硬質(zhì)聚氨酯泡沫在節(jié)能建筑外墻外保溫中的應(yīng)用與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

/PU是Polyurethane的縮寫(xiě)，中文名為聚氨基甲酸酯簡(jiǎn)稱(chēng)聚氨酯。硬質(zhì)聚氨酯泡沫在節(jié)能建筑外墻外保溫中的應(yīng)用和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)——北京億豐豪斯沃爾新型建材有限公司硬質(zhì)聚氨酯泡沫具有良好的絕熱性能及物理性能，它導(dǎo)熱系數(shù)低、強(qiáng)度高，是建筑保溫隔熱低能耗住宅之首選材料。針對(duì)硬質(zhì)聚氨酯泡沫所具有的特點(diǎn)及其在生產(chǎn)過(guò)程中的工藝要求，我們把硬質(zhì)聚氨酯泡沫在建筑節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用重點(diǎn)放在其板材成型工藝加工和應(yīng)用上。開(kāi)發(fā)研制了兩種應(yīng)用體系：即硬聚氨酯保溫裝飾一體化體系和外貼硬質(zhì)聚氨酯泡沫板薄抹灰體系。并在試驗(yàn)探討應(yīng)用的基礎(chǔ)上制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和重要參數(shù)。一硬質(zhì)聚氨酯保溫裝飾一體化體系：（一）產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)概括：1適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了外墻外保溫飾面一體墻板的定義、類(lèi)別、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則及保溫飾面墻板的標(biāo)記、包裝、運(yùn)輸和貯存。本標(biāo)準(zhǔn)適用于建筑裝飾材料做表層，硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料做保溫層，用于各種建筑的外墻外保溫裝飾面層一體化的干作業(yè)和舊建筑外墻外保溫裝飾改造工程。2規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后全部的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，激勵(lì)依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方探討是否可運(yùn)用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB/T3810.3陶瓷磚試驗(yàn)方法GB/T4100.1干壓陶瓷磚GB/T4100.2干壓陶瓷磚GB/T4100.3干壓陶瓷磚GB/T4100.4干壓陶瓷磚QB/T3806-99建筑物隔熱用硬聚氨酯泡沫塑料JGJ110-97建筑工程飾面磚粘結(jié)強(qiáng)度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)JGJ126-2000、J23-2000外墻飾面磚工程施工驗(yàn)收規(guī)程JC/T841-1999耐堿玻璃網(wǎng)格布DBJ/T01-50-2002外墻外保溫施工技術(shù)規(guī)程（聚苯板玻纖網(wǎng)格布聚合物砂漿做法）DBJ01-62-2002外墻外保溫用聚合物砂漿質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)3．定義本標(biāo)準(zhǔn)接受以下定義：3.1保溫飾面磚一體墻板，是由建筑外墻裝飾面磚做面層，以多元醇化合物多異氰酸酯為主要原料，在催化劑、穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑等助劑的作用下，和外墻裝飾材料、抗沖擊玻璃纖維網(wǎng)格布復(fù)合成一體的外墻保溫裝飾墻板。3.2保溫飾面一體墻板系列，是將預(yù)制好的“墻板”和已有的建筑外墻用Φ8mm的塑料脹栓通過(guò)“墻板”的預(yù)留點(diǎn)和建筑外墻錨固在一起，再將預(yù)留點(diǎn)用同類(lèi)飾面材料粘貼補(bǔ)齊，用水泥勾縫，從而形成保溫裝飾一體化的墻體。規(guī)格尺寸表1長(zhǎng)寬厚單位mm120060045600300456006004530030045陽(yáng)角mm297×297×45×600陰角mm297×297×45×600備注：其它尺寸可依據(jù)建筑設(shè)計(jì)及客戶(hù)的要求定型制作5．原材料質(zhì)量要求：5.1外墻飾面磚：5.1.1吸水率：<６％5.1.2標(biāo)準(zhǔn)含水率：≤６％5.1.3凍融循環(huán)滿(mǎn)足：４０次。5.1.4外墻磚宜接受背面有燕尾槽的產(chǎn)品。5.2硬質(zhì)聚氨酯密度:5.2.1硬質(zhì)聚氨酯持力層的密度為100-150kg/m35.2.2硬質(zhì)聚氨酯保溫層的密度為35-55kg/m35.3抗沖擊玻璃纖維網(wǎng)格布：5.3.1經(jīng)/緯向斷裂強(qiáng)力:N/50mm≥12505.3.2網(wǎng)孔中心距4×4mm或5×5mm5.3.3單位面積重量≥160（g/m2）5.3.4涂塑量≥20（g/m2）5.4預(yù)留點(diǎn)補(bǔ)磚用聚合物砂漿:5.4.1平均粘結(jié)強(qiáng)度不應(yīng)小于0.40Mpa技術(shù)要求6.1外觀(guān)及性能標(biāo)準(zhǔn)6.1.1保溫飾面一體墻板每平方米重量為15-17kg/m２6.1.2保溫飾面一體墻板的外觀(guān)應(yīng)符合表2中的規(guī)定。表2序號(hào)項(xiàng)目質(zhì)量要求mm1外觀(guān)表面清潔平整，四周無(wú)飛邊、無(wú)脫模劑、無(wú)網(wǎng)格布外露2修補(bǔ)保溫層的修補(bǔ)密度要一樣，補(bǔ)后凹凸度±23飾面平整度飾面和聚氨酯結(jié)合不平度凹凸±1.56.1.3保溫飾面一體墻板的規(guī)格尺寸允許偏差見(jiàn)表3表3序號(hào)項(xiàng)目允許偏差mm1長(zhǎng)±42寬±23厚（含飾面層）±24兩對(duì)角線(xiàn)尺寸≤45飾面凹凸度≤1.56制品的形變度≤67持力層厚度10mm±26.1.4聚氨酯持力層保溫層物理和機(jī)械性能應(yīng)符合表4表4序號(hào)項(xiàng)目指標(biāo)1持力層密度100kg/m3+50kg2保溫層密度45kg/m3±10kg3保溫層導(dǎo)熱系數(shù)W/m.k4持力層粘結(jié)強(qiáng)度Mpa≥0.65保溫層壓縮性能，屈服點(diǎn)時(shí)或形變10%時(shí)的壓縮應(yīng)力Kpa不小于1006尺寸穩(wěn)定性（70℃.48h）%不大于57水蒸氣透濕系數(shù)（23±2℃10%-85%RH）ng/Ra.m.s不大于6.58體積吸水率Ｖ／Ｖ，%不大于3*要求每批400塊板中隨意取出一塊做３組抗拔試驗(yàn)。工程試點(diǎn)應(yīng)用作為一個(gè)新型保溫體系的開(kāi)發(fā)，產(chǎn)品研制和工程試點(diǎn)是兩個(gè)不行分割的步驟，為此我們?cè)诒本┑貐^(qū)進(jìn)行了兩種不同類(lèi)型的試點(diǎn)工程，一是北京市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督總站辦公樓的改造（以下簡(jiǎn)稱(chēng)質(zhì)檢站），二是望京南湖西園K5區(qū)高層住宅裙房506號(hào)樓（以下簡(jiǎn)稱(chēng)望京工程）?，F(xiàn)將兩試點(diǎn)工程的實(shí)踐分別小結(jié)于下：1質(zhì)檢站工程1．1工程概況質(zhì)檢站工程系一辦公樓建筑的改造工程，原建筑物為五層磚混結(jié)構(gòu)，主樓南側(cè)東西兩端各跨出兩層會(huì)議室，外墻為370實(shí)心磚墻體，外貼白色釉面磚裝飾，建筑面積為4563m2,檐口高16.50m，外墻總面積、為2742.2m2，外墻門(mén)窗洞口面積為577.92m2，主樓外墻面積為2163.0m2，該工程在改造過(guò)程中將西端會(huì)議室向南進(jìn)行了擴(kuò)建，并拆除原傳達(dá)室。在院墻入口處兩側(cè)新建兩接待室，在主樓西側(cè)又?jǐn)U建一兩層辦公樓用房，均為磚混結(jié)構(gòu)，墻體材料接受KP1多孔磚，外墻均接受保溫裝飾一體化構(gòu)件，初步統(tǒng)計(jì)所用保溫板材約2700m2。1.2選材和設(shè)計(jì)原主樓建筑外墻為370磚墻，20-30mm厚水泥砂漿找平層8mm裝飾面磚，系非保溫墻，擴(kuò)建建筑系240KP1多孔磚外墻，此次工程改造的原則是以節(jié)能65％為目標(biāo)，接受保溫裝飾一體化構(gòu)件，施工全部接受干作業(yè)，以提高工效，實(shí)現(xiàn)文明施工，使我國(guó)外墻外保溫工藝慢慢縮小和西方發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。1.2.1材料選擇為達(dá)到下步節(jié)能的目標(biāo)，保溫材料接受干密度為36kg/m3,導(dǎo)熱系數(shù)為0.025w/m·k的發(fā)泡聚氨酯以及干密度為20kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)為0.041w/m·k的泡沫聚苯板，但在構(gòu)件生產(chǎn)中，前者的生產(chǎn)效率高和面磚的粘結(jié)力好，故在工程試點(diǎn)中還是接受發(fā)泡聚氨酯產(chǎn)品。1.2.2產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)品為“三明治”結(jié)構(gòu)，由面磚、持力層和保溫層三層有機(jī)的結(jié)合在一起，由工廠(chǎng)工業(yè)化方法生產(chǎn)的裝配化構(gòu)件，構(gòu)件設(shè)計(jì)的規(guī)格尺寸主要依據(jù)：第一，保溫層厚度依據(jù)建筑物所用墻體材料和本地區(qū)保溫節(jié)能要求經(jīng)計(jì)算確定。其次，構(gòu)件長(zhǎng)、寬尺寸，依據(jù)建筑層高，開(kāi)間、門(mén)窗尺寸以及所選面磚尺寸，綜合權(quán)宜訂出，本工程開(kāi)間、層高、門(mén)窗均為三模制，如開(kāi)間為2400、3600和7200，層高為3300，窗戶(hù)主規(guī)格為2100×1500，面磚選用45×195通體磚所以構(gòu)件尺寸長(zhǎng)寬定為1200×600，面磚縱向排塊為12塊，橫向排塊為6塊，均為雙數(shù)，便于切鋸成各種符合三模的異形規(guī)格。1.2.3排塊設(shè)計(jì)如前所述，本工程系辦公樓建筑，立面形式比較簡(jiǎn)潔，且開(kāi)間、進(jìn)深、層高、門(mén)窗均為三模制，所以接受1200×600一種標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，通過(guò)切鋸能生成多種異形規(guī)格，基本上能滿(mǎn)足本工程規(guī)格尺寸要求。在排塊設(shè)計(jì)中先以北立面為示例，其板塊總量為1198塊，規(guī)格僅五種，其中標(biāo)準(zhǔn)板為943塊，占總量的78.8％，而其它規(guī)格均能用標(biāo)準(zhǔn)板經(jīng)切鋸組合滿(mǎn)足立面要求，如600×300規(guī)格（即將板在中間一分為二）共160塊，占總數(shù)的13.3％，標(biāo)準(zhǔn)板加1/2標(biāo)準(zhǔn)板總數(shù)就占整個(gè)北立面塊數(shù)92％，所以只要立面各部位尺寸符合模數(shù)，選擇面磚恰當(dāng)，就能做到既標(biāo)準(zhǔn)化又多樣化。1.2.4細(xì)部構(gòu)造主要解決以下部位：（1）接縫部位：端頭縫在板材制作時(shí)其面磚均做成鋸齒型，有半磚缺口兩端頭對(duì)縫后正好是一塊整面磚，用專(zhuān)用粘磚砂漿粘磚后補(bǔ)這一缺口（當(dāng)板材須要切鋸時(shí)，板材在切鋸部位同樣也要形成鋸齒形缺口），板縫之間用專(zhuān)用砂漿勾縫。（2）陽(yáng)角部位：首先要求角部位豎縫平直，鋸齒形缺口錯(cuò)縫排列，板端打磨成45°角磨磚對(duì)縫，用尼龍錨栓錨固，然后勾縫。（3）門(mén)窗部位，因本工程為舊樓改造，窗口誤差較大，未留有保溫余量，所以窗周邊外墻板只能在安裝完門(mén)窗后剔鑿掉原有面磚，水泥砂漿找平后，四周粘貼面磚，陽(yáng)角部位磨磚對(duì)縫。1.3構(gòu)件安裝該外保溫做法的優(yōu)點(diǎn)之一，特適宜舊房改造，可以在不改動(dòng)或剔鑿原有外裝修的原則下，進(jìn)行保溫改造，其安裝方法是用尼龍錨栓，干脆錨固在墻上，因此，尼龍錨栓的質(zhì)量至關(guān)重要，其尼龍部分需用尼龍6和尼龍66。鋼質(zhì)錨栓涂鋅厚度不得小于5μm，所用錨栓的長(zhǎng)度和直徑視保溫板的厚度和所錨入的墻體材料而定，本工程接受長(zhǎng)80尼龍錨栓，埋入墻體深度≥50mm。安裝依次是墻上按設(shè)計(jì)圖紙放線(xiàn)，自下而上安裝板材，本工程勒腳部分接受蘑菇石，安裝時(shí)留出蘑菇石高度位置，以上為保溫板的起始部位，在該部位用鋼質(zhì)錨栓錨固50×50角鋼作為承托件，在承托件上安裝最下層保溫板，原保溫板材用5個(gè)錨栓錨固，從力學(xué)性能完全滿(mǎn)足構(gòu)件要求，但由于該工程為舊樓改造，本身墻身平整度不志向，同時(shí)對(duì)板材的變形性估計(jì)不足，安裝完畢后發(fā)覺(jué)有的板材水平縫出現(xiàn)起鼓現(xiàn)象，后經(jīng)改進(jìn)將原五個(gè)錨固點(diǎn)改成9個(gè)錨固點(diǎn)，基本上解決了這一問(wèn)題。2.望京工程2.1工程概況該工程是望京新城K5區(qū)的一附屬工程，底層為熱力點(diǎn)和便電室、二層為便民店，框架結(jié)構(gòu)，外墻為陶粒混凝土空心砌塊填充墻，總建筑面積573.73m2,檐高8.7m，外墻總面積為1010.37m2，去除外墻窗面積總保溫面積約800m2。2.2選材和設(shè)計(jì)該工程外墻接受陶?；炷量招钠鰤K，外抹水泥砂漿找平層，在總結(jié)質(zhì)檢站工程的基礎(chǔ)上，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了兩方面的改進(jìn)，首先為提高板材的平整度和削減板材由于溫差的變型性，對(duì)持力層進(jìn)行加強(qiáng)，其次，適當(dāng)增加板材的錨固點(diǎn)和分布位置，事實(shí)證明這一措施特別有效，在質(zhì)檢站工程中出現(xiàn)的問(wèn)題基本上得到克服，保溫層仍接受干密度為36kg/m2的發(fā)泡聚氨酯，面磚也為45×195深棕色通體磚。2.2.1排塊設(shè)計(jì)本工程因?yàn)榭蚣芙Y(jié)構(gòu)，因此給立面的創(chuàng)作帶來(lái)較大的自由度，如南立面首層有三個(gè)附壁柱，上支承7.2m弧形發(fā)券，門(mén)窗大部分接受西方古典式窗套。開(kāi)間、柱距、門(mén)窗雖然基本符合三模模數(shù)，但由于這些裝飾配件完全打破了墻體三模制格局，因?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)事先并沒(méi)有考慮接受這種保溫形式。但反之也是對(duì)這種體系的一種挑戰(zhàn)，即能否適應(yīng)困難的立面，該工程經(jīng)排塊設(shè)計(jì)，總塊數(shù)達(dá)917塊，規(guī)格多達(dá)26種，其中標(biāo)準(zhǔn)板為579塊，占總數(shù)的63％，因此標(biāo)準(zhǔn)板還占大多數(shù)，同時(shí)，大部分異型規(guī)格均能由標(biāo)準(zhǔn)板切鋸，但在實(shí)際施工中由于抹灰造成的誤差，又增加了一部分規(guī)格，但雖然立面困難，接受這一體系在實(shí)踐中還是可行。2.2.2細(xì)部構(gòu)造該工程和質(zhì)檢站工程不同之處主要在兩部分，一是窗戶(hù)，因該工程均有窗套，而且有確定的造型，其構(gòu)造處理是在窗套外粘貼錨固泡沫聚苯板，聚合物水泥砂漿玻纖網(wǎng)格布加強(qiáng)，刮膩?zhàn)油庾鐾苛希欢蔷€(xiàn)條，尤其是7.2米跨度較大的發(fā)券以及檐口線(xiàn)腳，同樣接受粘錨聚苯條的方法，發(fā)券弧線(xiàn)的施工方法是將條形聚苯板，沿弧線(xiàn)粘錨結(jié)合，最終用聚合物水泥砂漿玻纖網(wǎng)格布加強(qiáng)，取得了較為志向的效果。2.3構(gòu)件安裝該工程的安裝是先放線(xiàn)后做窗套線(xiàn)條，保溫板原則上從窗間墻取中線(xiàn)向左右安裝，先安裝標(biāo)準(zhǔn)板，后安裝異型板，而不能象質(zhì)檢站工程完全按排塊圖規(guī)格安裝，但其優(yōu)點(diǎn)是窗口因有窗套，窗口部分處理比較簡(jiǎn)潔，由于總結(jié)了質(zhì)檢站工程的閱歷，改進(jìn)了板材質(zhì)量，增設(shè)了錨固點(diǎn)，安裝時(shí)用2m靠尺逐塊檢查表面平整度，經(jīng)檢驗(yàn)，基本符合《外墻飾面磚工程施工及驗(yàn)收規(guī)程》JGJ126-2000標(biāo)準(zhǔn)。2.4造價(jià)本工程和質(zhì)檢站在產(chǎn)品價(jià)格上有所不同，前者是甲方選擇面磚形式后由生產(chǎn)單位承包產(chǎn)品生產(chǎn)和施工，后者則由甲方供應(yīng)面磚，由生產(chǎn)單位負(fù)責(zé)生產(chǎn)板材和施工，但兩者除面磚價(jià)格略有差異外，造價(jià)大致相同。3.小結(jié)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和一系列科學(xué)探討的基礎(chǔ)上，進(jìn)行兩個(gè)試點(diǎn)工程，共3000多m2的工程實(shí)踐，雖然在起始階段存在一些不足，但通過(guò)不斷總結(jié)閱歷，改進(jìn)產(chǎn)品和施工工藝基本上達(dá)到了北京墻改辦對(duì)本課題提出的要求。3.1體會(huì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)合理首先是結(jié)構(gòu)合理保證和墻體連接的牢靠性和平安性；其次，規(guī)格尺寸合理，能做到滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)化和多標(biāo)化的要求；第三，接受高效保溫材料，工廠(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)能確保滿(mǎn)足北京地區(qū)下一步節(jié)能目標(biāo)的要求。施工工藝全面實(shí)現(xiàn)了干作業(yè)、全天候、工效高、工序少、勞動(dòng)強(qiáng)度低。初步摸索出一套對(duì)該體系的設(shè)計(jì)和施工工藝，尤其是對(duì)困難立面細(xì)部構(gòu)造、裝飾部件的處理方法。綜合經(jīng)濟(jì)造價(jià)較為合理。3.2不足之處和改進(jìn)（1）產(chǎn)品生產(chǎn)和施工基本上實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，但是還有一部分手工操作工藝，如勾縫，應(yīng)進(jìn)一步探討。使其大部分在工廠(chǎng)完成。（2）和產(chǎn)品配套的配件必需進(jìn)一步工廠(chǎng)化生產(chǎn)，如角部構(gòu)件，門(mén)窗套等以進(jìn)一步提高裝配化程度。二、硬質(zhì)PU切割板體系在建筑外墻保溫中應(yīng)用的探討（一）主要探討內(nèi)容：1.本課題目的在于通過(guò)一種高效節(jié)能材料作為該體系的介質(zhì)，并配有抗裂面層及配套材料形成一種可持續(xù)發(fā)展的高效節(jié)能保溫體系。2.體系的確定及定義:將預(yù)制好的硬質(zhì)塊狀泡沫，依據(jù)保溫設(shè)計(jì)的須要，經(jīng)機(jī)械切割的方式依據(jù)確定的尺寸加工而成，并以此為外墻外保溫體系中的保溫材料。在此基礎(chǔ)上復(fù)合加強(qiáng)層裝飾層，從而形成“改性硬質(zhì)PU切割板建筑外墻外保溫體系”。3.選擇硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，并為滿(mǎn)足體系須要進(jìn)行材料改性。4.探討工業(yè)化生產(chǎn)的可行性。5.探討在外墻上應(yīng)用中的構(gòu)造節(jié)點(diǎn)（陰陽(yáng)角、窗口、檐口等）6.和之配套的界面層、粘結(jié)劑、防護(hù)層的生產(chǎn)及工藝。（二）改性硬質(zhì)PU切割板體系探討過(guò)程硬質(zhì)PU泡沫塑料有很好的物化性能，但在探討中我們認(rèn)為：在硬質(zhì)PU運(yùn)用中不同行業(yè)指標(biāo)應(yīng)有側(cè)重。1.硬泡在我國(guó)的應(yīng)用有近三十年的歷史了，但建筑用硬泡做保溫材料的歷史很短。大多硬泡是用在“制冷行業(yè)”如“冷庫(kù)的保溫，冰箱，冷凍周轉(zhuǎn)箱”等，在這個(gè)行業(yè)中有大批的技術(shù)人員，并在幾十年的不斷實(shí)踐中積累了較為豐富的閱歷，從而制定了其更為符合這個(gè)行業(yè)的硬泡性能指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)。近年來(lái)硬泡發(fā)展突飛猛進(jìn)，并在不少行業(yè)有所應(yīng)用。如建筑上用的“夾心板，直埋管道的保溫”等，這些行業(yè)對(duì)硬泡的應(yīng)用依據(jù)不同的須要其硬泡指標(biāo)也均有側(cè)重，如：制冷保溫行業(yè)側(cè)重于導(dǎo)熱系數(shù)，吸水率，低溫尺寸穩(wěn)定性，建筑夾心板直埋管道除必要的指標(biāo)外更側(cè)重于抗壓強(qiáng)度，屋頂硬泡保溫除必要的性能指標(biāo)外則更多的側(cè)重于防水性。2.硬泡用在建筑外墻做保溫材料也應(yīng)有所側(cè)重。上述我們講到的不同行業(yè)硬泡的應(yīng)用指標(biāo)有所側(cè)重，將硬泡用在建筑外墻做為保溫材料運(yùn)用時(shí)，我們認(rèn)為也應(yīng)依據(jù)其要求有所側(cè)重。硬泡因其優(yōu)良的性能指標(biāo)在上述行業(yè)中發(fā)揮著不行替代的作用，但有些指標(biāo)用在建筑外墻外保溫中運(yùn)用未必是優(yōu)秀的。如硬泡有很好的氣密性能，這對(duì)于制冷保溫行業(yè)是最好的指標(biāo)，但用在外墻外保溫中如硬泡氣密性過(guò)好，就會(huì)造成墻體中的水分?jǐn)U散受阻，硬泡同墻體的粘結(jié)性能下降，這樣會(huì)產(chǎn)生平安隱患。因此我們認(rèn)為要將硬泡推廣到建筑外墻外保溫中去運(yùn)用還有不少問(wèn)題有待于探討。（三）未經(jīng)改性的硬質(zhì)PU在外墻外保溫中應(yīng)用存在的問(wèn)題1、硬泡的“氣密性”問(wèn)題這個(gè)問(wèn)題在前邊所說(shuō)的行業(yè)中的要求是氣密性越高越好，這是行業(yè)要求而確定的，制冷保溫中，冷庫(kù)等大都是外墻內(nèi)保溫或“夾心”保溫，庫(kù)內(nèi)濕度很大（如速凍庫(kù)、冷凍庫(kù)、保鮮庫(kù)，都須要確定的濕度，有的則噴淋水霧），假如硬泡的氣密性不高，在庫(kù)內(nèi)制冷過(guò)程中，水分就會(huì)停留在泡孔內(nèi)造成結(jié)冰，甚至還可將硬泡保溫性能破壞，或形成局部開(kāi)裂、空鼓、脫落。而在建筑外墻保溫中硬泡則須要有確定的透氣性，也就是說(shuō)應(yīng)降低其氣密性，這樣可將墻體內(nèi)所含的水分或粘結(jié)材料所含的水分通過(guò)硬泡的透氣性能擴(kuò)散出來(lái)，只有這樣才能較好使硬泡同主體結(jié)構(gòu)的粘結(jié)性堅(jiān)實(shí)，愛(ài)惜外墻保溫體系的質(zhì)量。2、硬泡的“彈性”問(wèn)題硬泡的彈性問(wèn)題事實(shí)上是由于硬泡的“脆性”而引起的。這個(gè)問(wèn)題在上述行業(yè)中不是主要問(wèn)題，因這些行業(yè)用硬泡的環(huán)境上沒(méi)有“風(fēng)壓”“負(fù)載”等問(wèn)題，因此硬泡的“脆性”在這里可以忽視不計(jì)。而硬泡用在外墻外保溫中它就應(yīng)是一個(gè)主要指標(biāo)。在外墻上有負(fù)風(fēng)壓，正風(fēng)壓，有硬泡面層上的負(fù)載，有混凝澆注過(guò)程中對(duì)硬泡的側(cè)壓力等，這些力反映在硬泡上事實(shí)上都是對(duì)硬泡“脆性”的一種考驗(yàn)。（“脆性”可引發(fā)剪切力的下降，又在力的作用下使硬泡斷裂。）另外由于脆性硬泡易折斷，運(yùn)輸施工中也造成大量材料奢侈。3、硬泡的表面處理問(wèn)題硬泡的表面處理是為了加強(qiáng)和其他材料的粘結(jié)性能，但這一問(wèn)題在其它應(yīng)用硬泡行業(yè)不存在。應(yīng)用在外墻外保溫中就很突出，假如硬泡表面處理不好，就會(huì)造成其同墻體的粘結(jié)性能下降造成平安隱患，同時(shí)也對(duì)硬泡表面復(fù)合加強(qiáng)層和裝飾層的粘結(jié)性能有很大的影響。造成保溫體系整體性能下降。（四）針對(duì)上述硬泡用于外墻外保溫中存在的問(wèn)題我們做了如下探討1.硬泡”氣密性”的探討：硬泡在外墻外保溫中的應(yīng)用能否解決氣密性問(wèn)題是關(guān)鍵。在建筑墻體中體內(nèi)含有較高的水分，假如硬泡氣密性過(guò)好，其水分就不會(huì)通過(guò)硬泡的透氣性擴(kuò)散出來(lái)，這樣就會(huì)造成硬泡和墻體的粘結(jié)問(wèn)題。另外在制備硬泡時(shí)水可以作為發(fā)泡劑運(yùn)用。假如墻體含水較高硬泡透氣性又差，這樣就在確定的環(huán)境條件下造成水和硬泡的表面“二次反應(yīng)”。為證明上述觀(guān)點(diǎn)我們做了如下試驗(yàn)：“將制備好的硬泡切割成片，放在相對(duì)封閉且溫濕度較高的環(huán)境下，10天左右發(fā)覺(jué)片材表面有局部鼓起，且表層密度下降?！边@說(shuō)明水分子同硬泡中的游離異氰酸根發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，它表明硬泡完全意義上的熟化是一個(gè)較長(zhǎng)的過(guò)程。由于上述硬泡表面和水分子發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，造成表面密度下降，以32㎏/m3硬泡為例其密度可下降20％。硬泡同墻體的粘結(jié)性能是靠自身的強(qiáng)度，而強(qiáng)度來(lái)自于其密度的大小，密度下降了其粘結(jié)強(qiáng)度自然下降，其結(jié)果是：拉拔強(qiáng)度，剪切指標(biāo)大副下降，（假如“二次發(fā)泡”造成原32㎏/m3密度的表面密度下降至25㎏/m3時(shí)，其檢測(cè)指標(biāo)，拉撥強(qiáng)度只有0.07Mpa，指標(biāo)不行能滿(mǎn)足現(xiàn)行的保溫材料有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。）上述指標(biāo)下降主要緣由是由于硬泡“透氣性”差所產(chǎn)生的。解決上述問(wèn)題，通過(guò)分析探討我們發(fā)覺(jué)，透氣性問(wèn)題主要來(lái)源于硬泡的閉孔率，假如適當(dāng)?shù)氖褂才莸拈]孔率下降到一個(gè)合理的范圍是解決“透氣性”問(wèn)題最簡(jiǎn)潔和最經(jīng)濟(jì)的方法。適當(dāng)?shù)慕档烷]孔率，必需對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)硬泡原輔料進(jìn)行改性：①.改性多元醇及異氰酸酯。②.改性發(fā)泡劑，使其同時(shí)具有不同的氣化時(shí)間。③.改性表面穩(wěn)定劑，限制成核過(guò)程④.降低確定指數(shù)，滿(mǎn)足發(fā)泡體系的須要。通過(guò)上述方案和工藝手段，我們就利用了不同發(fā)泡劑的汽化時(shí)間，擴(kuò)散速度，并在改性穩(wěn)定劑的調(diào)整下，對(duì)發(fā)泡成核進(jìn)行影響，從而使泡沫的閉孔律從97％左右下降到90％左右，并且開(kāi)孔分布較均衡，且實(shí)現(xiàn)了平行于發(fā)泡上升方向上的泡孔壁有微孔結(jié)構(gòu)。這一結(jié)果不言自明它將滿(mǎn)足于硬泡在外墻保溫中的“透氣性”的須要。2.硬泡的“脆性”（彈性）問(wèn)題探討①.所謂硬泡的“脆性”就是指其在確定的壓力、扭曲力、彎曲力的作用下泡沫孔壁發(fā)生斷裂，從表面上看下壓后有凹陷，并且不能回彈或發(fā)生斷裂現(xiàn)象泡孔在受壓時(shí)發(fā)生斷裂，它將預(yù)意著其用在外墻保溫，主體結(jié)構(gòu)發(fā)生形變或沉降時(shí)，硬泡可由于“脆性”的因素而被拉斷或開(kāi)裂；②.在做硬泡粘貼體系時(shí)，在正負(fù)風(fēng)壓的作用下，使硬泡的局部泡孔裂開(kāi)。這些問(wèn)題的產(chǎn)生將大大降低硬泡的強(qiáng)度，因而對(duì)主體結(jié)構(gòu)的維護(hù)和保溫體系平安，都是極大的威逼。解決這一問(wèn)題是硬泡能否在外墻外保溫中體系上的運(yùn)用關(guān)鍵問(wèn)題。目前的外墻保溫材料大都用的是“聚苯乙烯”它除了有確定的優(yōu)秀指標(biāo)外，還有硬泡所不具備的柔韌性也就是回彈性，因而這種柔韌性或說(shuō)彈性，無(wú)論是在現(xiàn)澆體系中還是在外貼體系中，它都起到了一個(gè)“氣墊效應(yīng)”，能抵抗“側(cè)壓力”并且在受確定外力作用下不裂開(kāi)且有確定的“回彈性”，起到了對(duì)外力的緩沖作用。所以這種材料才能得以大量的推廣運(yùn)用。為了解決上述分析硬泡的“脆性”問(wèn)題，著重做了以下探討:1.分析硬泡“脆性”的產(chǎn)生緣由①?gòu)睦碚撋现v，硬泡發(fā)泡時(shí)交鏈度的大小，干脆影響它的性能指標(biāo)，而交鏈度的大小又取決于所選用的原輔料，以及生產(chǎn)的工藝配方和環(huán)境溫度。②從試驗(yàn)中得到：硬泡中的原料不同的當(dāng)量和功能，能限制不同交鏈度，從而制成不同性能的硬泡，通過(guò)試驗(yàn)也證明白其理論的正確性。有了上述理論和試驗(yàn)的指導(dǎo)，我們作了不同交鏈度生產(chǎn)硬泡的對(duì)比，從而選擇適合硬泡用在外墻保溫體系中的工藝配方。試驗(yàn)狀況：a.低交鏈度的試驗(yàn)：生產(chǎn)出來(lái)的硬泡較為軟，低溫彎曲度，扭曲度，均較好。“脆性”大副降低“氣墊”效應(yīng)大副提高。但導(dǎo)熱系數(shù)，抗壓強(qiáng)定度，抗拉強(qiáng)度等指標(biāo)均下降，如：30×30×280（㎜）試件其彎曲度150°以上，扭曲度120°以上但抗壓強(qiáng)度0.07Mpa,拉拔強(qiáng)度0.1Mpa導(dǎo)熱系數(shù)0.027W/(m.k).因此上述結(jié)果不能滿(mǎn)足于外墻外保溫體系的須要.b.實(shí)行較高交鏈度生產(chǎn)的硬泡，抗拉、抗壓強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)較志向，然而脆性也大幅提高，回彈性大幅降低,測(cè)試中其抗壓強(qiáng)度到0.15Mpa時(shí)硬泡孔壁發(fā)生斷裂,下壓10％時(shí)沒(méi)有回彈,因此這一結(jié)果也不能滿(mǎn)足于外墻外保溫體系的須要.產(chǎn)生這些問(wèn)題的主要緣由是:A.原材料分子量含量和起始溫度過(guò)高B.過(guò)氧化合物含量不準(zhǔn)C.異氰酸酯指數(shù)有問(wèn)題D.工藝配方有問(wèn)題這幾種因素影響著泡沫的交鏈度和成型過(guò)程，發(fā)泡時(shí)就使泡沫內(nèi)溫度上升,到達(dá)確定高溫時(shí)，分子鏈起先斷裂,因此硬泡的脆性也就產(chǎn)生了。有了上述的試驗(yàn)和分析,我們?cè)谏a(chǎn)硬泡時(shí)對(duì)原料的指標(biāo)進(jìn)行了科學(xué)選擇，并結(jié)合上述講的第一個(gè)問(wèn)題“氣密性”的探討對(duì)原材料的改進(jìn)進(jìn)行了補(bǔ)充,并在生產(chǎn)中對(duì)料溫,環(huán)境溫度，以及生產(chǎn)工藝上加以限制,較好的生產(chǎn)出了符合外墻外保溫體系中所用的硬泡，其指標(biāo)如下:導(dǎo)熱.0.022－0.024W/(m.k)抗壓強(qiáng)度.0.18Mpa下壓10％時(shí)有回彈性抗拉強(qiáng)度.0.22Mpa彎曲度.30×30×280（㎜）90°以上扭曲度.30×30×280（㎜）70°以上開(kāi)孔率10％左右且透氣性良好阻燃性能達(dá)到B2級(jí)通過(guò)上述指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)解決了硬泡在用外墻外保溫體系中的以下問(wèn)題：①.主體結(jié)構(gòu)變形時(shí)，硬泡可以通過(guò)其彎曲度，扭曲度將產(chǎn)生的應(yīng)力釋放，而不會(huì)斷裂。②.在側(cè)壓力下由于削減的脆性有了“氣墊效應(yīng)“不會(huì)發(fā)生泡孔裂開(kāi)，而保持原來(lái)狀態(tài)。③.受外力沖擊時(shí)，有了“氣墊效應(yīng)”起到了緩沖外力作用