前   言

隨著國家標準GB50016-2014《建筑設計防火規(guī)范》的實施，A級保溫材料逐漸占據(jù)了市場主流地位。按照目前的節(jié)能要求，無機保溫材料中巖棉需要10-12cm，而其他無機保溫材料均超過12cm。因此，在防火和節(jié)能雙重要求下，巖棉外保溫系統(tǒng)已成為北方地區(qū)建筑節(jié)能保溫系統(tǒng)設計的最佳選擇。

增強豎絲巖棉復合板研制

1.配套材料的技術研究

（1）巖棉板排列方式

表面的抗拉強度是外墻保溫板材重要的性能指標。對兩個不同的生產廠家的不同密度、不同排列方式的巖棉的表面抗拉強度進行了測試

在同等質量水平下，不同生產廠家的巖棉板抗拉強度相差不大。不論是巖棉板還是巖棉帶，抗拉強度都隨著巖棉密度的增加而增加。豎絲巖棉帶的抗拉強度要遠遠大于巖棉板的抗拉強度。

（2）巖棉板密度的選擇

對不同密度的豎絲巖棉帶的抗拉強度進行了測試，當密度低于100kg/m3時，豎絲巖棉的抗拉強度較低，而當密度大于100kg/m3時，豎絲巖棉抗拉強度就達到100KPa以上，可以滿足使用要求。

同時，對使用不同密度芯材制備成的增強豎絲巖棉復合板的表面抗拉強度進行了測試.隨著芯材巖棉密度的增大，增強豎絲巖棉復合板的表面抗拉強度也會增大，當芯材巖棉密度為100Kg/m3時，增強豎絲巖棉復合板的表面抗拉強度可達到0.15MPa以上，完全可以滿足外墻保溫板的使用要求。

最終通過試驗數(shù)據(jù)對比，選擇使用密度為100kg/m3的豎絲巖棉作為增強豎絲巖棉復合板的芯材。

（3）網(wǎng)格布的選擇

分別使用耐堿玻纖網(wǎng)格布，中堿玻纖網(wǎng)格布在水泥濾液中浸泡28天后，使用掃描電子顯微鏡觀察浸泡前后的網(wǎng)格布纖維形貌。耐堿玻纖網(wǎng)格布在經(jīng)過浸泡之后，還可以比較完整地保持纖維的結構，而中堿玻纖網(wǎng)格布在浸泡之后纖維被腐蝕的比較嚴重，不能保持纖維的結構。因此，選用耐堿玻纖網(wǎng)格布作為增強豎絲巖棉復合板的增強材料。

隨著網(wǎng)格布克重的增加，復合板的抗拉強度逐漸增大。但是當網(wǎng)格布克重越大時，網(wǎng)格布越硬，施工性變差，因此綜合考慮選擇網(wǎng)格布克重為100，達到大于0.15MPa的要求。

最終通過試驗數(shù)據(jù)對比，選擇使用克重為100g的耐堿玻纖網(wǎng)格布作為增強豎絲巖棉復合板的網(wǎng)格布。

（4）增強豎絲巖棉復合板面層防護材料選擇

適用于增強豎絲巖棉復合板的防護面層材料首先要具有良好的施工性能，其次必須具有良好的柔韌性以及優(yōu)異的憎水性。根據(jù)增強豎絲巖棉復合板的用途不同，選用兩種材料作為其面層防護材料。

①外墻保溫板用增強豎絲巖棉復合板面層防護材料的選擇

采用無機保溫砂漿作為增強豎絲巖棉復合板的面層防護材料，保溫性能良好，用該材料作為增強豎絲巖棉復合板防護材料可有效地解決板縫出熱橋問題。

②巖棉復合板防火隔離帶面層防護材料的選擇

巖棉復合板防火隔離帶面層防護材料選擇聚合物乳液復合水泥做成的防護材料，該材料的壓折比指標小于2.5，具有非常高的柔韌性，可有效地防護該成品板材，降低儲運過程中破損率。

2.增強豎絲巖棉復合板的性能研究

（1）熱工性能研究

在厚度為200mm的加氣混凝土砌塊上分別粘貼100mm厚的膨脹聚苯板和增強豎絲巖棉復合板，然后分別測試其傳熱系數(shù)。經(jīng)過測試，膨脹聚苯板樣塊的傳熱系數(shù)K為0.37W/m2.K，增強豎絲巖棉復合板樣塊的傳熱系數(shù)K為0.39W/㎡.K。

由此可知，在經(jīng)過無機保溫材料包覆之后的增強豎絲巖棉復合板的保溫性能與膨脹聚苯板基本接近。

（2）憎水性能研究

增強豎絲巖棉復合板是通過在面層防護材料中摻加一定量的憎水材料，使面層防護材料（厚度2～4mm）具有非常優(yōu)異的憎水效果，并且不會因為表面一層破壞而喪失憎水效果。通過噴淋測試，在加入憎水劑之后的面層防護材料的憎水性會大幅度提高，對不同憎水劑摻加量的增強豎絲巖棉復合板的憎水性進行了測試

增強豎絲巖棉復合板的應用

1.增強豎絲巖棉復合板特點

豎絲巖棉經(jīng)過網(wǎng)格布抗裂砂漿四面包裹之后，物理性能大幅度提升，應用過程中具有以下優(yōu)勢。

（1）高強

由于增強豎絲巖棉復合板的芯材絲徑垂直于板面呈豎向排列，將巖棉絲垂直于墻面，改變了巖棉的纖維分布方向，從而改變了纖維的受力方向和運動方向，改變了巖棉的物理性能指標。從根本上解決了纖維分層、膨脹變形的問題，同時極大地增強了抗拉強度。

使用無機保溫漿料復合耐堿網(wǎng)格布包覆后，板面材料的抗拉強度高達0.10MPa，是普通巖棉的13倍。

（2）防水

有效的包裹巖棉，使巖棉與外界水隔離，同時面層無機保溫砂漿是一種優(yōu)異的防水保溫砂漿，通過在砂漿中摻加憎水材料，使無機保溫砂漿復合增強網(wǎng)防護層（厚度3~5mm）具有憎水效果。即使芯材憎水性只有30%，其短時間浸泡吸水率和憎水率都成倍地提高。

（3）粘結力強

四面包裹增強豎絲巖棉復合板通過網(wǎng)格布復合防護砂漿的四面包覆，每一塊板材形成一個相對獨立的受力單元，由于網(wǎng)格布整體受力，板材受力的整體性會大大提高。

如果網(wǎng)格布采用雙面復合，兩個大面與巖棉板的粘接僅僅是巖棉板的表面粘接，隨著巖棉在濕熱狀態(tài)下產生不穩(wěn)定，同樣會產生前述巖棉板的一系列問題。同時，由于面層防護砂漿的收縮變形，雙面復合板的邊角會產生一定的翹曲。雙面復合豎絲巖棉，受到懸挑受力的破壞，構造很不穩(wěn)定，容易產生分層滑墜現(xiàn)象。

網(wǎng)格布四面包裹增強豎絲巖棉復合板與網(wǎng)格布雙面包裹巖棉板、巖棉板受力對比。網(wǎng)格布四面包裹增強豎絲巖棉復合板與雙面包裹和巖棉板不同，除了受到自身重力和向上的粘接力之外，還增加了網(wǎng)格布向上的拉力和向墻體方向的拉力。

2.增強豎絲巖棉復合板的構造設計

該板材既可以選用砂漿點框粘構造，又可以選用膠粉聚苯顆粒滿粘的貼砌構造。

為了確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)的耐候防裂性能，增強豎絲巖棉復合板面層宜采用10～20mm厚的膠粉聚苯顆粒漿料找平過渡。為防止增強豎絲巖棉復合板下墜，并提升板材與基層墻體的結合力，在樓層的最底層增強豎絲巖棉復合板的下側安裝“L”形托架。

增強豎絲巖棉復合板外保溫系統(tǒng)科學合理，可以更為有效地解決巖棉的系統(tǒng)問題，其優(yōu)勢如下：

（1）系統(tǒng)采用A級保溫材料，能滿足建筑防火要求；

（2）無空腔或小空腔的巖棉保溫系統(tǒng)，解決了風壓安全性；

（3）網(wǎng)格布四面包裹之后，每塊板材形成一個獨立的受力單元，改變巖棉板錨固受力方式為增強豎絲巖棉復合板粘接受力方式；

（4）抗裂構造設計，通過表面膠粉聚苯顆粒找平層的過渡，能夠很好地消除板材變形應力，提高系統(tǒng)整體的抗裂性能；

（5）找平作用，由于增強豎絲巖棉復合板外表面無法打磨和裁切，因此通過膠粉聚苯顆粒找平層施工能夠更好地滿足系統(tǒng)表面的平整性要求，避免了錨栓對保溫系統(tǒng)的負面影響；

（6）施工適應性優(yōu)異，無需對基層剔鑿和找平，板尺寸使操作工藝易施工，不易出現(xiàn)虛貼，工人更易操作，更利于環(huán)境友好。

結   論

（1）增強豎絲巖棉復合板通過網(wǎng)格布復合防護砂漿的四面包覆，全面提升了巖棉板的各種物理性能指標；

（2）增強豎絲巖棉復合板通過網(wǎng)格布四面包裹解決了工程應用中給工人帶來的施工不便問題，利于環(huán)境友好和工人身體健康；

（3）增強豎絲巖棉復合板改變了巖棉板以錨固為主的粘接方式，依靠粘接受力，安全穩(wěn)定，解決了巖棉板及雙面復合砂漿的巖棉復合板在使用過程中的弊病，提升了巖棉在建筑節(jié)能應用領域里的技術水平；

（4）增強豎絲巖棉復合板貼砌做法從構造上進一步提升了系統(tǒng)的安全性、合理性，構造設計合理。