 度方 向尺 寸变 化不
体积密度 ，ｇ ｋ／ ｍ
抗压强度 ， ａ ＭＰ 抗折强度 ， ａ ＭＰ
≤
≥ ≥ ０５ ． ０５ ．
程 度 。建 筑 保温 材料 具有 较好 的尺寸 稳定 性可 以减 少 由于尺寸 的变化造成建 筑物墙 体开 裂情况 的发 生 。 因此 ， 于泡 沫 玻璃材 料 ， 对 也要 求 其具 有较 好 的尺 寸
稳 定性 能 。 Ｅ ３ ６ —２ Ｏ 准 中对 泡沫 玻璃制 在 Ｎ １ １ ７ ０ ８标