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建筑反射隔热涂料—保温腻子外墙保温系统性能研究,进行了建筑反射隔热涂料——保温腻子外墙保温系统的材料和系统试验,深圳资讯网,szftx.com
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建筑反射隔热涂料—保温腻子外墙保温系统性能研究,进行了建筑反射隔热涂料——保温腻子外墙保温系统的材料和系统试验
2019年12月20日    阅读量:    新闻来源:深圳资讯网 szftx.com  |  投稿

0 引 言

夏热冬冷地区是指长江中下游及其周围地区,占地面积约180万km2,该地区的外墙保温和隔热问题一直以来都是一个难题。夏天要建筑物具备隔热能力,冬天又要具备保温功能。


围护结构的能耗占整个建筑物能耗的75%,而外墙又是围护结构的主要部位涂料在线coatingol.com。由于夏热冬冷地区的特殊气候条件,市场上同时兼顾保温和隔热的外墙围护结构措施并不成熟,由多孔轻质绝热材料构成的轻型围护结构虽然传热系数小,传热阻较大,保温性能好,但由于其质轻、热稳定性较差,易受太阳辐射和室内外温度波动的影响,内表面温度容易上升,其隔热性能往往较差。


目前常用的外墙保温系统材料例如聚苯板、水泥基保温砂浆、发泡水泥板、岩棉和一些复合类保温材料,或多或少都存在一些问题。聚苯板等材料由于达不到A级防火效果,易引起火灾,不能大面积使用。由于岩棉板存在抗拉强度低、吸水率大等性质,导致其使用范围不广。一些水泥基的保温砂浆和发泡水泥制品,在使用过程中,配方不稳定,现场施工难控制,从而影响到保温和隔热效果。


随着科技的进步,一种新型保温系统即建筑反射隔热涂料——保温腻子外墙保温系统开始出现。该系统是在界面处理过的外墙上面粉刷一层具有一定保温效果的保温腻子,在腻子外层涂抹抗裂面层后再涂刷封闭底漆和建筑反射隔热涂料的外墙外保温系统。


保温腻子具有较好的施工性能、柔韧性、强度高的特点,又具备一定的保温性能。建筑反射隔热涂料由于具备较高的太阳光反射比、近红外反射比和半球反射率,能达到隔热作用。两种效应叠加就形成了墙体保温和隔热的双重效果。笔者在实验室制备了一套反射隔热涂料——保温腻子外墙保温系统,对该套系统主要材料的性能以及系统传热系数、耐候性、抗风压性能、耐冻融性能和抗冲击性能进行了验证试验。

 

1 试验方案和方法

1.1 试验方案

建筑反射隔热涂料——保温腻子外墙保温系统从内到外依次为20 mm水泥砂浆+200 mm基层墙体+10 mm水泥砂浆+25 mm保温腻子+6 mm抗裂防护层+1 mm底涂层+2 mm建筑反射隔热涂料。


试验内容包括:反射隔热涂料和保温腻子的物理力学性能和热工性能,建筑反射隔热涂料——保温腻子外墙保温系统的传热系数、耐候性、抗风压性能和抗冲击等系统试验。其中,进行系统热阻的试验时,200 mm基层墙体分为200 mm普通混凝土和B06级200 mm加气混凝土砌块两种情况。


1.2 试验方法

建筑反射隔热涂料的太阳光反射比和半球发射率依据《建筑反射隔热涂料》(GB/T 25261-2010)进行试验。保温腻子依据《建筑外墙用腻子》(JG/T 157-2009)标准进行试验,其导热系数依据《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》(GB/T 10294-2008)试验。系统传热系数试验依据《绝热稳态传热性质的测定标定和防护热箱法》(GB/T 13475-2008)中的标定热箱法进行。


耐候性试验、抗风荷载试验、抗冲击试验、吸水量和耐冻融性能参照《外墙外保温工程技术规程》(JGJ 144-2004)进行试验。图1所示为反射隔热涂料耐洗刷检测仪,图2所示为太阳光反射比检测仪。

反射隔热涂料耐洗刷检测仪,太阳光反射比检测仪

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2 试验结果与分析

2.1 保温腻子试验结果

保温腻子试验结果列于表1中。从表1数据可以看出,该保温腻子试验过程中均匀、无结块,刮涂无障碍,说明保温腻子具有较好的施工性能,导热系数只有0.082 W/(m·K),有一定的保温性能,耐水性和耐碱性良好,说明其耐久性能较好。黏结强度为0.28 MPa,表明保温腻子与基层墙体具有较好的黏结能力,强度有保证,不易空鼓和脱落。

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保温腻子主要性能指标

2.2 建筑反射隔热涂料试验结果

建筑反射隔热涂料试验结果列于表2中。从试验结果可以看出,该反射隔热涂料容器中状态均匀、施工性能较好,对比率为0.95,说明涂料具有较好的遮盖能力。耐洗刷性、耐玷污性、耐水性和耐碱性均无异常,涂料的耐久性良好。涂料的太阳光反射比为0.88,半球发射率为0.92,说明涂料热反射能力较强,可以有效降低墙体表面温度,从而达到隔热的效果。


其原理分析为:太阳辐射的大部分能量都集中在可见光和红外光,而反射隔热涂料在此波段对太阳辐射的反射率达到0.88的高水平,这种反射率可以大大降低太阳辐射的累积热,将太阳光反射到外层空间而避免基体对太阳辐射能的吸收,从而达到降温的目的。涂料半球发射率为0.92,说明涂料可以将其吸收的太阳光线和热量以一定的波长发射到大气层中,从而达到良好隔热降温的效果。


此外,反射隔热涂料因其加入了导热系数极低的空心微珠,具有一定的保温隔热效果。涂料的反射、辐射与空心微珠隔热为一体的三大功效保证了涂料的物体降温,确保了物体内部空间能保持持久恒温的状态。

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建筑反射隔热涂料主要性能指标

2.3 保温腻子系统试验结果

建筑反射隔热涂料——保温腻子系统试验结果列于表3中。

 建筑反射隔热涂料——保温腻子系统性能指标

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由表3中得知,系统吸水量为0.87 kg/m2,表明系统材料吸水率不大。抗裂层具有较好的不透水性,水蒸气渗透阻达到1.16 g/(m2·h),说明系统材料对阻止水蒸气渗透的能力较强。


系统试验后的抗冲击性能结果为3个点破坏,且无大于0.1 mm的裂纹,说明该系统具有较强抵抗外力冲击的能力。系统抗风压达到7.7 kPa,其抗风压能力较强。以混凝土基层墙体外加反射隔热涂料保温系统的传热系数(200混凝土)为1.38 W/(m2·K),以加气砌块为基层墙体的系统传热系数只有0.75 W/(m2·K),说明反射隔热系统的传热系数对墙体的种类还具有依赖性。


耐冻融性能(30次冻融循环后)系统无空鼓、脱落,无渗水和裂缝,冻融循环后的拉伸黏结强度达到0.18 MPa,系统耐候性试验后系统无开裂、空鼓或脱落现象,耐候性试验后拉伸黏结强度达到0.21 MPa,耐冻融性能和耐候性能试验结果说明系统经过复杂的物理环境依然具有较好的外观状态和强度,系统具备较好的耐久性能。图4为耐候性试验后的墙体,图5为耐候性试验热冷循环墙体表面温度变化典型示例图。

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耐候性试验后的墙体,热冷循环时系统表面温度变化典型事例图

3 结论与展望

1)保温腻子具有较好的施工性能、强度和保温性能,隔热反射涂料由于具有较高的太阳光反射比和半球反射率,能极大地减少墙体的吸热量,避免了墙体温度的过度变化,和保温腻子叠加在一起筑起了一道保温隔热屏障。

2)建筑反射隔热涂料——保温腻子系统具有较好的抗风压能力和抗冲击能力;其系统吸水量小,水蒸气渗透阻大,抗裂抹面层具有不透水性,系统抗冻融试验后墙体无抗裂和脱落的等现象,防护层和保温层的拉伸黏结强度达到0.18 MPa;系统耐候性试验后,墙体表面无开裂、空鼓和脱落等现象,涂料饰面无明显变化,试验后系统拉伸黏结强度达到0.21 MPa。试验说明,该系统具有较好的安全性能和耐久性能。

3)建筑反射隔热涂料——保温腻子系统由于自身的特性,一般只能用在夏热冬冷和夏热冬暖地区,此外,还受墙体多样化、产品质量良莠不齐和现场施工质量控制难度大等因素的影响,在实际使用中会受到限制。因此,进行该套保温系统的应用和推广还有很多需要完善的地方。

建筑反射隔热涂料——保温腻子外墙保温系统性能研究

冯长伟1,朱惠芳2,史 琴1,谈志东1(1.昆山市建设工程质量检测中心,江苏昆山 215300;2.昆山市住房和城乡建设局,江苏昆山 215300)


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