1 巖棉的定義 巖棉保溫板的類型與特點(diǎn)
   巖棉在20世紀(jì)30年代就已投入工業(yè)化生產(chǎn)，是目前世界上應(yīng)用范圍的保溫材料。在國(guó)外巖棉被稱為“第五常規(guī)能源”，此種材料在建筑中的應(yīng)用廣泛。

1.1巖棉的定義

   在我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)巖棉（Rock-wool）是這樣定義的：主要由熔融天然火成巖制成的一種礦物棉稱為巖棉。巖棉是以精選的玄武巖或輝綠巖為主要原料，外加一定數(shù)量的補(bǔ)助料，經(jīng)高溫熔融離心吹制成人造無(wú)機(jī)纖維，其主要化學(xué)成分為：SiO2（46%）、Al2O3（15.6%）、MgO（5.1%）、CaO（28%）、Fe2O3（3.3％）。

1.2巖棉保溫板的類型與特點(diǎn)

   在巖棉纖維中加入適量粘結(jié)劑、防塵劑、憎水劑等外加劑，經(jīng)過(guò)壓制固化可制成具有一定強(qiáng)度的巖棉保溫板。根據(jù)目前的生產(chǎn)工藝，可分為沉降法巖棉保溫板、擺錘法巖棉保溫板和三維法巖棉保溫板。

   1）沉降法工藝的主要生產(chǎn)流程是高溫熔體經(jīng)離心吹制，形成巖棉纖維，在沉降室的輸送帶上堆積，達(dá)到一定厚度以后，經(jīng)過(guò)加壓輥進(jìn)入固化爐，沉降室法巖棉的纖維為平面分布，密度和粘結(jié)劑的均勻性較差，影響板的抗壓性能和層間結(jié)合強(qiáng)度。

   2）擺錘法是在沉降法的基礎(chǔ)上，通過(guò)改進(jìn)收棉方法，先由捕集帶收集較薄的巖棉層，經(jīng)擺錘的逐層疊鋪，達(dá)到一定的層數(shù)和厚度，再由加壓輥進(jìn)行壓制，進(jìn)入固化爐固化，再經(jīng)冷卻、切割、包裝等工序制成成品。這種方法改善了棉層及所含的粘結(jié)劑的均勻程度，并且由于棉層疊鋪時(shí)產(chǎn)生的斜度，纖維呈部分豎向分布，因而抗壓強(qiáng)度和層間結(jié)合強(qiáng)度得到提高。

   3）三維法巖棉是把擺錘法疊鋪形成的未固化巖棉層，通過(guò)機(jī)械方法改變棉層的分布方向，從而形成高強(qiáng)度的三維巖棉產(chǎn)品，三維法巖棉纖維呈三維分布，抗壓強(qiáng)度高，不易分層和剝離。

   通過(guò)這3種方法生產(chǎn)出來(lái)的巖棉保溫板在物理性質(zhì)上有較大的差別，沉降法巖棉保溫板基本上沒(méi)有抗剝離強(qiáng)度，而擺錘法巖棉保溫板的抗剝離強(qiáng)度大于14 kPa，三維法巖棉保溫板的抗剝離強(qiáng)度大于22 kPa；10%壓縮量的壓縮強(qiáng)度沉降法巖棉保溫板不到20 kPa，而擺錘法巖棉保溫板可達(dá)40 kPa以上，三維法巖棉保溫板則可達(dá)到60 kPa以上；采用*浸入法測(cè)定巖棉保溫板的吸水性，沉降法巖棉保溫板的吸水量是其自身重量的幾十倍，而且吸入的水分在十幾天過(guò)后也不能*排除，擺錘法巖棉保溫板的吸水量比較小，是其自身重量的幾倍，三維法巖棉保溫板的吸水性與聚苯板差不多，吸水率很小。

   通過(guò)試驗(yàn)檢驗(yàn)，擺錘法和三維法巖棉保溫板導(dǎo)熱系數(shù)低，在10 ℃時(shí)的導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.036 W/(m·K)，吸濕率小于1.0%，憎水率不小于98%，無(wú)毛細(xì)滲透。采用這2種工藝生產(chǎn)的巖棉保溫板尺寸極其穩(wěn)定，無(wú)溫度變化引起的線性膨脹和收縮。

   在民用建筑中，特別是在高層民用建筑中，采用巖棉保溫板作為保溫材料時(shí)，應(yīng)該選用壓縮強(qiáng)度和抗剝離強(qiáng)度比較大、吸水性比較小的巖棉保溫板，因此，選用三維法巖棉保溫板是最合適的，但是由于三維法工藝比較復(fù)雜，巖棉保溫板價(jià)格也很高，在實(shí)際工程應(yīng)用中還無(wú)法實(shí)現(xiàn)，綜合考慮到巖棉保溫板的價(jià)格因素，選用價(jià)格相對(duì)適中的擺錘法巖棉保溫板是目前的方案。巖棉保溫板選用技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1。
表1 巖棉保溫板技術(shù)性能指標(biāo)
 
項(xiàng)目 指標(biāo) 

沉降法巖棉 擺錘法巖棉 三維法巖棉 
密度/(kg/m3) ≥150 ≥150 ≥150 
密度允許偏差/% ±15 ±10 ±10 
纖維平均直徑/μm ≤7 ≤7 ≤7 
導(dǎo)熱系數(shù)/(W/(m·K)) 10 ℃ - ≤0.036 ≤0.036 
 50 ℃ - ≤0.039 ≤0.039 
 70 ℃ ≤0.044 ≤0.041 ≤0.041 
渣球含量(顆粒直徑＞0.25 mm)/% ≤12.0 ≤6.0 ≤6.0 
體積吸濕率/% ≤5 ≤1.0 ≤1.0 
體積吸水率（全浸入）/% - ≤4.0 ≤4.0 
憎水率/% ≥98 ≥98 ≥98 
熱荷重收縮溫度/℃ ≥600 ≥650 ≥650 
有機(jī)物含量/% ≤4.0 ≤4.0 ≤4.0 
抗壓強(qiáng)度(10%壓縮量)/kPa >10 ≥40 ≥60 
剝離強(qiáng)度/kPa >6 ≥14 >22 
燃燒性能等級(jí)  A級(jí) A級(jí) A級(jí) 
適用范圍 20 m以下 100 m以下 100 m以下 

2 巖棉在建筑中的應(yīng)用

   巖棉是一種優(yōu)質(zhì)高效的保溫材料，它具有良好的保溫隔熱、隔聲及吸音性能，與傳統(tǒng)的保溫材料相比，巖棉及其制品具有容重輕、導(dǎo)熱系數(shù)小、不燃燒、防火無(wú)毒、適用范圍廣、化學(xué)性能穩(wěn)定、使用周期長(zhǎng)等突出優(yōu)點(diǎn)，是國(guó)內(nèi)外*的理想保溫材料，廣泛應(yīng)用于建筑等各個(gè)行業(yè)。在建筑業(yè)中，巖棉制品常用于建筑物的外保溫圍護(hù)結(jié)構(gòu)、建筑物內(nèi)部分隔墻的隔聲填充材料及建筑物室內(nèi)的吊頂吸聲材料。

   在國(guó)外，尤其是歐洲的建筑市場(chǎng)中大量使用著巖棉制品，北歐人均消耗量在20 kg以上，美國(guó)人均消耗量為5～10 kg，前蘇聯(lián)人均消耗量也在5 kg以上。由于防火問(wèn)題，在美國(guó)巖棉、礦渣棉占70%，在德國(guó)超過(guò)22 m的建筑外保溫幾乎全部采用巖棉保溫材料。 

在我國(guó)，巖棉作為建筑保溫材料的使用率比較低，主要應(yīng)用于能源、石油化工、船舶工業(yè)和建筑輕板的絕熱、防火、隔音等方面，而在民用建筑中應(yīng)用得很少。國(guó)內(nèi)1985年引進(jìn)了瑞典的外掛錨固系統(tǒng)解決了巖棉的上墻固定問(wèn)題，在十幾年的應(yīng)用中穩(wěn)定性可靠，但由于未能解決好面層開(kāi)裂問(wèn)題而無(wú)法推廣。同時(shí)由于選用的巖棉保溫板是沉降法生產(chǎn)的巖棉保溫板，其強(qiáng)度小、吸水性大，也影響了其在民用建筑中的推廣應(yīng)用。
筆者選用優(yōu)質(zhì)巖棉保溫板，采用*的錨固技術(shù)、現(xiàn)澆技術(shù)及保溫抗裂技術(shù)成功地解決了目前國(guó)內(nèi)巖棉在外圍護(hù)結(jié)構(gòu)外墻外保溫度中應(yīng)用的技術(shù)問(wèn)題。