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建筑工程保温材料
XPS外墙外保温系统优势与劣势
优势:
1、保温性能优良。
EPS板导热系数不大于0.042W/(m.k)
XPS板导热系数不大于0.027W/(m.k)
2、耐水性好
保温板吸水后,导热系数大大增长。
EPS板吸水量不大于8%
XPS板吸水量不大于1.5%
3、强度高,强度高,耐冲击及系统强度高
EPS耐压强度不不大于30~170kpa
XPS耐压强度不不大于250kpa
4、极佳耐久性
劣势:
1、质量不稳定
国内生产设备简陋,发泡工艺不
成熟,板型变大大
2、容重太大,强度太高,易变形,
构造保温系统后易翘板
3、造价较高,平方米报价比EPS高
出近1/3
4、达不到阻烯级规定(氧指数)
区别:
1、保温材料:
EPS发泡成型,XPS挤塑成型
2、粘贴方式
EPS直接粘贴即可,无需采用接口解决剂对保温板解决
XPS表面极光滑,很难粘贴,需采用接口剂底涂
3、固定方式
EPS仅用粘结剂粘贴即可
XPS需粘结、机械固定相结合,且必要打锚钉
5、保温层厚度
以上海地区为例,EPS保温板厚度为3cm时,即可达到
建设部节能50%规定
XPS板仅需要25mm便可达到节能规定
这个是今年4月份信息
当前保温板材外墙外保温系统重要有:
EPS板外墙保温系统、XPS板外墙保温系统
一、二种系统性能比较
外墙外保温EPS与XPS比较
--摘选
外墙外保温技术在国内进行研究开发,已有10余年历史。
在建筑节能日益受到注重今天,由于外墙外保温突出优越性,外墙外保温技术已经得到了迅速发展,并越来越受到广大居民和开发商欢迎。
外保温突出长处就是有效节能,特别是对维护构造进行保温隔热解决,减少建筑能耗,相对内保温可以杜绝冷(热)桥带来弊病,有效保护建筑构造及室内装修,使构造体自然寿命相对较长,不但提高了人们居住舒服度,还可以减少二氧化碳排放和不可再生资源挥霍,从而保护了咱们赖以生存地球环境。
当前外墙外保温所选用材料为膨胀型聚苯乙烯(EPS,简称聚苯板)居多,近两年也有用挤塑型聚苯乙烯(XPS,简称挤塑板)。
由于当前各建筑单位施工水平及材料厂商生产水平参差不齐,导致外墙外保温后遗症诸多,且导致人们对EPS、XPS两种外墙保温体系优劣性争执不休。
现结合北京某社区近十年开发过程,就EPS、XPS生产工艺、材料参数和其保温体系作一比较。
一、EPS与XPS生产工艺
1、典型EPS生产工艺
(1)悬浮聚合EPS珠粒:
不溶于水苯乙烯(PS)单体在悬浮稳定剂和激烈搅拌下分散为液滴,接着在引起剂作用下,聚合而成聚合物颗粒,然后经冷却、固液分离、干燥、筛分等解决而成可发性EPS珠粒。
普通聚合过程分为两个阶段:
一是40℃升温至90℃后,恒温聚合5小时;二是从90℃再升温至120℃,然后恒温聚合3小时。
普通二次升温前即加入发泡剂、阻燃剂等添加剂。
EPS珠粒粒径约为Φ0.5~1.5mm。
(2)EPS珠粒预发泡:
EPS珠粒在发泡机中用饱和蒸汽加热到其玻璃化转变温度后来,发泡剂在PS中扩散并形成Φ2~5mmEPS大颗粒。
其间,EPS珠粒体积可增长40~80倍。
(3)EPS大颗粒存储和熟化:
空气渗入到冷却成接近真空EPS珠粒中直至内外压力平衡。
(4)模塑EPS大板块:
分为充模、蒸汽加热、冷却、脱模等阶段。
模塑成1*1.2*6m大板块。
(5)烘房养护:
EPS大板块高温养护。
(6)EPS大板块切割:
依照需求切割成板材600×900×70mm等规格。
EPS整个生产过程中,压力普通都是常压或负压,过程
(2)~(6)温度普通均在100℃如下。
2、典型XPS生产工艺
(1)发泡剂——(原料准备——高温高压造粒)——配料、上料——1#挤塑机——2#挤塑机——模口挤出——整平机——牵引机——切割机
(2)1#主机可分为:
进料段160℃~170℃、压缩段170℃~190℃、塑化段200℃~220℃、混合段200℃~210℃、计量段200℃~210℃。
(3)2#主机整机加热区温度在165℃~180℃左右。
(4)模口温度约为130℃~150℃。
两级主机中压力都非常高,中间能达20MPa左右。
XPS厚度普通直接在整平机处定好后成批生产,不能在短时间内任意调节。
整体而言,相比于EPS,XPS尺寸规格不易任意调节。
二、EPS与XPS技术参数比较
聚苯板(EPS)是以聚苯乙烯树脂为重要成分,通过发泡、模塑成型而成具备闭孔构造泡沫材料。
挤塑板(XPS)是以聚苯乙烯树脂或其共聚物为重要成分,添加少量添加剂,通过加热挤塑而制成具备闭孔构造硬质泡沫材料。
聚苯板与挤塑板都是以聚苯乙烯树脂为原料,通过两种不同生产工艺加工而成保温材料。
其各项性能指针
见表1:
表1EPS、XPS技术比较
项目指针
EPSXPS
导热系数,25℃,w/(m.k)≤0.042≤0.030
表观密度,kg/m318~2530~40
抗拉强度,MPa≥0.10≥0.20
熔结性断裂弯曲负荷,N≥25——
弯曲变形,mm≥20≥10
尺寸稳定性,70℃±2℃,%≤0.5≤1.5
水蒸汽透湿系数,ng/(Pa.m.s)2.0~4.51.2~3.5
吸水率,%(v/v)≤4≤2
燃烧性B2级,离火自熄B2级,离火自熄
氧指数,%≥30≥26
市场价格,元/m3350720
对于保温材料而言,相对于EPS,XPS有某些长处:
强度较高、导热系数较小、隔汽性能较好、吸水性低等。
三、EPS与XPS外墙外保温体系比较
1、经济性:
XPS导热系数比EPS小(见表2),且具备高热阻、低线性、膨胀比低特点,其构造闭孔率达到了99%以上,形成真空层,避免空气流动散热,保证其保温性能持久和稳定,相对于EPS80%闭孔率,领先优势不言而喻。
实践证明30mm厚XPS保温板,其保温效果相称于50mm厚EPS保温板,120mm厚水泥珍珠岩。
所觉得了达到相似保温效果,XPS保温厚度可以比EPS薄30%左右。
但由于XPS价格是EPS2倍左右,因此XPS经济性还是不如EPS。
表2使用不同厚度保温板相相应外墙传热系数[W/(m2.K)]
保温
类型构造墙体聚苯板厚度(mm)
100
聚苯板
(EPS)180mm钢筋混凝土0.950.800.690.600.540.490.44
190mm混凝土空心砌块0.900.760.660.580.520.470.43
240mmKP1多孔砖0.740.640.570.510.460.420.39
挤塑板
(XPS)180mm钢筋混凝土0.730.610.520.460.400.360.33
190mm混凝土空心砌块0.700.590.510.440.390.360.32
240mmKP1多孔砖0.600.510.450.400.360.330.30
注1:
聚苯板导热系数计算值——模塑板0.042×1.2=0.050[W/(m.K)]
挤塑板0.030×1.2=0.036[W/(m.K)]。
注2:
190mm混凝土空心砌块(单排孔)热阻取0.16(m2.K/W)。
2、热稳定性:
依照国标进行检测(100×100×原厚,70℃下48h),当前国内使用(含外企)XPS变形量为1.2%左右,而EPS在0.5%以内,因此使用XPS板建筑外保温系统外面保护砂浆和涂料易开裂。
而EPS有较好耐候性和在温度变化时尺寸稳定性,是国际、国内应用最广泛建筑外墙保温隔热材料。
因素分析:
EPS普通是常压下自由发泡,然后又通过中间熟化、模塑(终发泡)、大板养护等过程,其间经历时间达数天之久,其孔构造基本是圆形、孔间融合也比较好,因此整体尺寸稳定性较好。
而XPS几乎是在瞬间发泡,由于是由高温高压下突然变为常压,发泡过程很难控制,如果背面冷却不好,急冷也会引起应力集中;XPS在发泡同步,又受整平机挤压,使其基本上只能在长度和宽度方向上膨胀,因而,其内部孔构造是梭形,这种梭形孔尖端在受到外力作用(如温度应力等)时会产生应力集中;应力集中到一定限度就会引起变形,因此其尺寸稳定性较差。
3、可粘性:
由于生产工艺不同,EPS孔隙率比XPS大,即EPS保温板表面平整度不如XPS,但正由于如此,加上EPS密度小,EPS板可粘性比XPS强。
尽管当前建筑市场也浮现了刨皮XPS板,但保温行业所规定有关接口剂及XPS原则当前尚无行标或地标。
因此普通XPS板保温外立面容易开裂、空鼓、脱落。
4、表观品质:
通过外保温施工工艺懂得,保温板粘贴完毕后,要进行整体表面打磨找平,但由于XPS板强度高,导致打磨不容易控制,异型板也不容易在现场加工,因此普通XPS板建筑外立面表观质量不如EPS板。
5、透汽性:
XPS板隔汽性能较好、吸水性低,但由于外保温体系是若干保温板拼接且和构造墙之间有一定空腔立体构造,因此XPS板高抗蒸汽渗入性优秀性能用于外墙外保温,就变成其致命缺陷,由于板缝处吸水性、防潮性咱们无法提高或避免,而板材处却不透汽,它阻碍了墙体中潮气透过,使潮气大量汇集在墙体与XPS保温层之间空腔内,极易导致在板缝处产生水汽集中以至保温层变形和粘贴层脱落,直接影响外墙外保温系统使用寿命,以及外墙外保温系统安全性。
而EPS板特殊材料性能,能隔绝雨水,又能使墙体中潮气透过,有效解决了建筑物透气性问题。
6、成熟性:
一方面看欧美建筑节能,当前在欧美国家广泛应用外墙外保温系统重要为外贴保温板薄抹灰方式,有二种保温材料:
重要就是阻燃型膨胀聚苯板,尚有某些为不燃型岩棉板。
当前,欧洲和美国对外墙外保温已有严格立法工作,其中涉及规定对外墙外保温系统强制认证原则,以及对于系统中有关构成材料原则等。
由于欧美国家有着相应健全原则、严格立法,对于外墙外保温系统耐久性,普通都可以保证有25年使用年限。
事实上,这种系统在上述地区实际应用历史已大大超过25年。
欧洲技术允许审批组织EOTA发布了名称为《带抹灰层墙体外保温复合体系技术允许》(ETAG004)原则,这个原则是欧洲外墙外保温体系几十年来成功实践技术总结和规范。
再看中华人民共和国,节能保温也有十几年历史,尽管此前走过诸多弯路,但随着国内参加WTO,许多国家外墙外保温公司都将纷纷进入中华人民共和国建筑市场,中华人民共和国许多外墙外保温公司为了自力更生,积极吸取国外先进技术,结合本国实际研究开发,也呈现蓬勃发展大好趋势。
关于外墙外保温有关工艺、原则、规范、图集也逐渐完善。
当前中华人民共和国市场上80%以上建筑墙体保温都是使用聚苯板(EPS),而所有相应规范及原则也都是建立在膨胀聚苯板基本上,因此EPS保温体系在国内外都是比较成熟。
而作为新生挤塑板(XPS)保温体系,却要面临诸多改进和实践,由于没有有关原则法规去规范其材料质量、工艺水平、实验手段、检测根据,因此该保温体系当前弊病甚多,例如:
整个体系材料不配套(涉及抗裂砂浆、粘接剂、玻纤网、柔性腻子等),导致经不起大型耐候性实验验证及长期大量工程实例验证。
结论
总之,XPS作为一种优良建筑保温材料,可以应用到建筑诸多领域,但作为外墙外保温体系,暂时XPS是不也许代替EPS。
在中华人民共和国建筑节能跨越式大发展条件下,但愿有更多新工艺、新技术、新材料来发展壮大中华人民共和国保温节能市场,咱们将拭目以待。
1、保温隔热性能:
相似厚度EPS以及XPS保温性能是逐渐升高。
EPS为0.041,XPS是0.030。
因而达到相似保温效果状况下,XPS板材比EPS板材厚度要薄,但纯板材价格XPS板贵于EPS板。
如果全面考虑工艺以及建筑物高度,每平方米价格XPS反而比EPS要贵某些。
对于隔热来讲,重要是看热惰性指标D,而D值与蓄热系数成正比。
但是就整个系统而言,200mm混凝土蓄热已经够大,再加外保温层,完全满足节能规定。
这也是国家规范规定墙体综合导热系数和蓄热系数要同步满足规定因素。
当前EPS或XPS薄抹灰系统都完全满足规定。
2、强度:
这里指出强度应当是抗拉强度,聚苯板容重和抗拉强度有绝对关系,普通EPS容重18Kg/m3抗拉强度为110~120KPa,20Kg/m3容重在140KPa左右。
XPS容重正常从25Kg~45Kg,强度从150KPa~700KPa或更高。
(前提是满足导热系数0.03左右)。
当前XPS板强度在200KPa-250KPa,这种强度国内诸多XPS板材做不到,EPS板材在100KPa如下,在越来越丰富外立面装饰以及沿海地区经常有台风浮现状况下,强度显得很重要,特别是对于某些外墙贴砖或者高层而言,两种板材均需加固或者说采用固定件辅助固定。
瓷砖拉拔要不不大于400KPa,虽然是XPS也不能承受,解决办法是通过胀栓锚固钢丝网到基层解决,这样可以向三维空间分散拉应力,因此只要锚固得当,拉拔破害处必定在复合钢丝网抗裂砂浆层,不是大问题。
与EPS相比,XPS板强度要高,但是与EPS相比由于XPS板材性质(脆性),在粘贴面积较大时,外墙饰面层开裂也许性高,特别是涂料面层。
柔韧性是材性问题,拿抹面来说,感性结识普通将抹面批抹在聚苯板上,然后看聚苯板弯曲到什么限度抹面还不浮现裂缝,柔韧性好话弯几种圈都不会裂。
类似于防水材料中延展性指标。
但是就材料自身而言,柔韧性EPS要优于XPS。
3、耐候性:
耐候性是指保温系统对外界天气变化适应能力,指在不同气候条件下,系统整体稳定性、保温效果与否有变化等关于质量系列问题。
耐候性是保温系统一种非常重要指标。
由于EPS板与XPS相比有较高吸水性,因此她耐候性不如XPS系统。
但EPS板延展性比XPS板好,可以克服一定缺陷。
但是就系统来讲,薄抹灰系统外层抹面胶自身也具备一定防水能力。
除了在施工过程外,完好二种系统防水性能都可以。
雨水在外墙上与墙面接触是垂直面上,只要面层砂浆不开裂,防水是没有问题。
此外耐风压性能也是耐候性中重要一项,由于体系越有空腔耐风压能力就越差。
因此重点就要看整个保温体系与基层粘结面积大小。
这点XPS系统和EPS系统都是不存在问题。
4、透气性:
透气和吸水是两个问题!
空气分子与水分子大小是相差很大!
固然有透气不透水说法。
有实验可以阐明这一点。
打个比喻,在深圳。
放块饼干在外面,你不用往饼干上浇水,一天时间,饼干会软掉,由于它吸水,而吸水是空气中水而非液态水。
当前保温体系中,没有哪种产品敢号称自己产品既透气性好,导热又好,防水性能又好,还不吸水,好事一家全占了。
由于这几项指标是相矛盾,并且透气性还要讲究施工过程中湿水后透气以及系统完毕后透气。
就材料自身而言,EPS比XPS要好得多。
XPS几乎没有透气性,在室内外温差较大地区却是很容易使水气在板两侧结露。
5、粘结强度:
对于薄抹灰系统而言,这项指标将会直接影响板材使用,EPS板强度低,抗剪切强度同样也低,板材破坏,有也许不是出在粘结面,而是板材中间直接破坏,XPS良好强度性能更放心某些。
抗拉强度0.1MPa相称于说每个平米抗拉强度是10吨力,这是非常大。
但是XPS系统尚有一种致命伤:
接口光洁度高,如果不是用聚合物相称高乳液来做接口解决它是很难被粘住,但是有多少个厂家乐意这样大幅度提高成本?
6、表面平整度
XPS做外墙很难保证平整度,外面抗裂砂浆很难掩饰住板缝,特别是在弧形段。
XPS做墙体保温饰面层是涂料话,国产板子是没法做!
材料决定了表面(涂料饰面)不平整。
在阳光下板影和锚固件影子是很明显。
因此可以必定说,涉及国内当前陶氏、欧文斯科宁在内国产挤塑板在内,都是不适合外饰面是涂料墙体保温板!
挤塑板施工工艺是必要把扳子所有拉毛,涂刷接口剂后用胶浆粘贴,干了后再打铆固件加固,因此,当你把挤塑板表皮打毛,板子受力影响,已经变形了,当你涂刷接口剂后(液体)就更变形了。
因此墙体平面是没法控制和解决。
不像EPS那样能打磨。
至于强度,抗老化性,透气性,等等缺陷。
而EPS系统相对而言会好诸多。
由于板材性质比较软,因此在保证墙面平整度上要好于XPS板。
二、二种系统优缺陷
EPS保温系统有如下优越性:
1)、已经行成体系,技术成熟。
由于它在欧洲及美国已沿用了近三十年,在美国已建成建筑高达44层。
因而,此项技术已形成体系,粘结层、保温层与饰面层可配套使用,有较多较成熟技术档。
2)、保温效果好。
3)、由于保温材料采用膨胀聚苯乙烯,其价格不十分昂贵,使整个系统价格适中。
便于顾客接受。
4)、无复杂施工工艺,普通施工单位通过简短培训后,便可掌握施工要领,便于技术推广。
EPS系统缺陷:
1)、由于板材自身性质问题,其强度不高,承重能力较低,外贴面砖时需要进行加强解决。
2)、板材出厂时要通过一段成熟期,需放置一段时间才可使用。
如果熟化时间局限性,板材质量不能得到保证,施工后板材收缩,使系统开裂。
2、XPS保温系统
XPS系统长处在于:
1)、XPS板具备致密表层及闭孔构造内层。
其导热系数大大低于同厚度EPS,因而具备较EPS更好保温隔热性能。
对同样建筑物外墙,其使用厚度可不大于其他类型保温材料。
2)、由于内层闭孔构造。
因而它具备良好抗湿性,在潮湿环境中,仍可保持良好保温隔热性能;合用于冷库等对保温有特殊规定建筑,也可用于外墙饰面材料为面砖或石材建筑。
XPS系统缺陷:
1)、XPS板自身强度较高,从而导致板材较脆,不易弯折,板上存在应力时应力集中,容易使板材损坏、开裂。
2)、透气性差,几乎不透气,如果板两侧温差较大,湿度高很容易结露。
3)、价格与EPS系统相比较高。
4)、近3~4年才尝试性使用,国内尚无国标;欧美、韩国等保温技术先进国家尚无推广使用。
5)、其构造伸缩性差,受温度及湿度变化影响而变形、起鼓导致保温层脱落。
6)、吸胶性差,粘结后破坏面为XPS板表面,粘结强度不够。
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