隨著我國經濟的飛速發(fā)展，各類建筑物建造速度和規(guī)模都達到了空前的高度，為了使建筑物能夠達到環(huán)保節(jié)能的要求，需要對建筑外墻進行加裝保溫板材。巖棉作為一種經濟，高效，耐火，實用的保溫材料，陜西玻璃棉，西安玻璃棉板，西安保溫材料，白色無甲醛玻璃棉板，http://www.tastegoodlechon.com，西安聚鑫建材有限公司已經被廣泛應用于建筑外墻的保溫板材制作當中。

在我國的標準中對巖棉（Rock-wool）是這樣定義的：主要由溶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)量的輔助料，經高溫熔融離心噴吹制（3.3%）。巖棉的生產方法主要有三種，分別為：噴吹法、離心法、離心噴吹法。

1巖棉用于保溫材料的國內外研究現(xiàn)狀在我國，巖棉作為A級防火材料用于外墻外保溫系統(tǒng)已有應用，但尚未普及，其應用技術仍在探討中。但在歐洲已經有幾十年的發(fā)展歷史，擁有成熟的產品標準和系統(tǒng)認證指南。巖棉應用于外墻外保溫，其形式可以是整個墻體使用巖棉保溫（使用巖棉板，纖維平行于墻面），同時具有外墻防火的作用；也可以配合其他保溫材料使用，其中巖棉帶起防火隔離的作用（稱隔離帶，纖維垂直于墻面）。

我國目前有巖礦棉生產廠家200余家，但絕大部分都采用礦渣作為原料或主要原料，產品酸度系數(shù)普遍在1.5以下，按照酸度系數(shù)1.6（也有提出1.5或1.7）以上才屬于巖棉這一標準來劃分，這些產品并不是巖棉產品，而是礦渣棉產品，其性能遠遠達不到歐洲標準的技術要求。國內主要巖棉產品的性能見表1.表1國內主要巖棉產品的性能國內巖棉達不到技術要求的項目垂直于板面的抗拉強度（kPa）500-2003建筑外墻外保溫復合系統(tǒng)用礦物棉規(guī)范、吸水性（部分浸EN13162-2001建筑保溫用人造礦物棉規(guī)范07建筑用絕熱材料制品拉伸強度的測定1609建筑物用的隔熱產品部分浸濕短時水吸收的測定2972粘合人造礦物纖維板的規(guī)范標準要求測試方法老化后垂直于EOTA、ETAG004帶抹灰的外板面的抗拉強墻外保溫復合系統(tǒng)的歐洲技術>50度保留率評定指南礦物棉類保溫隔熱材料一般包括巖棉、礦渣棉和玻璃棉，其中巖棉和礦渣棉的生產原材料主要為天然巖石和礦渣。生產巖棉時采用天然巖石的比例一般大于70%75%，而礦渣棉原料中70%以上為高爐礦渣。在實踐中，按照纖維熔體化學成分中酸性氧化物（S+AOd和堿性氧化物（CaO比值即酸度系數(shù)特征值的高低，可以判別巖棉和礦渣棉。

2巖棉的性能2.1化學穩(wěn)定性和吸水率巖棉是玄武巖、輝綠巖等天然巖石經過高溫熔融，離心噴吹而成的無機纖維，其中的無機物占到98%以上，其酸度系數(shù)大于1.6，這使得巖棉具有很好的化學穩(wěn)定性，其不含活潑元素和腐蝕成分，也不含影響建筑的溶劑，油性物質或軟化劑。巖棉的吸濕率很低，體積吸濕率<0. 2%，憎水率大于99%，吸水率小于05kg/m2；經長期浸泡試驗（測試期28d），吸水率僅為0. 1kg/m2，無毛細滲透，酸度系數(shù)較高的巖棉纖維由于堿金屬氧化物含量較低，其化學耐久性和抗水解能力強。而礦渣棉制品中可能含有的腐蝕性雜質會溶解于水，腐蝕鋼板和金屬錨固件。在潮濕或有水的環(huán)境條件下，礦渣棉纖維表面的K+、Na+、B3+、Ca2+、Mg2+等堿金屬或堿土金屬離子容易吸濕并被析出，發(fā)生水解，從而使纖維結構遭到破壞，產生斷裂和粉化?？梢姡V渣棉不憎水，吸水性強。因此，好的巖棉保溫板，在合理的安裝和施工條件下，無需進行維護，根據(jù)歐洲外墻外保溫系統(tǒng)的應用經驗，巖棉可以做到與建筑同壽命。

2.2熱穩(wěn)定性巖棉具有持久的隔熱性能，其導熱系數(shù)不隨時間而發(fā)生變化；巖棉外墻板的尺寸能夠保持長期的穩(wěn)定，膨脹率很低，在常溫下，僅有1X10-6，根據(jù)ASTMC356，巖棉制品在650°C的最高使用溫度下，24h的線收縮率不會超過1%，因此，巖棉也不會因為熱脹冷縮而對其表面的網格布及砂漿等產生附加的應力。另外，在高溫情況下，礦渣棉纖維在500C600C時開始析晶，纖維收縮并產生粗大的黃長石結晶，脆化結塊，容易碎裂和粉化；而巖棉制品的熔化溫度均超過1000 2.3環(huán)保性礦渣棉纖維粗短且性脆，含渣球雜質多，施工切割或安裝時渣屑和粉塵容易斷裂和脫落，感覺刺癢和扎手，并且容易通過呼吸道進入體內。而酸度系數(shù)較高的巖棉熔體，有利于制取細長柔禚的高質量纖維，不易斷裂和產生粉塵。同時，巖棉中不含CFC，HFC，HCFC或石棉等有毒、致癌成分。巖棉的放射性以及游離醛含量等均符合標準要求，是一種環(huán)保的外墻保溫材料。

2.4機械性能纖維質量和纖維結構會影響屋面保溫板的力學性能指標，如抗壓強度、壓縮模量、點荷載、抗拉伸和剪切強度等。經過生產工藝的改進，外墻外保溫用巖棉可以具有比較好的機械性能，其主要表現(xiàn)在兩方面：第一，抗壓強度，按照EN826或GB/T19686-2005測試：巖棉板>40kPa，巖棉條>100kPa.第二，抗拔強度，按照EN1607測試，巖棉板>10kPa，巖棉條>80kPa. 2.5保溫性能由于巖棉是一種多孔的纖維狀材料，其本身具有非常好的保溫絕熱性能，按照國家標準GB/T19686和EN13162，巖棉板導熱系數(shù)（25°C）應不大于0 K）有標稱值時還應該不大于其標稱值。巖棉在25C的熱容量為084K/（kgK）。由此可見，巖棉具有良好的保溫性能，采用巖棉板作為建筑外墻保溫材料可以達到節(jié)能的目的。

2.6防火性能巖棉的熔點高，抗高溫收縮，應用于建筑結構中可形成有效的防火屏障，阻止火勢蔓延。它既不燃燒，也不會產生有毒煙氣，是“A”級（或“A1”級）的防火建筑材料。在以鋼板為基層的單層屋面系統(tǒng)中，對于內部或外部火源，巖棉都可起到分隔熱流的作用，防止背火面溫度升高，引起其它易燃材料燃燒。按ISO8 34標準所載的火災溫升-時間曲線進行試驗，在建筑構造中使用巖棉保溫材料，可以達到14h耐火極限。巖棉的最高使用溫度為650C以上，其熔點超過1000C.在遇到火災時，巖棉保溫板不會引發(fā)煙霧或造成火星，也不會滴落，造成火勢蔓延，即使在高溫狀態(tài)下也不會釋放出對環(huán)境和人體不利或有害的氣體。因此，巖棉作為建筑外墻的保溫材料，其防火性能也是非常的優(yōu)越。

27耐水性能礦巖棉制品的耐水性和耐潮濕性能是應用于建筑墻體的主要障礙，其性能不足時，巖棉制品在濕氣作用下強度下降，形成自然下墜，工程表現(xiàn)俗稱為“垮褲腰”分析其原因，首先，研究纖維結構與耐水性能的關系。巖棉成分屬于Ca-Al203-說02系統(tǒng)，分析發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有巖棉的組成位于Ca-Al2的硅灰石H鋁方柱石丑酸二鈣的結晶作用區(qū)（即CS-C2AS-C2S區(qū)）內，其中雖然鋁方柱石、硅灰石不會與水發(fā)生反應，但硅酸二鈣三種晶型中，除Y-構造外，a-和卩-構造性能相似，均能與水發(fā)生水化反應。在巖棉中不希望存在這兩種構造，應盡量創(chuàng)造條件使a-、-構造向7-C2S的方向轉化，以改善其耐水性。但是a-C2S和p-C2S只有從高溫緩慢冷卻至675°C以下時，才能實現(xiàn)向y-C2S的轉變。在實際成纖過程中，熔體不是緩冷而是被急驟冷卻，其粘度隨溫度的急降而迅速增大，這時離子運動受阻，不可能繼續(xù)有規(guī)則地排列，抑制了晶體的生長，硅與氧離子便連接成連續(xù)、不規(guī)則的網架，在低溫下保留了匚23變體的形態(tài)，形成較多量的玻璃態(tài)卩-C2S，這意味著它將在水溶液的作用下，形成更多的水化硅酸鹽和水化鋁酸鹽，使礦渣棉纖維在潮濕環(huán)境中的穩(wěn)定性下降。

當巖棉組成點應落在硅灰石-鋁方柱石鈣長石結晶作用區(qū)（即CS-C2AS-CAS2g）內，其固相中必定留有這三種結晶相，由于硅灰石、鋁方柱石、鈣長石均不具備水硬特性，遇水后變化很小，使巖棉具有較好的耐水性。

2.8強度性能在外墻外保溫系統(tǒng)中，由于巖棉板自重壓剪作用和風壓的作用，對強度性能要求提高。巖棉的強度性能有如下特點：第一，保溫板的強度與組成相關，在CS-C2AS-CAS2區(qū)域纖維，因無為硅酸二鈣及其水化作用對結構的變化的影響，纖維自身的強度會得到極大改善。同時，高酸度系數(shù)意味著堿含量小，纖維中硅氧鍵斷裂減少，橋氧鍵的網絡提高，強度提高。另外，堿金屬離子還易于吸附空氣中的水份，使微裂紋擴展，降低堿含量可以降低該因素對強度的不利影響。

第二，成纖纖維直徑，纖維的直徑越小，則強度增加。因此，在工藝允許和料性可控的范圍降低纖維直徑，有利于提高纖維強度。

第三，與粘接劑及其固化條件密切相關，粘接劑的目的是將纖維形成空間立體的交織點，并通過固化工藝將這種結構固定下來。因為材料開裂總是在最薄弱的地方開始的，固化劑的均勻性對強度影響很大，因此如何在高速成纖的情況下將粘接劑噴涂均勻需要對噴膠系統(tǒng)進行不斷的調整。

增加粘接劑用量可增加纖維間的連接強度，但粘接劑屬于有機材料，過量的粘接劑將使得材料的燃燒性能得不到A級要求。

第四，保溫板打褶工藝，棉片打褶目的是棉片曲面疊加，提高垂直于板面的拉伸強度。從目前強度破壞狀態(tài)看，打褶的深度需要進一步提高，這樣研究擺動鋪氈技術，優(yōu)化擺動機構，保證形成連續(xù)的迭棉帶，包括擺動鋪氈工藝參數(shù)的確定，迭棉帶成形工藝。

3結論綜合以上分析可知，標準的巖棉保溫板具有良好的保溫、防火功能，其本身所具有的化學穩(wěn)定性，耐水性，強度性能、機械性能及熱穩(wěn)定性都使其成為了建筑外墻保溫材料的一種很好的選擇。