檢驗(yàn)結(jié)果分析
1. 密度和尺寸
密度和尺寸是巖棉產(chǎn)品很基本也是十分重要的技術(shù)參數(shù)。在產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用實(shí)際中,密度與產(chǎn)品價(jià)格和性能息息相關(guān),而尺寸直接影響著施工效果,因此,生產(chǎn)企業(yè)和用戶都習(xí)慣于以密度和尺寸來標(biāo)稱產(chǎn)品的規(guī)格。
密度的控制與生產(chǎn)設(shè)備和工藝控制密切相關(guān)。產(chǎn)品的密度直接影響著熱阻、拉伸強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度等性能,因此在生產(chǎn)過程中需要隨時(shí)監(jiān)測產(chǎn)品密度,以便及時(shí)調(diào)整設(shè)備參數(shù),保證產(chǎn)品的性能。
此次檢驗(yàn)中,
巖棉帶標(biāo)稱密度一般在(100~120)kg/m3的范圍內(nèi),
巖棉板標(biāo)稱密度一般在(120~180)kg/m3。實(shí)際檢測的產(chǎn)品密度與標(biāo)稱密度偏差統(tǒng)計(jì)結(jié)果。
一般巖棉產(chǎn)品密度偏差要求在15%或10%以內(nèi)即可,而表2的數(shù)據(jù)表明此次外墻外保溫用巖棉產(chǎn)品的密度偏差在5%以內(nèi)的占到了85.7%,說明了這部分企業(yè)對密度的控制較好。
外墻外保溫用巖棉制品,尺寸的一致性非常重要。厚度不一致,墻面的不平整,長度或?qū)挾炔灰恢?,易造成拼接處縫隙大,影響保溫效果。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對巖棉板和巖棉帶的尺寸允許偏差有明確的規(guī)定。
此次抽樣型式檢驗(yàn)的尺寸偏差都在合格范圍內(nèi),尺寸合格率達(dá)100%,可以看出巖棉生產(chǎn)企業(yè)已較好地掌握了尺寸控制工藝。
2. 纖維平均直徑
纖維直徑是表征纖維粗細(xì)的參數(shù),纖維的直徑越細(xì),產(chǎn)品手感越柔軟,產(chǎn)品的施工性能和導(dǎo)熱性能也越好。標(biāo)準(zhǔn)要求纖維平均直徑不大于7.0微米。今年的檢驗(yàn)結(jié)果,纖維平均直徑都小于7.0微米,其中小于5.0微米的占48.5%,2013年的70%減少21.5%。纖維越細(xì),產(chǎn)量相應(yīng)就會降低,這說明有部分企業(yè)在生產(chǎn)過程中為追求產(chǎn)量降低成本,放松了對纖維直徑的要求,需要特別注意。
3.渣球含量
渣球是指巖棉制品中非纖維狀的固體粒子。標(biāo)準(zhǔn)把直徑大于0.25mm的粒子稱為渣球。渣球含量越大,成纖率越低,巖棉制品的各項(xiàng)性能也越差。因此在生產(chǎn)過程中要盡量把渣球含量控制得越小越好。
標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定渣球含量應(yīng)不超過10%。本次檢驗(yàn)的渣球含量均小于10%,而且小于5%的占到78%,比去年的70%有一定提高,可以看出,隨著我國巖棉
生產(chǎn)線裝備和技術(shù)水平的提高,成纖率越來越高,渣球含量越來越低,這有利于巖棉企業(yè)產(chǎn)量的提高,同時(shí)也反映了企業(yè)的生產(chǎn)水平在不斷提高。
4. 直角偏離度
直角偏離度:是指制品的兩個相鄰邊偏離直角的程度,偏離過大,會使表面拼縫過大,影響保溫效果。造成直角偏離的主要原因是橫向飛鋸的機(jī)架運(yùn)動速度與輥道組輸送速度沒有完全同步,反映出巖棉生產(chǎn)線裝備的制造和控制的水平。
此次檢驗(yàn)所有樣品的直角偏離度均小于5mm/m,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,其中3mm/m以內(nèi)的占到56%,(3~5)mm/m的占到44%,與去年的58%和42%基本持平。
5.平整度偏差
平整度偏差是指巖棉產(chǎn)品的兩個表面不平整拱起的程度,平整度偏差過大,不僅影響施工,而且對保溫效果會產(chǎn)生負(fù)面影響。此次檢驗(yàn)樣品平整度偏差測定值都是0.0mm,沒有翹曲現(xiàn)象,具有較好的平整度。
6.尺寸穩(wěn)定性
巖棉產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性是指在一定的溫度條件下放置一段時(shí)間后,巖棉產(chǎn)品長度、寬度和厚度相互垂直的三維方向產(chǎn)生的不可逆的尺寸變化。本次檢驗(yàn),經(jīng)(70±2)℃,48小時(shí)處理后,全部35個樣品,尺寸穩(wěn)定性在長度、寬度和厚度方向的變化率與去年的結(jié)果一樣,均為0.0%,這也說明了對于外墻外保溫用巖棉在正常使用溫度下幾乎不會產(chǎn)生變形。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對巖棉產(chǎn)品平整度和尺寸穩(wěn)定性做出一定的要求,主要是防止由于保溫材料表面的不平整或由于自然溫度的交替變化,巖棉產(chǎn)品尺寸發(fā)生變化,造成建筑外墻保溫墻面起拱變形,影響建筑保溫工程的質(zhì)量。
產(chǎn)品產(chǎn)生尺寸的膨脹或減小,都是由產(chǎn)品內(nèi)部應(yīng)力造成的。巖棉本身是無機(jī)硅酸鹽類材料,相對于其他材料,其熱膨脹系數(shù)小。另一方面,巖棉產(chǎn)品是柔性纖維材料,吸收能量能力強(qiáng),不會產(chǎn)生應(yīng)力集中。因此巖棉產(chǎn)品產(chǎn)生表面平整度偏差和尺寸變形的可能性很小,對外墻外保溫的穩(wěn)定性有利。
7.垂直于表面的抗拉強(qiáng)度
又稱層間拉伸強(qiáng)度,是保證外墻外保溫系統(tǒng)安全性的重要性能。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定巖棉帶拉伸強(qiáng)度應(yīng)不小于80 kPa;對巖棉板規(guī)定了3個拉伸強(qiáng)度等級,分別是:
TR7.5 拉伸強(qiáng)度不小于 7.5kPa
TR10 拉伸強(qiáng)度不小于 10kPa
TR15 拉伸強(qiáng)度不小于 15kPa
抗拉強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。
此次抽樣型式檢驗(yàn)35個樣品中有1個巖棉板不合格。
要提高巖棉產(chǎn)品的層間拉伸強(qiáng)度,關(guān)鍵是在生產(chǎn)過程中采用打褶工藝技術(shù)。所謂打褶,是將多層折疊鋪放的棉氈進(jìn)行縱向壓縮,使層合排列的纖維層起皺波折,改變纖維的排列方式,形成三維方向結(jié)構(gòu)。打褶工藝技術(shù)的應(yīng)用有效地改變了產(chǎn)品中纖維層的排列,從而顯著地提高產(chǎn)品的層間拉伸強(qiáng)度。
分析此次不合格的原因,主要是產(chǎn)品打褶不完整,從厚度方向看,大部分纖維打褶明顯,纖維之間很好地勾連在一起,而離產(chǎn)品表面大約有1cm厚的纖維打褶不明顯,纖維基本呈層狀結(jié)構(gòu),導(dǎo)致產(chǎn)品整體強(qiáng)度下降。
導(dǎo)熱系數(shù)是衡量材料保溫性能的重要參數(shù)。它是指在穩(wěn)定傳熱條件下,厚度1m的材料,兩表面的溫差為1℃,在1小時(shí)內(nèi),通過1平方米面積傳遞的熱量,單位為W/(m.K),通常用符號λ表示。
導(dǎo)熱系數(shù)與密度、纖維直徑、渣球含量和產(chǎn)品內(nèi)纖維排布方式密切相關(guān)。對于一定密度的巖棉產(chǎn)品來說,纖維直徑越細(xì),渣球含量越少,導(dǎo)熱系數(shù)越低。打褶產(chǎn)品比未打褶產(chǎn)品的導(dǎo)熱系數(shù)要高。導(dǎo)熱系數(shù)和層間拉伸強(qiáng)度兩個性能之間存在著一定的矛盾,要提高層間強(qiáng)度,就要提高打褶比,增加更多的垂直方向的纖維,但垂直方向的纖維多了,會增加熱流的傳導(dǎo),導(dǎo)熱系數(shù)增大,對于生產(chǎn)企業(yè)來說做好兩者之間的兼顧是非常重要的。本次抽樣檢驗(yàn),所有樣品的導(dǎo)熱系數(shù)均合格。
9. 壓縮強(qiáng)度
巖棉產(chǎn)品的壓縮強(qiáng)度是指壓縮破壞時(shí)的載荷與其面積的比值。如果在壓縮到厚度的10%之前出現(xiàn)很大載荷,則很大載荷即為破壞載荷,如果沒有很大載荷,則壓縮到厚度10%時(shí)的載荷為破壞載荷。
本次檢驗(yàn)的35個樣品,壓縮強(qiáng)度全部合格。巖棉板和巖棉帶的壓縮強(qiáng)度很大值分別為89.1kPa和241kPa,均比去年有所提高,尤其是巖棉帶,提高的幅度很大。達(dá)到136%。
由于巖棉板和巖棉帶中纖維層結(jié)構(gòu)不同,其在壓縮作用下表現(xiàn)是不一樣的。巖棉帶受壓縮時(shí),變形較小,載荷迅速增加,存在一個明顯的極限破壞載荷,隨后承載力下降。巖棉板受壓時(shí),變形較大,載荷隨著變形的增加越來越大,沒有明顯的破壞點(diǎn)。
10.吸水量
吸水量是表征材料對水吸收能力的參數(shù)。也是巖棉應(yīng)用中人們十分關(guān)注的指標(biāo),標(biāo)準(zhǔn)中要求試樣兩個主要表面浸入水中,其中試樣下表面距水面10mm,浸水時(shí)間24小時(shí),吸水量不大于1.0kg/m2。
吸水量是考察巖棉產(chǎn)品遇水時(shí)吸入水的能力,作為建筑保溫材料一旦吸入較多的水,不僅會使系統(tǒng)的保溫效果將大大下降,而且也會影響系統(tǒng)的耐久性。從本次檢驗(yàn)結(jié)果來看:全部35個樣品,27個短期吸水量為0.1kg/m2,4個短期吸水量為0.2kg/m2,4個短期吸水量為0.3kg/m2??傮w吸水量比較小,都在0.5kg/m2以內(nèi),而且大部分都是0.1kg/m2,這也反映了目前的生產(chǎn)工藝中都進(jìn)行了較好的防水處理,產(chǎn)品基本不吸水,利于外墻外保溫的應(yīng)用。
11. 憎水率
憎水率是反映材料抵抗水滲透的一個指標(biāo),是用一定流量的水流對試樣噴淋1h后,試樣中未透水部分的體積百分率。
本次抽樣型式檢驗(yàn)憎水率均合格,很小的為98.8%,很大的為99.9%。全部35個樣品,除了1個巖棉帶的憎水率為98.8%,其余均在99.4%以上,從試驗(yàn)的過程中觀察,噴在試樣上的水均能產(chǎn)生荷葉效應(yīng)很快流走,這樣的產(chǎn)品有很好的憎水效果,有利于保持較好的保溫效果和耐久性。
12. 質(zhì)量吸濕率
質(zhì)量吸濕率反映的是材料在潮濕空氣中吸收水汽的能力。質(zhì)量吸濕率越大,在潮濕環(huán)境中材料質(zhì)量變化越大,材料的導(dǎo)熱系數(shù)變大,降低保溫效果,而且也不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定。
此次檢驗(yàn),全部35個樣品均合格,13個樣品質(zhì)量吸濕率為0.0%~0.1%,21個樣品質(zhì)量吸濕率為0.2%~0.4%,另有1個樣品的質(zhì)量吸濕率為1.0%。
13. 酸度系數(shù)
酸度系數(shù)是巖棉化學(xué)組成中的酸性氧化物與堿性氧化物之比。
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通常認(rèn)為酸度系數(shù)高,巖棉化學(xué)穩(wěn)定性和耐久性好,但酸度系數(shù)過高,會造成生產(chǎn)時(shí)熔化溫度也會提高,纖維成型困維,纖維直徑增加和能耗增加等問題。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定酸度系數(shù)應(yīng)不小于1.6。
此次檢驗(yàn)的產(chǎn)品酸度系數(shù)全部合格。
與去年相比,產(chǎn)品的酸度系數(shù)越來越高,小于1.8的僅有2個樣品,占此次抽檢樣品的5.7%,其余94.3%的產(chǎn)品都大于或等于1.8,其中很大的達(dá)到2.5。
14. 燃燒性能
由于巖棉是無機(jī)保溫材料,密度相對較大,有機(jī)物又比較少,這些因素決定了巖棉產(chǎn)品在燃燒性能方面具有較大的優(yōu)勢,此次抽檢所有樣品燃燒性能全部通過不燃性試驗(yàn)。