一、无机保温材料
1、石棉及其制品
石棉是一种天然的纤维状矿物结晶,其化学成分含有铁、镁、铝、钙、镍等元素的硅酸盐复合物。由于石棉具有良好的耐酸、抗热和绝缘性能。广泛用于耐火材料、建筑材料、垫圈、滤网、汽车刹车片等,如今,我国石棉制品有3200多个品种。主要有5类:石棉保温制品、石棉密封制品、石棉制动制品、石棉建筑制品(即石棉水泥制品)和石棉特种产品。主要产品有石棉布、石棉绳、电解布、隔膜布、石棉盘根、高中低压石棉橡胶板、石棉水泥瓦及石棉水泥管、摩擦材料等。目前,我国石棉水泥制品企业中,主要生产石棉水泥波瓦,其次为石棉水泥平板与石棉硅酸钙板,还有部分石棉水泥压力管与电缆管等。石棉本身并无毒害,它的最大危害来自于它的纤维,这是一种非常细小、肉眼几乎看不见的纤维,当这些细小的纤维释放以后,会长时间浮游于空气中,容易被人体吸入。属于TDG控制的危险品。168特别条款规定,如石棉浸没或固定于天然或人造粘合剂(如水泥、塑料、沥青、树脂或矿石)中的方式可使之在运输过程中不会有危险数量的可吸入石棉纤维逸出,即不受本规章限制。含有石棉又未达到这一要求的制成品,如其包装做到在运输过程中不会有危险数量的可吸入石棉纤维逸出,也不受本规章限制。
2、玻璃棉及其制品
玻璃棉制品指的是用玻璃棉制作的工业品,按形态分为玻璃棉板和玻璃棉毡。目前执行GB/T 13350-2017《绝热用玻璃棉及其制品》标准。
由于水分在矿物棉绝热材料中具有极易迁移特性,液态水会很快从竖直建筑构件(如外墙)的底部排出,非永久性的受潮不会对构件的保温性能造成明显影响。然而对水平建筑构件(如平屋面)就可能产生影响,因此,已逐步退出建筑保温市场。
3、无机气泡保温材料(主要有两种:膨胀珍珠岩和蒸压加气混凝土)
膨胀珍珠岩——膨胀珍珠岩是一种天然酸性玻璃质火山熔岩,非金属矿产,包括珍珠岩、松脂岩和黑曜岩,三者只是结晶水含量不同。由于在1000~1300℃高温条件下其体积迅速膨胀4~30倍,故统称为膨胀珍珠岩。一般要求膨胀倍数>7~10倍(黑曜岩>3倍,可用),二氧化硅70%左右。均为露天开采。不用选矿,只需破碎,筛分即可。常温导热系数0.0245~0.048W/(m·K),高温导热系数0.058~0.175W/(m·K),低温导热系数0.028~0.038W/(m·K),最高使用温度800℃。用作高效保温、保冷填充材料。常用于A级改性聚苯乙烯保温板(AEPS)的无机改性材料。
蒸压加气混凝土(应用最多)——是以粉煤灰,石灰,水泥,石膏,矿渣等为主要原料,加入适量发气剂,调节剂,气泡稳定剂,经配料搅拌,浇注,静停,切割和高压蒸养等工艺过程而制成的一种多孔混凝土制品。其砌块、板材大量应用于装配式建筑。
4、硅酸铝棉及其制品
硅酸铝棉是指由喷吹或甩丝法生成的纤维,经集棉器或沉降装置集结成的散装纤维,又称原棉纤维。执行GBT 16400-2015 《绝热用硅酸铝棉及其制品》标准。常用于设备保温填料、保温涂层填料等。
5、矿物棉、岩棉及其制品
矿物棉是以工业废料矿渣为主要原料,经融化用喷吹法或离心法而制成的棉状绝热才料:岩棉是以天然岩石为原料制成的矿物棉,常用岩石如玄武岩,辉绿岩,角闪岩等。主要用于建筑物的墙壁,屋顶,天花板等处的保温绝热和吸声,还可制成防水毡和管道的套管。目前,在被动式建筑保温工程中常用。
6、无机微孔材料(硅藻土以及硅酸钙及其制品)
硅藻土是是一种硅质岩石,主要分布在中国、美国、日本、丹麦、法国、罗马尼亚等国。是一种生物成因的硅质沉积岩,它主要由古代硅藻的遗骸所组成。其化学成分以SiO2为主,含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等和有机质,可用SiO2·nH2O表示,矿物成分为蛋白石及其变种。 其超微细孔比木炭还要多出5000到6000倍。在室内的湿度上升时,硅藻土壁材上的超微细孔能够自动吸收空气中的水份,将其储存起来。如果室内空气中的水份减少、湿度下降,硅藻土壁材就能够将储存在超微细孔中的水份释放出来。其作为保温层添加成分,主要利用其保水疏水平衡性。
二、有机保温材料及其体系
1、聚苯乙烯泡沫塑料(模塑EPS和挤塑XPS)——建筑保温最常用材料(份额50%、35%)
聚苯乙烯泡沫塑料(EPS),又名泡沫板 。是由含有挥发性液体发泡剂的可发性聚苯乙烯珠粒,经加热预发后在模具中加热成型的具有微细闭孔结构的白色固体。大量应用于外墙外保温体系,其吸水率与挤塑聚苯板(XPS板)比较来说偏高,容易吸水;其导热系数与挤塑聚苯板(XPS板)比较来说也稍稍偏高,这是该材料的一个缺点。其保温板的吸水率对其热传导性的影响很明显,随着吸水量的增大,其导热系数也增大,保温效果也随之变差。同规格EPS与XPS的绝热性能,前者弱于后者。
模塑EPS和挤塑XPS均有石墨改性型(GEPS和GXPS)。
EPS板分为GEPS033级(导热系数≤0.033W/m·K)和EPS037级(导热系数≤0.037W/m·K);
EPS板分为GXPS024级(导热系数≤0.024W/m·K)、XPS030级(导热系数≤0.030W/m·K)和普通XPS034级(导热系数≤0.034W/m·K);
应用体系有:
外墙外保温体系(EPS、XPS)
既有建筑节能改造(低内应力型XPS板、GEPS)
低能耗、近零能耗被动式建筑(低内应力型XPS板、GXPS、GEPS、岩棉)
内墙保温体系(xps板居多)
建筑保温与结构一体化体系(现浇混凝土内置钢丝网凹型保温体系、现浇混凝土外置低内应力型复合保温体系)(EPS+钢丝网、XPS+钢丝网)
上人屋面保温(高抗压XPS板)
冷库地面保温(高抗压冷链专用XPS板)
干式地暖模块(低内应力型高抗压橘皮轧花铝板干式地暖XPS模块板)
2、硬质聚氨酯泡沫塑料(PU)——建筑保温常用材料(份额10%)
常用于冷库墙体保冷隔热。
3、酚醛泡沫、气凝胶类真空绝热板等——建筑保温材料(份额5%)