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矿物棉类保温隔热材料一般包括岩棉、矿渣棉和玻璃棉,其中岩棉和矿渣棉的生产原材料主要为天然岩石和矿渣。生产岩棉时采用天然岩石的比例一般大于70%~75%,而矿渣棉原料中70%以上为高炉矿渣。在实践中,按照纤维熔体化学成分中酸性氧化物和碱性氧化物的比值即酸度系数特征值的高低,可以判别岩棉和矿渣棉。下面我们一起看一下岩棉的性能。
1)化学稳定性和耐水性
在潮湿或有水的环境条件下,矿渣棉纤维表面的K 、Na 、B3 、Ca2 、Mg2 等碱金属或碱土金属离子容易吸湿并被析出,发生水解,从而使纤维结构遭到破坏,产生断裂和粉化。酸度系数较高的岩棉纤维由于碱金属氧化物含量较低,其化学耐久性和抗水解能力强;而矿渣棉制品中可能含有的腐蚀性杂质会溶解于水,腐蚀钢板和金属锚固件。
2)热稳定性
在高温情况下,矿渣棉纤维在 500~600 ℃时开始析晶,纤维收缩并产生粗大的黄长石结晶,脆化结块,容易碎裂和粉化;而岩棉制品的熔化温度均超过1000 ℃。
3)吸湿与防水性能
岩棉的吸湿率很低,体积吸湿率≤0.2%,憎水率大于99%,吸水率小于0.5kg/m2;经长期浸泡试验(测试期28d),吸水率仅为0.1kg/m2,无毛细渗透。而矿渣棉不憎水,吸水性强。
4)环保功能
矿渣棉纤维粗短且性脆,含渣球杂质多,施工切割或安装时渣屑和粉尘容易断裂和脱落,感觉刺痒和扎手,并且容易通过呼吸道进入体内。而酸度系数较高的岩棉熔体,有利于制取细长柔韧的高质量纤维,不易断裂和产生粉尘。
5)尺寸稳定性及耐久性
矿渣棉制品在潮湿环境下使用时容易受到湿热影响,尺寸和力学强度发生显著变化。
6)力学性能
纤维质量和纤维结构会影响屋面保温板的力学性能指标,如抗压强度、压缩模量、点荷载、抗拉伸和剪切强度等。
屋面构造中一般设有隔汽层,但因防水卷材的透气性较差,安装施工时雨水侵入或屋面内部冷凝结露产生的湿气很难完全排出,在外界极端气候条件变化的影响下,屋面内部的保温材料会加速老化。采用矿渣棉作为保温隔热层的屋面,一般情况下使用一段时间后就会感到明显松软,踩踏后容易形成空洼,积尘积水,甚至损害防水卷材,造成屋面渗漏。
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