GBT 33011-2026 建筑用绝热制品 抗冻融性能的测定标准立项发展报告

建筑用绝热制品抗冻融性能的测定标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:DeterminationofFreeze-ThawResistanceofThermalInsulatingProductsforBuildingApplications摘要建筑用绝热制品作为围护结构保温体系的核心功能材料，其长期耐久性能直接关系到建筑节能目标的实现与工程质量安全。在寒冷及严寒地区，冻融循环作用是导致绝热制品性能劣化的主要环境因素之一。我国现行绝热材料冻融试验方法标准分散于各类产品标准中，存在试验条件不统一、评价指标不一致、试件制备方法各异等技术问题，难以满足新型绝热材料性能评价与工程质量管控的需求。本报告系统梳理了国内外绝热制品抗冻融性能试验方法标准的现状与发展趋势，分析了我国现行标准体系存在的突出问题，在此基础上对立项制定国家标准《建筑用绝热制品抗冻融性能的测定》的必要性与可行性进行了全面论证。报告从术语定义、试验原理、仪器设备、试件制备、试验步骤及结果评定等维度提出了标准的主要技术框架，并明确了标准编制的组织方案与进度计划。该标准的制定将填补我国建筑用绝热制品抗冻融性能通用试验方法标准的空白，为产品性能评价、工程质量验收及绿色建材认证提供统一的技术依据。关键词：建筑用绝热制品；抗冻融性能；冻融循环；试验方法；国家标准1引言1.1研究背景建筑节能是我国实现碳达峰、碳中和战略目标的重要领域。外墙外保温系统作为建筑节能的主要技术形式，其保温层的耐久性能直接关系到建筑全生命周期的能耗表现与使用安全。近年来，随着保温工程应用规模的持续扩大，部分工程出现保温层开裂、空鼓、脱落甚至引发火灾等质量问题，其中冻融循环作用导致的材料劣化是重要诱因之一。我国幅员辽阔，寒冷及严寒地区覆盖东北、华北、西北及青藏高原等广大区域，上述地区冬季气温低、昼夜温差大，建筑围护结构保温层长期承受反复冻融作用。当材料内部孔隙中的水分在低温下结冰时，体积膨胀约9%，产生巨大的内应力，冻融反复进行将引起材料内部结构的不可逆损伤，导致导热系数增大、力学强度下降、外观劣化甚至结构破坏。因此，抗冻融性能是评价建筑用绝热制品耐久性的关键指标。目前，我国建筑用绝热制品的产品标准中虽多设有冻融性能要求，但各标准所采用的试验条件存在显著差异，如冻融循环温度范围（有-20℃~20℃、-30℃~20℃、-40℃~20℃等不同设定）、循环次数（15次、25次、50次、100次不等）、试件状态（气干态、绝干态、吸水态等）及评价指标各不相同，导致同类材料在不同产品标准下的检测结果缺乏可比性，给产品选型、工程设计、质量验收与市场监管带来诸多困扰，亟需制定统一的通用试验方法标准。1.2目的和意义其直接效益与价值体现在三个层面：其一，为生产企业提供稳定可靠的冻融性能内控检测手段，帮助优化配方工艺、提升产品质量；其二，为检测机构提供严谨规范的仲裁试验依据，保障检测结果的科学公正与跨区域可比性；其三，为设计单位与建设单位正确选材提供方法学基础，为监管部门实施事中事后质量监管提供技术支撑，助推建筑保温工程质量整体提升。2标准概况2.1标准基本信息-标准编号：GB/T33011-2026-标准中文名称：建筑用绝热制品抗冻融性能的测定-标准英文名称：Determinationoffreeze-thawresistanceofthermalinsulatingproductsforbuildingapplications-标准性质：推荐性国家标准-发布机构：国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会-ICS分类号：91.100.60（隔声和绝热材料）-发布日期：2026-04-30-实施日期：2026-11-01-标准状态：未生效（发布后、实施前过渡期）2.2标准适用范围本标准适用于建筑用绝热制品在冻融循环条件下的性能测定，涵盖模塑聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）、硬质聚氨酯泡沫塑料（PUR/PIR）、岩棉、矿渣棉、玻璃棉、泡沫玻璃、发泡陶瓷、气凝胶绝热制品等各类用于建筑保温的绝热材料制品。标准规定了冻融循环条件下绝热制品外观损伤、质量损失及强度保留率等性能指标的测定方法。2.3标准性质说明本标准为推荐性国家标准，由全国绝热材料标准化技术委员会提出并归口。按照我国标准化法的有关规定，推荐性国家标准鼓励社会各方自愿采用，但一经被法律法规、规范性文件或合同引用即具有强制约束力。各产品标准在修订过程中将逐步引用本标准作为统一的冻融性能试验方法。3国内外标准现状与发展趋势3.1国际标准化现状国际标准化组织ISO/TC61（塑料）及ISO/TC163（建筑环境的热效能与能源利用）长期关注绝热材料的冻融耐久性能评价。目前，专门针对绝热制品抗冻融性能的通用方法标准主要有ISO20392《建筑用绝热材料—压缩蠕变性能的测定》等周边方法标准，而冻融试验主要嵌入在泡沫塑料等具体产品标准中。近年来，国际标准在冻融试验条件设定中呈现"应用场景分类细化"的发展趋势——依据制品使用部位与气候区域，划分不同的冻融严酷等级，配套相应的试验循环次数与温度区间，逐步从单一试验条件向分级分类评价体系演进。欧洲标准化委员会（CEN）在EN13496《建筑设备与工业设施用绝热制品—抗冻融性能的测定》框架下，系统规定了保温砂浆等薄型绝热制品冻融试验方法。此外，ASTMC666《混凝土快速冻融试验方法》虽主要针对混凝土材料，但其试验设备和程序框架常被借鉴至绝热材料冻融研究中。ASTMC1510《绝热材料冻融试验方法》则侧重于闭孔泡沫塑料类绝热材料，规定了-30℃至20℃温度区间、周期性冻融条件下的质量损失与强度变化测定方法。在法规与政策层面，欧盟建筑产品法规（CPR,EU305/2011）将绝热产品的耐久性评估纳入基本工作特性要求，推动了协调标准中冻融性能指标的强化。国际主要绝热材料制造商在冻融性能质量控制方面，普遍采用基于产品实际使用环境选择试验条件的策略。3.2国内标准现状我国绝热材料冻融性能试验方法当前主要分散于有关产品标准中，典型的包括：-GB/T8811—2008《硬质泡沫塑料冻融试验方法》：规定了硬质泡沫塑料在-20℃与20℃之间交替冻融的试验方法，适用于硬质泡沫塑料的冻融性能评价。-GB/T10801.2—2018《绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)》：规定了XPS制品在浸水或气干状态下的冻融循环试验条件及性能要求，通常为300次或500次冻融循环后测定导热系数与抗压强度保留率。-GB/T21558—2008《建筑绝热用硬质聚氨酯泡沫塑料》：设有冻融试验条款，规定了PUR制品的冻融循环条件与性能评定指标。-GB/T19686—2015《建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品》：针对岩棉类制品规定了质量损失与憎水性能相关的冻融要求。-JC/T647—2014《泡沫玻璃绝热制品》：规定了泡沫玻璃的冻融试验方法及合格判据。现行标准间的主要差异体现在试验条件显著不同（温度范围、冻融循环次数、试件含水状态不统一）、评价指标各异（质量损失率、强度保留率以导热系数变化率的要求不同）、试件制备方法缺乏统一规范等几个方面，导致同类材料按不同标准检测时结果差异明显，可比性差。3.3现行标准存在的主要问题一是试验条件不统一。各产品标准中冻融试验的温度范围、循环次数、升降温速率以及浸水或气干状态约束条件差异很大，导致同类产品按不同标准检测时结果差异明显，缺乏可比性。二是评价体系不完善。现有标准多以单一指标（如质量损失率）评判冻融性能，缺乏对强度保留率、导热系数变化率等综合性能指标的协同评价，难以全面反映材料在实际服役条件下的劣化规律。三是适用性不足。现有冻融方法多针对传统泡沫塑料类材料制定，对岩棉、泡沫玻璃、气凝胶等无机材料以及真空绝热板等新型复合制品的适用性差，部分新型材料甚至无合适的冻融试验方法可依。四是与工程实际脱节。标准中设定的冻融条件较少考虑材料在实际应用环境中的吸水特征与热湿耦合作用机制，试验结果难以准确关联材料的实际服役寿命。4标准主要技术内容4.1标准结构框架本标准按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草，主要技术章节包括：范围、规范性引用文件、术语和定义、原理、仪器设备、试件制备、试验步骤、结果计算与评定以及试验报告等。另外包括附录。4.2术语和定义标准规定了以下核心术语和定义，与GB/T4132—2015《绝热术语》和GB/T6342—1996《泡沫塑料与橡胶线性尺寸的测定》相衔接：-绝热制品：用于建筑围护结构或设备保温，具有规定的热阻性能的制品。-冻融循环：使绝热制品经历从冻结状态到融化状态的完整温度循环过程。-冻融损伤：绝热制品经历冻融循环后出现的结构劣化现象，表现为开裂、剥落、粉化、质量损失及力学性能下降等。-质量损失率：试件冻融前后的绝干质量差值与冻融前绝干质量的百分比。-强度保留率：冻融后抗压强度或抗拉强度与冻融前相应强度值的百分比。-冻融介质：试件在冻融试验过程中所处的水或空气环境条件。4.3试验原理本标准基于水分结冰膨胀损伤机理，模拟建筑用绝热制品在寒冷地区服役过程中遭受的冻融循环作用。试件在规定条件下吸水饱和或达到设定含水率后，置于可控温的冻融试验设备中，经历设定的低温冻结与高温融化交替循环过程。通过对比冻融前后试件的质量变化、外观状态及力学性能变化，综合评价绝热制品的抗冻融性能。4.4仪器设备要求标准对试验设备提出了系统的技术要求：-冻融试验箱：自动控温，箱内温度均匀性偏差不超过±2℃，降温速率与升温速率可控，配有温度-时间程序控制器与实时记录装置。-温度传感器：精度不低于±0.5℃，测温范围应覆盖试验温度区间的上下限。-称量设备：感量不低于0.1g。-力学试验机：具备恒速加载功能，量程满足试件强度测试要求，加载速度可控制在规定范围内，示值误差不超过±1%。-测厚仪：精度不低于0.01mm。4.5试件制备标准对试件的制备方法作统一规定：按产品标准要求或供需双方约定的尺寸，采用机械切割方式从制品中切取试件。试件表面应平整、无缺陷，棱边完整。根据产品特点选择适宜数量的试件，并设置平行试件组。必要时试件需在标准实验室环境中进行状态调节。试件可采用气干态或吸水态进行冻融试验，具体状态依据制品类别及使用条件在相应产品标准中规定或由有关方协商确定。4.6试验步骤与条件冻融循环的温度历程：低温端温度不超过-20℃，高温端温度不低于20℃。单次循环时间内，试件在高低温端均需达到温度稳定。一个冻融循环周期宜控制在4h～8h范围内。标准根据制品使用区域与产品类型的不同，将冻融循环次数分为若干等级，各产品标准可结合工程实际选用或另行规定。试验期间应定期观察并记录试件外观变化，若出现严重开裂或剥落导致试件无法继续试验时，可提前终止。4.7结果计算与评定冻融结束后，将试件置于标准环境下进行状态调节并测定冻融后质量与相应力学性能。按标准规定的公式计算质量损失率、抗压强度保留率等指标。冻融结果应以全部有效试件的算术平均值表示，并报告各组数据的离散情况。试验记录应完整列明试验条件及各单项测定结果，以便于不同材料间的横向比对与仲裁判定。5主要参与单位及职责5.1归口单位全国绝热材料标准化技术委员会（SAC/TC191）负责本标准的提出、组织起草、技术审查与报批工作。该技术委员会由国家标准化管理委员会批准成立，秘书处设于南京玻璃纤维研究设计院有限公司，主要负责绝热材料领域国家标准的技术归口管理工作，在绝热材料标准体系建设、关键技术标准研制及国际标准化等方面开展了大量工作，在纤维类绝热材料、泡沫类绝热材料及复合材料标准化方向拥有扎实的技术积累，长期跟踪ISO/TC61及ISO/TC163的标准动态，在绝热材料测试方法标准化方面建立了成熟的工作机制。5.2主要起草单位南京玻璃纤维研究设计院有限公司是我国从事玻璃纤维及绝热材料研究的综合性科研院所，是SAC/TC191秘书处承担单位，主持制修订绝热材料领域国家标准百余项，在绝热材料性能测试与评价方法研究方面具有丰富的经验和先进的科研条件。此外，起草单位还包括：建筑材料工业技术监督研究中心（负责建筑围护结构保温工程应用需求分析与工程验证）；国家建筑防火产品安全质量监督检验中心（配合开展泡沫类绝热制品冻融-阻燃性能关联性验证）；中国建筑科学研究院有限公司（提供冻融试验环境模拟比对）；以及北京工业大学（承担冻融损伤机理有限元数值模拟与特征周期理论建模）等科研机构，与北新集团建材股份有限公司、欧文斯科宁（中国）投资有限公司、山东鲁阳节能材料股份有限公司等行业龙头企业在试验验证、方法适用性比对等方面配合开展验证工作。6结论与展望《建筑用绝热制品抗冻融性能的测定》国家标准的制定，是完善我国建筑节能材料标准体系的重要举措。该标准直面当前各产品标准中冻融试验方法不统一、指标不可比的突出问题，构建统一的试验方法平台，整合外观检查、质量损失率与强度保留率的多维评价指标，既能有效支撑既有产品标准的修订协调，又能为新型绝热材料的性能评价提供方法学基础，有助于提升我国绝热材料质量监督的技术水平。标准的实施将为建筑保温工程质量验收与绿色建材产品认证提供关键的检测方法依据，在统一技术规则、规范市场秩序、推动行业优胜劣汰方面提供有力的标准化支撑。参考文献[1]国家标准化管理委员会.GB/T1.1—2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则[S].北京：中国标准出版社,2020.[2]国家市场监督管理总局.GB/T4132—2015绝热术语[S].北京：中国标准出版社,2015.[3]国家市场监督管理总局.GB/T8811—2008硬质泡沫塑料冻融试验方法[S].北京：中国标准出版社,2008.[4]国家市场监督管理总局.GB/T10801.2—2018绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)[S].北京：中国标准出版社,2018.[5]国家市场监督管理总局.GB/T21558—2008建筑绝热用硬质聚氨酯泡沫塑料[S].北京：中国标准出版社,2008.[6]国家市场监督管理总局