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岩棉性能及应用基础知识培训 生产原料及工艺岩棉与矿棉 石棉 玻璃棉的比较岩棉安全性岩棉绿色节能和可持续性岩棉产品的主要性能指标产品质量控制岩棉的应用应用案例 目录 岩棉生产主要辅料粘结材料 热固性酚醛树脂 添加剂 防尘油 de dustoil 憎水剂 有机硅乳液silicone 偶联剂 硅烷silane 氨水 硫酸铵等 岩棉生产原料及工艺 岩棉生产原料及工艺 工艺流程图 加料 熔化 成纤 施胶 集棉 摆锤 打褶 固化 冷却 切割 包装 岩棉 stonewoolorrockwool 与矿棉 slagwool 相同点 都属于矿物棉 都是用天然岩石 或矿渣等原料经高温熔融 在离心力和风的共同作用下形成的无机纤维状产品 其主要的化学成份是二氧化硅 三氧化二铝 氧化钙 氧化镁 同时还含有少量的氧化铁等 为使其成型 会加入少量的酚醛树脂 不同点 习惯上 用矿渣为主要原料生产的产品称为矿棉 用天然岩石如玄武岩或灰绿岩等为主要原料生产的产品称为岩棉 专业的角度 一般用酸度系数作为区分岩棉与矿棉的主要标志 酸度系数是指产品中酸性氧化物的含量之和与碱性氧化物含量之和的比值 即 酸度系数mk 二氧化硅 三氧化二铝 氧化钙 氧化镁 酸度系数 1 6的产品称为岩棉 酸度系数 1 6的产品称为矿棉 岩棉与矿棉 石棉 玻璃棉的比较 岩棉与玻璃棉 glasswool 相同点 两者都是无机纤维 都是非常好的保温材料 都含有酚醛树脂作为粘结材料 不同点 主要生产原料不一样 玻璃棉主要用碎玻璃和硼砂 岩棉主要用玄武岩或灰绿岩生产工艺不一样 玻璃棉一般用池窑熔化 一旦点炉就不能停 离心喷吹法成纤 纤维长 渣球少 岩棉一般用冲天炉或电炉化学成分不同 玻璃棉主要成分是硅 硼 钠 钙等 树脂含量高 岩棉主要成分是硅 铝 钙 镁 树脂含量较低使用温度不同 玻璃棉一般使用温度在250度以下 而岩棉可达750度 岩棉与矿棉 石棉 玻璃棉的比较 岩棉安全性 对人体而言 岩棉不含石棉 irac已将岩棉从group2b转到group3 岩棉对人体不会有致癌作用 使用过程中 即使在火灾环境中也不会释放出有毒有害气体 没有烟雾 没有滴落物 能有效阻止火焰蔓延 生物可降解纤维 即使吸入人体内 也很容易溶解而排出体外 岩棉安全性 对被保温材料而言 岩棉本身及其水浸出液层中性或弱碱性 不含对建筑材料由腐蚀作用的溶剂 因此不会对建筑物有任何腐蚀作用 对钢 铝 铜 锌及不锈钢等材料不会产生腐蚀 对环境而言 生产过程中不使用 产品中也不含cfc hcfc和hfc等对臭氧层有破坏作用的成分 岩棉绿色节能和可持续性 岩棉全生命周期对环境的影响 以上生命周期分析针对的是岩棉应用在建筑领域 如果考虑到岩棉应用在工业领域 岩棉对环境的正面效应将更大 岩棉绿色节能和可持续性 全生命周期各主要保温材料能耗比 从各类材料产品全生命周期 开采 制造 使用 拆卸 处理 能源消耗量及回收期中发现 矿物棉产品远优于聚苯乙烯 聚氨酯 木丝板 因此 从全生命周期看 岩棉是一种非常好的绿色节能 环境友好型的 可持续发展的产品 岩棉产品的主要性能指标 渣球含量 shotcontent 渣球是指岩棉中的非纤维 non fiberous 物质的总称 渣球含量是指岩棉中一定粒径以上的非纤维物占岩棉质量的百分比渣球含量是衡量岩棉产品质量的重要指标 它和纤维平均直径指标标志了岩棉生产的工艺水平 渣球过多 则产品的导热系数 吸音性能 热收缩负荷温度等指标都会变差 手感不佳 不同标准 渣球含量的定义不尽相同 渣球含量的要求也不一样中国标准gb t11835 0 25mm 含量小于10 美标astm 0 15mm 含量小于40 日本标准jis9504 0 5mm 含量小于5 岩棉产品的主要性能指标 纤维直径 fiberdiameter 岩棉纤维是表面光滑的圆柱体 岩棉棉产品中各纤维的直径是不同的 一般分布在2 12 m的范围内 近似于正态分布 纤维平均直径是指各纤维直径的算术平均值 单位微米 m 国标规定纤维平均直径不大于7 m 纤维平均直径过大 则产品的导热系数 吸音性能等指标都会变差 手感差 接触会感觉痒甚至刺手 而纤维平均直径过小会影响产品的机械强度和热收缩负荷温度 矿棉产品中 直径小于2 m的纤维一般都很短 强度较差 而大于7 m的纤维受压后易发生断裂 而且有刺手感 因此直径3 6 m纤维较理想 纤维直径小而且均匀 则产品质量越好 岩棉产品的主要性能指标 有机物含量有机物含量是指岩棉制品中有机物质量和制品总质量的百分比 单位是 在岩棉制品中有机物主要来自于酚醛树脂以及各类添加剂 有机物主要起到粘结作用 不同用途的岩棉制品 有机物含量也会不一样 由于有机物过多 产品的防火性能变差 因此在满足使用要求的情况下 有机物含量越低越好 岩棉产品的主要性能指标 燃烧性能与防火性能燃烧性能是指材料本身是否可以燃烧的 以及燃烧时的反应情况根据gb8624 2006 材料燃烧性能可分为 a1 a2 b c d e f等7级我公司的岩棉制品的燃烧性能均可达到a1级 即不燃性材料的要求岩棉的熔化起始温度在1000 以上 在700 温度下无明显的收缩变形 保证了岩棉在高温下的稳定性 防火性能是指在火灾发生的情况下 材料以及构件能够阻止火焰蔓延 保护结构稳定等的能力 主要用耐火极限表示 不同厚度的岩棉与其他材料配合 可以实现1 4小时的耐火极限一般结构耐火性能主要表现在 保温性 i 系统完整性 e 以及承载能力 r rei120 表示两小时的耐火极限 以此类推 岩棉产品的主要性能指标 不燃性a级满足防火最高要求 且在火灾中不产生烟雾及有毒气体或融滴物 在高温状态下不变形 不熔化最高使用温度 700 熔点 1000 在最高使用温度下线收缩率小于1 在火灾或高温情况 也能长时间保持结构的稳定 防火测试标准温度 时间曲线 不同火灾阶段温度曲线 岩棉产品的主要性能指标 岩棉产品的主要性能指标 导热系数导热系数与保温性能导热系数是表征物质热传导性能的物理量 简称 值 是指单位时间内 在单位温差情况下 经由单位厚度的物体传递的热量 单位为w m k 在原工程单位制中则为kcal m h 4 18 1000 3600 w m k 1 161w m k 导热系数与材料本身及温度有关 而与材料的形状 大小及厚度等无关 导热系数越低 岩棉的保温性能越好 节能效果越显著 岩棉产品的主要性能指标 导热系数与传热系数 热阻传热系数又称为热导率 简称u值 是指单位时间内 在单位温差情况下 经由单位面积的物体传递的热量 单位为w m2 k 传热系数不仅与材料本身性能有关 也与其厚度有关 u 产品厚度 m 热阻为导热系数 值的倒数 简称r值 r 1 u 产品厚度 m 单位为 m2 k w由不同材料组成的多层结构的热阻可以直接将各层的热阻值相加而得 岩棉的保温性能导热系数 25 0 036w m k 混凝土 岩棉 10cm厚的岩棉等同于4 7m厚的钢筋混凝土所达到的保温效果 不仅减少了保温厚度 成本也大大降低 岩棉产品的主要性能指标 岩棉产品的主要性能指标 岩棉憎水性 吸水性 吸湿性和防潮性憎水性和吸水性都用来表示表示岩棉产品的防水性能 但测试方法不同 岩棉是通过在岩棉纤维表面喷涂带有憎水功能的添加剂来实现憎水的 岩棉纤维本身不吸水 岩棉制品因多孔结构 在纤维间缝隙内可能会吸水 憎水不等于防水 憎水是通过提高纤维表面张力来实现的 一旦外界水压大于表面张力 水还是会进入岩棉内 憎水岩棉干燥后不影响性能 不影响使用 岩棉产品的主要性能指标 吸湿性与防潮性都用来表示表示岩棉产品的防潮性能 即在一定的温度 湿度条件下吸收空气中水蒸汽的能力 吸湿越大 岩棉性能越差 gb t25975astm吸湿率 1 岩棉产品的主要性能指标 岩棉可靠的憎水性建筑 工业和船用岩棉制品必须具有较强的憎水性 同时岩棉制品也不会吸收空气中的水气 gb t11835 憎水 98 质量吸湿率98 吸水性98 短期吸水 1 0kg m2 长期吸水 3 0kg m2质量吸湿率 1 0 en13162 短期吸水 1 0kg m2 长期吸水 3 0kg m2 质量吸湿率 1 0 astm吸水 5 质量吸湿率 1 0 岩棉产品的主要性能指标 吸音及隔音性能 岩棉板是由岩棉纤维构成的多孔性材料 岩棉表面粗糙多孔 而表面的孔隙具有较好的透气性 近似于无数的毛细管 声波会引起岩棉纤维振动 纤维发生振动和相互摩擦 使声能转化为热量 射入岩棉板的声波 在岩棉板和墙体中产生反射 多次反射将提高其吸音效果 吸音 材料在建筑物中 用于吸收接触到材料表面的声音 降低声音的反射 隔音 材料在建筑物中 用于建筑物的两个房间之间或室内外之间降低声音的传播 岩棉产品的主要性能指标 吸音材料在建筑物中 用于吸收接触到材料表面的声音 降低声音的反射岩棉板可单独用于吸音 也可在其表面贴玻纤布或穿孔铝箔等饰面材料 饰面材料应选用表面多孔的材料 以减少声波在表面发生的反射在250 500 1 000和2 000hz下测试的吸音系数的平均值为nrc系数隔音材料在建筑物中 用于建筑物的两个房间之间或室内外之间降低声音的传播岩棉制品有优良的吸音性能 但它的隔音性能相对较差 一般与其他板材 如石膏板 钢板或沙浆层等 共同构成隔音结构 岩棉板在其中起到阻尼作用 可减低或消除两块墙板固有的低频耦合现象 岩棉产品的主要性能指标 不同厚度岩棉的吸音性能 岩棉产品的主要性能指标 不同空腔厚度的吸音性能 岩棉产品的主要性能指标 岩棉良好的隔音性能 岩棉制品其独特的多孔纤维构造确保了绝佳的吸音效果 50mm岩棉降噪系数nrc可以达到0 6以上 岩棉产品的主要性能指标 稳定性 耐久性 热稳定性在650 下保持24小时 岩棉线性变化小于1 因此 四季温差变化不会导致任何热胀冷缩 耐化学稳定性好岩棉是化学惰性的 其成份决定了岩棉具有非常好的耐酸碱性能 耐油性物质或有机溶剂的腐蚀 耐候性好96 以上成分来自岩石 且多为二氧化硅和三氧化二铝 不存在老化现象 即使在温度 湿度发生急剧变化时 也不会产生膨胀或收缩 因此 在岩棉板接缝处不会产生裂纹 不会产生渗漏现象 产品质量控制 憎水率 长期 短期吸水量 产品质量控制 强度测试 抗压测试 拉拔测试 产品质量控制 老化实验 老化试验箱 产品质量控制 酸度系数测试 专业的化学分析实验室 分析天平 分光光度计 分析纯水机 产品质量控制 有机物 渣球 马弗炉 渣球分离器 产品质量控制 纤维直径 生物显微镜 岩棉的应用 建筑应用 岩棉的应用 流程工业应用 岩棉的应用 工业发电厂应用 岩棉的应用 船舶应用 岩棉的应用 岩棉的应用 岩棉的应用 农业应用 岩棉的建筑应用 外墙薄抹灰系统 岩棉的建筑应用 岩棉的建筑应用 外墙岩棉板性能指标 岩棉的建筑应用 岩棉防火隔离带 岩棉的建筑应用 天花板保温 岩棉的建筑应用 岩棉带性能指标 岩棉的建筑应用 岩棉干挂幕墙保温系统 目前干挂式幕墙是指岩棉作为保温材料与墙体紧密接触 而在岩棉与幕墙间留有一定的缝隙 缝隙中的空气在幕墙烟囱效应的作用下由下向上流动 这有利于排除整个系统中的潮气 但如果岩棉表面不做任何处理 岩棉可能会吸收空气中的湿气 而流动的空气也可能会带走岩棉表面的纤维或风尘 影响环境 岩棉的固定方式主要有 纯机械固定 粘锚结合固定两种不同形式 岩棉的建筑应用 干挂石材系统结构 岩棉的建筑应用 干挂幕墙用岩棉板性能指标 为提高幕墙系统的耐火等级 建议幕墙与每层楼板 隔墙处的缝隙采用樱花防火黑棉 cfs 系列进行防火封堵 楼层间水平防烟带应采用厚度 1 5mm的镀锌钢板承托 防火封堵 樱花cfs系列防火棉 樱花cfs系列防火黑棉 保温岩棉 岩棉的建筑应用 岩棉的建筑应用 层间防火分隔结构示意图 樱花cfs防火棉系列产品 cfs系列产品比普通的岩棉具有更好的耐高温性能和防火性能 岩棉的建筑应